城市河道生態(tài)護(hù)岸技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望

王 楠 徐 靜

（1.天津科技大學(xué)，中國(guó) 天津 300457；2.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院水路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó) 天津 300456）

城市河流是城市生存和發(fā)展必不可少的要素，在城市及周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)中，均占十分重要的地位。對(duì)城市的繁榮與衰落，對(duì)城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展有至關(guān)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(guī)劃和生態(tài)環(huán)境建設(shè)。城市河道岸坡的保護(hù)形式應(yīng)與城市建設(shè)規(guī)劃發(fā)展相一致，與周邊生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，與城市居民的需求相符合。

當(dāng)前，城市河道護(hù)岸主要采用直立式混凝土擋土墻。該結(jié)構(gòu)形式有利于保持岸坡穩(wěn)定性、防止水土流失、保證防洪安全，但對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定不良影響，具體表現(xiàn)為水體與陸地環(huán)境惡化，對(duì)生態(tài)造成一定破壞。目前，針對(duì)這一問題國(guó)內(nèi)外已開始對(duì)生態(tài)型護(hù)岸技術(shù)進(jìn)行專門研究，并取得了一定的成果。

1 生態(tài)護(hù)岸的定義與功能

1.1 生態(tài)護(hù)岸的定義和特點(diǎn)

生態(tài)護(hù)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(qiáng)河道自凈能力，有一定自然景觀效果的河道護(hù)坡形式。

1.2 生態(tài)護(hù)岸的功能

1.2.1 防洪功能

生態(tài)護(hù)岸本身具備一定抵御洪水的能力。通過護(hù)岸上的植被形成一種“可滲透性”的界面，實(shí)現(xiàn)地表和地下水的調(diào)節(jié)，使循環(huán)途徑發(fā)生一定變化。洪水季節(jié)時(shí)，通過植被可將洪水向堤中滲透儲(chǔ)存，緩解洪峰；枯水季節(jié)時(shí)，儲(chǔ)存在堤中的水反滲入河，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水位的作用。

1.2.2 生態(tài)功能

生態(tài)護(hù)岸將岸邊植被與堤內(nèi)植被連成一體，形成完整的河流生態(tài)系統(tǒng)。護(hù)岸坡面植被將使水流流速發(fā)生變化，為水生生物提供覓食、棲息場(chǎng)所，起到了保持生物多樣性的作用。另外，通過生態(tài)護(hù)岸的建設(shè)把岸線做成不規(guī)則狀，讓岸邊綠植之間形成水面、綠地?？蔂I(yíng)造出豐富的生態(tài)環(huán)境條件，形成穩(wěn)定、豐富的生態(tài)系統(tǒng)。

1.2.3 景觀功能

生態(tài)護(hù)岸不僅可以與周圍環(huán)境形成相協(xié)調(diào)的河道景觀，而且可以通過保護(hù)和建立豐富的生態(tài)系統(tǒng)使河水清澈見底、魚蝦洄游、水草茂盛的自然生態(tài)景觀。成為人們娛樂休閑場(chǎng)所，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

1.2.4 自凈功能

生態(tài)護(hù)岸可以增強(qiáng)水體自凈功能，改善水質(zhì)。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(jī)鹽等將成為生態(tài)護(hù)岸上水生植物的營(yíng)養(yǎng)物，水生植物龐大的根系將成為大量微生物吸附的介質(zhì)，有利于水質(zhì)凈化。

2 國(guó)外生態(tài)護(hù)岸技術(shù)研究現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)環(huán)境和生態(tài)退化的問題認(rèn)識(shí)較早，為了有效保護(hù)河道護(hù)岸和生態(tài)環(huán)境，提出了一些生態(tài)型護(hù)岸技術(shù)。如：自然型護(hù)岸技術(shù)、植被型生態(tài)混凝土、活動(dòng)式的堤防護(hù)岸等。

目前在國(guó)外較為廣泛應(yīng)用的是土壤生物工程（soil-bioengineering）護(hù)岸技術(shù)[1－3]。該技術(shù)的原理主要是利用植物對(duì)氣候、水文、土壤的作用，實(shí)現(xiàn)岸坡的穩(wěn)定。主要作用包括:降雨截留、徑流延滯、土壤增滲、土層固結(jié)、根系土壤的增強(qiáng)、土壤濕度調(diào)節(jié)、土體支撐、負(fù)重和風(fēng)力傳遞作用等[4]。

常用的土壤生物護(hù)岸技術(shù)主要有如下幾類[5]：

2.1 土壤保持技術(shù)。主要是利用植物對(duì)護(hù)岸進(jìn)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(shí)現(xiàn)。

2.2 地表加固技術(shù)。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(dá)到對(duì)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(shù)實(shí)現(xiàn)。

2.3 生物技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合的綜合保護(hù)技術(shù)。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(wǎng)箱、綠化柵欄、等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

這些技術(shù)，在國(guó)外運(yùn)用較為成熟，如美國(guó)加勒比地區(qū)的圣拉西亞島西海岸公路建設(shè)項(xiàng)目、英國(guó)約克郡戴爾斯三峰地區(qū)國(guó)家公園自然環(huán)境恢復(fù)項(xiàng)目等。

3 國(guó)內(nèi)生態(tài)護(hù)岸技術(shù)研究現(xiàn)狀

我國(guó)在生態(tài)型護(hù)岸技術(shù)方面的研究起步較晚，近幾年在吸收國(guó)外成功技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，也取得了一定的發(fā)展。如：鄢俊[6]針對(duì)我國(guó)現(xiàn)在使用較多的城市河道植草護(hù)坡方式的針對(duì)性和草種的選取技術(shù)進(jìn)行的專門研究。盧志靈[7]結(jié)合上海市河道的自身特點(diǎn)，進(jìn)行了生態(tài)型護(hù)坡結(jié)構(gòu)形式的專門研究；季永興[8]針對(duì)城市原有河道護(hù)坡結(jié)構(gòu)及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行的專門研究分析，并針對(duì)生態(tài)型護(hù)坡結(jié)構(gòu)選取不同材料的效果進(jìn)行了研究。

目前國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用中較為成功的生態(tài)護(hù)岸技術(shù)主要有：網(wǎng)格反濾生物組合護(hù)坡技術(shù)[9]；石籠擋墻、網(wǎng)籠墊塊護(hù)坡、復(fù)合植被護(hù)坡等生態(tài)型護(hù)坡技術(shù)[10]。這些技術(shù)總體可歸納為兩種：一種是純利用植物護(hù)坡，一種是植物—工程措施復(fù)合護(hù)坡技術(shù)。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)常用的生態(tài)護(hù)岸技術(shù)主要有以下三種：

3.1 植草護(hù)坡技術(shù)

植草護(hù)坡技術(shù)主要是通過植物形成對(duì)堤防岸坡的覆蓋，起到消能護(hù)坡的作用；利用植物龐大的根系對(duì)土壤的包結(jié)，提高坡面表層的抗剪強(qiáng)度，提高迎水坡面抗蝕性，從而達(dá)到保護(hù)岸坡的作用。

3.2 植被網(wǎng)護(hù)岸技術(shù)

植被網(wǎng)技術(shù)主要是利用活性植物與土工材料合成的新材料建設(shè)護(hù)岸。該護(hù)岸將會(huì)將構(gòu)建一個(gè)具有自身生長(zhǎng)能力的防護(hù)系統(tǒng)，通過材料中的活性植物生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)護(hù)坡的加固保護(hù)作用。

3.3 防護(hù)林護(hù)岸技術(shù)

防護(hù)林護(hù)岸技術(shù)主要是在河岸兩側(cè)種植草木，形成河岸防護(hù)林。洪水季節(jié)時(shí)，通過防護(hù)林對(duì)洪水氣到阻滯作用，減小洪水對(duì)地表的沖刷。

4 生態(tài)護(hù)岸技術(shù)研究工作展望

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)生態(tài)護(hù)岸的關(guān)注度越來越高，生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的研究也越來越深入和成熟，并且已經(jīng)開始從理論研究向工程實(shí)踐轉(zhuǎn)化。今后有必要結(jié)合研究成果和已開展的工程經(jīng)驗(yàn)研究制定生態(tài)型護(hù)岸的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同等級(jí)、不同區(qū)域河道明確量化護(hù)岸的生態(tài)指標(biāo)，并將其納入建設(shè)審批標(biāo)準(zhǔn)中。同時(shí)摸索對(duì)生態(tài)護(hù)岸效果的跟蹤評(píng)估，為不斷完善生態(tài)護(hù)岸技術(shù)、改善生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展提供服務(wù)和支撐。

5 結(jié)語(yǔ)

生態(tài)護(hù)岸不僅具有傳統(tǒng)護(hù)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(tài)等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。因此，開展生態(tài)護(hù)岸的研究具有十分重要的意義。本文結(jié)合生態(tài)護(hù)岸的基本定義和功能簡(jiǎn)要分析后，匯總了目前生態(tài)護(hù)岸研究的相關(guān)成果和技術(shù)，并對(duì)未來主要研究方向進(jìn)行展望，旨在為生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的研究提供參考。

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