城市河道生態護坡工程設計研究

汪 淵

東莞市水利勘測設計院有限公司 廣東 東莞 523000

伴隨城市面積的擴大，城市的內河越來越多，也使城市建設更具品位，城市環境更加美觀。為了實現人和自然的協調發展，在對河道進行治理的過程中，需要創新河道的治理方法，提升河道的治理水平，使城市的生態環境得到保護。目前，河道的護坡工程在城市建設中占有重要的地位，然而在河道治理當中，也產生了一些問題，使城市的發展受到了一定的影響。

1 生態護坡的內涵

生態護坡所包含的范圍非常廣泛，具有兩個方面的含義，一種含義是護坡，另一種是生態。具體的內涵主要是：第一，在排洪抗洪的基礎上，需要增加護坡的穩定性，避免水土流失；第二，生態湖泊屬于開放式的系統，和生態系統關系密切，和周邊的生態環境進行著物質的交換；第三，生態護坡在維持平衡的過程中是動態發展的，在系統之中，生物之間具有非常復雜的食物鏈，維持著系統的生態平衡；第四，生態護坡屬于動力式系統，與水流相互作用，護坡可以阻礙水流，水流又可以沖刷坡岸，岸坡生態系統可以實現地下水與地表水的交換；第五，生態護坡包括社會生態系統與自然生態系統，在整個生態系統中屬于一個子系統，它和其他生態系統互相協同，共同發展，因此，生態系統是互相影響的，岸坡生態系統若不能很好的維持，也會使其他的生態系統受到破壞；第六，生態護坡可以使河道的生態得到可持續的發展[1]。

2 城市河道在護坡設計中所遵循的原則

河道在城市中是一道亮麗的風景線，不應該對人們的生活造成影響。一定要從生態的角度出發，考慮河道的設計與施工，在護坡設計時要符合自然規律，一定要將生態因素與景觀的因素考慮進去。河道護坡工程的設計中，要符合人們追求自然的心理，在設計時要遵循相關的原則，比如，因地制宜、生態和諧等，促進生態環境的健康發展。城市河道生態護坡工程在設計的過程中，應該追求自然與健康發展，促進人與自然的和諧統一，使自然環境得到保護與美化。

2.1 加強結構的穩定性與安全性

傳統河道若不進行及時的處理，在大雨的天氣很容易發生水土流失的情況，會對周邊生命與財產安全構成威脅，甚至還有可能帶來更大的災難。河道治理能夠充分的發揮防洪抗洪與保持水土的功能，在河道生態護坡過程中，要對河道結構的穩定性進行充分的考慮。河道護坡應該充分發揮防治水土流失的作用，使河道在環境保護的過程中發揮防洪與泄洪的功能。只有使護坡更加安全穩定，才能使其發揮應有的作用。因此，護坡的安全性與穩定性直接關系著周邊人民的生命與財產安全，要想使護坡工程達到預期的效果，一定要遵循相應的原則，在發生洪澇災害時，保證護坡能夠起到一定的作用[2]。

2.2 促進生態和諧

在城市發展的進程中，河道是非常重要的命脈。一些城市被整個河道所貫穿，所以在對城市河道進行生態護坡的過程中，應該對生態環境進行充分的考慮，盡量使生態環境和河道達到和諧統一，河流屬于濕地的一個組成部分，所以在進行河道改造時，要避免受到人為因素的干擾。人和自然的協調發展是城市健康發展的根本，人們在進行護坡設計時，要重視和諧發展的理念，使生態平衡得到全面的維持，實現人和自然的協調發展。良好的生態環境對人類的生存與發展意義重大，因此，為了使生態環境得到保護，在河道護坡設計中，要防止人們對天然河岸的改造，保證河岸線的自然與完整，從而達到生態平衡的目的。

2.3 進行因地制宜的治理

自然環境的區域性很強，所以在河道治理過程中，需要充分考慮區域的實際情況，并有針對性的進行設計。在進行景觀建設時，還需要融入歷史文化，在河道的生態建設中，在維持生態平衡的同時，還要具有人文特色。護坡設計不能一成不變。在設計時要結合當地的實際情況，確保地域環境的健康發展。因此，在進行河道的改造時，一定要按照地域的發展特點與實際情況來對護坡工程進行科學的設計，在設計時避免盲目，不要違背自然發展的規律。在技術的應用方面也要合理，符合當地人們的心理需求。每個城市都有自己的特色，在對護坡工程進行設計時，需要梳理城市的發展特點，了解城市的傳統文化、地域特點與鄉土狀況，使我國的護坡工程能夠和城市的發展進行統一，使城市建設具有人文特色，回歸自然。在河道工程的設計中能夠因地制宜，充分融合地域特點、歷史文化，使區域文化和景觀進行有機的結合，實現城市的有序發展。

3 在傳統河道護坡過程中所產生的問題

3.1 傳統河道護岸在結構設計中存在不足

在治理河道時，護坡工程在城市水利中是重點項目之一。傳統河道護岸在結構設計中具有防護、排水、飲水與蓄水等方面的作用，比較片面，沒有重視河道生態環境的保護。在對河道護坡結構進行施工中，通常所采用的施工材料是混凝土塊體、水工模袋混凝土等。在進行河道施工時，會采取比較硬性的材質。這會對河道周邊的生態環境造成一定的影響，無法發揮河道的應有作用。

由于傳統河道護岸在結構設計比較簡單，只對河道進行簡單的和處理，一方面破壞了河道護坡周邊的生態，另一方面，也污染了河道周邊的生態環境。傳統的護坡方法，沒有在施工過程中考慮到環境污染的問題，施工方案的側重點是為了讓人們生活的更加便利，在河道治理過程中考慮得不夠全面，在對河道進行施工過程中，所選用的材料與施工方法會對河道的結構造成一定的破壞，使生物鏈遭到了破壞，不利于河道生態平衡的維護。在施工過程中會對河道進行一定的修修，然而由于沒有顧及洪水的沖刷力度等相關的問題，為后續的城市建設帶來了一定的影響。所以人們應該從失敗的教訓中汲取經驗，注意對河道生態環境的維護，從而實現城市的健康發展[3]。

3.2 在傳統河道護坡過程中對環境產生的影響

在城市河道的治理過程中，護坡工程起著非常重要的作用。在對河道進行施工中，一般會采取傳統的施工方法與材料，這在一定程度上確保了河道治理的穩定性，在一定時間內也達到了排水與引水的功能，然而卻使生態環境失去了平衡，一般情況下，河流的排水與防洪功能是人們需要考慮的首要功能，通常河流的斷面形式比較簡單，設計的走向主要采取筆直的方向。河道護坡結構對河道護坡的施工也起到了一定的影響，會使河道護坡的防護功能受到一定的影響，不能避免水土流失的情況。傳統的護坡結構在應用過程中比較保守，所采取的施工方式比較單一。對河流中微生物的生存環境造成了一定的破壞，使河流失去了自凈的能力，一些水生的植物在堅硬的結構剖面上很難生長。由于護坡結構的施工會使生態系統失去生態平衡。護岸結構與護坡工程在運用時，會采取全斷面的方法進行態砌，這種施工方法可以使滲水的情況得到減少，使地下水循環被斷開。長期發展會導致城市地下水位的降低，建筑物也會出現下沉的情況，會產生較大的危害，施工材料會對生物的生存環境造成影響。植物不能這樣的結構中正常的生長，對生態環境造成了破壞，使河水和土壤完全的隔絕，河流的功能不能有效的發揮作用[4]。

3.3 對景觀環境所帶來的影響

筆直的河流與簡潔的河流橫截面，在城市中是一道亮點的風景線，然而卻使人們無法欣賞到自然的景觀，曾經的青草悠悠的自然景觀在被擋墻遮蔽之后，已經無法再看到。傳統河道在治理過程中，比較筆直，展現了城市景觀的簡潔性，然而卻對護坡工程的生態環境造成了一定的影響，不符合自然發展的規律，違背了城市環保建設的理念。

3.4 對生活環境的危害

人們長期生活在混凝土結構之中，會對人的心理狀態產生一定的影響。在傳統的河道治理過程中，河水沒有了自凈的功能。在傳統的河道護坡設計中，雖然使環境得到了美化，但也影響了水質量，使生活環境受到了破壞。在城市中，河流屬于濕地資源，在視覺效果上具有軟化的作用。在建設過程中采取傳統的治理方式，使長時間生活在灰色鋼筋混凝土中的人們在生活與工作之余，更渴望受到自然環境的熏陶。渴望追求自然。

4 城市河道生態護坡在設計中所表現的結構形式

河道生態護坡工程在建設過程中，所選擇的施工材料包括：綠化網、植被等一些生態的材料。在對護坡工程進行生態化的設計可以維持生態的平衡，還能夠發揮防洪抗洪與保護水土的功能。城市河道生態護坡在設計中所表現的結構形式包括：

4.1 生態帶

生態帶指的是在河道湖泊上所種植的綠化帶，與河道具有一定的距離。根據不同地域的地形與地貌，可以選擇相應的植被進行種植，通常需要選擇植被根系比較發達的。這在一定程度上使城市的生態綠化范圍得到了擴大，而且使護堤的功能得到更大的發揮，在雨季到來時，兩側的植物可以阻止水面的上漲，起到保持水土的作用，還能夠達到防洪抗洪的目的，保護了周邊人們的生命與財產安全（如表1所示）。

表1 生態帶前后變化

4.2 生態格賓擋墻

格賓當墻是利用網狀的方式使河道護坡更加穩定，提升了滲水率。可以避免在雨季來臨時風浪的侵襲，增加了排水量，使河水能夠更好的進行自我凈化，地下水與流水的交換速度得到了增加，植被能夠在網狀格中自由地生長，使綠色的植被得到增加，從而有利于河道的生態平衡[5]。

4.3 砌塊的鋪設

鋪設砌石可以使河道周圍的植被增加，提升植被的覆蓋率，使河水的緩沖帶得到進一步的擴大，由于植被的根有利于水土的保持，植被具有防滑的效果。鋪設砌石有利于提升護坡的安全性與穩定性，同時砌塊具有一定的藝術價值，可以對城市的環境進行美化。

4.4 漿砌石擋墻的護坡

在水下建立槳砌石擋墻，可以使河流通過下面滲入，減少了洪水來臨時，對兩岸的沖刷，在一定程度上保護了河流兩岸的湖泊。這樣的結構設計在一定程度上，節約了施工的成本，也使建筑的面積有所減少，還能夠保護河流的水質。

5 在城市河道中生態護坡工程的設計方法

生態護坡就是通過土工材料綠化網、生態混凝土、生態種植基等材料與植被草進行結合的方法。其可以避免水質的污染，保護自然環境，使自然環境能夠和景觀環境相適應，打造生態護坡，實現區域生態的協調發展，因此，在河道護坡工程的發展中生態護坡是未來的發展方向（如表2所示）。

表2 傳統護坡與生態護坡材料對比

5.1 植被護坡

為了坡道能夠更好的實現水土保持，要選擇根系比較發達的植被才能達到較好的效果。當前，許多水利工程的人員對此進行了研究，發達根系的植物有利于護坡固土，可以達到固土保沙的目的，避免水土流失，可以維持生態平衡，保護生態環境，并對景觀進行再造。在城市的河道護坡過程中，要借鑒先進的方法，耐寒與耐堿的品種包括：羊毛草、枸杞、黑麥草、冰草、紫花苜蓿、百慕大與三葉草等。這些植被都具有抗蟲害等方面的功效。在種植時可以采取混播的方式。

5.2 通過種植基與土工材料有機結合方式護坡

通過種植基與土工材料有機結合方式護坡，可以采取土工網墊土種植基等方式。土工網墊固土種植基是由種植土與網點等構成，所采用的制作材料是聚丙烯等。固土網墊的組成部分是剁成網，在熱熔之后對網的交接處進行連接，可以形成空間網墊。該網墊的空間與高度都比較合適，質地比較柔韌，可以在其中填充一些沙礫等。在植物長大之后，可以從網孔中穿出，與泥土、草皮與網墊等進行緊密的結合，可以通過人工鋪設的方式來制作網墊，植物種植通常采取水力噴草技術，用草籽進行種植，這種方式在護坡工程中得到了廣泛的應用[6]。

5.3 采用植被型生態混凝土進行護坡

植被型生態混凝土護坡的組成包括：保水材料、多孔混凝土、表層土等。多孔混凝土的構成包括：水泥、粗骨料等，可以作為植被型生態混凝土的主要材質。保水材料需要選擇以保水劑為主的材料，在多孔混凝土表面會鋪設表層土，使植被具有生長的空間，避免水分的大量流失，使植被在發芽階段能夠具有足夠的養分，避免草生長的初期出現混凝土過熱的情況。

5.4 景觀改造

在對景觀進行改造時，一定要結合河道的實際情況進行改造，對坡角點、花草等進行科學的布置，河坡的生態系統改造體現了城市的文明建設，在河道改造過程中，要體現自然景觀與人類的和諧發展，促進城市的生態文明建設。

5.5 建立一些親水構筑物

城市中有一些河道，只要達到游船通航的目的就可以。事實上，人們可以將河道構建成城市的觀賞景區，可以在業余時間來此游玩與休閑，給生活在城市中的人們一個休閑娛樂的空間。所以，在進行護坡改造的過程中，要結合自然生態環境，在河道旁建立一些親水的構筑物，比如廊架、游船與碼頭等。

6 結束語

總而言之，傳統的護坡設計影響了坡道兩岸的生態與自然環境，為了改善這一現狀，要對護坡工程進行不斷的完善，使其能夠與自然環境協同發展，維持坡道兩岸的生態平衡，改善水土流失的情況，避免水質的污染，保護水資源，實現水資源的社會效益，促進新城市的健康發展。