海岸防護(hù)中生態(tài)海堤的有效應(yīng)用

楊東光

（深圳市水務(wù)工程建設(shè)管理中心，深圳 518048）

近年來(lái)，全球范圍的氣候變化比較反常，其中一個(gè)很重要的原因就是原生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞。沿海地區(qū)是受極端氣候影響引發(fā)突發(fā)事件較為頻繁的地方，如海潮風(fēng)暴等。為了抵御這些風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)展沿海經(jīng)濟(jì)，我國(guó)沿海地區(qū)各級(jí)地方政府，在海岸防護(hù)的安全方面，做了大量的工作，比如沿海岸線修筑海堤，以防止海潮引發(fā)的突發(fā)事件的侵襲，實(shí)踐證明這種做法起到了較好的效果。但是，如何才能做到既能防護(hù)海岸，保護(hù)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展的安全，又能使沿海的生態(tài)環(huán)境不因此而受到破壞，這是當(dāng)前海岸防護(hù)中海堤建設(shè)的一個(gè)重大研究課題[1]。對(duì)此，本文結(jié)合深圳市壩光片區(qū)防洪（潮）排澇工程的具體實(shí)際，作如下探討。

1 海岸防護(hù)的作用與意義

我國(guó)是受海洋性氣候影響較大的國(guó)家，大陸海岸線超過(guò)1.8萬(wàn)km。這些自然條件的存在，一方面為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，但另一方面也給沿岸各地帶來(lái)臺(tái)風(fēng)、暴潮的危險(xiǎn)。為了抵御風(fēng)險(xiǎn)，在海岸沿線修筑海堤是一種有效之策。對(duì)此，國(guó)家在2017年的《全國(guó)海堤建設(shè)方案》中要求：海堤工程要與沿海生態(tài)保護(hù)相協(xié)調(diào)，既要考慮防臺(tái)風(fēng)、防暴潮的需要，也要充分考慮海岸資源的綜合開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需要。習(xí)近平總書記還特別強(qiáng)調(diào)要“提升抵御臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮等海洋災(zāi)害的能力”[2]。因此，海堤防護(hù)工程建設(shè)的重大作用和現(xiàn)實(shí)意義是顯而易見的：1）有利于抵御災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，每當(dāng)臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮來(lái)襲之時(shí)，都會(huì)形成高于5m的近岸浪高，如果沒(méi)有堅(jiān)固的海堤防護(hù)，勢(shì)必會(huì)危害到海岸沿線地區(qū)；2）有利于保護(hù)沿海地區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)作物的生長(zhǎng)；3）有利于沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模絕大部分都集中在沿海地區(qū)，約占全國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的60%以上，如果沒(méi)有堅(jiān)固的海堤防護(hù)，其災(zāi)害的影響難免不受損失[3]。

2 生態(tài)海堤的功能定位與規(guī)劃原則

2.1 傳統(tǒng)海堤防護(hù)的弊端

2017年之前，我國(guó)的海堤防護(hù)建設(shè)主要以傳統(tǒng)的建設(shè)方式為主，即傳統(tǒng)的物理防護(hù)方法，就是用鋼筋混凝土或者拋石的方法進(jìn)行硬防護(hù)，雖然也能起到較好的效果，在一定程度上也能達(dá)到防災(zāi)的目的，但卻很少考慮生態(tài)建設(shè)的問(wèn)題，更多地考慮如何才能使堤防達(dá)標(biāo)。所以，往往是海堤的堤身越筑越高，阻斷了陸海過(guò)渡帶的生物廊道和生態(tài)緩沖帶，阻礙了陸地與海洋能量的自然交流，破壞了海岸的自然形態(tài)和海岸帶的生態(tài)系統(tǒng)，與國(guó)家的綠色發(fā)展戰(zhàn)略很不相符，也不利于沿海地區(qū)自然環(huán)境的改善[4]。

2.2 功能定位

生態(tài)海堤簡(jiǎn)單地說(shuō)就是要集海堤的物理性、生態(tài)性和文化功能性于一體，既要達(dá)到防災(zāi)、減災(zāi)的目的，又要達(dá)到不破壞自然生態(tài)環(huán)境的目的。其功能定位具體可歸納：抗風(fēng)、抗暴能力強(qiáng)；植被茂盛，生態(tài)系統(tǒng)完善；能滿足當(dāng)?shù)厝罕娦蓍e、娛樂(lè)和進(jìn)行科普教育的要求[5]。

2.3 規(guī)劃原則

生態(tài)海堤的規(guī)劃要遵循以下原則：

1）要遵循海岸的原有走勢(shì)和地形的原則。在設(shè)計(jì)規(guī)劃海堤時(shí)，要按照原海岸線地形的走向進(jìn)行設(shè)計(jì)，不要人為地去改變，要摒棄過(guò)去那種取直線設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)思路。

2）要遵循修復(fù)原有的海岸植被、海陸過(guò)渡帶和緩坡入海的原則。施工之前，要將原海岸植被、地形地貌拍照留存，施工后要經(jīng)過(guò)檢查并與原留存照片比對(duì)合格后，才能同意驗(yàn)收。

3）要遵循海堤綠化使用鄉(xiāng)土海濱植物的原則。要堅(jiān)決杜絕外來(lái)生物種的入侵，少用城市常規(guī)綠化樹種。

4）要遵循海側(cè)、海堤、堤腳異質(zhì)生境的構(gòu)造原則。海堤、堤腳、海側(cè)是海陸生物廊道的連接點(diǎn)，要盡一切可能地構(gòu)造異質(zhì)生境，以有利于物種交流。

5）要遵循海堤安全第一的設(shè)計(jì)原則。海堤的堤頂高程、堤頂寬度、堤的外側(cè)防護(hù)等均要按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，海堤的整體結(jié)構(gòu)要滿足堤身的穩(wěn)定，要考慮沉降變形和滲流等因素。

6）要遵循海堤因地制宜的設(shè)計(jì)原則。在進(jìn)行海堤設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合海岸線的地形地貌情況和當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的現(xiàn)狀，還要考慮水文動(dòng)力、海洋災(zāi)害等自然因素，通盤進(jìn)行考慮[6]。

3 生態(tài)海堤的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

以深圳市壩光片區(qū)防洪（潮）排澇工程為實(shí)際案例，對(duì)該工程Ⅲ標(biāo)段東部海堤E段、F段、G段、H段、I段、J段共計(jì)6段海堤的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行研究。

3.1 工程概況

壩光片區(qū)位于深圳市大鵬新區(qū)大鵬半島東北部，三面環(huán)山，一面朝海，坐擁筆架山與排牙山兩大山體，面朝大亞灣海域。壩光片區(qū)防洪（潮）排澇工程的建設(shè)內(nèi)容主要包括新建河道、新建截洪溝、海堤防護(hù)等，其中海堤防護(hù)總長(zhǎng)度為12.05km。該工程設(shè)3個(gè)標(biāo)段：Ⅰ標(biāo)段主要為河道整治；Ⅱ標(biāo)段主要為河道整治+海堤，其中海堤含A，B，C，D等4段；Ⅲ標(biāo)段主要為河道整治+海堤，其中海堤含E（E1段海堤440.030m、E2段海堤1002.013m），F(xiàn)（F1段海堤388.120m、F2段海堤346.910m、F3段海堤320.660m），G（222.750m），H（565.940m），I（959.990m），J（393.4840m）等6段，總長(zhǎng)度為4639.897m，整治標(biāo)準(zhǔn)為防潮標(biāo)準(zhǔn)100年一遇。

3.2 生態(tài)海堤的設(shè)計(jì)要素

生態(tài)海堤無(wú)論是從安全角度講，還是從生態(tài)角度講，要求都比較高。因此，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須要考慮全面：1）要準(zhǔn)確掌握潮水水位。這是確定海堤標(biāo)高的重要依據(jù)，可從設(shè)計(jì)規(guī)范、查閱歷史潮位資料兩個(gè)方面著手，掌握其發(fā)展規(guī)律，確定堤頂高程。2）要對(duì)波浪因素進(jìn)行測(cè)算。波浪因素主要考慮深水區(qū)波浪、淺水區(qū)波浪、堤前波浪。不管是哪個(gè)因素，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)的首要依據(jù)，然后再結(jié)合其他因素綜合進(jìn)行測(cè)算。3）要對(duì)波浪爬高和越浪量進(jìn)行確定。因?yàn)橄似脚_(tái)的設(shè)計(jì)需要考慮波浪爬高的因素，越浪量的確定也要根據(jù)海濱防控區(qū)和堤身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。4）要充分考慮海堤的生態(tài)布局。要盡量保持海岸的原生態(tài)品種，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)景觀的多樣性[7]。

3.3 Ⅲ標(biāo)段海堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該工程海堤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要特點(diǎn)就是結(jié)合海岸的具體實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，下面以E段、F段兩段的設(shè)計(jì)情況來(lái)說(shuō)明。

3.3.1E段

E段海堤由E1和E2組成，總長(zhǎng)度為1.39km，海堤平面走向基本沿海域線走向布置。由于E1起點(diǎn)有一觀景平臺(tái)，其平臺(tái)高程為3.00m，故觀景平臺(tái)靠海側(cè)采用C35混凝土擋墻。擋墻頂高程為2.50m，擋墻臨海側(cè)拋填塊石，塊石范圍為4.0m，每延長(zhǎng)米拋石量為8m3。護(hù)底塊石穩(wěn)定重量為500～800kg，拋石護(hù)腳單塊重量不小于500kg。而E2段的海堤起點(diǎn)接E1海堤的平臺(tái)，且沿現(xiàn)狀山體布置，該海堤實(shí)為一條人行道路，路面寬2.5m，路面高程為2.00～12.50m，路面縱坡為0.3%～13%；擋墻高度為1.0～4.0m。

3.3.2 F段

F段由F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3組成。其中：F1由于受臺(tái)風(fēng)“山竹”損毀嚴(yán)重，故臨海側(cè)面需新建濱海步道和新建C35混凝土擋墻防護(hù)；F2海堤堤面高程為3.00～5.76m，路面縱坡為0.5%～6.7%，擋墻高1.0～2.0m。其它如拋石范圍、護(hù)底塊石重量等與E段設(shè)計(jì)要求基本相同。

3.4 Ⅲ標(biāo)段生態(tài)海堤的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

Ⅲ標(biāo)段生態(tài)海堤設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃：海堤總綠化面積為9.60萬(wàn)m2，修建茅草亭2個(gè)、廊架8個(gè)、觀景挑臺(tái)1個(gè)。海堤綠化的具體規(guī)劃：1）堤頂綠植化。在堤面和防浪墻內(nèi)側(cè)設(shè)置綠化種植池，種植草皮和矮灌木，并在靠近防浪墻處種植爬山虎，使其攀爬在鋼筋混凝土防浪墻上，將防浪墻覆蓋。2）背海側(cè)坡面綠植化。內(nèi)坡護(hù)面為彩道磚，拱肋為草皮護(hù)坡，即采用預(yù)制彩色道磚形成拱圈防止暴雨沖刷草皮；內(nèi)側(cè)青坎上種植草皮、小灌木，起綠化保土作用。灌木種植選紫穗槐、海桐、單葉蔓等，草皮地被植物選高羊茅、大穗結(jié)縷草、狗牙根等。3）向海側(cè)坡面綠植化。由于朝海面潮差大、風(fēng)浪條件惡劣，向海側(cè)坡面綠化種植難度大、維護(hù)成本高，因此，該項(xiàng)目在生態(tài)護(hù)面內(nèi)種植池覆土后，構(gòu)建灌草結(jié)合、多群落交錯(cuò)的梯度布局，灌木種植選紫穗槐、海桐、單葉蔓等，草皮地被植物選高羊茅、大穗結(jié)縷草、狗牙根等[8]。

4 建議

生態(tài)海堤防護(hù)是對(duì)國(guó)家綠色發(fā)展戰(zhàn)略的一種具體延伸，是海堤防護(hù)工程的建設(shè)方向。它不僅是生態(tài)平衡發(fā)展的自身要求，可以抵御臺(tái)風(fēng)、暴潮的災(zāi)害威脅，更有利于沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生產(chǎn)生活的安定。但在生態(tài)海堤的建設(shè)中，其生態(tài)建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)視具體情況的不同而有所區(qū)別，比如堤頂?shù)木G化、茅草亭、廊架等，如果地處濱海城市風(fēng)景岸段、海洋濕地公園等地附近可以規(guī)劃這些設(shè)施；如果地處偏僻地段就需慎重考慮，更多需要考慮的是生態(tài)平衡和有利于護(hù)堤的需要。

5 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合深圳市壩光片區(qū)防洪（潮）排澇工程，對(duì)生態(tài)海堤進(jìn)行的規(guī)劃與實(shí)施，可以說(shuō)是對(duì)生態(tài)海堤建設(shè)的一次演練，生態(tài)海堤建設(shè)是今后海堤建設(shè)的方向；生態(tài)海堤建設(shè)要結(jié)合海岸的地形、地貌等具體實(shí)際進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)，且不能異地照抄照搬。