傅文静
上海市青浦区朱家角水务管理所 上海 201700
摘要：生态护岸是指以治河工程学为基础，融生物学、生态学、环境学、园林学和景观学等学科为一体的新型河道护岸技术。生态护岸是治河工程学科发展到相对高级阶段的产物，是现代人渴求与自然和谐相处的需要。生态型护岸既源于传统型护岸，也有别于传统型护岸。随着社会的进步，人们生态环境意识增强，传统型护岸必然向生态型护岸方向发展。
关键词：生态护岸；治河工程；传统型护岸
1引言
2011年4月，上海市水务局下发了《关于开展河道生态治理试点工作的实施意见（暂行）》（沪水务〔2011〕265号），对河道生态的治理目标和实施原则进行了明确。
随着经济的发展和社会的进步，河道治理与生态环境协调发展成为主流，人与自然和谐相处、以人为本的治河理念已深入人心。河道生态化应该是通过人工物化，使治理后的河道能够贴近自然原生态，体现人与自然和谐共处，逐步形成草木丰茂、生物多样、自然野趣、水质改善、物种种群相互依存，并能达到自我净化、有自我修复能力的水利工程。
在建设生态河道的过程中，河道护岸是否符合生态的要求，是否能够提供动植物生长繁殖的场所，是否具有自我修复能力，是需要首要考虑的事情。生态护岸应该是通过使用植物或植物与土工材料的结合，具备一定的结构强度，能减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀，同时能够实现多种生物的共生与繁殖、具有自我修复能力、具有净化功能、可自由呼吸的水工结构。
2传统河道护岸结构型式
传统的河道护岸在材质方面大多采用混凝土及浆砌块石等硬质材料，整个护岸形成一个封闭的体系，犹如给河道穿上了一层盔甲，只考虑了河道的安全性，却忽视了对河流环境和生态系统及其动植物及微生物生存环境的影响。
传统河道护岸结构型式存在的以下缺点：
对生态环境的影响----河岸衬砌硬化，面目全非，土体与水体关系相割裂，隔断了水中的生物、微生物与陆域的接触，自然生存环境恶化。
对人类生活环境的影响---堤岸护坡后，河流失去原生态功能，滨水环境改变，人们失去了自然野趣的亲水、休闲和娱乐场所。
对自然景观的影响----难以找寻昔日赏心悦目的人水和谐的河流景象。
3生态河道护岸设计
3.1设计原则
符合工程设计技术要求；满足生态环境修复需要；体现人水和谐理念；构建自然与美学结合的水景观；因地制宜，就地取材，节省投资。
3.2生态护岸结构的共同点
为了充分体现生态护岸的设计理念，在满足安全稳定的基础上，护岸结构要尽量考虑有利于河道水生动、植物的生长。
生态护岸是指恢复后的自然护岸或具有自然护岸“可渗透性”的人工护岸，它可以充分保证护岸与河道之间的水分交换和调节功能，同时具有一定抗洪强度。
目前已有一些有效的生态护岸结构设计方法，如：土工格栅边坡加固技术、干砌护坡技术、利用植物根系加固边坡的技术、渗水混凝土技术、石笼、生态袋、生态砌块等方法。这些结构的共同点都是：⑴具有较大的孔隙率，护岸上能够生长植物，可以为生物提供栖息场所，并且可以借助植物的作用来增加堤岸结构的稳定性；⑵地下水与河水能够自由沟通，所以能够实现物质、养分、能量的交流，促进水汽的循环；⑶造价较低，也不需要长期的维护管理，具有自我修复的能力；⑷护岸材料柔性化，适应曲折的河岸线型。
3.3几种典型的生态护岸结构型式
3.3.1土工格室
采用100mm高土工格室，内填碎石和耕植土，并拌入草种，自然发芽成护坡植物。土工格室护坡下端设300×500钢筋砼镇脚，其上为挺水植物平台，下方平台浮叶及沉水植物种植平台。详如图2示。
本结构适用性强，具有较高的侧向限制和防滑，防变形的特性，同时伸缩自如，运输体积小，联接方便、施工速度快。格室内可填充土壤，撒入草种，以获得理想的绿化效果。另外，土工格室因具有整体性和一定的柔性，不易松动、塌陷、架空等，且造价低。通过与钢筋砼镇脚的组合构成河坡、挺水、浮叶及沉水植物多层次种植空间，具有极好的生态性。
图2 三立抗冲毯护坡结构图
本结构适用于土质较好、流速较缓（4m/s水流以下），坡度较缓的边坡（一般来讲缓于1:1.5）。采用一体化结构设计，背面全面附无纺布，抗侵蚀效果较好，同时由于使用抑制吸出材料，护土固坡效果较为显著。但施工复杂，造价较高，生态性较好。
3.3.3三维土工网垫
采用三维土工网垫，在其中填入耕植土，撒入草种，种植护坡植物，从而将植物固定在1:2的斜坡上，斜坡底端设置素砼格埂，在常水位高程处设置1m宽的水生植物平台。详如图3所示。
图5 护岸方案五结构图
绿化混凝土主要具有保护环境，恢复生态条件，基本保持原有防护功能三个特征。在满足岸坡稳定的同时，能形成植物生长，生物栖息的空间。在满足防洪排涝输水的同时，达到生态复原，接近自然、亲和环境的目的。
不同的生态护岸结构形式能够适应不同的生物生长繁殖需求，例如石材类护岸可以提供螺蛳、螃蟹等生物的寄居攀附，自然边坡及土工格栅护岸可以提供泥鳅等软体动物的生长，浅滩地段适宜浮游生物的繁殖，深潭区域适宜鱼类的活动，所以在驳岸形式上，要根据地形地貌、原始的植被绿化情况，选择多种护岸形式，为各种生物创造了适宜的生长环境，体现生命多样性的设计构思，这样既保持了丰富多样的河岸形式、延续了原始的水际边缘效应，又给各种生物提供了生长的环境、迁徙的走廊，容易形成完整的生物群落。
4水生植物配置设计
为了使河道整体上形成更景观更生态的效果，植物配置必不可少。通常河道绿化包括岸顶绿化及水生植物绿化，通过合理的植物种类与空间层次上的搭配，能够为生态河道增添靓丽的一笔。
岸顶绿化在保留原有乔木的前提下，补充垂柳、香樟、合欢、楝树、朴树、乌桕等乔木；以及晚樱、玉兰、紫薇、山茶、夹竹桃等；主要开花灌木并种植可以大大提升绿量的桂花、石楠；以及球类植物；同时种植红叶石楠、红花继木、黄馨及花叶蔓长春等优于当地生长的地被；河坡种植麦冬和白花三叶草等便于管理、固土护坡效果好的护坡植物；为改善河道水质、美化周边环境，点缀布置挺水、浮叶及沉水等水生植物，挺水植物选择生长周期长、景观效果好的香蒲及水竹芋，浮叶植物选择睡莲，沉水植物选择以清水效果好的黑藻、刺苦草、金鱼藻以及马来眼子菜。
地被主要用了常春藤，花叶蔓长春，花叶络石，扶芳藤，金色狗尾巴草，黄馨，黄馨，络石，毛鹃等，丰富的地被为植物群落布置打下了很好的基础。
水生植物主要用了苦草，金鱼藻，狐尾藻，黑藻，小香蒲，溪荪，花叶石菖蒲，再力花，黄菖蒲，灯芯草，花叶芦竹，眼子菜，荇菜，睡莲，荷花，水烛，千屈菜，花叶美人蕉等，包括了挺水，浮水等水生植物，通过不同形态的植物搭配，体现出整个植物群落的生态性。
5结语
生态河道的设计需要各方面因素的配合，结合生态学、工程学、水利学的知识，相互补充，才能形成一套有效的设计方法。
河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程，要通过设计、施工、养护等一系列措施模拟一个生物生长的适宜环境，为各类水生、陆生和两栖类动物、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所，并且，除采取工程和植被措施外，还必须有选择的放养水生动物及微生物，恢复生物的多样性，重建生物系统的生态链。
论文作者:傅文静
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/28
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