常州内河航道绿色建设途径与实践

黄永铭 常州市铁路民航事务管理中心

洪 伟 常州市港航事业发展中心

“十九大”报告提出，“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”“必须坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念”。为贯彻生态文明战略，全面推进交通运输行业绿色发展，推进新形势下航道整治工程向生态环境友好型转变，促进航道建设对河流生态环境的恢复与保护，近年来我国在航道绿色建设方面进行了大量探索与工程实践。常州作为长三角水网核心地区，航道资源丰富，近年来结合国家高等级航道整治工程开展了航道绿色建设的探索，特别是在丹金溧漕河航道整治中创新运用工业化设计施工方法，极大提升了绿色建设水平。本文在相关研究设计与工程实践的基础上，总结了常州内河航道绿色建设途径与实践经验，供相关设计施工参考。

1.国内外航道绿色建设概况

图1 丹金溧漕航道生态护坡

二十世纪八十年代，西方发达国家开始关注河流治理带来的生态环境影响，采用去硬质化的近自然河流治理理念，运用无混凝土或混凝土和植被相结合的护坡材料与结构，逐步恢复河道及河岸自然状态，开启了一系列理论创新和实践探索。例如，莱茵河可持续发展计划，以流域综合保护和治理的不同阶段目标为指引，有计划、有步骤地实施基于水文生态系统的整体性流域保护与治理模式，将整治工程对生态环境的影响降到最小化，通过创新航道工程技术和工程结构型式，实现了德荷边界生物几乎绝迹到河流生态良好的蜕变，从而恢复了河流的生态健康。2001年开始的美国密西西比河绿色航道治理，通过大量的科学试验和不断完善的法律体系，在航道整治工程中大量运用新型生态型坝体，不仅能满足通航目标，还能营造多样性的适合水生生物的栖息地。总体上，欧美发达国家绿色航道治理以生态恢复为首要目标，保护河岸的自然属性，采用“软性化”的结构，最小化对河流生态的影响，并且通过设置法律法规加强流域保护，优化管理措施并进行跟踪监测，实现人与自然的和谐统一。

图2 丹金溧漕航道生态画廊

图3 丹金溧漕航道工业化装配式护岸

上世纪八十年代以前，我国河流水生态治理主要依据河流的物理和化学水质监测指标，很少考虑水文和生物指标的环境理念，2005年后基于“河流健康”评价的河流生态管理在我国开始流行。我国航道部门在2003年左右开始生态型护岸结构的探索，运用以植物保护为主的柔性植被型生态护岸或是植物与天然或人工材料相结合的综合型生态护岸，在保障航道通航功能前提下，努力平衡生态岸坡的防护费用和生态效益。特别是2008年后“生态航道”概念提出，针对我国内河航道绿色建设与保护的理念逐渐形成，综合河流的航运功能、生态功能和其他社会服务功能，提出了绿色航道的理论框架和实现途径，依托长江、京杭运河等干线航道整治工程，在绿色航道的生态环境调查、设计理论与方法、生态型护岸与护底、生态疏浚与清礁等方面开始了大量探索与实践，取得了丰硕成果。近期，交通运输部将发布《内河航道绿色建设技术指南》和《内河航道绿色养护技术指南》。

2.常州内河航道绿色建设

常州是一座有着3200多年历史的文化古城，地处长三角腹地的苏南水网地区，境内河道纵横交织，苏南运河、锡溧漕河、丹金溧漕河、芜太运河、德胜河等干线航道与长江、太湖形成江河相通、河湖相连的航道网络体系。常州市境内共有航道136条，航道总里程1155.69公里，其中三级航道154.6公里。近年来，常州航道建设实现了瓶颈航段整治向整条航线整治的重大跨越，京杭运河、丹金溧漕河、锡溧漕河等骨干航道升级整治已全面完成。其中，丹金溧漕河沟通苏南运河和芜申线，全长65.590公里，河道宽度多在70～90米，水流平缓，水位变幅小，含沙量小，河床冲淤变化小，除当地发生洪、涝水时有一定的径流量外，其余时段内径流量较小。

2.1 生态岸坡

在丹金溧漕河航道整治中，充分考虑航道的自然特性，普遍采用被实践检验了的一级直立式硬质结构+二级护坡柔性结构的组合型生态结构型式。结合沿线地形，一级护岸主要采用了消散波能的透空式钢筋混凝土重力式结构，局部不能大开挖航段采用钢板桩；二级护坡主要采用仿木桩、箱式绿化挡墙结构、生态混凝土、空心六角块草皮护坡（如图1）。在河面宽阔的航段，保证设计河底宽度的基础上保留浅滩上大范围芦苇的航段，打造了一条6公里的生态画廊（如图2）。

2.2 工业化装配式护岸成套技术

针对目前国内航道硬质护岸施工存在工业化程度低、资源消耗高、施工周期长、施工质量难于控制等问题，提出了适应内河航道护岸建设的预制箱型多层拼装式结构并进行标准化设计，研发相应的预制构件生产线，形成全回转水上吊装预制箱型构件，形成了装配式护岸工业化设计生产和施工的成套技术，可适应不同的挡土高度要求，整体性好，对环境影响小，造价成本比较低，可在箱体内进行植被种植，在航道绿色建设中具有显著的优势。该技术在丹金船闸下游三角洲生态岛汊河1.1km长护岸进行了试验应用（如图3）。通过对比，采用装配式护岸代替传统护岸，造价差别不大，但工期缩短了28%，人工消耗降低31%，质量控制精度可比现行规范要求可提升1倍。

2.3 水上混凝土运泵一体化

为了解决航道护岸工程中所需大量混凝土的运输问题，避免大量的临时用地用于修建施工道路，提高航道绿色建设水平，研制了水上混凝土施工“运泵一体化”船舶（如图4），实现混凝土岸上生产、水上运输、水上浇筑作业，打破了过去混凝土成品需在岸上进行搅拌、然后装船运送的惯例，使得混凝土运输和施工均在水上进行，再利用水上标准化的布料系统，安全、快速布料至护岸模仓，使作业效率、安全性、标准化程度大大提高，克服了多年来内河航道工程混凝土施工效率低、水上作业机械化水平低、标准化施工难等一系列不足，航道绿色建设能力大幅提升。

图4 水上混凝土“运泵一体化”专用船舶

3.关于航道绿色建设的思考

内河航道绿色建设应实现多目标与多效益。当前，国内航道绿色建设研究大多围绕航道纵向平面布置和横向结构型式，围绕整治措施对航道水流多样性、水生态影响的研究很少。内河航道绿色建设除了保证航道的通航尺度和通航功能外，还需要注重河流形态多样性、水流多样性和生物多样性，尽量恢复河道原型状态，重视对水域生命栖息区产生的影响，同步开展多目标多学科交叉研究，以确保河流航道工程建设后，多目标功能和效益的实现。

内河航道绿色建设应贯穿工程全生命周期。航道绿色建设不仅需要前期的研究与论证，还需要工程实施后为工程验收进行效果观测，更需要在重点航段进行长期的持续的跟踪监测，形成多学科的持续观测研究与现场经验总结。例如，德国在莱茵河地区进行了二十余年的监测，得到系列的工程效果分析。因此，内河航道绿色建设后应建立持续长效的现场监测研究，为工程持续多目标效益的发挥奠定理论基础，为未来河流航道通航、水生态治理提供有力支撑。

内河航道绿色建设应加强体制与机制建设。生态建设重在建设理念，在于各级政府的重视。工程建设中应健全有关机制体制，确保航道工程进行的是绿色建设，而不仅仅是某一单目标的实现；加强多行业的机制体制建设，国际技术交流与合作，确保工程顺利实施以及达到理想的工程效果。在此基础上，尽力推动立法，通过法律保障和促进内河航道绿色建设，落实生态文明治国理念。