城鎮生態護岸形式的選擇及設計

陳銀魯

摘 要 城鎮河道除滿足行洪、排澇等基本功能，應具有景觀、休閑、娛樂等多種功能，因此城鎮河道生態護岸應用前景廣闊?；诖耍瑥纳鷳B護岸的概念入手，對生態護岸類型按照主要材料進行了總結分類，介紹了各種護岸形式及其優缺點，并提出了城鎮生態護岸設計原則及選擇。

關鍵詞 城鎮；生態護岸；設計；選擇

中圖分類號：TV861 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.15.107

城鎮河道建設是城鎮建設中的重要基礎設施，承擔著城鎮的行洪、排澇功能，但是一直以來，人們比較重視河道的這些本身功能，將河道斷面形式單一化，走向線性化，河道護岸形式多采用硬化結構；硬化的河道護岸割裂了土壤與水體的聯系，破壞了水生動植物的生存環境，破壞了水生生態系統和生物多樣性[1]。近十幾年，對河道的建設又出現“園林化”的傾向，表現為簡單綠化、河道仿古工程、河道商業包裝，這些追求利益的河道護岸園林化建設，雖使河道外觀有所改善，但對于增進河道生態健康無大裨益[2]。

作為城鎮河道，除了行洪、排澇等基本功能外，還應具有景觀、休閑、娛樂等多種服務功能。隨著城市化進程的加快和海綿城市理念、生態河道等生態環境意識的增強，生態護岸工程技術受到越來越多的重視和應用。

1 生態護岸的概念

生態護岸是指恢復后的自然護岸或具有“可滲透性”的人工護岸。其自然河床與護岸基底具有一定的滲透性，水體可在護岸前后流動，并具有較好的抗沖強度[3]。

2 生態護岸分類

目前，生態護岸的形式很多，科研人員和工程人員還在工程實踐中不斷地試驗和探索生態護岸的新形式。生態護岸的分類方法也很多，在此，僅按照生態護岸建設的主要材料來分類，主要可分為自然材料護岸、砌石護岸、混凝土護岸[4]。

2.1 自然材料護岸

2.1.1 自然草木護岸

利用水生植物的根、莖、葉在河岸形成防護地帶來保護岸坡穩定。自然草木護岸的優點顯而易見，利用植物吸收水中的氮、磷等有機物凈化水體，同時為各種水生生物提供棲息地，當植物生長茂盛后亦可作為一道亮麗的風景線；而且工程量比較小，方法簡單，造價低，維護費用低，主要適用于農村河道工程。其缺點主要有：護岸強度低，抗沖能力差，常水位以下植品種的選擇難度大；在植物根系穩固前，護岸抗沖能力差。

2.1.2 人工竹、木樁（插柳）護岸

人工竹、木樁（插柳）護岸是采用人工竹、木樁等已死的植物或柳樁為主要材料做成樁，將其打入地基中，形成近于垂直的護岸。

人工竹、木樁（插柳）護岸優點主要有：材料為天然材料對環境沒有影響；對生態系統的干擾小，人工竹、木樁可以作為生物的棲息地，待柳樁成活后變成天然活的護岸；材料易就地取材，施工方便，施工周期短。其缺點主要有：人工竹、木樁有使用年限，需更換；抗沖性能一般。

2.1.3 梢料護岸

利用柔軟的植物活枝條，編織成梢架、梢料等規則結構，內填碎石、砂礫等，將其沉入水中，上覆拋石形成護岸。梢料護岸的優點主要有：對生態影響小，材料易就地取材，施工方便，周期短，可利用拆除的混凝土護岸的大塊材料作為拋石材料，小塊材料作為填充材料，節省投資。其缺點主要有護岸強度較低、抗沖能力弱、后續需更換。

2.2 砌石護岸

2.2.1 干砌石護岸

干砌石護岸是利用當地天然石材，采用干砌的方式堆積而成的護岸結構。干砌石護岸的主要優點：材料就地取材，結構簡單，施工方便，抗沖能力較強；砌石間空隙較大，為生物棲息繁衍提供場所。其缺點主要有：結構適應變形能力差，對基礎的要求較高，耐久性一般。干砌石護岸可在石材間隙中種植植物，以美化堤岸。

2.2.2 漿砌石護岸

漿砌石護岸是采用水泥砂漿、砌石砌筑而成的護岸墻。漿砌石護岸的主要優點：結構穩定，耐久性較高，抗沖能力強，可用于大江大河或流速較大的河道護岸；由于漿砌石護岸可垂直砌筑較高高度，可較大程度地增加河道過水斷面積，在一定程度上節省了土地。主要缺點：由于護岸墻身為水泥砂漿和砌石的結合體，割裂了墻后土壤與墻前水土的聯系，破壞了水體生物鏈，不具有“可滲透性”。因此，可采用水位變動區及常水位以下部分采用干砌，水位變動區以上部分采用漿砌的組合式護岸形式，在滿足擋墻自身穩定的前提下，減少對生態系統的干擾。

2.2.3 拋石護岸

對較大的河道在河道急彎段或水流頂沖的深槽部位，其護岸墻腳易沖刷，如不及時處理，往往會形成深坑，造成護岸墻塌陷，在這種部位可采用拋石護岸。拋石護岸主要優點：施工簡便，造價低，對生態系統干擾??；由于其適應變形能力強，護岸的破壞發生緩慢，拋石體具有一定的自愈能力。其主要缺點：拋石體很難準確定位、精確性差，水下拋石到位率低。

2.2.4 石籠護岸

石籠護岸利用噴塑鐵（鋼）絲、涂膜熱鍍鋅低碳鋼絲的網籠或竹編的竹籠，籠內填充碎石、塊石、卵石等，壘成臺階狀護岸或砌成擋墻，并在其上覆蓋種植土和植物的生態型護岸形式。石籠護岸主要優點：具有較好的生態性，在石籠上覆土后形成松軟且富含營養成分的表土，給多年生草本植物創造生長環境；較強的透水性，籠內填充料為松散體，存在較多的孔隙，可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調節功能，滯洪補枯、調節水位，提高水體的自凈能力，從而減少墻體后的地下水壓力。較好的柔韌性，石籠的編制材料都具有一定的強度，不易被拉斷，石籠整體強度較高。其主要缺點：與自然材料護岸相比，投資增加，工程量加大；與砌體擋墻相比結構穩定性差些。

2.3 混凝土護岸

2.3.1 常規混凝土護岸

常規混凝土護岸是利用混凝土澆筑擋墻，在河道兩岸建設直立的混凝土擋墻。常規混凝土護岸主要優點：具有很強的抗沖能力，適用于大江大河及流速較大的河道。其主要缺點：混凝土擋墻密不透風，割裂了土壤與水體的聯系，破壞了水生動植物的生存環境，破壞了水生生態系統和生物多樣性。

但是，利用混凝土預制混凝土塊，并將其用鋼纜等連接或混凝土塊相互咬合、堆砌成直立的護岸，如自嵌式混凝土擋墻護岸、榮勛擋墻護岸。該護岸的混凝土之間的縫隙較大，保證了護岸墻前后水土連通，達到了耐久性、穩定性和生態性的目的。

2.3.2 生態混凝土護岸

生態混凝土護岸有兩種類型。一種是由多邊形混凝土預制塊堆砌而成，混凝土塊中間填土種植植物的護岸。在混凝土砌塊上預留了填土孔，水上部分作為植物栽種的場所，水下部分作為魚蝦和兩棲動物的洞穴，如魚巢磚。該護岸形式具有一定的抗沖能力，并從一定程度實現了護岸的生態化。但是該護岸對地基條件要求較高，實際應用時應對擋土墻自身穩定及河道土堤邊坡抗滑穩定進行驗算。另一種是多孔混凝土護岸，它是利用具有良好透水、透氣性的內部存在許多連續孔隙的混凝土建造而成的護岸。其孔隙中可填充種植土，為植物生長提供了適宜的場所，但其強度和耐久性比普通混凝土差些。

3 城鎮生態護岸選擇與設計

3.1 城鎮生態護岸設計原則

3.1.1 滿足城鎮河道功能性

河道建設是一項綜合性的工程，除了要滿足河道行洪、排澇等基本功能外，還應滿足河道的結構安全、穩定、耐久性等，城鎮河道還應結合當地區塊規劃，滿足河道規劃要求。在滿足這些基本條件的情況下，特別對城鎮河道，更要考慮河道的生態性和可持續性。

3.1.2 具有景觀生態性

護岸工程應從設計理念開始，打造人水和諧的景觀生態河道。護岸工程設計前遵循區塊規劃意圖，先由景觀設計介入，考慮河流風景的整體性，再由水利設計綜合考慮護岸設計，打造既有景觀性又具備生態性的河道綜合體。

3.1.3 工程經濟合理性

護岸工程設計時，除滿足河道基本功能、結構安全外，還要兼顧工程的經濟性、合理性。工程設計時，應調查當地石材、樹種、植被，以做到就地取材，降低護岸工程投資。

3.2 城鎮生態護岸形式的選擇

城鎮生態護岸形式選擇時，除應滿足護岸結構穩定性和河道土堤邊坡抗滑、穩定等安全條件外，還應結合生態河道建設，滿足生態環境的需求，綜合采用一種或多種護岸形式，因地制宜地合理選擇護岸形式。

1）護岸形式選擇時，應選擇對河流生態沖擊最小化的護岸形式，又能夠創造適宜的場所為動植物棲息生長，建設景觀生態性的河道。2）由于城鎮河道一般流速較大，城鎮河道護岸應采用抗沖性能較好的形式，可選擇采用干砌石、石籠或混凝土預制塊等透水材料的生態護岸形式。這些生態護岸可兼顧景觀、休閑、娛樂等功能，可在其材料間和表面覆土植栽，岸邊設置濱河步道，為城鄉居民提供健身、休閑的環境。3）護岸設計時，應根據不同的實地情況，綜合考慮河勢規律、岸坡土體、施工技術和經濟性等因素，選擇合適的材料和護岸形式。城鎮河道護岸的高度不宜過高，應結合當地的景觀、規劃等，塑造人水和諧的生態景觀河道，建設園林式濱水景觀綠道。

4 結語

城鎮河道建設是當前城市發展中重大而長遠的任務，在設計選擇河道護岸時，應綜合考慮河道功能、生態環境、人們需求等多方面因素，優先考慮采用生態護岸，把城鎮河道建設成具有綜合功能的生態河道，使河流重現清澈見底、魚蝦洄游、水草茂盛的自然之美，實現人與自然的和諧。

參考文獻：

[1] 王新軍，羅繼潤.城市河道綜合整治中生態護岸建設初探[J].復旦學報：自然科學版，2006，45（1）：120-126.

[2] 董哲仁.城市河流的渠道化園林化問題與自然化要求[J].中國水利，2008（22）：12-15.

[3] 曲媛媛，王愛杰，何甜甜.淺談河道生態護岸[J].水利科技與經濟，2009，15（7）：619-620.

[4] 王英華，王玉強，秦鵬.淺析新農村河道生態護岸型式及選用[J].中國農村水利水電，2010（3）：102-104.

（責任編輯：劉昀）