綜合生態護岸疏浚技術在城市水環境治理中的實踐

陳偉靈

(廣東省科達水利電力巖土工程有限公司，廣州 510000)

0 引 言

隨著人們對環境保護的重視程度不斷加深，如何做到“人與自然和諧相處”是工程建設所面臨的一個重點難點[1]。中小河流的治理是一項系統性很強的工程，涉及范圍廣，包含內容多。制定切實有效的河流治理措施，能夠在保障中小河流治理效果，提高工程抗洪防洪能力，維護人民群眾生命財產安全的同時，達到保護河流周圍自然環境，打造順應自然的水生態景觀，使人造環境與自然環境有機結合的目的。中小河流應該樹立先進的環境治理理念，按照河流治理目標，采取多種措施相結合的方式，打造綠色環保、以人為本、效果出色的河道治理景象[2]。

為了實現工程水利向生態水利的重大轉變，協調河流治理與生態環境之間的關系。臺山市公益水治理工程針對目前河流所存在的問題，制定了綜合治理措施，設計了生態堤岸[3]。文章對該工程的生態護岸疏浚技術在河流治理中的應用進行探討，為需要提高流域防災減災，排澇減洪的能力和美化生態景觀的工程提供了可靠的經驗。

1 工程概況

本工程項目治理河段包括公益水(水步段)及公益水(大江段)。治理范圍為各河段主干及流域內的支流，共治理河長42.0km。公益水位于潭江下游右岸，發源于臺山市古兜山北部的煙斗崗，流經大江鎮、與水步支流匯合，于公益圩東頭匯入潭江主流。流域面積 130km2，河流長度 23km，平均比降1.57‰。河段受潮汐影響可達大江鎮及水步鎮，下游公益圍對防洪(潮)起了很大作用，但因堤圍未達設計標準，必須加固。該河建有小(1)型水庫 4 宗，小(2)型水庫 7 宗，控制集水面積 23.7km2，總庫容 1808萬 m3。

工程所在潭江流域多屬丘陵山地，植被較好。本次工程按常遇洪水標準進行河道清淤和河道拓寬，并治理兩岸崩塌及水土流失；沿線農田、村莊以加固堤腳、護岸為主；鎮區以20a一遇標準適當加高加固堤防；流域面積較小的支流河口及有較大村莊和農田較多的河段進行堤防、護岸加固，其他河段以清淤護岸、提高行洪能力為主。在保證河道行洪安全的基礎上，改善河流的生態環境，修復河流的生態多樣性，實現河流，人文與生態景觀一體化的綜合治理目標[4]。

兩河段現狀主要問題為：岸坡土體抗沖刷能力較差，河岸有被淘刷的現象，局部段防洪標準偏低。

水步段治理河長22.0km，清淤長度22.0km，護岸長度10.21km，重建水陂一座，重建水閘3座，新建橋涵1座，新建岸頂綠道10.83km。

大江段治理河長20.7km，清淤長度20.7km，護岸長度9.81km，新建箱涵3座，機耕路、低位親水平臺步道或岸頂景觀綠道共15.38km。

通過現場調查，確定各段防洪標準。本工程堤防工程級別和河道建筑物級別為4級，其他次要建筑物及臨時建筑物級別為5級。

2 護岸工程

2.1 護岸治理原則

該河流所處地區耕地資源相對匱乏，地少人多，建設空間有限。由于河岸不穩，河道主槽不固定，洪水來得快，部分河岸沖刷嚴重。因此采用護岸能夠穩定河勢，防止河岸掏刷。本次護岸措施的將工程措施和植物措施相結合，盡量維持河道天然岸坡形式，避免了全線人工護岸，選擇合適必要的位置上進行護岸設計。同時要兼顧河道水生態環境的可持續發展，為植物生長和動物繁殖創造條件，從而有效改善河道水環境，防止水土流失。在護岸材料的選擇上盡量選用自然材料，避免使用不透水材料。

2.2 護岸型式

本項目主要對村莊、農田較多的迎流頂沖河段進行護岸，根據現場調查情況，確定治理方案，工程護岸形式選擇坡式和墻式護岸兩種。

墻式護岸：根據邊坡斜度和河道淤積情況來看，墻式護岸適用于邊坡陡峭，河道淤積較深的河段，墻面材料選擇埋石混凝土，墻式護岸基底深入河底基面一下50cm。

坡式護岸：針對河道淤積較深形成灘地，河道被淘刷嚴重的河段選用坡式護岸，護坡坡比1∶1.5～1∶2.5，可以選用漿砌卵石、開槽框格混凝土、生態格網、草皮護坡等型式作為護坡結構。坡式護岸斷面圖，見圖1。

圖1 坡式護岸斷面圖

在該工程治理前，仔細對河道的周圍環境進行勘察了解。分析河道邊坡的特征，河岸耕地和建筑物的分布情況，以及河道的淤積程度等，分段對河道進行分析比較，選用最合適的護岸型式進行護岸治理。

2.3 護岸材料

護岸材料種類較多，各有優缺點[5]?；炷?、漿砌石護岸墻整體剛度大，抵抗沖擊能力強，屬于剛性材料，造價成本高，而且不能給植被提供生存環境。草皮護坡對生態景觀有利，投資造價較低，但抗沖刷性差。河道護岸應根據每段護岸所選的護岸型式，在可控的工程造價下，在生態治理理念的指導下就地取材或者選用生態材料進行護岸，最后結合各方面因素，仔細比選確定各段護岸材料。結合河道邊坡的土質、水流速度、護坡寬度等因素，本工程選擇草皮，格賓籠護坡和雷諾護墊生態護坡材料進行護坡[6]。

雷諾護墊的坡岸面要平整密實，基底土質和其密實度均要符合設計要求，按照規定組裝好雷諾護墊后，要注意護墊網面與邊端鋼絲的翻邊和絞邊要求。格賓籠護坡在組裝完成后，其各種網片交接處的綁扎道數要符合要求，格賓籠每一組之間的連接綁扎要穩定連成一體。

雷諾護墊和格賓籠護坡能夠透水透氣，岸坡周圍物質的相互交換融合，給生物創造了良好的生存條件。在加固岸坡的同時，最大程度地實現了河流的自我修復功能。再結合植物草皮，通過植物色彩搭配，創造了美觀，宜人的河道景觀。

選用草皮護坡的部分，在草皮護坡噴播后每間隔3天，采用霧狀噴播設備，在0.1m3/m2的澆水量下不間斷澆水4h，保證護坡表面濕潤，水流，能夠深入草皮底部，保持該狀態直到草種全苗、齊苗。當護坡植草平均高度達到5cm時，揭開無紡布，以免阻止植物生長，并施肥加強植草生長能力。

本護岸工程選用生態塊擋墻磚和連鎖式植草護坡磚，與生態護坡材料格賓籠和雷諾護墊相連接，鋪設完磚塊后，在孔洞敷土，種上耐水常青的草籽，形成有層次感的綠色整體生態護岸。

3 清淤工程

3.1 清淤原則

該河流水土流失嚴重、泥沙淤泥突出、河床不斷抬高，部分河段因為淤積過后出現了淺灘，淺灘上雜草叢生。再加上河道管理不足，四周居民亂扔亂倒的行為得不到有效制止，河道周圍屢被人為侵占。因此需對該河流清淤疏浚，沿著河流的走向進行治理，從而在不改變河道斷面形狀，不對河道過多挖填的條件下提高河道的行洪能力。根據河道現狀，確定各段適宜的河相系數以及常遇洪水過流能力復核，確定各段適宜的穩定河寬，復核各段適宜水深情況，選擇合適的清淤方式，清淤過程中要保護河道護坡穩定性，避免產生心得掏刷問題，還要保護天然形成的邊灘和河心灘，保留自然景觀[7]。在清淤完成后的河底高程與河道銜接自然，過渡連續，水流平緩。

3.2 清淤設計

本工程結合天然河床現狀，以不危及堤防基礎為原則，根據設計洪水計算結果，選取不同的河道糙率對擬定的設計斷面進行方案比較后，結合現狀河道及堤防建設合理地選定了河道清理范圍。再根據程作為控制清淤的設計河床高程。

通過控制河底高程和河道斷面對主河道清淤進行設計，清理出河道主槽，主河道清淤典型斷面見圖2；對于邊灘淤積，不宜過度切灘，以保證河道順暢為原則，有挖有填，邊灘清淤典型斷面見圖3。

圖2 河道主槽清淤典型斷面

圖3 邊灘清淤典型斷面

3.3 淤泥運輸

選擇已存村道和已修建的臨時施工道路作為清淤機械設備的下河馬道，以河流的中點作為清淤起點，分別向河道上游和下游兩個方向分同時施工開挖。分上游和下游兩個施工段，根據“中心向兩側”和“上方至下方”的原則依次對河道淤泥進行掏除?？稍诤拥劳鈧炔荚O一條縱向排水溝，使少量河水能夠排出。

清淤運輸過程中做好清掃保潔工作，防止對周圍環境造成污染。本工程清淤量很大，運輸過程要小心防止淤泥污染道路，計劃將河道中掏出的淤泥完全曬干后再往外運輸。且部分掏出的淤泥可以作為建筑材料運用于護岸工程中，實現再次利用。

4 河道建筑物

河道建筑物主要是景觀陂頭、橋涵和親水步道。河道坡降不大，為方便沿線群眾生活灌溉用水需要，美化河道景觀，保持各河段生態景觀水位，擬新建景觀陂頭。治理河段現狀有過河橋涵若干座，規模較小的采用埋涵方式重建或改建。并在護坡頂部設置了親水步道和綠化平臺。

陂頭所形成的跌水的景觀增加了建筑物的觀賞性和美感。在保留河道兩側原有綠化的條件下，親水步道和綠化平臺形成了結構穩定、植被豐富的自然堤岸，不僅減少了對生態環境的破壞，還方便了附近的人民群眾進行休閑娛樂活動。

5 生態效果分析

本工程治理本著防災減災、岸固河暢、自然生態、安全經濟、長效管護的總體原則，重點解決河道行洪暢通，提高流域綜合防災減災能力[8]。實施后能有效減少流域內的山洪災害及當地的洪水威脅，使得治理河段防洪能力提高。保障人民的生命財產安全，服務當地經濟社會發展，創造了在優美，自然的河流綠色空間。根據本工程所采用的工程措施和植物措施從以下幾個方面對該工程的生態治理效果進行分析。

從與河道現狀的匹配性來說，該工程生態護岸疏浚技術因地制宜，河道整治順應自然形式，采用河道天然斷面進行設計，避免對河道進行過多的改造，選擇適應河道的護坡方式，減少治理過程中對河段河勢，河槽的影響。治理完成后不僅不會在河岸兩側形成易澇區，也不會影響河道兩邊居民的正常生活，還提升了河道及兩岸環境質量。

從工程安全和耐久性來說，工程措施中的建筑物結構牢固，整體性強，耐磨防沖，在遇到緊急情況時不會坍塌，使用年限長，質量安全可靠，能維持河道的相對穩定。也能與植物生態系統形成一個整體，不擔心水環境的浸泡和沖刷。

從施工的可操作性來說，本次生態治理措施中所采用的主要建材在當地容易獲取，并充分利用河道清淤開挖料，工程占地相對較少，施工技術要求相對較低，施工過程簡單，后期維護管理方便，投資相對較省。工程方案實施具有可行可操作性。

從生態景觀的親水性來說，本工程治理設計方案不僅完成工程目標，提高了河道防洪抗洪的能力，還滿足了河道周圍生態環境的需要。工程措施和植物措施有機的結合在一起，形成了安全可靠，親水美觀的近自然堤岸，堤岸的實用屬性和觀賞屬性得到了完美融合，真正實現了水清，景美的生態綜合治理。

從生態合理性來說，治理過程中采用了合理的生態材料，治理方式順應天然河道的現狀。在工程治理完成后，給水生生物創造了繁殖空間，提高了生態系統的自我修復能力，工程整體體現了生態、自然、人水和諧的狀態。

6 結 論

公益水河道治理工程解決了河道目前所存在的防洪，排澇的問題，并將生態技術應用于河流治理的實踐過程中，結合多種措施進行生態綜合治理。貫徹落實了綠色生態，環境治理的理念，特別注重工程的景觀設計，維護了河流治理開發與環境保護之間的關系，創造了能夠抵御較強河流沖刷的美觀、和諧、舒適的河流工程，充分體現了人與自然的和諧統一。

要將生態技術貫穿于河流治理的過程中，努力大膽地對河道景觀改造進行探索和應用。中小河流治理采用生態治理的同時，也要防止后期河流遭受污染，要真正做到人與河道、經濟與河道的和諧發展少不了后期的監督和管理。此外，本項目治理河段治理范圍廣，南北跨度大，更要注重后期的監督和管理，采用智能化、系統化的管理方式，形成長期有效的維護管理機制，實現治理河段長久發揮效益的目標。