生态护岸在新大河小流域综合整治工程中的应用

陈沛璇

(湖南省水利水电勘测设计研究总院深圳分院，广东 深圳 518000)

0 引 言

以服务滨海活力小镇建设为目标，以进一步完善水务基础设施和提高水务管理与公共服务能力为主线，对流域内水库、河道堤防、供水排水设施、污水处理设施进行全面梳理，针对流域良好的山、海、河、湖自然生态条件、水资源丰富、环境污染总量小、建设程度低，征地拆迁任务轻，项目容易实施等特点，采用“绿色基础设施构建会呼吸河流”，对新大河进行分段、分片综合治理，推动流域水环境建设向低碳生态转变，促进片区的产业转型升级。

1 新大河概况

新大河起源于深圳市大鹏区南澳镇青山，流域总面积约14.61km2，自南向北，注入大亚湾，隶属大亚湾水系。新大河属于感潮河流，感潮河段长约2km，河道全长3.52km，流域内有大小支流(排洪沟)7条，最大支流为新屋仔涌，长度1.4km，集雨面积5.69km2。河道两侧为自然山体，流域内于1998年兴建了香车水库(小(1)型)，控制流域面积2.89 km2，总库容428.26万m3，主要功能为供水、防洪。流域内大部分土地为林地，另有少量农田和海滨地。新大河出海口左侧为新大海产养殖基地，右侧为东山滨海区域，是规划中的新大—龙岐湾滨海小镇的主要河流。详见图1。

图1 新大河概况

新大河现状干流防洪标准达到20a一遇。采取浆砌石防洪墙和硬化河床，在提高河道行洪能力、产生防洪效益的同时，也带来了负面影响，消弱了河道的自然修复功能。

2 非感潮段河道生态护岸方案

在确保新大河安全行洪、蓄洪的前提下，改善水体、保护和恢复滨水区生态系统的结构和功能，采用生态工程学的方法，保障新大河流域的水资源循环利用，配合流域内生态和景观建设，做到人水和谐，延伸河道的功能，拓展城市的空间，最终实现新大“海绵小镇”的构想，展现大鹏生态底蕴。新大河小流域综合整治工程平面图，如图2所示。

图2 新大河小流域综合整治工程平面图

文章主要针对《新大河小流域综合整治工程》中新大河干流应用的护岸生态化改造方案进行分析。

在有限的河岸空间情况下，要建设即满足行洪冲刷要求，又满足景观与生态要求的河道，需从河道实际情况和特点出发综合考虑多方面因素，选取合适的断面型式。

结构比较见表1。

本次设计护岸材料按照透水性、稳定安全性、施工简易性、利于植物生长等原则使用。考虑到新大河治理河段处于大鹏新区旅游中心区，护岸型式不宜进行大面积开挖，同时又要有种植植物的空间，保持河道一定的生态性，经过综合比选，本次设计断面护岸型式将原现状硬质驳岸拆除，采用三维土工网垫、生态袋、干砌石、格宾石笼护脚等生态护岸形式整治[1]。非感潮段河道护岸生态化改造方案(生态袋护坡+格宾石笼基脚)如图3所示；非感潮段河道护岸生态化改造方案(三维土工网垫+格宾石笼基脚)，如图4所示。

表1 生态护岸结构比较表

图3 非感潮段河道护岸生态化改造方案(生态袋护坡+格宾石笼基脚)

图4 非感潮段河道护岸生态化改造方案(三维土工网垫+格宾石笼基脚)

3 感潮段河道生态护岸与红树林的结合

以上我们了解了非感潮段的河道生态护岸结构型式，接下来针对感潮段河道的结构型式进行论述。

3.1 河口段的红树林湿地保护区

该区域地块处于咸淡水交接的感潮区段，红树林湿地在涨潮时分，树干会被潮水淹没，只露出翠绿的树冠随波荡漾，成为壮观的“海上森林”，具有独特的观赏价值。另外，红树林是热带海岸的重要标志之一，能防浪护岸，又是鱼虾繁衍栖息的理想场所，具有重要经济价值和药用价值、观赏价值。

该河段现状为一顺直的河道，河宽约40m，左岸为新大海产养殖基地。本河段在新大河整治工程中，规划定位为红树林生态湿地，属于自然生态型河道，采用河底天然纵坡，降低现有左岸浆砌石防洪(潮)墙至多年平均高潮水位，将左岸防洪堤移至在红树林湿地西侧，新建防洪堤。同时将左岸鱼塘整治形成河口红树林湿地公园，该湿地亦可作为滞洪及泄洪通道，降低该段河道的行洪压力，确保该段行洪安全。右岸河堤高程维持50a一遇防洪标准。河道两岸再结合生态修复，采用生态材料护岸进行生态化改造，配合生态湿地公园要求栽种灌木、乔木[2]。感潮段河道护岸生态化改造方案(上层干砌石下层砂卵石护坡+格宾石笼基脚)，如图6所示；感潮段河道护岸生态化改造方案(BSC生物基质混凝土护坡+格宾石笼基脚)，如图7所示。

图5 感潮段河道护岸生态化改造方案(红树林湿地平面布置)

图6 感潮段河道护岸生态化改造方案(上层干砌石下层砂卵石护坡+格宾石笼基脚)

图7 感潮段河道护岸生态化改造方案(BSC生物基质混凝土护坡+格宾石笼基脚)

3.2 感潮段的泛洪景观区

该区域左岸现状鱼塘合理利用，通过清淤建构生态湖体，不仅为生物提供良好环境，更能调蓄河流水资源并展示水净化演替过程。鱼塘周边穿插4m左右的木栈道，游人可以深入到湖体内部体验亲水乐趣。右岸设计泛洪区，洪水来临，水流向湖体，起到调节水位削减洪峰的作用。并在泛洪区左下方布置两处大小不同的人工湿地，处理后的水可作为新大河的生态补水。

图8 感潮段河道护岸生态化改造方案(泛洪景观区平面布置)

泛洪区域段左岸河堤维持现有走向，堤顶高程维持现有高程。利用左岸鱼塘形成景观湖面，湖面中布置游步道，同时增设亲水平台。右岸现状河道维持现有高程，将右岸鱼塘恢复为泛洪区，同时在泛洪区东侧新建防洪土堤，堤顶高程达到50a一遇防洪标准。

图9 感潮段河道护岸生态化改造方案(无砂混凝土块种植护坡+格宾石笼基脚)

3.3 干流河道堤脚的护脚方案

新大河干流50a一遇洪水最大流速为4.28m/s，远大于淤泥、砂砾石、粉细砂以及黏性土的允许不冲流速，为减轻河道冲刷，防止水土流失，须对河底、岸坡及坡脚，须采取工程措施予以防冲保护。

本工程河道规划定位为自然生态型河道，目前周边生态环境较好。河道河床边界土质为砂，属松散体，易受淘刷，若工程所在处水深流急，河道弯曲，局部流速流向变化较大时，局部可能被水冲走, 起不到护脚作用，防护质量没有充分保证。为确保河道行洪安全，故干流左右岸采用格宾石笼(尺寸1.0m×1.0m)护脚。格宾石笼内石块与石块间的孔隙为水流动创造了条件，实现水体与土壤间的自然交换。石笼网还对变形或弯曲具有良好的适应性，且具有良好的排水性能，故在工程中，可以消除或减少作用在护脚上随水深变化的压力, 有利于其护脚的稳定与安全。石笼网示意图见图10。

图10 石笼网

格宾结构技术的关键是选择合适的防腐处理工艺，增加工程的使用寿命。新大河河口为大亚湾，感潮河段是流量及水位受潮汐影响较大的河段，由于潮汐作用，海水倒灌，致使格宾石笼长期在含盐量高的海水中的浸泡，钢丝会因此造成严重腐蚀，导致强度减小，更甚者会造成断裂，从而引起岸坡的不稳定，故本次的石笼网防腐应先对钢网丝表面进行镀锌覆塑处理，再在热镀锌的表面涂塑料保护膜。并且在填充卵石时尽量注意避免损坏石笼上的防腐镀层。

针对新大河感潮河道的地质情况以及入海口规划红树林湿地公园的特点，格宾石笼能够很好的适应软土地基的不均匀沉降，其天然的透水性，可以迅速消散孔隙水压力，维持土体强度，降低发生滑坡的危险。且石笼中堆积的石块缝隙间淤积的泥沙给红树林的生长提供了良好的条件。从景观上评价，结合感潮段规划定位的红树林生态湿地公园，该处河道坡岸自然和谐，整体上具有一定美感。

4 结 论

新大河的生态景观与防洪、治污、坡岸修复结合，整体作为新大片区的绿色基础设施进行整合，以替代原有灰色基础设施。通过防洪、水质和生态景观的“三位一体”综合治理，来延伸河道的功能，拓展城市的空间，最终实现新大“海绵小镇”的构想，展现大鹏生态底蕴。保持天然河道走向，尽可能保持现状河道滨水生态环境是本工程低碳节能的核心。

现生态护岸基本已被广泛运用，代替混凝土、沥青、块石等坡面材料，用于公路、铁路、河道、堤坝等坡面保护。生态护岸可保护坡面不受风、雨、洪水的侵蚀，初期有利于植被生长，后期植物根系的增强可抵抗水土流失，满足“绿水青山”的概念以及当代社会人们对环境景观的视觉要求。