城镇生态护岸形式的选择及设计

陈银鲁

摘 要 城镇河道除满足行洪、排涝等基本功能，应具有景观、休闲、娱乐等多种功能，因此城镇河道生态护岸应用前景广阔。基于此，从生态护岸的概念入手，对生态护岸类型按照主要材料进行了总结分类，介绍了各种护岸形式及其优缺点，并提出了城镇生态护岸设计原则及选择。

关键词 城镇；生态护岸；设计；选择

中图分类号：TV861 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.15.107

城镇河道建设是城镇建设中的重要基础设施，承担着城镇的行洪、排涝功能，但是一直以来，人们比较重视河道的这些本身功能，将河道断面形式单一化，走向线性化，河道护岸形式多采用硬化结构；硬化的河道护岸割裂了土壤与水体的联系，破坏了水生动植物的生存环境，破坏了水生生态系统和生物多样性[1]。近十几年，对河道的建设又出现“园林化”的倾向，表现为简单绿化、河道仿古工程、河道商业包装，这些追求利益的河道护岸园林化建设，虽使河道外观有所改善，但对于增进河道生态健康无大裨益[2]。

作为城镇河道，除了行洪、排涝等基本功能外，还应具有景观、休闲、娱乐等多种服务功能。随着城市化进程的加快和海绵城市理念、生态河道等生态环境意识的增强，生态护岸工程技术受到越来越多的重视和应用。

1 生态护岸的概念

生态护岸是指恢复后的自然护岸或具有“可渗透性”的人工护岸。其自然河床与护岸基底具有一定的渗透性，水体可在护岸前后流动，并具有较好的抗冲强度[3]。

2 生态护岸分类

目前，生态护岸的形式很多，科研人员和工程人员还在工程实践中不断地试验和探索生态护岸的新形式。生态护岸的分类方法也很多，在此，仅按照生态护岸建设的主要材料来分类，主要可分为自然材料护岸、砌石护岸、混凝土护岸[4]。

2.1 自然材料护岸

2.1.1 自然草木护岸

利用水生植物的根、茎、叶在河岸形成防护地带来保护岸坡稳定。自然草木护岸的优点显而易见，利用植物吸收水中的氮、磷等有机物净化水体，同时为各种水生生物提供栖息地，当植物生长茂盛后亦可作为一道亮丽的风景线；而且工程量比较小，方法简单，造价低，维护费用低，主要适用于农村河道工程。其缺点主要有：护岸强度低，抗冲能力差，常水位以下植品种的选择难度大；在植物根系稳固前，护岸抗冲能力差。

2.1.2 人工竹、木桩（插柳）护岸

人工竹、木桩（插柳）护岸是采用人工竹、木桩等已死的植物或柳桩为主要材料做成桩，将其打入地基中，形成近于垂直的护岸。

人工竹、木桩（插柳）护岸优点主要有：材料为天然材料对环境没有影响；对生态系统的干扰小，人工竹、木桩可以作为生物的栖息地，待柳桩成活后变成天然活的护岸；材料易就地取材，施工方便，施工周期短。其缺点主要有：人工竹、木桩有使用年限，需更换；抗冲性能一般。

2.1.3 梢料護岸

利用柔软的植物活枝条，编织成梢架、梢料等规则结构，内填碎石、砂砾等，将其沉入水中，上覆抛石形成护岸。梢料护岸的优点主要有：对生态影响小，材料易就地取材，施工方便，周期短，可利用拆除的混凝土护岸的大块材料作为抛石材料，小块材料作为填充材料，节省投资。其缺点主要有护岸强度较低、抗冲能力弱、后续需更换。

2.2 砌石护岸

2.2.1 干砌石护岸

干砌石护岸是利用当地天然石材，采用干砌的方式堆积而成的护岸结构。干砌石护岸的主要优点：材料就地取材，结构简单，施工方便，抗冲能力较强；砌石间空隙较大，为生物栖息繁衍提供场所。其缺点主要有：结构适应变形能力差，对基础的要求较高，耐久性一般。干砌石护岸可在石材间隙中种植植物，以美化堤岸。

2.2.2 浆砌石护岸

浆砌石护岸是采用水泥砂浆、砌石砌筑而成的护岸墙。浆砌石护岸的主要优点：结构稳定，耐久性较高，抗冲能力强，可用于大江大河或流速较大的河道护岸；由于浆砌石护岸可垂直砌筑较高高度，可较大程度地增加河道过水断面积，在一定程度上节省了土地。主要缺点：由于护岸墙身为水泥砂浆和砌石的结合体，割裂了墙后土壤与墙前水土的联系，破坏了水体生物链，不具有“可渗透性”。因此，可采用水位变动区及常水位以下部分采用干砌，水位变动区以上部分采用浆砌的组合式护岸形式，在满足挡墙自身稳定的前提下，减少对生态系统的干扰。

2.2.3 抛石护岸

对较大的河道在河道急弯段或水流顶冲的深槽部位，其护岸墙脚易冲刷，如不及时处理，往往会形成深坑，造成护岸墙塌陷，在这种部位可采用抛石护岸。抛石护岸主要优点：施工简便，造价低，对生态系统干扰小；由于其适应变形能力强，护岸的破坏发生缓慢，抛石体具有一定的自愈能力。其主要缺点：抛石体很难准确定位、精确性差，水下抛石到位率低。

2.2.4 石笼护岸

石笼护岸利用喷塑铁（钢）丝、涂膜热镀锌低碳钢丝的网笼或竹编的竹笼，笼内填充碎石、块石、卵石等，垒成台阶状护岸或砌成挡墙，并在其上覆盖种植土和植物的生态型护岸形式。石笼护岸主要优点：具有较好的生态性，在石笼上覆土后形成松软且富含营养成分的表土，给多年生草本植物创造生长环境；较强的透水性，笼内填充料为松散体，存在较多的孔隙，可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能，滞洪补枯、调节水位，提高水体的自净能力，从而减少墙体后的地下水压力。较好的柔韧性，石笼的编制材料都具有一定的强度，不易被拉断，石笼整体强度较高。其主要缺点：与自然材料护岸相比，投资增加，工程量加大；与砌体挡墙相比结构稳定性差些。

2.3 混凝土护岸

2.3.1 常规混凝土护岸

常规混凝土护岸是利用混凝土浇筑挡墙，在河道两岸建设直立的混凝土挡墙。常规混凝土护岸主要优点：具有很强的抗冲能力，适用于大江大河及流速较大的河道。其主要缺点：混凝土挡墙密不透风，割裂了土壤与水体的联系，破坏了水生动植物的生存环境，破坏了水生生态系统和生物多样性。

但是，利用混凝土预制混凝土块，并将其用钢缆等连接或混凝土块相互咬合、堆砌成直立的护岸，如自嵌式混凝土挡墙护岸、荣勋挡墙护岸。该护岸的混凝土之间的缝隙较大，保证了护岸墙前后水土连通，达到了耐久性、稳定性和生态性的目的。

2.3.2 生态混凝土护岸

生态混凝土护岸有两种类型。一种是由多边形混凝土预制块堆砌而成，混凝土块中间填土种植植物的护岸。在混凝土砌块上预留了填土孔，水上部分作为植物栽种的场所，水下部分作为鱼虾和两栖动物的洞穴，如鱼巢砖。该护岸形式具有一定的抗冲能力，并从一定程度实现了护岸的生态化。但是该护岸对地基条件要求较高，实际应用时应对挡土墙自身稳定及河道土堤边坡抗滑稳定进行验算。另一种是多孔混凝土护岸，它是利用具有良好透水、透气性的内部存在许多连续孔隙的混凝土建造而成的护岸。其孔隙中可填充种植土，为植物生长提供了适宜的场所，但其强度和耐久性比普通混凝土差些。

3 城镇生态护岸选择与设计

3.1 城镇生态护岸设计原则

3.1.1 满足城镇河道功能性

河道建设是一项综合性的工程，除了要满足河道行洪、排涝等基本功能外，还应满足河道的结构安全、稳定、耐久性等，城镇河道还应结合当地区块规划，满足河道規划要求。在满足这些基本条件的情况下，特别对城镇河道，更要考虑河道的生态性和可持续性。

3.1.2 具有景观生态性

护岸工程应从设计理念开始，打造人水和谐的景观生态河道。护岸工程设计前遵循区块规划意图，先由景观设计介入，考虑河流风景的整体性，再由水利设计综合考虑护岸设计，打造既有景观性又具备生态性的河道综合体。

3.1.3 工程经济合理性

护岸工程设计时，除满足河道基本功能、结构安全外，还要兼顾工程的经济性、合理性。工程设计时，应调查当地石材、树种、植被，以做到就地取材，降低护岸工程投资。

3.2 城镇生态护岸形式的选择

城镇生态护岸形式选择时，除应满足护岸结构稳定性和河道土堤边坡抗滑、稳定等安全条件外，还应结合生态河道建设，满足生态环境的需求，综合采用一种或多种护岸形式，因地制宜地合理选择护岸形式。

1）护岸形式选择时，应选择对河流生态冲击最小化的护岸形式，又能够创造适宜的场所为动植物栖息生长，建设景观生态性的河道。2）由于城镇河道一般流速较大，城镇河道护岸应采用抗冲性能较好的形式，可选择采用干砌石、石笼或混凝土预制块等透水材料的生态护岸形式。这些生态护岸可兼顾景观、休闲、娱乐等功能，可在其材料间和表面覆土植栽，岸边设置滨河步道，为城乡居民提供健身、休闲的环境。3）护岸设计时，应根据不同的实地情况，综合考虑河势规律、岸坡土体、施工技术和经济性等因素，选择合适的材料和护岸形式。城镇河道护岸的高度不宜过高，应结合当地的景观、规划等，塑造人水和谐的生态景观河道，建设园林式滨水景观绿道。

4 结语

城镇河道建设是当前城市发展中重大而长远的任务，在设计选择河道护岸时，应综合考虑河道功能、生态环境、人们需求等多方面因素，优先考虑采用生态护岸，把城镇河道建设成具有综合功能的生态河道，使河流重现清澈见底、鱼虾洄游、水草茂盛的自然之美，实现人与自然的和谐。

参考文献：

[1] 王新军，罗继润.城市河道综合整治中生态护岸建设初探[J].复旦学报：自然科学版，2006，45（1）：120-126.

[2] 董哲仁.城市河流的渠道化园林化问题与自然化要求[J].中国水利，2008（22）：12-15.

[3] 曲媛媛，王爱杰，何甜甜.浅谈河道生态护岸[J].水利科技与经济，2009，15（7）：619-620.

[4] 王英华，王玉强，秦鹏.浅析新农村河道生态护岸型式及选用[J].中国农村水利水电，2010（3）：102-104.

（责任编辑：刘昀）