生態(tài)格網(wǎng)在北汝河治理中的應(yīng)用

□ 石向陽 □張營營

（1郟縣水利局；2黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

0 引言

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平及綜合素質(zhì)的提高，綠化環(huán)境、美化河流兩岸，成為時(shí)下熱點(diǎn)，生態(tài)治理也正是在這一形勢下應(yīng)孕而生。采用生態(tài)格網(wǎng)治理河道工程可以促進(jìn)地表水和地下水的交換，滯洪補(bǔ)枯、調(diào)節(jié)水位，恢復(fù)河中動(dòng)植物的生長，增加水生動(dòng)物生存空間，并利用動(dòng)植物自身的功能凈化水體，有利于堤防保護(hù)和生態(tài)環(huán)境的改善。

河道治理集防洪、排水、交通、綠化、生態(tài)、文化于一體，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市的發(fā)展帶來了良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益。北汝河郟縣段治理工程2期、3期、4期護(hù)岸工程均采用生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式，通過實(shí)際應(yīng)用，這種結(jié)構(gòu)型式在抗沖刷、抗變形及生態(tài)性方面都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。

1 生態(tài)格網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

1.1 生態(tài)格網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

生態(tài)格網(wǎng)（gabion）是將抗腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度的低碳重鍍鋅鋼絲、鋅-5%鋁-混合稀土合金鋼絲（即GALFAN鍍層鋼絲）、鋅-10%鋁-混合稀土合金鋼絲或包覆PVC的以上同質(zhì)鋼絲，采用專用設(shè)備編織而成的不同規(guī)格的多鉸狀、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片。

隨著時(shí)間的推移，石料之間的空隙會(huì)被泥土充填，植被根系深深扎入石塊之間的泥土中，形成一個(gè)工程措施和植被措施相結(jié)合的柔性結(jié)構(gòu)，符合現(xiàn)今的河道治理設(shè)計(jì)新理念。在國外，它被廣泛應(yīng)用于各種土木工程，近年來，我國的水利部門也采用了這種結(jié)構(gòu)。

1.2 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)是一種新型支擋結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是在保證護(hù)坡具有一定的強(qiáng)度、安全性和耐久性的同時(shí)兼顧工程的環(huán)境效應(yīng)和生物效應(yīng)，以達(dá)到一種土體和生物相互涵養(yǎng)，適合生物生長的仿自然狀態(tài)，也即體現(xiàn)了安全性、生物性和景觀性，是支擋結(jié)構(gòu)發(fā)展的新階段，是工程與生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的典范，是一項(xiàng)節(jié)能、低碳、環(huán)保的新型結(jié)構(gòu)。

用生態(tài)格網(wǎng)系列產(chǎn)品如固濱籠、綠濱墊等修建的護(hù)坡、護(hù)腳、擋墻具有整體性強(qiáng)、柔軟性好，抗沖刷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的護(hù)岸具有多孔性，實(shí)現(xiàn)了河堤（湖岸）土體與水體的交換與循環(huán)，內(nèi)部填石為天然材料，親環(huán)境，植物可在其間生長，生物可在其中棲息，實(shí)現(xiàn)了人與自然的和諧相處。

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)可適用于水利工程、海洋工程、水土保持工程、山體滑坡防護(hù)工程、泥石流治理、公路鐵路護(hù)坡工程、公路路基路面工程、城市景觀工程等的治理。

2 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

2.1 生態(tài)優(yōu)勢

一是通透性好：生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)能與周圍環(huán)境自然地結(jié)合。填石間的滲透能力能使土壤、水、空氣和植物自然地相互作用；二是水土保持好：通過設(shè)置土工織物濾層，可有效防止水土流失，滿足水土保持需要；三是自然取材：使用的主材料為天然石料，親環(huán)境且可回收。

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)注重的是河岸防沖刷的功能性，如今，在滿足功能性的基礎(chǔ)上，更加注重結(jié)構(gòu)的生態(tài)性。生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)護(hù)岸（坡）既保護(hù)了河堤，有效防止了水土流失，又恢復(fù)了生態(tài)。

2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)勢

一是防散效果好：相比于單絞或焊接格網(wǎng)，生態(tài)格網(wǎng)具備防散效果，可防止任何偶然破壞造成結(jié)構(gòu)散落；二是抗變形、抗震能力強(qiáng)：生態(tài)格網(wǎng)為柔性結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)地基變形能力，特別適合對非穩(wěn)定邊坡進(jìn)行加固，或者在由于波浪或水流的作用使土邊坡發(fā)生變形的情況下使用；三是整體性好且施工簡單方便：安裝過程中將多個(gè)網(wǎng)箱或網(wǎng)墊綁扎在一起，形成一個(gè)均勻的結(jié)構(gòu)，整體性好。

生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，能有效抵抗基礎(chǔ)的不均勻沉降，而整體結(jié)構(gòu)不受影響；其柔性特征決定了該結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性。

2.3 耐久優(yōu)勢

2.3.1 防腐效果好

生態(tài)格網(wǎng)產(chǎn)品使用中常遭受酸性空氣、水、土以及鹽腐蝕。鋼絲表面鍍鋅對鋼絲起到防腐作用。另外在鋼絲外面包覆PVC護(hù)膜，在編織、運(yùn)輸、施工階段保護(hù)鋼絲，使用階段對化學(xué)、生物以及腐蝕性介質(zhì)有更強(qiáng)的抵抗力。

2.3.2 天然卵（塊）石耐久性好

生態(tài)網(wǎng)箱填料采用堅(jiān)硬、耐久的卵（塊）石料，長期使用不會(huì)出現(xiàn)崩解，從而保證工程的耐久性。

2.3.3 結(jié)構(gòu)耐久性好

通過人為或自然作用，石塊之間的縫隙被土填充，植物的根系通過石塊之間的土深深扎入邊坡，形成一個(gè)柔性整體護(hù)面，即便網(wǎng)箱出現(xiàn)少量的斷絲，結(jié)構(gòu)也不會(huì)失效。柔性結(jié)構(gòu)的耐久性在我國就有很好的例證，比如四川都江堰工程，歷經(jīng)2000多年仍完好無損。生態(tài)網(wǎng)絲的耐久性，通過國外應(yīng)用表明，鍍鋅鋼絲使用年限>40a，鍍鋁鋅鋼絲>60a，可見其耐久性的優(yōu)越。

2.4 成本優(yōu)勢

一是制作成本低：生態(tài)格網(wǎng)可在工廠規(guī)?；a(chǎn)，大量減少用人成本，從而使生態(tài)格網(wǎng)成本大幅降低；二是運(yùn)輸成本低：生態(tài)格網(wǎng)進(jìn)行成捆或成卷包裝，從而使運(yùn)輸工作量小、費(fèi)用變低；三是天然主材成本低：生態(tài)網(wǎng)箱（墊）的填料均為自然的卵（塊）石，河道的卵石、山坡上的塊石可就地取材，從而大幅減少主材的成本；四是施工簡單成本低：施工現(xiàn)場不需水、電，對場地、設(shè)備的要求低，場地狹小或工程量較小時(shí)，不需要機(jī)械設(shè)備，人工施工即可，可方便進(jìn)行水下施工；五是施工環(huán)境要求低：生態(tài)格網(wǎng)施工對氣候無特殊要求，酷暑寒冬及雨天照常施工且對施工質(zhì)量無影響。

3 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在北汝河郟縣段治理中的應(yīng)用

3.1 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在護(hù)坡工程中的應(yīng)用

北汝河郟縣段治理工程的岸坡防護(hù)即采用生態(tài)石籠格網(wǎng)型式，其內(nèi)部充填的是天然石料，石料之間有間隙，允許植物在其中生長，還可以有針對性地在其上播種合適的植物，具有工程護(hù)坡與植物護(hù)坡的雙重功效。與治河工程中常用的混凝土板護(hù)坡、膜袋混凝土護(hù)坡、植物護(hù)坡、拋石護(hù)坡、干砌石護(hù)坡等護(hù)坡形式相比具有明顯的生態(tài)優(yōu)勢。

3.2 生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在護(hù)腳工程中的應(yīng)用

北汝河郟縣段治理工程中岸坡防護(hù)的基礎(chǔ)即護(hù)腳或鎮(zhèn)角，均采用的是生態(tài)石籠網(wǎng)箱，施工方便，整體性好，抗變形能力強(qiáng)。一般情況下，下層護(hù)腳為護(hù)坡工程的根基，其穩(wěn)固與否決定護(hù)岸工程的成敗。護(hù)腳工程及其材料要求能抵御水流的沖刷及推移質(zhì)的磨損，具有較好的整體性并能適應(yīng)河床的變形，較好的水下防腐性能，便于水下施工并易于補(bǔ)充修復(fù)。

使用生態(tài)石籠網(wǎng)箱護(hù)腳除具備整體性、柔軟性的優(yōu)點(diǎn)以外，與傳統(tǒng)的拋石護(hù)腳相比，用料少。如圖1、圖2所示。圖1網(wǎng)墊厚度比拋石厚度減?。粓D2網(wǎng)墊護(hù)腳長度及高度均大幅減小。

4 結(jié)語

本文通過北汝河郟縣段治理工程中生態(tài)石籠格網(wǎng)的實(shí)踐應(yīng)用，探索生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在河道治理方面的實(shí)際應(yīng)用。這一技術(shù)的應(yīng)用，在滿足岸坡防洪抗沖的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)生態(tài)護(hù)坡的目標(biāo)，滿足人們對治理河道、改善生態(tài)環(huán)境的迫切需要，通過建立河道生態(tài)岸堤，健全河道環(huán)境中生物群體和水體之間的互存關(guān)系，增強(qiáng)河道自凈能力，促進(jìn)河道治理工程的健康發(fā)展。

現(xiàn)階段隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對生態(tài)環(huán)境的重視程度愈來愈高，對今后河道治理的要求也會(huì)向生態(tài)水系方面發(fā)展，未來生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)在河道治理中的生態(tài)優(yōu)勢必將進(jìn)一步凸顯出來。

圖1 網(wǎng)墊厚度與拋石厚度比較圖

圖2 網(wǎng)墊護(hù)腳長度及高度圖

[1]張錫堂.江陰市金利達(dá)堤坡防護(hù)工程有限公司產(chǎn)品簡介.

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