生態護岸在新大河小流域綜合整治工程中的應用

陳沛璇

(湖南省水利水電勘測設計研究總院深圳分院，廣東 深圳 518000)

0 引 言

以服務濱海活力小鎮建設為目標，以進一步完善水務基礎設施和提高水務管理與公共服務能力為主線，對流域內水庫、河道堤防、供水排水設施、污水處理設施進行全面梳理，針對流域良好的山、海、河、湖自然生態條件、水資源豐富、環境污染總量小、建設程度低，征地拆遷任務輕，項目容易實施等特點，采用“綠色基礎設施構建會呼吸河流”，對新大河進行分段、分片綜合治理，推動流域水環境建設向低碳生態轉變，促進片區的產業轉型升級。

1 新大河概況

新大河起源于深圳市大鵬區南澳鎮青山，流域總面積約14.61km2，自南向北，注入大亞灣，隸屬大亞灣水系。新大河屬于感潮河流，感潮河段長約2km，河道全長3.52km，流域內有大小支流(排洪溝)7條，最大支流為新屋仔涌，長度1.4km，集雨面積5.69km2。河道兩側為自然山體，流域內于1998年興建了香車水庫(小(1)型)，控制流域面積2.89 km2，總庫容428.26萬m3，主要功能為供水、防洪。流域內大部分土地為林地，另有少量農田和海濱地。新大河出海口左側為新大海產養殖基地，右側為東山濱海區域，是規劃中的新大—龍岐灣濱海小鎮的主要河流。詳見圖1。

圖1 新大河概況

新大河現狀干流防洪標準達到20a一遇。采取漿砌石防洪墻和硬化河床，在提高河道行洪能力、產生防洪效益的同時，也帶來了負面影響，消弱了河道的自然修復功能。

2 非感潮段河道生態護岸方案

在確保新大河安全行洪、蓄洪的前提下，改善水體、保護和恢復濱水區生態系統的結構和功能，采用生態工程學的方法，保障新大河流域的水資源循環利用，配合流域內生態和景觀建設，做到人水和諧，延伸河道的功能，拓展城市的空間，最終實現新大“海綿小鎮”的構想，展現大鵬生態底蘊。新大河小流域綜合整治工程平面圖，如圖2所示。

圖2 新大河小流域綜合整治工程平面圖

文章主要針對《新大河小流域綜合整治工程》中新大河干流應用的護岸生態化改造方案進行分析。

在有限的河岸空間情況下，要建設即滿足行洪沖刷要求，又滿足景觀與生態要求的河道，需從河道實際情況和特點出發綜合考慮多方面因素，選取合適的斷面型式。

結構比較見表1。

本次設計護岸材料按照透水性、穩定安全性、施工簡易性、利于植物生長等原則使用。考慮到新大河治理河段處于大鵬新區旅游中心區，護岸型式不宜進行大面積開挖，同時又要有種植植物的空間，保持河道一定的生態性，經過綜合比選，本次設計斷面護岸型式將原現狀硬質駁岸拆除，采用三維土工網墊、生態袋、干砌石、格賓石籠護腳等生態護岸形式整治[1]。非感潮段河道護岸生態化改造方案(生態袋護坡+格賓石籠基腳)如圖3所示；非感潮段河道護岸生態化改造方案(三維土工網墊+格賓石籠基腳)，如圖4所示。

表1 生態護岸結構比較表

圖3 非感潮段河道護岸生態化改造方案(生態袋護坡+格賓石籠基腳)

圖4 非感潮段河道護岸生態化改造方案(三維土工網墊+格賓石籠基腳)

3 感潮段河道生態護岸與紅樹林的結合

以上我們了解了非感潮段的河道生態護岸結構型式，接下來針對感潮段河道的結構型式進行論述。

3.1 河口段的紅樹林濕地保護區

該區域地塊處于咸淡水交接的感潮區段，紅樹林濕地在漲潮時分，樹干會被潮水淹沒，只露出翠綠的樹冠隨波蕩漾，成為壯觀的“海上森林”，具有獨特的觀賞價值。另外，紅樹林是熱帶海岸的重要標志之一，能防浪護岸，又是魚蝦繁衍棲息的理想場所，具有重要經濟價值和藥用價值、觀賞價值。

該河段現狀為一順直的河道，河寬約40m，左岸為新大海產養殖基地。本河段在新大河整治工程中，規劃定位為紅樹林生態濕地，屬于自然生態型河道，采用河底天然縱坡，降低現有左岸漿砌石防洪(潮)墻至多年平均高潮水位，將左岸防洪堤移至在紅樹林濕地西側，新建防洪堤。同時將左岸魚塘整治形成河口紅樹林濕地公園，該濕地亦可作為滯洪及泄洪通道，降低該段河道的行洪壓力，確保該段行洪安全。右岸河堤高程維持50a一遇防洪標準。河道兩岸再結合生態修復，采用生態材料護岸進行生態化改造，配合生態濕地公園要求栽種灌木、喬木[2]。感潮段河道護岸生態化改造方案(上層干砌石下層砂卵石護坡+格賓石籠基腳)，如圖6所示；感潮段河道護岸生態化改造方案(BSC生物基質混凝土護坡+格賓石籠基腳)，如圖7所示。

圖5 感潮段河道護岸生態化改造方案(紅樹林濕地平面布置)

圖6 感潮段河道護岸生態化改造方案(上層干砌石下層砂卵石護坡+格賓石籠基腳)

圖7 感潮段河道護岸生態化改造方案(BSC生物基質混凝土護坡+格賓石籠基腳)

3.2 感潮段的泛洪景觀區

該區域左岸現狀魚塘合理利用，通過清淤建構生態湖體，不僅為生物提供良好環境，更能調蓄河流水資源并展示水凈化演替過程。魚塘周邊穿插4m左右的木棧道，游人可以深入到湖體內部體驗親水樂趣。右岸設計泛洪區，洪水來臨，水流向湖體，起到調節水位削減洪峰的作用。并在泛洪區左下方布置兩處大小不同的人工濕地，處理后的水可作為新大河的生態補水。

圖8 感潮段河道護岸生態化改造方案(泛洪景觀區平面布置)

泛洪區域段左岸河堤維持現有走向，堤頂高程維持現有高程。利用左岸魚塘形成景觀湖面，湖面中布置游步道，同時增設親水平臺。右岸現狀河道維持現有高程，將右岸魚塘恢復為泛洪區，同時在泛洪區東側新建防洪土堤，堤頂高程達到50a一遇防洪標準。

圖9 感潮段河道護岸生態化改造方案(無砂混凝土塊種植護坡+格賓石籠基腳)

3.3 干流河道堤腳的護腳方案

新大河干流50a一遇洪水最大流速為4.28m/s，遠大于淤泥、砂礫石、粉細砂以及黏性土的允許不沖流速，為減輕河道沖刷，防止水土流失，須對河底、岸坡及坡腳，須采取工程措施予以防沖保護。

本工程河道規劃定位為自然生態型河道，目前周邊生態環境較好。河道河床邊界土質為砂，屬松散體，易受淘刷，若工程所在處水深流急，河道彎曲，局部流速流向變化較大時，局部可能被水沖走, 起不到護腳作用，防護質量沒有充分保證。為確保河道行洪安全，故干流左右岸采用格賓石籠(尺寸1.0m×1.0m)護腳。格賓石籠內石塊與石塊間的孔隙為水流動創造了條件，實現水體與土壤間的自然交換。石籠網還對變形或彎曲具有良好的適應性，且具有良好的排水性能，故在工程中，可以消除或減少作用在護腳上隨水深變化的壓力, 有利于其護腳的穩定與安全。石籠網示意圖見圖10。

圖10 石籠網

格賓結構技術的關鍵是選擇合適的防腐處理工藝，增加工程的使用壽命。新大河河口為大亞灣，感潮河段是流量及水位受潮汐影響較大的河段，由于潮汐作用，海水倒灌，致使格賓石籠長期在含鹽量高的海水中的浸泡，鋼絲會因此造成嚴重腐蝕，導致強度減小，更甚者會造成斷裂，從而引起岸坡的不穩定，故本次的石籠網防腐應先對鋼網絲表面進行鍍鋅覆塑處理，再在熱鍍鋅的表面涂塑料保護膜。并且在填充卵石時盡量注意避免損壞石籠上的防腐鍍層。

針對新大河感潮河道的地質情況以及入海口規劃紅樹林濕地公園的特點，格賓石籠能夠很好的適應軟土地基的不均勻沉降，其天然的透水性，可以迅速消散孔隙水壓力，維持土體強度，降低發生滑坡的危險。且石籠中堆積的石塊縫隙間淤積的泥沙給紅樹林的生長提供了良好的條件。從景觀上評價，結合感潮段規劃定位的紅樹林生態濕地公園，該處河道坡岸自然和諧，整體上具有一定美感。

4 結 論

新大河的生態景觀與防洪、治污、坡岸修復結合，整體作為新大片區的綠色基礎設施進行整合，以替代原有灰色基礎設施。通過防洪、水質和生態景觀的“三位一體”綜合治理，來延伸河道的功能，拓展城市的空間，最終實現新大“海綿小鎮”的構想，展現大鵬生態底蘊。保持天然河道走向，盡可能保持現狀河道濱水生態環境是本工程低碳節能的核心。

現生態護岸基本已被廣泛運用，代替混凝土、瀝青、塊石等坡面材料，用于公路、鐵路、河道、堤壩等坡面保護。生態護岸可保護坡面不受風、雨、洪水的侵蝕，初期有利于植被生長，后期植物根系的增強可抵抗水土流失，滿足“綠水青山”的概念以及當代社會人們對環境景觀的視覺要求。