淺析生態(tài)護(hù)岸建設(shè)研究與實(shí)踐

黃成

摘 要：生態(tài)護(hù)岸是現(xiàn)代河道治理發(fā)展趨勢(shì)，是融現(xiàn)代水利工程學(xué)、生物科學(xué)、環(huán)境學(xué)、美學(xué)等學(xué)科于一體的水運(yùn)工程。本文首先介紹了生態(tài)護(hù)岸的特點(diǎn)及功能，并分析了未來(lái)生態(tài)護(hù)岸的發(fā)展趨勢(shì)，最后以上海青浦區(qū)練塘鎮(zhèn)為實(shí)例說(shuō)明生態(tài)護(hù)岸的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)護(hù)岸；景觀；功能；特點(diǎn)

引言

生態(tài)型護(hù)岸作為永久河岸防護(hù)工程在我國(guó)還處于探索階段，生態(tài)護(hù)岸利用植物或者將植物與土木工程相結(jié)合，對(duì)河道坡面進(jìn)行防護(hù)，有助于對(duì)河流水質(zhì)的改善。隨著生態(tài)環(huán)保理念的深入，我國(guó)也不斷地提高對(duì)護(hù)岸工程生態(tài)環(huán)境效益的要求。黨的十八大期間，農(nóng)業(yè)部提出在全國(guó)開(kāi)展“美麗鄉(xiāng)村”創(chuàng)建活動(dòng)，上海市青浦區(qū)委區(qū)政府啟動(dòng)了5個(gè)“美麗鄉(xiāng)村”示范村建設(shè)的工作任務(wù)，本文以上海市青浦區(qū)2014年美麗鄉(xiāng)村練塘鎮(zhèn)工程中的大圣港、莊前江等重點(diǎn)河道及網(wǎng)田河、東泖江等規(guī)劃河道為例來(lái)說(shuō)明如何構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸。

1生態(tài)護(hù)岸的特點(diǎn)

生態(tài)護(hù)岸為石堤與土堤相結(jié)合的一種二級(jí)護(hù)岸型式，石堤和土堤均充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，其特點(diǎn)主要是：1）工程造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)適用；2）外型美觀，與環(huán)境協(xié)調(diào)；3）施工難度大，工期長(zhǎng)；4）管理費(fèi)用高、難度大。

2生態(tài)護(hù)岸的功能

生態(tài)護(hù)岸是恢復(fù)后的自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工護(hù)岸。其自然河床與河岸基底具有一定的滲透性，在河岸與河流水體之間，水的交換和調(diào)節(jié)功能可以得到充分保證。生態(tài)護(hù)岸具有以下多種功能：

2.1防洪功能

生態(tài)護(hù)岸作為一種新型的護(hù)岸，它采用自然材料，形成一種“可滲透性”的界面，使水循環(huán)途徑發(fā)生一定的變化。當(dāng)洪水來(lái)臨時(shí)，洪水通過(guò)坡面植被向堤中大量滲透儲(chǔ)存，可緩解洪峰，生態(tài)護(hù)岸中大量根系發(fā)達(dá)的固土植物，可以很好地保持水土，使堤岸的抗沖性能大大加強(qiáng)。

2.2生態(tài)功能

生態(tài)護(hù)岸把濱水區(qū)的植被與堤內(nèi)的植被連成一體，構(gòu)成一個(gè)完整的河流生態(tài)系統(tǒng)，是水陸之間的過(guò)渡區(qū)域。生態(tài)護(hù)岸坡面的植被可以減緩河水的流速，為一些水生動(dòng)物提供覓食、棲息場(chǎng)所，對(duì)保持生物多樣性起到一定的作用。因此，植被覆蓋充分的護(hù)岸是河岸帶生物多樣性的保障[1]。

2.3景觀功能

生態(tài)護(hù)岸不僅可以與周?chē)h(huán)境構(gòu)成相協(xié)調(diào)的河道景觀，而且可以通過(guò)保護(hù)和建立豐富的生態(tài)系統(tǒng)形成河水清澈見(jiàn)底、魚(yú)蝦洄游、水草茂盛的自然生態(tài)景觀，成為人們休閑、娛樂(lè)的場(chǎng)所。

3生態(tài)護(hù)岸的發(fā)展趨勢(shì)

護(hù)岸的生態(tài)化建設(shè)正在逐漸興起，我國(guó)對(duì)河流生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的研究從“水利工程”開(kāi)始逐漸發(fā)展到“生態(tài)水利學(xué)”、“生態(tài)水工學(xué)”等。

3.1研究多集中在植被的選擇與搭配、護(hù)岸材料的選擇、結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化等方面，對(duì)護(hù)岸機(jī)理的研究還不多。植被護(hù)坡、土工材料復(fù)合種植基護(hù)坡、植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡等護(hù)岸形式都是從表觀和現(xiàn)象來(lái)研究生態(tài)化護(hù)坡，而較少見(jiàn)到從物質(zhì)流動(dòng)、能量流動(dòng)和食物鏈關(guān)系等角度來(lái)研究生態(tài)護(hù)岸[2]。

3.2生態(tài)護(hù)岸工程是一個(gè)“土壤生物工程”，是土壤保持技術(shù)、地表加固技術(shù)以及生物技術(shù)和工程技術(shù)的綜合體。由于護(hù)岸處于水陸交界地帶，具有非?；钴S的物質(zhì)、能量和信息流動(dòng)，以及比其它相鄰生態(tài)系統(tǒng)更為明顯的生物多樣性特征，因此今后應(yīng)該對(duì)護(hù)岸的綜合功能進(jìn)行廣泛深入的研究。

3.3生態(tài)護(hù)岸是一門(mén)囊括了園林、生物、環(huán)境工程、土木工程等多種交叉學(xué)科[3]。目前在理論上的研究滯后于工程應(yīng)用上的需要，還沒(méi)有形成統(tǒng)一的規(guī)范。不同構(gòu)成和形式的生態(tài)護(hù)岸應(yīng)當(dāng)在滿(mǎn)足水利要求的同時(shí)，有統(tǒng)一的規(guī)范來(lái)給予指導(dǎo)。

4生態(tài)護(hù)岸實(shí)踐——以練塘鎮(zhèn)為例

根據(jù)《練塘鎮(zhèn)水利規(guī)劃》，大圣港、莊前江等重點(diǎn)河道及網(wǎng)田河、東泖江等規(guī)劃河道位于太南片，我們應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃鷳B(tài)環(huán)境和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)要求。護(hù)岸類(lèi)型優(yōu)先考慮生態(tài)性結(jié)構(gòu)、適當(dāng)兼顧景觀性的要求，再結(jié)合工程的施工、地質(zhì)、地形、兩岸的功能要求，來(lái)選用護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式，以確保河道的安全穩(wěn)定性、生態(tài)性、美觀性和工程的經(jīng)濟(jì)性。

4.1 地形地貌

青浦區(qū)練塘鎮(zhèn)，地形起伏不大。擬整治河道兩岸為現(xiàn)狀房屋、農(nóng)田、道路和魚(yú)塘，地面標(biāo)高在2.20～4.80m 之間，勘探孔孔口高程在2.24～4.19m 之間。另外，練塘鎮(zhèn)地基土勘察查明，在自然地面以下25m 內(nèi)各土層均為第四系沉積物，由粘性土、粉性土等組成。

4.2 工程要求

擬建景石壘砌護(hù)岸設(shè)計(jì)基底標(biāo)高為1.60m 。受河塘邊界變遷及護(hù)岸建筑歷史影響，擬建場(chǎng)地局部位置填土厚度較大，設(shè)計(jì)護(hù)岸基底局部位于第①層填土中，應(yīng)注意作換填處理。其余護(hù)岸基礎(chǔ)底面處于第②層粉質(zhì)粘土中，可選用該層為天然地基持力層。所建議持力層局部夾灰黑色有機(jī)質(zhì)土，該夾層土質(zhì)極其軟弱且有遇水強(qiáng)度銳減的特性，施工中基底遇該層應(yīng)徹底清除作換填處理。當(dāng)基底下第②層土厚度較小且下有第③層時(shí)，應(yīng)考慮軟弱下臥層按雙層地基考慮承載力，必要時(shí)應(yīng)對(duì)軟弱下臥層（第③層）進(jìn)行地基加固處理，如注漿、水泥土攪拌樁等。

4.3護(hù)岸方案設(shè)計(jì)

護(hù)岸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)首先要滿(mǎn)足安全性能的要求，同時(shí)考慮生態(tài)性及景觀性要求。根據(jù)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)規(guī)劃，將重點(diǎn)河道及規(guī)劃河道遠(yuǎn)離建筑物及道路的河段，擬建設(shè)生態(tài)護(hù)岸，以滿(mǎn)足美麗鄉(xiāng)村的景觀、生態(tài)需求。

1）護(hù)岸方案一

采用鋼筋混凝土L 墻，鋼筋底板寬為 1.12m，底高程為 1.70m，基礎(chǔ)厚為0.30m。胸墻總高為1.00m，胸墻厚為0.12～0.26 m 的鋼筋混凝土整澆結(jié)構(gòu)，胸墻頂高程為3.00m。墻后設(shè)1：2.5 的土坡，土坡上種植綠化。墻前槽內(nèi)理砌塊石體，外側(cè)設(shè)水生植物種植區(qū)。

2）護(hù)岸方案二

自嵌式擋墻結(jié)構(gòu)，素混凝土基礎(chǔ)，寬1.1m ，基礎(chǔ)頂高程為 1.90m，厚 0.25m ，外側(cè)設(shè)防滑趾坎，采用自嵌式砌塊墻體、鋼筋混凝土壓頂，墻身總高1.1m，厚為0.305m，墻后采用碎石分層填筑，并鋪設(shè)土工格柵及土工布。

3）護(hù)岸方案三

采用100mm 高土工格室，內(nèi)填碎石和耕植土，并拌入草種，自然發(fā)芽成護(hù)坡植物。結(jié)構(gòu)下端略低于2.2m高程平臺(tái)，上端至3.6m高程的堤頂。土工格室護(hù)坡下端設(shè)300×500鋼筋砼鎮(zhèn)腳，其上為2.2m高程挺水植物平臺(tái)，下方1.9m高程浮葉及沉水植物種植平臺(tái)。

4）護(hù)岸方案四

采用土工格室+密排木樁組合護(hù)岸，采用100mm 高土工格室，內(nèi)填碎石和耕植土，并拌入草種，自然發(fā)芽成護(hù)坡植物。結(jié)構(gòu)下端略低于 2.2m高程平臺(tái)，上端至3.2m 高程的堤頂。2.2m 高程挺水及浮葉植物平臺(tái)與下方1.7m 高程平臺(tái)間采用密排杉木木樁（?80、L=2000 ）分隔。

5）護(hù)岸方案五

采用三立抗沖毯，通過(guò)鉚釘、輔助鉚釘、固定釘及合成纖維將植被毯定位在1：2.5 的斜坡上。2.20m 高程挺水及浮葉植物平臺(tái)與下方1.9m 高程沉水植物種植平臺(tái)間采用石籠網(wǎng)箱分隔。

4.4生態(tài)護(hù)岸方案對(duì)比

根據(jù)前述要求及五種不同設(shè)計(jì)方案的對(duì)比，方案一景觀性、生態(tài)性均比較好因而選用于重點(diǎn)河道有景觀、生態(tài)要求的河段；方案二生態(tài)性、景觀性均比較好，穩(wěn)定性好、墻后可以承受較大荷載，同時(shí)施工方便；方案三因其生態(tài)性好且施工方便因而選用于骨干河道及規(guī)劃河道臨河無(wú)建筑物的河段；方案四生態(tài)性較好，且施工方面、造價(jià)較低，能很好的解決河坡坍塌和水土流失問(wèn)題，而選用于野外的村級(jí)河道。

結(jié)論：

生態(tài)護(hù)岸是現(xiàn)階段及將來(lái)護(hù)岸建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)和新要求。在當(dāng)前大力提倡崇尚自然、重塑生態(tài)河道的形勢(shì)下，越來(lái)越多的河道護(hù)岸工程要求達(dá)到人與自然的和諧統(tǒng)一，既要滿(mǎn)足行洪防洪的最基本需要，又盡可能地從生態(tài)的、可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)處理河道護(hù)岸工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱宏進(jìn)，上海郊區(qū)中小河道生態(tài)河道護(hù)岸建設(shè)形式的討論[J].上海市郊區(qū)水利新技術(shù)論文集，2013（05）.

[2]熊治，平河道生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題[J].中國(guó)河道治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)專(zhuān)刊，2010