生態(tài)護岸技術研究綜述

魏玉萍 李 超

一、前言

河流生態(tài)環(huán)境建設是近年來我國所倡導的一個方向。隨著改革開放以來我國經濟社會的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴重，傳統(tǒng)的河道護岸技術已經無法滿足人們對自然、親水和景觀效應的需求。因此，需要更加環(huán)保的河道護岸方式來滿足集防洪效應、生態(tài)效應、自凈效應和景觀效應于一體的現代生態(tài)河流發(fā)展模式。

生態(tài)護岸，是指恢復后的自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工護岸。生態(tài)護岸作為一種高級的護岸形式，擁有滲透性的自然河床、河岸基底與豐富的河流地貌，可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調節(jié)功能，同時具有一定的抗洪強度。生態(tài)護岸在洪水來臨時，可以起到延滯徑流的作用，當枯水季節(jié)到來時，儲存在大堤中的水反滲入河流。同時，生態(tài)護岸把水、河道與堤防、河畔植被連成一體，構成一個完整的河流生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)護岸順應了現代人回歸自然的心理，使得昔日碧水漪漪、青草漣漣的動態(tài)美得以重現，提升了整個城市的品位和生活品質。生態(tài)護岸上種植的植物，能從水中吸收無機鹽類營養(yǎng)物，龐大的根系還是大量微生物吸附的良好介質，有利于水質凈化。

二、生態(tài)護岸技術的發(fā)展

當前，世界各國都十分注重生態(tài)河道建設與周邊環(huán)境和居民的風俗等的和諧統(tǒng)一。國內開展生態(tài)河道治理起步較晚，但發(fā)展比較迅速。近十幾年中，建設了大量不同類型的生態(tài)河道，進行了多方面的技術研究和探索。例如始于1986年的江蘇南通壕河綜合整治工程，通過引水、生態(tài)河道建設、截污等綜合措施，已收到良好效果，形成了“水包城，城包水”的特有景觀，2005年榮獲建設部頒發(fā)的“中國人居環(huán)境獎”。大連、西安、天津、成都、深圳等城市進行了城鎮(zhèn)河流生態(tài)建設，取得了美化城市、改善居住環(huán)境、提高城市品位等良好效果。目前，我國各地中小城鎮(zhèn)都廣泛開展了城鎮(zhèn)河道生態(tài)建設，在生態(tài)護岸型式、選用原則和方法、設計等方面取得了一定成績，為我國生態(tài)河道建設提供了寶貴經驗。

三、生態(tài)護岸技術

1.生態(tài)護岸設計原則

生態(tài)護岸結構首先應滿足河道功能和河岸穩(wěn)定性要求，盡可能增加護岸在視覺中的“軟效果”，增強其可及性、親水性及可游憩效果等，美化工程環(huán)境；設置多孔性構造，為水生動物、兩棲動物提供良好的棲息、繁殖環(huán)境；因地制宜保留自然植物形態(tài)，充分保證河流生態(tài)系統(tǒng)與陸域生態(tài)系統(tǒng)之間的銜接。

2.主要生態(tài)護岸技術

根據生態(tài)護岸所采用材料的不同。生態(tài)護岸一般有以下幾種方式：

（1）自然原型護岸

自然原型護岸采用種植植被保護河岸、保持自然堤岸特性，主要采用喬灌混交，發(fā)揮喬木與灌木的自身生長特性，充分利用高低錯落的空間和光照條件以達到最佳郁閉效果。同時利用植物舒展而發(fā)達的根系穩(wěn)固堤岸，增強其抵抗洪水、保護河堤的能力。其優(yōu)點是純天然，無污染、投資省、施工方便。缺點是抵抗洪水的能力較差，抗沖刷能力不足。適用于流速不快、流量較小、沖刷能力較弱的鄉(xiāng)鎮(zhèn)級河道，河床過水斷面較小。

（2）自然型護岸

自然型護岸不僅種植植被，還采用石材、木材等天然材料，以增強堤岸的抗沖刷能力。在日常水位線以下采用石籠、木樁或干砌塊石，其上筑一定坡度的土堤，斜坡上喬灌草相結合固堤護岸。采用木樁、塊石等具有一定強度的材料保護坡腳，使整個護岸的抗沖刷能力大大提高。木樁、塊石間的縫隙為水草留下了生長空間，同時也為魚、蝦等水生生物提供了棲息的場所。與自然原型護岸相比，自然型護岸投資較高，工程量加大，且干砌塊石與土體的結合并非十分緊密，整體穩(wěn)定性能較差，適用于各種有較大流速的區(qū)縣及鄉(xiāng)鎮(zhèn)級河道、都市景觀河道。

（3）復合型護岸

復合型護岸是在自然型護岸的基礎上采用混凝土、鋼筋混凝土等材料加強抗沖能力的一種新型生態(tài)護岸，其常用的技術方法有很多。主要有以下幾種：

纖維織物袋裝土護岸。由巖石坡腳基礎、礫石反濾層排水和編織袋裝土的坡面組成。

面坡箱狀石籠護岸。將鋼筋混凝土柱或耐水圓木制成梯形箱狀框架，并向其中投入一些大的石塊，形成很深的魚巢。再在箱狀框架內埋入柳枝、水楊枝等，并于鄰水側種蘆葦、菖蒲等水生植物，使其在縫中生長出繁茂、蔥綠的草木。

格賓護岸。采用高強度鍍鋅低碳鋼絲，由機械編織成的雙絞六角形鋼絲網，采用雙扭結網目，即使局部斷裂也不影響整體穩(wěn)定。鋼絲外面可以覆抗老化的PVC膜，保護鋼絲，增加網箱的工程壽命。格賓網箱或格賓網墊中的填充材料，可以就地取材，有效降低工程造價。

鉸鏈式護岸。鉸鏈式護岸是一種連鎖型預制高強混凝土塊鋪面技術，用于防止由于沖刷引起的土壤流失。該技術是由一組尺寸、形狀和重量一致的預制混凝土塊用一系列繩索相互連接而形成的連鎖型矩陣。主要有中間開孔式和中間封閉式兩種類型，混凝土塊有不同的尺寸和厚度以適應各種水流情況。壓實整平的土基上面鋪好符合土質要求的反濾土工布或用于防滲的復合土工膜后，便可鋪設連鎖混凝土塊。

土工格室填碎石護岸。即在土工格室內填充碎石料構成護岸體系。土工格室是由高分子聚合片材經高強度焊接而形成的一種三維嘲格結構，使用前緊密疊合在一起，便于運輸，使用時將土工格室人工拉開成網格狀，用鋼筋鉚固在渠坡上定位，在土工格室內填充碎石料，從而構成蜂窩碎石護坡結構。

四、總結和展望

現有的生態(tài)護岸技術采用人工材料和草本植物相結合的原理，既可以起到穩(wěn)固河道邊坡、防止河道沖刷破壞的作用，又可以增加河道的生態(tài)系統(tǒng)功能。明顯改善和保護了坡岸和水生態(tài)系統(tǒng)的完整性，并且還利用根系發(fā)達的植被有效提高了河道坡岸穩(wěn)定、抗侵蝕能力，同時，在控制地表徑流污染方面具有良好的生態(tài)效益。但是，就目前而言，仍存在不少問題：（1）生物技術工程并不能完全替代傳統(tǒng)的工程技術。（2）生態(tài)護岸技術發(fā)展還不太成熟，規(guī)范也沒有給出明確的規(guī)定。（3）生態(tài)護岸技術與現代科技的結合還有待研究，并且一些生態(tài)護岸技術只在理論上可行，并沒有經過實踐檢驗。

今后，在生態(tài)護岸技術的發(fā)展中要盡快地融入一些新材料、新技術和新的設計理念，要用生態(tài)的手段來解決生態(tài)的問題，切實落實和體現可持續(xù)性發(fā)展的生態(tài)理念，使得河流重現清澈見底、魚蝦洄游、水草茂盛的自然生態(tài)之美■