内河限制性航道生态岸坡设计思考

张继宗 浙江公路水运工程咨询有限责任公司

近些年来，随着国家可持续战略部署规划的不断落实，扎实推进航道整治工程向生态友好型环境转变俨然成为当前绿色交通运输系统亟待践行的工作内容。结合当前建设情况来看，以浙江地区为主的航道整治工程区域，严格按照绿色交通运输系统的规划要求，从多个方面针对河流生态环境恢复与保护工作进行合理优化与改进，以期可以为进一步深化内河限制性航道生态整治效果。从某省航道生态型岸坡建设工程经验来看，像京杭运河、盐河等纷纷落实了生态岸坡设计工作，尤其在关键路径、水位问题以及植物选型等工作方面下足了功夫，基本上取得了预期的目标效果。

1.内河限制性航道生态岸坡设计关键路径问题分析

1.1 内河限制性航道概念

所谓的内河限制性航道主要是指水面整体表现狭窄、断面系数比较小，且对船舶航行过程有明显制约作用的航道类型，一般多集中分布在我国苏南地区以及浙北平原地区等。根据实际情况来看，苏南地区以及浙北平原地区基本上可以视为我国社会经济以及内河水运比较发达的地区之一。在航道沿线分布特点方面，主要集中表现为城镇、桥梁航道沿线分布分布较为集中。

其中，在航道水位方面主要以节制闸控制为主，且以水流平缓长，水位持续时间长为主要表现特点。与天然河流存在明显不同，内河限制性航道在很大程度上可以视为半自然生态系统，要求管理人员应该针对航道内部的景观以及区域尺度上的生态环境进行重点保护，并根据实际情况适当提供相应的生态服务，如物种栖息等。

1.2 设计要求

结合以往的设计经验来看，限制性航道护岸结构在应用模式上主要以柔性结构局部取代传统刚性硬质护岸为主。究其原因，主要是因为这种护岸结构模式可以适当降低刚性硬质护岸高度，并通过形成组合型护岸结构实现对河流生态环境的保护功能。与此同时，根据限制性航道水位特征来看，一般可以将护岸防护区分为护底区、行洪防护区等。对应地，可以将生态型护岸结构分为重防护区、景观区等。

此外，对于复合型护岸结构而言，在规划设计方面要求相关人员应该根据护岸结构的强度需求与稳定性需求进行合理规划与设计，以确保护岸结构周边生态环境可以满足协调统一的效果。根据以往的经验来看，为确保生态度岸坡工程的整体实践要求，要求规划设计人员应该充分针对护岸材料、护岸结构问题进行统筹规划与合理部署，以确保限制性护岸结构生态性设计效果。

1.3 设计思路

关于内河限制性航道生态岸坡设计思路的相关研究，本文建议规划设计人员在材料选择方面应该尽量以自然柔性材料为主，目的在于规避二次环境污染问题出现。与此同时，减少刚性结构的应用，以确保护岸你好视觉效果得以深化加强。重点针对水位变幅范围，合理确定护岸顶高程，在不影响通航安全的同时，确保植物生长安全。除此之外，在植物类型的选择方面，应该积极与周边环境进行协调处理，确保植物生长良好。

2.常水位与植物选型问题的相关思路分析

2.1 设计重点

生态护岸生态景观功能的实现与否，关键取决于护岸一级平台上种植的水生植物是否成活，以及是否与周边自然环境融为一体。根据具体判断结果，确定合适的设计水位或者一级平台顶高程等参数数据。以长江三角洲地区限制性航道护岸设计为例，规划设计人员通常会将具备50%累积频率的航道常水位视为一级护岸顶高程的决策依据，将硬质结构长期淹没在水下位置当中，目的在于防止其对周边景观造成破坏影响。除此之外，为确保平台上种植的植物生长安全以及航行安全，建议规划设计人员在一级护岸平台的水深设置方面不宜过大。最好可以根据水位变化情况，选择合适的时间段，落实植物种植与管理等工作内容。

2.2 影响因素

对于水生环境而言，水位与水流往往是影响水生植物生长效果的主要因素。其中水位因素主要针对生物量、水生植物分布等问题产生决定性影响。而水流变化会促使水位发生变动，导致植物群落的生物量、物种多样性发生改变。举例而言，芦苇幼苗在完全淹没状态下，会发生节间距增长的变化。结合以往的调查经验来看，植物在合适的水位波动条件下，其多样性会达到巅峰。但是如果水位波动过大或者过小，很大程度上会导致一些不耐旱、不耐淹的植物难以存活。

2.3 规划要求及思考

总的来说，水体流动过程会促使水生植物同化作用率不断增加，同时在呼吸速率方面也会有所增加。但是需要注意的是，水流速度过快时，底泥悬浮影响也会越来越强，因此促使沉水植物光合作用效率不高，生长受阻。同时，水体流速的改变会促使沉水植物生物量等因素发生较大改变，如较大的水体流速会限制某一区域沉水植物的生存发展能力。以多瑙河水流条件与水生植物生长之间的作用关系为例，可以将植物适应的水流流速划分为4个等级，根据各级水流条件下水生植物的生长情况进行研究与分析。

当水流流速小于0.05m/s条件时，水生植物基本上可以得到良好的生长环境，长势喜人；当水流流速处于0.05-0.30m/s的低速水流条件时，多数水生植物可以达到稳定生长状态，像微萍、马尿花等；当水流流速处于0.31-0.69m/s的中速水流条件时，只有部分耐淹水生植物才可以达到良好生长效果，像芦苇、毛莨属等；当水流流速超过 0.70cm/s时，当前水流基本上已经处于高速水流条件状态，只有极少的耐湿、耐淹植物才可以存活下来，如牛角藓等。

根据实际经验来看，限制性航道在水流流速方面一般多处于0.40-0.60m/s之间，因此在水生植物的选择方面，应该以耐淹没水生植物为主，如芦苇、狗牙根、水杉等。其中，芦苇具备调节气候、保持水土等功能优势，比较适用于内河航道治理工作当中。

3.芦苇生长特点以及养护管理

芦苇的根茎叶在生长期间可以发挥改良土壤、增加土壤有机质含量等功能优势，不仅可以为土壤养料改善提供良好保障，同时还可以吸收二氧化碳、氮氧化物等有害物质，利于维护周边生态环境的安全。足以见得，芦苇在很大程度上兼备环境调节功能与生态效益维护功能的作用。一般来说，芦苇可分布在湖滨、河口等位置生长，且多以密集群落方式存在，因此多具备抗高温、耐水寒的特点。根据芦苇以往的生长条件来看，因芦苇属于喜水植物与耐旱植物的领域范畴，因此在芦苇生长条件方面，要求规划设计人员应该给予芦苇合适的生长水位，以确保芦苇生物量得以加强。

结合实际经验来看，35-45cm的水深能显著提高芦苇生物量。需要注意的是，芦苇生长期间遇到干旱问题时，可以通过采取个体变小，叶片数量减少等方法策略弱化蒸腾量，达到良好的抗旱效果。除此之外，以往芦苇栽种方式主要以根状茎移栽为主，具备方便管理、易于成活的优势。但有一点需要格外注意，规划设计人员必须加强对芦苇种植初期的养护管理，如可以采取补土或者补种等方式，以确保芦苇成活率得以加强。

4.结论

总而言之，绿色发展理念的贯彻与落实无疑是为内河航道整治工程提供了全新的发展动力。其中，生态型岸坡建设工作作为内河航道整治工程的重要工作内容，要求规划设计人员应该严格立足于当地环境情况、地势情况等，从多个方面针对生态型岸坡建设工作进行统筹规划与合理部署。如重点针对断面功能分区、结构匹配、植物选型等关键问题进行合理优化与改进，以确保内河航道生态治理效果得以达到预期，从根本上推动航道整治工程的长足发展。