水利工程中堤岸滩涂生态修复施工技术探讨

水利工程中堤岸滩涂生态修复施工技术探讨
Discussion on Construction Technology of Ecological Restoration of Embankment and
Beach in Water Conservancy Project
宋泳辉，陈小马
（中交四航局第二工程有限公司，广州510000）
SONG Yong-hui ，CHEN Xiao-ma
(The Second Engineering Company of CCCC Fourth Harbour Engineering Co.Ltd.,Guangzhou 510000,China)
【摘要】结合广州南沙新区明珠湾区海岸与滨海景观带建设项目，介绍了几种常见的水利工程堤岸生态修复技术，例如，椰子纤维
捆堤岸、活桩堤岸、活枝条捆堤岸等，对本项目在滩涂修复施工中应用的方法及工艺展开探讨并总结，该技术在调节周围环境气候、净化空气、提高堤岸的截污性能等方面均有较佳的效果。

【Abstract 】Combined with thecoastal and coastal landscapebeltconstruction project ofPearl Bayarea,Nansha NewArea,Guangzhou City,this
paper introduces several common ecological restoration technologies of water conservancy embankment,such as coconut fiber bale embankment,living pile embankment,living branch bale embankment,etc.,discusses and summarizes the methods and techniques applied in the restoration of tidal flats,and findsthat the technologyhas good effects in regulating the surrounding environment climate,purifying air,improving theperformanceofpollution interception oftheembankment and so on.
【关键词】水利工程；堤岸；生态修复
【Keywords 】water conservancyproject;bank;ecological restoration 【中图分类号】TV52；X171.4
【文献标志码】B
【文章编号】1007-9467（2022）06-0177-03
【DOI 】10.13616/ki.gcjsysj.2022.06.256
【作者简介】宋泳辉（1981~），男，广东汕头人，工程师，从事水利工
程、市政工程研究。

1工程概况
本文依托广州本市区内的某景观海岸线修复工程展开专业分析。

项目在南沙核心湾区水域和周边岸线打造现代化的生活休闲空间、构建独具岭南特色的水利工程项目，可有效改善当地水利工程较为单一性的短板现状，构建品质出众的工程亮点。

整个工程建设过程中严格参照《灵山岛尖控规修编》的要求，在滨海岸线打造生态化堤岸，借助生态策略实现防洪消浪的效果，最大程度上提升周边的生态环境。

2水利工程堤岸生态修复技术
区别于常规的陆域工程，滩涂海岸线生态修复施工具备特定的施工难度，其受限于海岸线周边水流冲刷强弱程度不一等因素，可分为低、中、高3种堤岸类型，不同类别程度的堤岸修复需要技术人员根据现场的实际情况采取相应的措施处理，如植物法、石材混用法或木材+混凝土相结合的作业方式[1]。

笔者结合自身多年实践经验，就常见的滩涂堤岸生态修复方式逐一展开论述。

1）椰子纤维捆堤岸。

作为从椰子外壳中提取的一种天然纤维，椰子纤维除了用于地板垫、门垫、刷子及床垫等产品之外，近年来也被相关专业人士进行深层次的开发及制作，广泛运用在室内装潢填充、袋装和园艺等施工项目中。

基于椰子纤维自身不下沉、弹性佳等优势，在具体的滩涂堤岸生态修复作业中，施工人员可将能用的椰子纤维借助统一的硬质织物予以捆绑制作成圆筒形状，同时确保每个圆筒的直径与长度分别控制在30cm 与600cm ，通过钉木桩的方式将其固定在海岸线的坡脚处，为达到更好的修复效果，可使其绑定高度与水位线齐平，以实现过滤泥沙和保护堤岸的终极目的。

2）活桩堤岸。

区别于上述方法，活桩修复是借助一定的树木植被来实现堤岸修复的最终目的。

采用生命力旺盛的柳树，将其切入固定的土壤中，待其遇土壤成为一个整体后便
可用
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于堤岸的生态修复。

遇冲刷程度较弱的情况下，该活桩还可降低堤岸的滑坡与坍塌现象，起到一定的保护作用。

3）活枝条捆堤岸。

与活桩修复方式相似，该方法是将具备一定生命力的树枝条进行捆绑成形，并将其置身于特定的沟槽中借助木桩予以固定，随后展开回填并压实，增强土壤自身的土质，减少侵蚀。

4）活桩枝条堤岸。

该方法操作简单且成本较低，多被施工人员用于深度和宽度在1.5m以下的坍塌地段。

借助树木原有的大旁枝条，以分层的形式在岸线周边铺设，随之借助可移动的木桩予以固定，最后回填压实。

5）灌木压条堤岸。

该方法是借助生命力旺盛的树木枝条，顺着海岸线以水平分层的形式展开布置。

其应用特点是：树根与枝干同时移植在对应的土壤当中，以此增强土壤自身的土质用以减少海岸线被冲刷的侵蚀现象，起到过滤沉积物的作用。

6）植被土工格布堤岸。

作为生态修复的一种方式，土工格布常与树木枝条一起包裹在特定的土壤当中，类似于灌木法，施工环境必须在低水流状态下才可完成。

其用来加固坡度较陡（1∶1以上）的堤岸，修复遭到严重侵蚀的堤岸，过滤沉积物，也可起到加固堤岸的效果。

7）灌木沉床堤岸。

与灌木压条和活桩枝条方式类似，该方法借助灌木成桩的优势来实现堤岸的生态修复作业。

其应用特点是：可快速保护堤岸，但强度不高；适合于坡度小于1∶1的堤岸；发生洪涝时可过滤沉积物；可迅速恢复水系的生态系统。

8）原木和根垫堤岸。

该方法非常适用于岸线弧度大且水流平缓的堤岸生态修复；采用不同的原木和树根材质，借助大块石或专用混凝土砌块将两者在岸边予以固定，为后续的自然生物打造生存环境。

同时该修复技术应与其他生态技术结合使用，以丰富原有水系生物的种类。

9）活栅栏墙堤岸。

作为围栏的一种，栅栏墙体可用竹子、铁条、木条或其他物品做成篱笆形状，用以稳固和增强所在地的土壤情况。

此次堤岸修复中，施工人员选用的活栅栏墙原料为木条的骨架，并在下面搁置一定量的土壤予以压实处理，在岸边形成一道坚实的活栅栏堤岸墙体，遇水流冲刷强度大情况时，可对岸边起到保护作用；该方法施工复杂，造价较高。

10）固定栽植堤岸。

选择合适的植被，将其根部栽入固定的土壤中，借助块石予以堆积并预留一定的孔位，再将其通过孔位扎入土壤中。

其应用特点是：固定栽植的植被成活后，其树根与土壤会形成一个整体，树根牢固的同时还可美化堤岸的生态环境，添加一定的自然属性，引来更多的生物在岸边栖息，有利于海岸线整体的生态建设；可以迅速修复并保护受到侵蚀的堤岸；施工简单，可广泛应用。

3工程实例探讨
3.1堤岸生态修复创新技术
在我国南方地区，多半城市地域处于山岭地貌，水利堤岸项目的原始坡面也为人工堆砌的大石坡，与既有路面的垂直度较为明显，安全性能一般且易出现滑坡及坍塌等灾害现象。

上文提及的广州南沙新区明珠湾区海岸与滨海景观带建设项目，原堤岸坡面和周围环境状况如下：原先的大多数坡面均为浆砌石护坡，这样的土质不利于植被生长；堤岸的两侧边坡垂直度较为明显，部分边坡角度＞50°；在原坡面中，污水能直接顺着坡面流入河流中。

基于此，本项目结合河道岸坡所处位置和特征以及目前常见的生态修复技术，并在其基础上专门研究了一种适合本地岸坡生态修复的创新技术。

生态修复创新技术制定原则：
1）应确保生态修复完成后，河道仍具备原有的过水能力；
2）对原有的堤岸坡面进行修复，先在其表层铺设种植材料，所选用种植材料应具备抗冲刷性能，且保证坡面具备黏结力；
3）栽种的植被最好选择与地质环境相符合的类型，可达到修复优化的终极目的；
4）在对岸坡消落带进行修复时，重视防水浪冲击和鱼巢安设的效果，严格挑选种植在消落带的植被；
5）保证生态修复后的堤岸具备消减性能，能够在一定程度上阻挡来自堤顶上的污水。

本项目堤岸修复创新技术：
1）考虑到不同堤岸呈现的边坡形态有所差异，将整个边坡分成消落带、垂直面、斜坡面三大部分进行处理。

2）修复堤岸消落带区域时，由于岸坡覆盖在表面的种植材料极有可能被冲刷走，同时为稳固河道边坡，减少水流冲刷，本项目专门设计了多孔生态混凝土瓶孔砖，瓶孔砖内预留孔洞中填入种植土，用于培植水生植物，详见图1。

为了提升箱体的固土效果，瓶孔砖底部开口向上形成上小下大的“梯形开口”；同时为了尽可能减少混凝土外露，适当放大箱体顶部的开口大小，令梯形孔呈“水壶”状；底部及两侧开孔，箱体间、箱
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体与基底形成连接通道，以便植被的健康生长；瓶孔砖单块质量不小于100kg ，并经水动力验算。

瓶孔砖安设主要施工工序：多孔生态混凝土瓶孔砖预制→场平滩涂至设计底标高→多孔生态混凝土瓶孔砖运输及最后的吊装、土壤回填以及种植作业。

图1堤岸生态修复中混凝土多孔布设实景图
3）修复垂直面坡时，使用水泥、腐殖质等作为施工材料，用植被混凝土护面进行施工；待喷播结束后在垂直面上种植藤本植被。

4）针对垂直度大于50°或明显的斜坡面，施工人员要以客观条件为基础，在不破坏原有坡面结构的情况下，展开适当的打孔作业，并在看见底部土层时予以停止，目的是加强土壤本身与植被之间的水分和营养交换，便于坡面的长久稳定。

3.2阶段性成果及预期目标
广州南沙新区明珠湾区海岸与滨海景观带建设项目在堤岸生态修复后，已取得了很好的效果（见表1），这对堤岸周边的气候环境、空气指数以及生态现状都有较强的改善作用。

1）调节周围环境气候：被修复过后的海岸线空间结构出现了明显变化，与之前的砌石形态相比对环境湿度和温差的控制更为便捷。

特别是在温度较高的夏天，若使用的是原始的浆砌石堤岸，其温度往往达到38℃以上，修复后测量可得坡面温度只维持在24℃。

2）起到净化空气的效果：由于修复之后的堤岸上覆盖了大量植被，可对周边不同的有害气体进行化学反应并分解，起到一定的净化效果，变废为宝。

3）提高了堤岸的截污性能：修复之后的生态堤岸表面覆盖了大量植被，能够在很大程度上阻挡从堤顶冲击而来的污水。

4）能够加速水生植物的繁衍速度：虽然施工过程中并未精准计算河流中原有的水生生物种类，但如今的生态堤岸具备较高的环保效益，加之其能够在一定程度上阻挡掉其他地方污水的涌入，为水生生物提供了健康的生存环境。

不仅如
此，本项目消落带多孔生态混凝土瓶孔砖构建的孔洞同样能够给鱼虾等水生生物提供栖息之处。

表1
生态修复指标评价表
要素层要素层编号
指标层
指标编号等级层优良中
差劣
生物质量
M
丰度
AM ☆△生物量BM ☆
△
水文
N
生态基流
CN ☆
△水文过程DN ☆
△物理化学
O
气温
EO ☆△水质FO ☆△水温GO ☆
△
河流地貌
P
连续性
HP ☆
△连通性IP ☆△河流形态
JP ☆
△
空气质量
Q
空气质量指数
KQ
☆△
修复前生态指标标记为△，修复后生态指标标记为☆。

可以查出河流生态修复前生物质量、物理化学、空气质量3项要素均为“差”，水文、河流地貌2项要素均为“劣”。

修复后生物质量、物理化学、空气质量3项要素均为“优”，水文、河流地貌等2项要素为“良”和“中”。

说明广州南沙新区明珠湾区海岸与滨海景观带建设项目堤岸滩涂生态修复效果较好。

4结语
在社会经济不断进步的同时，人们对良好生活品质的追求越发强烈，因此，更需要尽快完善水利工程的各项功能，不仅需要具备防洪、排涝等功能，还要具备调整气候、生态环保等作用，正因如此，目前水利工程堤岸生态修复技术已得到越来越多专业机构组织的关注。

广州南沙新区明珠湾区海岸与滨海景观带建设项目堤岸生态修复采取的创新技术科学有效，且施工操作方法便捷，工程经济效益高，阐述的工艺及方法可为同类工程做指导。

【参考文献】
[1]赵华，庞晓丽，张超.城市水系的生态堤岸设计[J].北京林业大学学报（社会科学版），2010（2）：94-100.
【收稿日期】
2022-04-27
179。