城市河道生態護岸技術研究現狀與展望

王 楠 徐 靜

（1.天津科技大學，中國 天津 300457；2.交通運輸部天津水運工程科學研究院水路交通環境保護技術交通行業重點實驗室，中國 天津 300456）

城市河流是城市生存和發展必不可少的要素，在城市及周邊地區經濟發展和生態保護中，均占十分重要的地位。對城市的繁榮與衰落，對城市社會、經濟與環境協調發展有至關重要的意義。河岸作為河道的重要組成部分，直接影響著城市景觀規劃和生態環境建設。城市河道岸坡的保護形式應與城市建設規劃發展相一致，與周邊生態環境相協調，與城市居民的需求相符合。

當前，城市河道護岸主要采用直立式混凝土擋土墻。該結構形式有利于保持岸坡穩定性、防止水土流失、保證防洪安全，但對生態環境會產生一定不良影響，具體表現為水體與陸地環境惡化，對生態造成一定破壞。目前，針對這一問題國內外已開始對生態型護岸技術進行專門研究，并取得了一定的成果。

1 生態護岸的定義與功能

1.1 生態護岸的定義和特點

生態護岸是指能在防止河岸坍方之外，還具備使河水與土壤相互滲透，增強河道自凈能力，有一定自然景觀效果的河道護坡形式。

1.2 生態護岸的功能

1.2.1 防洪功能

生態護岸本身具備一定抵御洪水的能力。通過護岸上的植被形成一種“可滲透性”的界面，實現地表和地下水的調節，使循環途徑發生一定變化。洪水季節時，通過植被可將洪水向堤中滲透儲存，緩解洪峰；枯水季節時，儲存在堤中的水反滲入河，實現調節水位的作用。

1.2.2 生態功能

生態護岸將岸邊植被與堤內植被連成一體，形成完整的河流生態系統。護岸坡面植被將使水流流速發生變化，為水生生物提供覓食、棲息場所，起到了保持生物多樣性的作用。另外，通過生態護岸的建設把岸線做成不規則狀，讓岸邊綠植之間形成水面、綠地。可營造出豐富的生態環境條件，形成穩定、豐富的生態系統。

1.2.3 景觀功能

生態護岸不僅可以與周圍環境形成相協調的河道景觀，而且可以通過保護和建立豐富的生態系統使河水清澈見底、魚蝦洄游、水草茂盛的自然生態景觀。成為人們娛樂休閑場所，促進人與自然的和諧發展。

1.2.4 自凈功能

生態護岸可以增強水體自凈功能，改善水質。污染物排入河流后，將以食物鏈方式降低污染物濃度，水體中無機鹽等將成為生態護岸上水生植物的營養物，水生植物龐大的根系將成為大量微生物吸附的介質，有利于水質凈化。

2 國外生態護岸技術研究現狀

發達國家對環境和生態退化的問題認識較早，為了有效保護河道護岸和生態環境，提出了一些生態型護岸技術。如：自然型護岸技術、植被型生態混凝土、活動式的堤防護岸等。

目前在國外較為廣泛應用的是土壤生物工程（soil-bioengineering）護岸技術[1－3]。該技術的原理主要是利用植物對氣候、水文、土壤的作用，實現岸坡的穩定。主要作用包括:降雨截留、徑流延滯、土壤增滲、土層固結、根系土壤的增強、土壤濕度調節、土體支撐、負重和風力傳遞作用等[4]。

常用的土壤生物護岸技術主要有如下幾類[5]：

2.1 土壤保持技術。主要是利用植物對護岸進行覆蓋，避免表面受到侵蝕。主要通過移植草皮、播種草籽、種植喬灌樹木等方式實現。

2.2 地表加固技術。主要是通過植物龐大的根系吸收土壤中的水分來降低土壤孔隙水壓，已達到對土體的加固。主要通過根系填塞、枝條籬墻、活枝柴捆、灌叢層、活性淤泥植物、草卷、等技術實現。

2.3 生物技術與工程技術相結合的綜合保護技術。主要是通過植物與建筑材料的合理搭配，加固河岸。主要是通過包括綠化干砌石墻、滲透式植被邊坡、綠化網箱、綠化柵欄、等技術實現。

這些技術，在國外運用較為成熟，如美國加勒比地區的圣拉西亞島西海岸公路建設項目、英國約克郡戴爾斯三峰地區國家公園自然環境恢復項目等。

3 國內生態護岸技術研究現狀

我國在生態型護岸技術方面的研究起步較晚，近幾年在吸收國外成功技術和經驗基礎上，也取得了一定的發展。如：鄢俊[6]針對我國現在使用較多的城市河道植草護坡方式的針對性和草種的選取技術進行的專門研究。盧志靈[7]結合上海市河道的自身特點，進行了生態型護坡結構形式的專門研究；季永興[8]針對城市原有河道護坡結構及其對生態環境的影響進行的專門研究分析，并針對生態型護坡結構選取不同材料的效果進行了研究。

目前國內實際應用中較為成功的生態護岸技術主要有：網格反濾生物組合護坡技術[9]；石籠擋墻、網籠墊塊護坡、復合植被護坡等生態型護坡技術[10]。這些技術總體可歸納為兩種：一種是純利用植物護坡，一種是植物—工程措施復合護坡技術。

當前國內常用的生態護岸技術主要有以下三種：

3.1 植草護坡技術

植草護坡技術主要是通過植物形成對堤防岸坡的覆蓋，起到消能護坡的作用；利用植物龐大的根系對土壤的包結，提高坡面表層的抗剪強度，提高迎水坡面抗蝕性，從而達到保護岸坡的作用。

3.2 植被網護岸技術

植被網技術主要是利用活性植物與土工材料合成的新材料建設護岸。該護岸將會將構建一個具有自身生長能力的防護系統，通過材料中的活性植物生長實現對護坡的加固保護作用。

3.3 防護林護岸技術

防護林護岸技術主要是在河岸兩側種植草木，形成河岸防護林。洪水季節時，通過防護林對洪水氣到阻滯作用，減小洪水對地表的沖刷。

4 生態護岸技術研究工作展望

目前，國內對生態護岸的關注度越來越高，生態護岸技術的研究也越來越深入和成熟，并且已經開始從理論研究向工程實踐轉化。今后有必要結合研究成果和已開展的工程經驗研究制定生態型護岸的相關技術標準，針對不同等級、不同區域河道明確量化護岸的生態指標，并將其納入建設審批標準中。同時摸索對生態護岸效果的跟蹤評估，為不斷完善生態護岸技術、改善生態環境、實現人與自然的和諧發展提供服務和支撐。

5 結語

生態護岸不僅具有傳統護岸的行洪、排澇以及水土保持等功能，而且還融入了城市景觀、文化和生態等內容，實現人與自然的和諧共處。因此，開展生態護岸的研究具有十分重要的意義。本文結合生態護岸的基本定義和功能簡要分析后，匯總了目前生態護岸研究的相關成果和技術，并對未來主要研究方向進行展望，旨在為生態護岸技術的研究提供參考。

［1］戴爾·米勒.美國的生物護岸工程[J].水利水電快報，2000(12)：8-10.

［2］查得·勞倫斯.美生態學家提出保護河岸地帶方法[J].水利技術監督，1998(3)：44-45.

［3］保洛·迪·皮特羅.土壤生物工程與生態系統[J].水利水電快報，2000，23(4)：32-33.

［4］周躍.浙坡面生態工程基本原理探索[J].應用生態學報，2000，11(2)：297－300.

［5］United Stated Department of Agriculture.Chapter 18 Soil Bioengineering for Upland Slope Protection and Erosion Reduction A.NaturalResources Conservation Service[M].1992.

［6］鄢俊.植草護坡技術的研究和應用[J].水運工程，2000(5)：29-31.

［7］汪松年.上海濕地利用和保護[J].上海：上海科學技術出版社，2003.

［8］季永興，劉水芹，張勇.城市河道整治中生態型護坡結構探討[J].水土保持研究，2001，8(4)：25-28.

［9］陳海波.網格反濾生物組合護坡技術在引灤入唐工程中的應用[J].中國農村水利水電，2001(8)：47-48.

［10］胡海泓.生態型護岸及其應用前景[J].廣西水利水電，1999(4)：57-59.

［11］許曉鴻，王躍邦，劉明義，等.江河堤防植物護坡技術研究成果推廣應用[J].中國水土保持，2002(1)：17-18.

［12］張寶森，荊學禮，何麗.三維植被網技術的護坡機理及應用[J].中國水土保持，2001(3)：32-33.

［13］伍木根.網布被草坪圩堤護坡技術[J].中國水土保持，2000(2)：31-32.