松木桩自然式生态驳岸在湿地公园中的应用

钟日朝

（中共武平县委统战部，武平中山河国家湿地公园建设指挥部，福建 武平 364300）

湿地公园的岸线及岸边环境是湿地系统与其他生态系统的过渡地带，驳岸的处理直接影响湿地的生境质量，驳岸的设计和建设应尽量保持原生态或运用自然生态工程技术形式，保护栖息地生境。自然形成的湿地岸线是最理想的湿地驳岸，过度的人为干扰会造成湿地生态退化，湿地岸线应尽量以自然修复为主，适当辅以生态工程措施，对于因水流冲刷和土壤挤压等造成驳岸结构不稳定、存在潜在威胁与崩塌的岸线，可使用强度和性能较好的材料来加固基础。驳岸设计要建立在对湿地生境干扰最小的基础上，使其融入自然环境之中，达到湿地生物的生境需求。同时，驳岸和湿地生境营造要结合湿地公园的科普、生境保护等功能，将湿地岸线建设成为多种生物的栖息地（成玉宁等,2012）。

传统驳岸主要考虑防洪、防冲刷作用，多采用硬质驳岸为主，特别是城区防洪堤建设一般采用混凝土浆砌块石或钢筋混泥土现浇模式的立式、斜式或阶梯式硬质驳岸，这些驳岸坚固稳定，具有很好的防洪、抗洪功能，但对湿地生境破坏比较严重，隔断了湿地生物的生境通道，破坏了栖息地空间，造成湿地功能退化。近几年在推广建设自然驳岸，对乡村河流进行综合整治，在驳岸设计和建设上主要考虑防洪需要，对河床基底进行开挖，使用混泥土现浇或混泥土浆砌模式至设计高度进行固岸后再进行放坡，边坡多使用嵌草砖固土，并种植草皮，顶部种植绿化带。这种驳岸具有较好的自然感观，但在建设过程中对生境造成较大影响，建成后对生境通道形成了阻隔，驳岸硬质化后临岸水上植物难以生长，既破坏了栖息地生境，也影响各种鱼类的繁衍。

在设计和施工驳岸时，应将植被恢复作为湿地生境营造一并考虑，植物配置是最能体现“自然”特色的关键之一，水生、湿生、岸生植物等将水域和陆地生境和景观融为一体,极大地丰富了水体景观。

1 湿地公园驳岸的结构和类型

1.1 自然驳岸

自然驳岸是指以自然堆积的土壤沙砾等形成的驳岸，形态自然，缓坡入水可以促进植物生长，营造了良好的湿地生境，为鸟类、两栖爬行类动物提供了理想的栖息地生境，在感观效果上形成自然和谐的湿地景观（梁如煜,2011）。自然驳岸具体做法：对局部高差较大的原地形进行放坡修整，以满足土壤安息角的要求，也可以改造成台地式湿地种植床，满足不同水生植物的种植需求。一般适宜坡度为小于30°。这是湿地的一般形态，具有较好的生境通道和栖息地生境，湿地公园岸线尽可能以自然岸线为主。

1.2 自然式生态驳岸

自然式生态驳岸是指通过一些人为的营造方式模拟自然护岸形态，从而达到防洪强度要求和湿地环境要求。这种注重自然形态和亲水性的驳岸形式采用天然石材、木材护底、木桩护岸，不仅能抵御洪水，还能营造良好的湿地生境（张良,2015）。自然式生态驳岸主要有干抛毛石驳岸、立插木桩驳岸、木质沉床驳岸，也可以三者混合使用。

1.2.1 干抛毛石驳岸按照一定的级配抛石，结合毛石的空隙可以栽种一些水生植物，大小不一裸露或水中的自然石块可以为水鸟和鱼类提供栖息和繁殖地生境。干抛毛石驳岸适用于冲刷较大，岸坡角度30～40°的水岸地带。具体做法：通过机械或人工抛投不同级配的自然或人工块石、卵石等，大小石块相间，留有植物生长和生物活动空间。

1.2.2 立插木桩驳岸主要以木桩形式进行护岸，常用松木桩等在较为松软地打桩，和周边的自然景观相协调，也可保证两栖动物生境通道的需求。适用于坡度大于40°的较陡地段。具体做法：以松木桩为类，将直径15 cm 左右的松木桩一端削尖，用挖掘机配装专用打桩头将松木桩持续打入泥土中，深度要求大于2.5 m，桩顶与水面距离小于50 cm，每根木桩紧密整齐排列，对高出水面50 cm 的木桩进行砍桩，对裸露的木桩可以涂抹桐油防腐(图1）。

图1 福建武平中山河国家湿地公园立插松木桩驳岸实景Fig.1 Actual view of the standing pine pile barge in Wuping Zhongshan Rive national wetland park,Fujian

1.2.3 木质沉床驳岸将木质沉床放置于坡脚处，可减弱水流对坡脚的冲刷，同时也为水生植物和动物提供栖息生境，木质沉床主要适用于流水冲刷比较严重、坡度大于40°的地段，对土壤要求较低。主要做法：利用松木等木头作为框架，里面填充卵石或碎石的结构设施，在木质沉床上可放置一些大小不一的级配石块，石块之间形成缝隙种植水上植物，改善湿地生境（成玉宁等,2012）。

1.2.4 混合型自然式生态驳岸综合利用上述3种驳岸形式，形成混合型自然式生态驳岸，具有较高的生态效益，可有效解决水流冲刷、改善湿地生境、提供栖息地通道等，可根据实际地形灵活应用。从驳岸的园林景观艺术性考虑，对于驳岸处理手法的选择,要因地制宜利用周围的环境,使驳岸具有良好的自然生态性、安全稳定性和旅游体验性（孙瑾,2012）。

1.3 人工硬质驳岸

人工硬质驳岸是指利用钢筋混泥土、混泥土抛石、浆砌或干砌石块等形成的一种护岸，这种护岸多在城市和农村防洪堤工程中大量使用，主要形式有干砌石块护岸、浆砌石块护岸、现浇钢筋混凝土护岸、生态砌块驳岸等。

1.3.1 干砌硬质块石驳岸干砌块石驳岸施工较为方便，造价较低，块石之间的空隙可以为生物提供栖息和避难场所，也可提供繁衍生息空间。干砌块石一般用于坡度大于60°的驳岸，可做成立式、倾斜式或台阶式。具体做法：就地取材，利用块石等立式、倾斜式或台阶式干砌，内部多留空间，为生物提供栖息地生境空间，平台上用泥土和植物覆盖，干砌驳岸局部可在块石空隙间种植水草或岸生植物进行柔化处理，增强自然感观，护岸较高的可采取台阶式以减少体量，同时提供生物生境通道。

1.3.2 浆砌硬质块石驳岸硬质块石驳岸利用混凝土强度提高了驳岸对波浪和水流冲击的稳定性，主要适用于坡度大于60°的驳岸，可做成立式、倾斜式或台阶式，但这种驳岸形式对湿地生境影响、干扰和破坏较大，缺乏生物栖息空间，阻断了两栖动物等的生境通道。浆砌硬质块石一般用于游客休息和人群集中地带的驳岸，如活动广场、游船码头等，为改变浆砌硬质块石驳岸的生境退化，可采取安装石笼网种植水生或岸生植物进行柔化处理，改善湿地生境。

1.3.3 人工生态砌块驳岸人工生态砌块驳岸是利用预制好的混泥土砌块在抛石混泥土的基础上进行堆砌，并在每个砌块的种植槽中种植植物进行遮挡处理形成的一种护岸形式。这种驳岸主要考虑满足防洪要求，人工生态砌块驳岸本质上是刚性硬质驳岸，只是通过种植各种植被遮挡和柔化了硬质护岸，感观比较自然生态（魏立鹏,2021）。生态砌块预留泥土填充框，可种植水生植物，生态砌块顶部可放置生态种植框用于种植岸生植物，一般用于大于40°以上的边坡驳岸。生态砌块驳岸底基础采用埋石混凝土，具有较强的防冲刷、防侵蚀作用，混凝土表面采取生态砌块进行掩饰柔化，并种植植被。人工生态砌块驳岸感观比较生态自然，但对湿地基底破坏比较严重，对湿地生境造成一定影响，并且造价较高,特别是在粉砂性土质比较严重的河道，由于挡墙背后的水体流失会形成较大的内压，使生态砌块墙身易坍塌。

2 松木桩自然式生态驳岸的特点和应用

2.1 松木的耐水和防腐特性

松树自古有“干千年，水千年，不干不水两三年”、“风吹千年杉，水浸千年松”等之说，松树浸在水下能够千年不腐。松树质地紧密，内有松脂和抗菌物质，含油性比较大，在水里侵泡时松树的分子就像被包在一层油粘膜内，分子不易扩散，松木在水的长期浸泡下，不容易腐烂（图2）。

图2 松木桩自然式驳岸在中山河国家湿地公园的应用Fig.2 Application of pine pile natural barge in Zhongshanhe National Wetland Park

2.2 松木桩自然式生态驳岸的优点

利用松树独特的耐水和防腐特性，采用松木桩自然式生态驳岸，具有较好的自然生态感观，能够满足湿地生物栖息生境的需求，同时又有较好的护岸强度，起到防冲刷作用，松木桩之间的缝隙可以使沿岸泥土中的积水流入河中，避免造成水土流失。松木桩为自然原木，南方地区大规模种植马尾松，林相比较单一，近年来各地都在进行林相改造，需间伐马尾松，这也为松木桩提供了较为充裕的原木材料。松木桩仿自然生态驳岸具有施工便利、感观优美、结构稳定、造价较低等特点，特别适用于山地河流型、滨湖型等湿地公园的生态护岸，正在逐步代替传统的硬质驳岸（但新求等,2014）。

2.3 松木桩自然式生态驳岸的应用

福建武平中山河国家湿地公园规划建设和管理遵循“湿地贵在原生态”和“全面保护、科学修复、合理利用、持续发展”的原则。在千鹭湖湿地、中山太平三江口至罗庚坝沿线7.2 km 的河段采用松木桩驳岸，在湿地岸线配置植物形成植物群落，改善生境栖息地。在植物配置方面,尽量考虑采用本地乡土植物（陈钢兵,2014）,在河道较大的回水湾区域种植了风箱树(Cephalanthus tetrandrus)，形成水上森林景观，维持湿地的原生态自然特性，增强河道的行洪、防洪安全。2022 年6 月持续降雨洪水暴涨情况下没有一处出现塌方等险情。松木桩自然式生态驳岸在湿地公园规划和建设中具有独特的优点，相对于混凝土驳岸或浆砌块石驳岸，不仅可降低造价，更重要的是保持了良好的自然生态特性。根据有关机构对北京永定河生态护岸工程几种生态护岸措施效果的研究，松木桩自然式护岸的生态效果最好，感观自然柔和（龚杰等,2016）。

2.4 松木桩自然式生态驳岸施工工艺

2.4.1 材料及加工材料必须是新砍伐松原木，松原木一般长度为4.0 m，2.0 米处直径大于15 cm，松原木小头削尖，削尖长度0.30～0.50 m。

2.4.2 施工技术工艺200 型挖掘机一台，挖掘机斗换置为液压打桩盘，60 型轮式夹机一台。根据设计图进行放线（图3），根据设计和现场标高整理200 型液压打桩机械操作面和能够满足60 型轮式机械运输和扶桩的施工。松木桩间距0.08～0.10 m，打桩深度3.20～3.50 m，打桩完成后按设计标高面进行砍桩整理，桩顶用CCA 木村防腐剂处理或用三度桐油涂刷。

图3 松木桩自然式生态驳岸断面图Fig.3 Cross-sectional view of pine pile natural ecological barge

2.5 松木桩在溜方严重的上下边坡处理中的应用

在驳岸处理和道路建设改造工程中经常会碰到一些边坡出现经常性渗水现象，这些边坡泥土含水性大，土质不稳定，比较容易出现溜方、塌方，一般都会列入地质灾害进行专门处理。通常采取浆砌块石、钢筋混凝土现浇、抗滑桩或锚索等工程手段处理，耗材大、工时长，工程造价较高，特别是浆砌块石、钢筋混凝土现浇处理后，随着时间的推移，经常会出现引水管堵塞现象，造成泥土内部增压，出现浆砌块石、现浇钢筋混凝土移位甚至坍塌等问题。利用立插松木桩护坡可有效解决引水管堵塞的问题，松木桩之间存在间隙可满足渗水流出，泥土内部不会形成增压，具有较好的稳定性，而且耗材少，工时短、造价低。在中山河国家湿地公园三江口至白鹭滩巡护步道建设地段出现一处上边坡渗水，土质松软，潮湿的泥土不断外移，采用4.0 m 立插松木桩分两排用机械打入，有效固定了松动的土壤，土壤中的水又能有效排出，使整个边坡趋于稳定（图4）。

图4 松木桩在渗水和溜方严重的边坡处理中的应用Fig.5 Application of pine pile in the treatment slopes with serious water seepage and slippage

3 结语

目前湿地公园的驳岸设计多考虑水利因素较多，大量采用刚性硬质驳岸，而较少使用木材等与环境亲和的材料,造成了湿地生境的破坏，这些硬质驳岸隔断了水陆生态系统间的生境通道（郭亚晶,2018）。从湿地公园岸线的生态保护规划和建设实践来看，缓坡入水的自然护岸、块石、卵石护岸、松木桩自然式生态护岸等应优先在湿地公园的护岸中使用，其中松木桩自然式生态护岸可以满足防洪防冲刷和结构坚固性要求（付娟,2007）。采用松木桩自然式生态驳岸具有独特的优越性：1）松木桩本身为自然原木，能够保留最大的生态自然特性；2）松木桩具有独特的防腐性能，在水中能够长期保持不腐烂；3）松木桩之间留有缝隙，可以使泥土中的雨水顺畅流出，避免造成泥土内部增压造成边坡坍塌；4）相比于干砌硬质块石、浆砌硬质块石、人工生态砌块驳岸等，松木桩驳岸施工工艺简单、工期短、造价低。主要不足是对于河床基底为岩石、沙石层较厚或土层较薄的地段无法进行松木桩打入。

湿地公园驳岸规划建设要突出自然和原生态的原则，综合考虑栖息地保护、行洪安全和地质条件等因素，尽量保持自然驳岸，采取工程方式建设驳岸，尽量采用自然式生态驳岸，优先采用松木桩驳岸，对于困难地段采取多种驳岸形式，达到湿地保护的目的。湿地公园驳岸设计和施工时，要充分考虑植物配置，如在驳岸的水岸线可以成片种植风箱树，达到防止波浪和水流冲刷的作用，边坡上栽种风箱树（Cephalanthus tetrandrus）可达到较好的护坡效果。