镇海区海岸带河道生态修复规划及工程实践研究

雷竹锦 王 骏 黄亮俊

(1.浙江广川工程项目管理有限公司，浙江 杭州 315200;2.宁波市镇海围垦工程有限公司，浙江 宁波 320000)

海岸带(Coastal zone)既有海陆交界的特殊性，又有其得天独厚的地质资源和自然空间资源[1-2]。随着我国城市化建设进程的加快以及城市工业化发展，海岸带沿线的自然生态资源破坏日益严峻(包括采砂、强风、盐雾等)，使其原有的自然风貌失色，环境生态呈现明显的脆弱性，随之而来的自然灾害问题时有发生。生态修复(Ecological restoration)是对海岸带空间规划的有益补充和完善，从而使其与人类和谐共生，维护生态系统平衡。李杨帆等[3]以海南木兰湾海岸带为研究对象，提出基于韧性的适应性演化理念对海岸带进行生态修复规划，利用空间叠加法将该修复区分为适度开发区(14.6km2)、限制开发区(人工辅助5.1km2，自然修复57.8km2)和禁止开发区(15.2km2)三类，研究结果表明，适度开发区(占规划总面积的15.8%)在加强现有生态保护的基础上，采取集约型的低影响开发模式，合理利用沙地资源，使其生态环境进一步提升；限制开发区主要辅以人工生态修复(占规划总面积的5.5%)和自然恢复(占规划总面积的62.4%)措施，持续观测区域生态变化，必要时采取局部干预；禁止开发区(占规划总面积的16.4%)纳入生态红线保护，主要采取生态工程措施进行重建修复；叶有华等[4]提出了基于粤港澳大湾区的海岸带生态修复框架，构建大湾区“一核一区一群一流域”的海岸带修复系统新格局，这对促进大湾区的生态系统文明建设和可持续发展具有重大意义。

1 研究区概况

镇海区地处宁波市东北部，属亚热带季风气候区，区内雨水充沛，多年平均降雨量1442.0mm，最大年降雨量2106.2mm(2015年)。区域地势西北高东南低，北部为山区，平原地面海拔在1.8～2.6m之间，镇海大部分为滨海、平原，成陆较晚，原为近陆浅滩，经历代围涂造田，成为平原百川。

镇海区内大部分河网东排入海，也有部分河网南排入甬江。镇海河网主要有中大河、前大河、沿山大河、万弓塘河、江北大河和滨子港，山区建有十字路中型水库1座，东部沿海建有岚山中型海涂水库1座。镇海区属甬江流域干流区，有排水闸4座(澥浦大闸、新泓口闸、张鑑碶、清水浦闸)，分别向杭州湾及甬江排水。其中澥浦大闸和新泓口闸排入杭州湾，张鑑碶、清水浦闸排入甬江。

2 生态修复原则

2.1 功能性原则

镇海区海岸带河道生态修复，要实现功能性发展以及海岸带生态环境修复，解决河道排涝问题，实现河道生态的有效协调[5]。在修复海岸带河道生态时，在保证绿地植物能够适应区域环境的情况下，最大程度地满足功能性要求，并保证植物的配置能够满足城市绿化观赏的要求。从经济层面出发，可以选择低开发设施的耐盐碱植物，从而降低生态修复成本的投入。

2.2 景观多样性原则

镇海区海岸带河道生态修复，要实现景观的多样性，实现生态系统的自我调节能力，实现海岸带河道生态景观的可持续发展[6]。在进行景观多样性选择上，一定要符合生态发展的需求，满足自然生态系统调节的趋势，在不同层面上进行系统性的搭配，并结合美学等，在植物的疏密程度上进行严格的设计，从而实现海岸带河道生态整体景观的丰富性，并满足海岸带河道生态发展的需求。

3 河道生态修复整体规划目标

镇海区海岸带河道生态修复整体规划以生态融合为目标[7]，发展宜业、宜居镇海区海岸带，将海岸带生态修复与海塘工程相结合，利用已有基础，整合水利资源与自然资源，实现海岸带生态修复。进一步推动海岸产业发展，改善景观环境与生物栖息环境，突出减灾功能，并配套文化休闲产业，联合规划配置周边交通及旅游景点。图1为镇海区海岸带生态修复规划鸟瞰实景。

图1 镇海区海岸带生态修复规划鸟瞰实景

4 河道水系工程生态规划实践

结合宁波市海岸线防洪(潮)治涝整体规划及石化经济开发区总体发展规划进行水系工程建设，新建一条环一线海堤护塘河，河长9.55km，宽25.00m，河底高程-1.87m；新建一条明海河，连接规划新建明海闸，河长1.60km，宽30.00m，河底高程-1.87m。河道正常水位为1.12m，20年一遇设计洪水位2.56m。

4.1 护塘河水系

a.护塘河H0+0～H1+600.0段位于澥浦大河南岸(见图2)。根据补勘成果，该段粉土层较浅，且地基土分布较理想，故采用塘渣地基处理，塘渣回填底高程约-0.60m。现状地面线高程为1.70～3.40m。

图2 H0+0～H1+600.0段布置及结构(单位:高程、水位为m；尺寸为cm)

该段主要特征为河道周围绿化空间有限，多以乔木、草本植物为主打造园林绿地景观，采用生态砌块进行驳岸设计。河道两侧采用淤泥固化桩处理至粉土层，局部区域需清除塘渣后进行淤泥固化桩施工。沿驳岸线设置1.50m高生态砌块挡墙，挡墙顶高程1.50m，略高于河道正常水位，挡墙基础采用30cm厚C25混凝土底板，背水侧设置石渣反滤层，迎水侧设置2.00m宽0m高程平台，平台以1∶2.5坡比放坡至河底高程-1.87m，并采用30cm厚金属网垫护坡进行防护。

b.护塘河H1+600.0～H2+900.0段位于该工程湿地节点区域(见图3)，现状多为浅滩，地面高程较低，约-0.50m。地基淤泥土层较厚，淤泥层底高程为-9.00m，如采用桩基处理成本较高。

图3 H1+600.0～H2+900.0段布置及结构(单位:高程、水位为m；尺寸为cm)

为了与湿地节点有机结合、节省工程投资，该段采用缓坡入水方式，缓坡以综合坡比1∶6放坡至规划河底高程-1.87m，河道两侧高程低于规划正常水位，具体结合湿地布置进行确定。

c.护塘河H2+900.0～H5+300.0段沿泥螺山北侧围垦东围堤布置(见图4)，该段左岸规划岸线距离泥螺山北侧围垦东围堤抛石子堤距离较近，约16.00m。该段现状多为浅滩，地面高程较低，为0m。该段地基淤泥土层较厚，淤泥层底高程为-10.00m，如采用桩基处理成本较高。

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图4 H2+900.0～H5+300.0段布置及结构(单位:高程、水位为m；尺寸为cm)

为了进一步扩展围区内水域空间、节省工程投资、合理布局水景观，对该段北岸河道岸线拓宽16.00m，使北侧驳岸充分利用泥螺山北侧围垦东围堤抛石子堤，减少地基处理费用。

河道南岸采用淤泥固化桩处理至粉土层，局部区域需清除塘渣后进行淤泥固化桩施工。沿驳岸线设置1.50m高生态砌块挡墙，挡墙顶高程为1.50m，略高于河道常水位，挡墙基础采用30cm厚C25混凝土底板，背水侧设置石渣反滤层，迎水侧设置2.00m宽0m高程平台，平台以1∶2.5坡比放坡至河底高程-1.87m，并采用30cm厚金属网垫护坡进行防护。

河道北岸对螺山北侧围垦东围堤抛石子堤进行整平，上部设置1.50m宽、30cm厚金属网垫，挡墙采用0.80m×0.80m格宾网箱，网箱顶高程1.10m，略低于规划常水位。局部堤段可结合微型湿地设置景观石造景。北岸驳岸至原规划河道岸线的16.00m宽范围内地面整平至0m高程，布置水生植物打造浅滩湿地区域，以增加河道生态功能。

d.护塘河H5+300.0～H6+700.0段沿新泓口围垦东顺堤布置，至规划明海闸位置结束(见图5)。该段现状多为草滩，地面高程约1.00m。该段地基淤泥土层较厚，淤泥层底高程为-7.00～-9.00m。

图5 H5+300.0～H6+700.0段布置及结构(单位:高程、水位为m；尺寸为cm)

该段主要结合园林绿地景观，采用生态砌块进行驳岸设计。河道两侧首先采用淤泥固化桩处理至粉土层，局部区域需清除塘渣后进行淤泥固化桩施工。沿驳岸线设置1.50m高生态砌块挡墙，挡墙顶高程1.50m，略高于河道常水位，挡墙基础采用30cm厚C25混凝土底板，背水侧设置石渣反滤层，迎水侧设置2.00m宽0m高程平台，平台以1∶2.5坡比放坡至河底高程-1.87m，并采用30cm厚金属网垫护坡进行防护。

e.护塘河H6+700.0～H8+300.0段沿新泓口围垦东顺堤布置，起点为规划明海闸位置，终点为新泓口围垦南直堤(见图6)。该段现状多为草滩，地面高程为0.70m。该段地基淤泥土层较厚，淤泥层底高程为-7.00～-10.00m。

图6 H6+700.0～H8+300.0段布置及结构(单位:高程、水位为m；尺寸为cm)

该段主要结合园林绿地景观，采用生态砌块进行驳岸设计。驳岸型式同上游河段，由于河道北侧-5.00m 高程以上存在抛石区域，无法进行淤泥搅拌桩施工，该段北岸地基处理调整为φ120旋喷桩，间距220cm布置，处理至粉土层。

f.护塘河H8+300.0～H9+552.2段沿新泓口围垦南直堤布置(见图7)。该段现状多为电厂吹灰垫高后草地，地面高程为3.00m。通过吹灰、加载固结情况较好，粉土层分布较浅，表层素填土物理指标较好。

图7 H8+300.0～H9+552.2段布置及结构(单位:高程、水位为m；尺寸为cm)

该段采用生态砌块进行驳岸设计。由于粉土层、素填土层较厚，通过稳定计算，大部分河段无须进行淤泥固化桩地基处理，可采用60cm厚石渣换填，驳岸型式同上游河段一样采用生态砌块挡墙。H8+600.0～H9+200.0段根据地基补勘初步成果，-4.50～-9.00m存在淤泥层，需采用φ120旋喷桩地基进行处理，间距220cm布置，处理至粉土层。

4.2 明海河水系

M0+0～M1+596.2段为明海河(见图8)，全长约1.60km，主要功能为排涝，河宽30.00m，河底高程-1.87m。该段河道地面高程为0～1.00m，以浅滩为主，经地勘初步成果，该段粉土层分布较浅，但表层为淤泥质粉质黏土，为保证道路及河道安全，需进行地基处理。

图8 M0+0～M1+596.2段布置及结构(单位:高程、水位为m；尺寸为cm)

该段结合园林绿地景观，采用生态砌块进行驳岸设计。采用淤泥固化桩处理至粉土层，沿驳岸线设置1.50m高生态砌块挡墙，挡墙顶高程1.50m，略高于河道常水位，挡墙基础采用30cm厚C25混凝土底板，背水侧设置石渣反滤层，迎水侧设置2.00m宽0m高程平台，平台以1∶2.5坡比放坡至河底高程-1.87m，并采用30cm厚金属网垫护坡进行防护。

5 河道生态修复环境保障机制

5.1 合理选择植物群落、构建生态护岸

河流稳定性及行洪能力在很大程度上取决于河岸护坡的结构与质量。原来，人们在河岸防护工程建设中，为追求安全、坚固效果，多采用浆砌或干砌块石、浇筑混凝土等结构，虽然稳定坚固，能起到很好的水土保持与防洪安全等作用，但对河道景观环境与生态系统产生了不利影响，致使水体、陆地环境恶化，水污染程度日益加重，甚至还会使河流自净能力逐渐丧失。因此，倡导各地区在河道护岸构建中，拆除原有混凝土、块石结构，将其改造成木桩、竹笼、卵石等具有较强耐久性、抗侵蚀性、抗冲性及亲水性的材料。为维护河岸护堤稳定，防止水土流失，可在护岸上种植水生植被，各类植被根系纵横交错于土壤之中，形成一道天然结构网，使河岸亚表层强度得到稳定提升，进而提高河堤稳定性；另外，生态护岸结构不仅利于水生生物栖息，还能通过减低河水流速、消减洪水能量达到滞洪补枯的目的[8]。除此之外，生态护岸结构中的各类植物通过渗透、吸收、滞留、氧化、絮凝、沉淀等物理作用与生物作用可使河道净化功能得到有效提升，进而达到理想的治理效果[9]。

为实现生态河道高效治理，应该注重植物种类的合理选择与配置，避免因单一性植物群落使河道水体治理无法达到预期效果。由于不同植物具备不同特性，对水体、土质要求也各有差异，因此在植物群落选择上，应对当地植物生长状况进行充分调研，尽量选择本土植物。因本土植物早已适应当地气候条件与土壤条件，成活率高，在短期内即可发挥河道治理功能。

5.2 建造人工湿地

人工湿地在河道生态治理中扮演着非常重要的角色，它对恢复水生动植物生态系统具有非常重要的现实意义。因此，基于生态理念的河道治理，可建造规模型人工湿地，沿河道布置人工湿地，并在河道水位线上方设置自然生态湿地小岛[10]。建设初期，可在湿地种植净化效果强的植物，然后通过景观桥进行连接，既满足净化河水的目的，又起到了装点河道景观的作用。

5.3 建立完善的生态补偿机制

实现镇海区海岸带河道生态环境修复，首先要建立起完善的生态补偿机制。补偿机制要以省、区生态补偿政策为准绳，以发展多元化主体、市场化建设为导向，加快生态补偿方式转变：由生态补尝为主转向为多元化主体与市场化结合的方式，补偿方式应因地制宜，合理应用资金、技术、产业及人才等多种补偿手段[10]。其次，应加快建设生态环境权益交易市场，建立健全生态资源持续开发与减排补偿机制，提升生态环境产品的供给能力，最终实现区域经济、环保效益的共同提升。

6 结 语

生态修复是海岸带空间规划的重要组成部分，也是充分利用海岸带海陆资源优势、系统推进海岸带生态修复可持续发展的重要手段。基于此，本文通过对明海河水系、护塘河水系生态进行修复规划，构建生态护岸，建造人工湿地，从而形成多维度融合的整体生态空间格局。旨在为海岸带生态修复功能的充分发挥，以及推进海岸带生态修复的实践提供科学的依据。