河道生態護岸工程發展與研究

1、引 言

良好的河流景觀與濱水環境是現代城市文明的重要內容，而營造城市景觀環境也離不開河流和水面。當代國際大都市環境建設的價值觀念顯示，城市河流作為城市生態系統的重要骨架，已經和正在為城市建設者所關注，其生態服務功能的應用也逐漸引入生態城市的建設之中。但在經濟社會的快速發展進程中，由于人類活動的影響，自然河道生態屬性受到不同程度的人為干擾，導致河道功能退化、水質惡化、河道堵塞、生態系統質量下降。隨著社會文明進步，水環境意識日益增強，應用國內外先進的生態河道建設理念，不僅有利干河道的整治和生態環境的改善，而且也有益于地區整體形象的提高。

2、河道生態護岸工程發展現狀

城市水利建設歷經農村水利、城市水利、環境水利和生態水利四個階段，而且逐步向景觀水利發展。在目前城市開發浪潮中，河道護岸仍以硬質直立墻占據主導地位。硬質直立墻基本以人工(漿)砌石、鋼筋砼結構，它們隔絕了河道與土壤之間的水土交換，對生態性造成了不良影響，造成環境惡化和生態破壞，甚至嚴重威脅著人們賴以生產、生活的生態環境。隨著生括水平的提高，人們對水環境的要求也越來越高，河道已不僅僅具備“泄洪、排澇、薔水、引清、航運”等水道的基本工程，而且還具有“景觀、旅游、生態、對周邊環境的呼應”等功能。

近些年來，國內外工程技術人員己重視研究生態型護岸技術，并已提出了多種生態型護岸結構形式，實踐運用正逐漸增多，就寧波市河道工程來看，主要采用生態護岸材質如;金屬格網擋墻、自嵌式干壘擋墻，解決以往硬質直立墻水土不交換的問題;或者采用斜坡武護岸斷面采用透水型護坡材質如:金屬格網護墊、植生毯、砼格梗，聯鎖式護坡塊、以及草皮護坡等。或者引入景觀造景概念，營造出濕地、岸坡園林式綠化等設計。這些不同的生態型護岸技術綜合起來可以歸納為兩種:一種是單純利用植物護岸。一種是植物護岸與工程措施相結合的護岸技術。寧波市水利系統在河道整治時較多的考慮生態性，如寧波市甬新干河、北侖小浹江工程、寧海顏公河工程、以及多條住宅小區河道工程，取得了一定的成果。

現狀有關理論方面的研究相對不足。目前，關于生態護岸的研究，在理論上主要集中于生態護岸的概念、內涵以及行洪排澇功能等方面的宏觀性研究;在實踐上主要集中于護岸的材料、施工方法及成本等方面。然而，關于生態護岸生態支持功能，如截留降解污染物、營造生物多樣性、提高河流自凈能力，以及防止水土流失等定量化的研究，文化美學功能，如景觀文化質量和景觀美學質量的研究，卻不多見。

在國外，對環境、生態退化問題的認識較早，很早就開始研究傳統護岸技術對環境與生態的影響，認為傳統的混凝土護岸會引起生態與環境的退化。為了能有效地保護河道岸坡以及生態環境，許多國家紛紛提出了一些生態型護岸技術，如:瑞士、德國等于20世紀80年代末就已提出了“自然型護岸”技術，日本在20世紀90年代初提出“多自然型河道治理”技術，并且在生態型護岸結構方面做了實踐。目前，在美國以及歐洲一些國家較為常用的技術是“土壤生物工程”護岸技術。該項技術是從最原始的柴木枝條防護措施發展而來的，經過多年的研究，現已形成一套完整的理論體系和施工方法，并得到了廣泛應用。近30年來歐洲利用土壤生物工程對坡面的治理比較廣泛，已經對土壤生物工程做了大量的研究。國內該技術最早在上海市機場鎮河道、北京懷九一渡河段等地區進行了應用研究，為我國各類邊坡的侵蝕控制和生態修復引進了新的工程技術和方法。

但是，目前有關河岸帶生態方面的研究主要集中在生態河岸帶的定義、功能、管理及保護技術等宏觀定性研究方面，而定量方面的研究卻很少，這就導致了河岸帶生態系統的建設、保護和管理缺乏統一的衡量和評價標準，給生態河岸帶的建設、保護和管理帶來了一定的困難。

3、河道生態護岸工程發展趨勢

由于對生態護岸系統框架的理解沒有統一的認識，造成了目前人們對生態護岸認識的片面性和盲目性。對于什么是生態護岸，什么樣的河坡系統才具有生態完整性和生態安全性，生態護岸應如何設計、施工和管理，才能保持其生態健康等問題的理解，更是仁者見仁，智者見智，沒有統一的說法。因此，為了能更壘面地認識生態護岸，更充分地發揮生態護岸的功能，從而保障城鎮河流生態系統的健康，今后生態護岸的研究，應該從以下幾個方面進行。

(1)生態護岸新材料的研究

由于現有的生態型護岸技術大多數技術是從國外直接引進的。其生態材料指標等也直接參考國外，必然存在許多弊端。如:護岸成本太高，難于大范圍推廣;由于自然地理條件的差異，導致護岸效果不明顯等。因此，新材料的開發，應成為今后生態護岸研究的一個重點。

(2)生態護岸服務功能的研究

生態系統服務功能，是指生態系統與生態過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環境條件與效用。處于陸地生態系統與河流生態系統交界處的護岸生態系統，兼有單純的生態內涵和水利特性的內涵，因而其服務功能應包括行洪排澇功能、生態支持功能和文化美學功能。目前，關于生態護岸生態支持功能的定量化研究、文化美學功能等還鮮有報道。

(3)生態護岸設計的研究

生態護岸的設計，應包括護岸材料、護岸植物、坡比以及護岸結構形式的選擇等。直觀有效的研究方法是實驗方法，通過實驗，研究在不同地質條件下，不同護岸材料、護岸植物、坡比以及護岸結構形式等，對坡面穩定性的影響，對護岸生態系統恢復、重建的影響，對鄰近生態系統的影響等，進而總結出生態護岸設計的原則和標準，為生態護岸的設計提供依據。

(4)生態護岸綜合評價標準的研究

正是由于關于生態護岸定量化和效應的研究很少，這就給生態護岸的建設、保護與管理，帶來了一定的困難。缺乏統一的衡量標準，也造成了目前對生態護岸理解的盲目性和片面性。因此，有必要利用現代數學方法(如模糊數學方法)和現代的高新技術(如3s技術、計算機技術等)手段，對生態護岸進行綜合評價研究，提出合理而全面的生態護岸綜合評價指標體系，構建可操作的生態護岸綜合評價模型，為生態護岸的建設提供理論依據、評價標準、施工標準，從而實現對生態護岸的有效管理和控制。

(5)生態護岸管理的研究

如果說河道整治的最終程序，是對整個流域或城鎮進行有效的規劃和控制，那么，生態護岸的管理，則應成為熏要的第一步。生態護岸的研究，屬于多目標、大尺度問題。傳統的諸如統計等管理方法，已不適合生態護岸的管理。目前，地理信息系統(GIS)以其強大的數據和信息處理功能，在資源調查和水土流失等方面已得到應用，如利用GIS對內河岸線資源進行評價，河岸穩定性評價，夏繼紅等提出，將GIS技術應用于生態護岸的統籌規劃、優化設計、監控管理和綜合評估等方面，可以提高設計管理效率，減少施工的生態干擾，為方案選擇提供科學的評判依據。因此，壘球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)等技術，在生態護岸管理中的應用研究亟待展開。

4、結 語

生態護岸是一項極具生命力的坡岸生態修復技術。它利用有生命力植物的根、莖(枝)或整體作為結構的主體元素構筑坡岸，在植物群落建群和生長的過程中加固和穩定坡岸，控制水土流失和實現坡岸生態修復，具有很好的效果，值得廣泛推廣。