城市河道生态防护技术研究

城市河道生态防护技术研究

发表时间：2018-07-13T09:41:15.577Z 来源：《防护工程》2018年第6期作者：宋强陈闯王明辉

[导读] 健全城市河道管理的相关政策，建立起以政府为主导力量的政策支持，规范河道防护工程建设行为，维护河道防护成果。

宿迁市水务勘测设计研究有限公司江苏省宿迁市 223800

摘要：随着社会经济发展和城市建设步伐加快，城市河道作为城市空间环境的重要组成部分，其功能已不仅局限于防洪、排涝、航运等，人们对城市河道的生态、景观、休闲娱乐等功能都提出了新的要求。在这种情况下，城市河道生态防护技术得到社会的广泛关注，本文就城市河道建设过程中，生态防护技术的应用提出研究和探讨，希望能够更好的促进城市河道生态防护实践的开展。

关键词：城市河道；岸坡护坡；生态景观

1、生态防护的概念及意义

1.1生态防护的概念

生态护坡是综合考虑“水安全、水景观、水资源、水景观”的协调，在满足防洪、排涝、航运等功能的同时，充分考虑生态效应，把河坡防护由过去的混凝土、浆砌块石等形式改造成适合生物生长，水、土、生物相互涵养的仿自然状态的护坡。

1.2生态防护的意义

生态护坡包含2个层面的含义，首先是护坡，需要具备防洪、排涝、防止水土流失、保证岸坡稳定等功能，其次是生态，其要点是构建透水、透气、调节水文过程、生长植物截流降解污染物的生态防护平台，满足生态平衡的要求，建立良性的河坡生态系统。二者之间的有机结合，既能满足河道的防护标准，又有利于恢复河道生态系统平衡，体现人与自然环境相协调的发展理念。

2、生态护坡在国内外的发展

2.1传统防护存在的问题

长期以来，人们对河道进行整治时，多注重河道自身防洪、排涝、航运等功能，河道防护主要考虑的是河道冲刷、水土保持等因素，因此，河道走向笔直，其护坡结构也比较坚硬。这种护坡方式首先破坏了水-土壤-生物3者之间的物质和能量循环，长此以往，不但影响了水生态系统的平衡，也破坏了水体的自净能力，使得水质逐渐恶化；其次，河道的笔直走向，使得水体流速过大，河床的异质性不复存在，导致水生物减少，坚硬的护坡方式也使河道缺乏灵性，失去原有的生机。

2.2生态防护在国外的发展

为有效保护河道岸坡和生态环境，国内外专家提出了一些生态型护坡技术，20世纪60年代，生态护坡技术在许多国家被大力推广应用。在美国和欧洲一些国家，较为常用的是土壤生物工程护岸技术，该技术是由原始的柴捆防护措施发展而来的，经过多年的发展完善，现已形成了一套完整的设计和施工方法。土壤工程护岸技术是利用植物对气候、水文、土壤的作用来保持岸坡稳定，其主要作用包括：降雨截流、径流延滞、土壤增渗、土层固结、根系土壤的增强、土壤湿度调节、土体支撑等。常用的土壤生物护岸技术，主要包括土壤生物护岸技术、地表加固技术和生物-工程综合保护技术。这些技术，在欧美国家已得到广泛运用。

2.3生态防护在国内的发展

我国在研究生活防护方面起步较晚，近年来，在充分吸收国外河道综合整治经验和其它领域生态护坡研究的基础上，也取得了长足的发展。如季永兴等研究人员综合分析了城市原有河道护坡的结构及其对环境水利、生态水利的影响，并在吸取国内外相关经验的基础上，探讨了利用不同材料构建生态型护坡的新方法；在广西漓江的治理工程中，胡海泓提出了石笼挡墙、网笼垫块护坡、复合植被护坡等生态护坡技术；在引滦入唐工程中，陈海波提出网格反滤生物组合护坡技术；鄢俊等人结合我国现阶段航道工程的植草护坡现状，讨论了各种植草护坡方式的特点和关键技术。

3、生态防护技术类型

从目前发展状况来看，我国河道边坡生态防护工程主要包括单纯利用植物护坡和植物-工程措施复合护坡2种类型。人们对生态防护还存在一个误区，认为生态防护就是在河道坡面种植植物。事实上，单纯的利用植物护坡，就是利用植物根系的固土能力，但防止水土流失和护坡景观效果较差。而植物-工程措施结合则是利用工程措施及植物生长所需的水、肥条件相结合，在坡面为其构建一个植物生长所需的防护平台。根据其工程措施的不同进行分类，主要包括土工材料复合种植基护坡、生态石笼护坡和植被型生态混凝土护坡等，以下主要介绍城市河道建设过程中常用的几种生态护坡模式。

3.1土工材料复合种植基护坡

土工材料复合种植可分为土工网垫固土种植基、土工格栅固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。

土工网垫固土种植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、草籽等组成，固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的交接点经热熔后粘接，形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧，有台适的高度和空间，可充填并存储土壤和沙粒植物的根系可穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。固土网垫一般可由人工铺设，植物种植一般采用草籽加水力喷草技术完成。

土工格栅固土种植基是利用土工格栅对土体进行加固，并在边坡上植草固土，土工格栅是以聚丙烯、高密度聚乙烯为原料，经挤压、拉伸而成，分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃土工格栅和玻纤聚酯土工格栅4大类。设置土工格栅增加了土体的摩阻力，同时土体中的孔隙水压力也迅速消散，增加了边坡土体的整体稳定。

土工单元固土种植基是利用聚丙烯等片状材料经热熔粘连成蜂窝状的网片，在蜂窝状单元中填土植草，起到固土护坡作用。

土工材料复合种植基护坡具有材料轻、耐磨损、抗老化、韧性好、抗冲击力强、运输方便等优点，但适用的河道坡度不能太陡，水流不能太急，水位变动不宜过大。

3.2生态石笼护坡

石笼网由高抗腐蚀、高强度、具有延展性的低碳钢丝或者包覆PVC的以上钢丝使用机械编织而成，使用该网制作而成的箱型结构就是石笼网箱。

石笼网护坡主要具有以下有点：较强的整体性、透水性、抗冲刷性、生态适宜性；应用面广；有利于自然植物的生长，改善岸坡环

境。由于该护坡主体以石块填充为主，需要大量的石材，因此在石材匮乏的平原地区的适用性不强；后期需要加强维护，避免在局部互岸破损后内部石材泄露，影响岸坡的稳定性。

3.3植被型生态混凝土护坡

植被型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成，是植被型生态混凝土的骨架。保水材料以有机质保水剂为主，并掺入无机保水剂混合使用，为植物提供必需的水分。表层土铺设于多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，减少土中水分蒸发，提供植被发芽初期的养分和防止草生长初期混凝土表面过热。

植被型生态混凝土护坡具有以下特点：抗冲刷性能好；护坡孔隙率高,可为动物及微生物提供繁殖场所；材料的高透气性在很大程度上保证了被保护土与空气间的湿热交换能力，但其强度及耐久性有待提高。

3.4自嵌式挡土墙护坡

自嵌式挡土墙的核心材料为自嵌块，这种护坡型式是一种重力结构，主要依靠自嵌块块体的自重来抵抗动静荷载，使岸坡稳固；同时该种挡土墙无需砂浆砌筑，主要依靠带有后缘的自嵌块的锁定功能和自身重量来防止滑动倾覆；另外，在墙体较高、地基土质较差或有活载的情况下，可通过增加玻璃纤维土工格栅的方法来提高整个墙体的稳定性。该类护岸孔隙间可以人工种植一些植物，增加其美感。自嵌式挡土墙护坡的主要优点是孔隙率大，可为鱼虾等动物提供良好的栖息地；节约占地；造型多变，包括曲面型、直面型、景观型和植生型等，可满足不同河岸形态的需求；施工方便，对地基要求低，抗震性能好。

4、结语

（1）在选择防护方式时，首先需要判河道的功能定位，根据河道功能定位不同，有针对性的选择防护方式。

（2）坡面稳定性是生态防护的前提条件，因此需要针对不同地质条件、不同服务功能、不同流速条件、不同坡度的河道边坡稳定性进行研究，以保证生态防护的正常开展。

（3）健全城市河道管理的相关政策，建立起以政府为主导力量的政策支持，规范河道防护工程建设行为，维护河道防护成果。参考文献：

[1]城市河道淤泥特性及改良试验初探[J]. 徐杨,阎长虹,许宝田,邵勇,阮晓红. 水文地质工程地质. 2013(01)

[2]几种新型内河航道护岸型式及其应用[J]. 林艳. 水运管理. 2013(05)

[3]南宁凤凰湖生态护岸工程设计[J]. 姚云鹏,周明. 企业科技与发展. 2013(14)