內(nèi)河生態(tài)護(hù)岸的選型與設(shè)計(jì)

戴超 天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院

河岸帶護(hù)岸能減少地面徑流、抵抗沖刷、保持水土，保障航道穩(wěn)定。常見的內(nèi)河護(hù)岸多采用砌石、混凝土等結(jié)構(gòu)形式。但傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式往往不利于景觀效果及生態(tài)、環(huán)保的新要求。近年來(lái)各種生態(tài)型護(hù)岸型式越來(lái)越多的應(yīng)用在實(shí)際工程中。

1.傳統(tǒng)護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式及其存在的問(wèn)題

護(hù)岸型式一般包括直立式和斜坡式。直立式護(hù)岸斷面小、占地少，在限制性河道的使用中比較有優(yōu)勢(shì)；斜坡式護(hù)岸則占地較多，造價(jià)低。內(nèi)河傳統(tǒng)型護(hù)岸存在的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面。

1.1 缺乏滲透性的護(hù)堤隔斷了土壤中的水氣交換和循環(huán)

傳統(tǒng)護(hù)岸使用的工程材料多為水泥、混凝土、石料，這樣的堤岸較缺乏滲透性，不利于土體的水氣交換和循環(huán)，使用中也有較高的維護(hù)費(fèi)用，也較難兼顧景觀性，護(hù)岸的人工痕跡明顯，視覺(jué)效果單調(diào)生硬。

1.2 對(duì)水體水質(zhì)產(chǎn)生影響

天然河道具有自我凈化的能力，傳統(tǒng)型護(hù)岸使水土分離，破壞了水、土、生物之間形成的循環(huán)系統(tǒng)，加上各種閘涵等涉水工程建設(shè)也會(huì)阻礙水動(dòng)力條件，造成水質(zhì)下降。

圖1 國(guó)內(nèi)外生態(tài)護(hù)岸實(shí)例

1.3 對(duì)人類生存生活環(huán)境的影響

人工建設(shè)護(hù)岸段的河流基本失去了生態(tài)性，按傳統(tǒng)方法整治以后的河道，邊界規(guī)整、河岸僵硬、濱水環(huán)境改變，也破壞了河道的親水性。

2.生態(tài)護(hù)岸理念及類型

2.1 生態(tài)護(hù)岸理念

生態(tài)型護(hù)岸是在保護(hù)生態(tài)的基礎(chǔ)上兼顧護(hù)岸功能的新型護(hù)岸，其設(shè)計(jì)原則主要為：

（1）生態(tài)環(huán)保功能設(shè)計(jì)：通過(guò)水域及綠化平面布置、并結(jié)合景觀及植被選型實(shí)現(xiàn)。

（2）濱水景觀設(shè)計(jì)：通過(guò)建筑平面布置，保證環(huán)境和諧及濱水景觀的連續(xù)性和自然性。

（3）親水功能設(shè)計(jì)：通過(guò)不同高程，及斜坡、臺(tái)階等結(jié)構(gòu)拉近親水距離。

（4）循環(huán)型空間設(shè)計(jì)：利用多孔材料及結(jié)構(gòu)，盡量避免工程環(huán)境污染。圖1為國(guó)內(nèi)外生態(tài)護(hù)岸實(shí)例。

2.2 生態(tài)護(hù)岸的類型

根據(jù)護(hù)岸所采用材料的不同，將生態(tài)護(hù)岸分為以下三種型式：

（1）天然型護(hù)岸。該類型護(hù)岸是只設(shè)置植被，保持自然堤岸特性。采用喬灌混合種植，充分利用高度和高度的空間和光照條件。同時(shí)利用植物生物力穩(wěn)固堤岸，增強(qiáng)河堤防護(hù)能力。

（2）自然型護(hù)岸。該類型護(hù)岸不僅設(shè)置植被，還增加部分工程結(jié)構(gòu)，其材料也使用木材、石料等自然材料，以增強(qiáng)路堤的抗侵蝕能力。自然型護(hù)岸的抗侵蝕能力進(jìn)一步提高的同時(shí)還為水下生物的生長(zhǎng)留出了空間。

表1 各新型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)對(duì)比表

（3）多自然型護(hù)岸。該類型護(hù)岸是在自然型護(hù)岸的基礎(chǔ)上設(shè)置混凝土、鋼筋的工程結(jié)構(gòu)以大幅提高抗沖能力的護(hù)岸型式。多自然岸防比天然原型護(hù)岸和自然型護(hù)岸具有更強(qiáng)的抗沖刷能力，同時(shí)具有與其他生態(tài)護(hù)岸相同的生態(tài)效應(yīng)、景觀效應(yīng)和自凈效應(yīng)。因此，它是目前應(yīng)用最為普遍的生態(tài)護(hù)岸型式。

3.幾種新型生態(tài)護(hù)岸形式及分析

3.1 弧型立面生態(tài)護(hù)岸

弧形立面生態(tài)護(hù)岸特點(diǎn)為外形美觀，且利于消能，在實(shí)際應(yīng)用中主要針對(duì)老舊護(hù)岸沖刷、坍塌的損毀改造。圓弧型護(hù)岸與以往直立護(hù)岸相比，外觀上曲折優(yōu)美，弧形結(jié)構(gòu)能夠消散一定的波能，對(duì)于護(hù)岸的保護(hù)有一些效果。結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置空腔結(jié)構(gòu)，放置老護(hù)岸拆除的廢棄混凝土，減少對(duì)環(huán)境的污染。護(hù)岸以上設(shè)置二級(jí)護(hù)岸，植草護(hù)坡達(dá)到美化生態(tài)航道的效果。但其也有一些地方有待改進(jìn)，如大量運(yùn)用混凝土導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自身重力較大，使得一些地方需要軟基處理。在結(jié)構(gòu)中雖然設(shè)置了一些排水管，但是結(jié)構(gòu)的透水性不強(qiáng)，岸坡水體不能充分交換，只能護(hù)岸上部通過(guò)植被護(hù)坡來(lái)滿足透水性不足的遺憾，在以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以采用上部圓弧形，下部多設(shè)置透水孔的結(jié)構(gòu)形式。

3.2 透空式沉箱結(jié)構(gòu)生態(tài)護(hù)岸

達(dá)到良好的景觀效果同時(shí)結(jié)合沿線的地形和植物布置，一級(jí)護(hù)岸結(jié)構(gòu)采用具有可透水鋼筋混凝土箱式結(jié)構(gòu)，二級(jí)護(hù)岸則采用黃石砌塊或者鑄造石、木樁+三維土工網(wǎng)植被護(hù)坡或透水磚墻小擋墻的結(jié)構(gòu)，在保證結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性基礎(chǔ)上，具有良好的生態(tài)性。

透水鋼筋混凝土箱式結(jié)構(gòu)護(hù)岸具有占地少、結(jié)構(gòu)合理、用料省、造價(jià)低的特點(diǎn)，在強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)合理的同時(shí)，還加強(qiáng)了生態(tài)綠化的功能，使得航道生態(tài)護(hù)岸整體景觀效果有非常大的改善。

3.3 自嵌塊護(hù)岸

自嵌塊護(hù)岸為混凝土磚塊，采用臺(tái)階式自下而上逐層干壘相嵌筑成擋土墻，在高度上根據(jù)土（水）壓力分布情況，設(shè)置土工格柵（或土工帶）加筋帶，減少墻后土（水）壓力對(duì)墻身的作用力，加筋帶間距采用的下密上疏的形式，在磚塊留有的豎向孔內(nèi)植草，適用于水域較寬、岸坡較陡、水深較淺的航道邊坡。

自嵌塊護(hù)岸施工簡(jiǎn)單，施工技術(shù)單純，對(duì)地基的要求低，施工限制少，占用土地少，造型美觀，在保護(hù)護(hù)岸的同時(shí)，更大程度上美化生態(tài)環(huán)境。

3.4 新型生態(tài)護(hù)岸選型對(duì)比

生態(tài)護(hù)岸選型需要結(jié)合地質(zhì)、航道條件、船行密度等各方面情況，合理分析生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，并最大程度的提高其生態(tài)性，如表1所示。

4.結(jié)語(yǔ)

生態(tài)護(hù)岸是將來(lái)內(nèi)河航道發(fā)展的趨勢(shì)，在新形勢(shì)下的護(hù)岸工程設(shè)計(jì)與建設(shè)需要不斷向環(huán)境友好型轉(zhuǎn)變，以自然生態(tài)和諧為目的來(lái)合理設(shè)計(jì)。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為新型生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)提供參考。