生态格网在北汝河治理中的应用

□ 石向阳 □张营营

（1郏县水利局；2黄河水利职业技术学院）

0 引言

近年来，随着社会经济的发展，人们生活水平及综合素质的提高，绿化环境、美化河流两岸，成为时下热点，生态治理也正是在这一形势下应孕而生。采用生态格网治理河道工程可以促进地表水和地下水的交换，滞洪补枯、调节水位，恢复河中动植物的生长，增加水生动物生存空间，并利用动植物自身的功能净化水体，有利于堤防保护和生态环境的改善。

河道治理集防洪、排水、交通、绿化、生态、文化于一体，对乡镇城市的发展带来了良好的社会、经济、环保效益。北汝河郏县段治理工程2期、3期、4期护岸工程均采用生态格网结构形式，通过实际应用，这种结构型式在抗冲刷、抗变形及生态性方面都表现出明显的优越性。

1 生态格网的结构和特点

1.1 生态格网的结构

生态格网（gabion）是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳重镀锌钢丝、锌-5%铝-混合稀土合金钢丝（即GALFAN镀层钢丝）、锌-10%铝-混合稀土合金钢丝或包覆PVC的以上同质钢丝，采用专用设备编织而成的不同规格的多铰状、六边形网目的网片。

随着时间的推移，石料之间的空隙会被泥土充填，植被根系深深扎入石块之间的泥土中，形成一个工程措施和植被措施相结合的柔性结构，符合现今的河道治理设计新理念。在国外，它被广泛应用于各种土木工程，近年来，我国的水利部门也采用了这种结构。

1.2 生态格网结构特点

生态格网结构是一种新型支挡结构，其特点是在保证护坡具有一定的强度、安全性和耐久性的同时兼顾工程的环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态，也即体现了安全性、生物性和景观性，是支挡结构发展的新阶段，是工程与生态环境相结合的典范，是一项节能、低碳、环保的新型结构。

用生态格网系列产品如固滨笼、绿滨垫等修建的护坡、护脚、挡墙具有整体性强、柔软性好，抗冲刷能力强等优点，生态格网结构的护岸具有多孔性，实现了河堤（湖岸）土体与水体的交换与循环，内部填石为天然材料，亲环境，植物可在其间生长，生物可在其中栖息，实现了人与自然的和谐相处。

生态格网结构可适用于水利工程、海洋工程、水土保持工程、山体滑坡防护工程、泥石流治理、公路铁路护坡工程、公路路基路面工程、城市景观工程等的治理。

2 生态格网结构的优势

2.1 生态优势

一是通透性好：生态格网结构能与周围环境自然地结合。填石间的渗透能力能使土壤、水、空气和植物自然地相互作用；二是水土保持好：通过设置土工织物滤层，可有效防止水土流失，满足水土保持需要；三是自然取材：使用的主材料为天然石料，亲环境且可回收。

传统结构注重的是河岸防冲刷的功能性，如今，在满足功能性的基础上，更加注重结构的生态性。生态格网结构护岸（坡）既保护了河堤，有效防止了水土流失，又恢复了生态。

2.2 结构优势

一是防散效果好：相比于单绞或焊接格网，生态格网具备防散效果，可防止任何偶然破坏造成结构散落；二是抗变形、抗震能力强：生态格网为柔性结构，具有很强的适应地基变形能力，特别适合对非稳定边坡进行加固，或者在由于波浪或水流的作用使土边坡发生变形的情况下使用；三是整体性好且施工简单方便：安装过程中将多个网箱或网垫绑扎在一起，形成一个均匀的结构，整体性好。

生态格网结构属于柔性结构，能有效抵抗基础的不均匀沉降，而整体结构不受影响；其柔性特征决定了该结构具有良好的抗震性。

2.3 耐久优势

2.3.1 防腐效果好

生态格网产品使用中常遭受酸性空气、水、土以及盐腐蚀。钢丝表面镀锌对钢丝起到防腐作用。另外在钢丝外面包覆PVC护膜，在编织、运输、施工阶段保护钢丝，使用阶段对化学、生物以及腐蚀性介质有更强的抵抗力。

2.3.2 天然卵（块）石耐久性好

生态网箱填料采用坚硬、耐久的卵（块）石料，长期使用不会出现崩解，从而保证工程的耐久性。

2.3.3 结构耐久性好

通过人为或自然作用，石块之间的缝隙被土填充，植物的根系通过石块之间的土深深扎入边坡，形成一个柔性整体护面，即便网箱出现少量的断丝，结构也不会失效。柔性结构的耐久性在我国就有很好的例证，比如四川都江堰工程，历经2000多年仍完好无损。生态网丝的耐久性，通过国外应用表明，镀锌钢丝使用年限>40a，镀铝锌钢丝>60a，可见其耐久性的优越。

2.4 成本优势

一是制作成本低：生态格网可在工厂规模化生产，大量减少用人成本，从而使生态格网成本大幅降低；二是运输成本低：生态格网进行成捆或成卷包装，从而使运输工作量小、费用变低；三是天然主材成本低：生态网箱（垫）的填料均为自然的卵（块）石，河道的卵石、山坡上的块石可就地取材，从而大幅减少主材的成本；四是施工简单成本低：施工现场不需水、电，对场地、设备的要求低，场地狭小或工程量较小时，不需要机械设备，人工施工即可，可方便进行水下施工；五是施工环境要求低：生态格网施工对气候无特殊要求，酷暑寒冬及雨天照常施工且对施工质量无影响。

3 生态格网结构在北汝河郏县段治理中的应用

3.1 生态格网结构在护坡工程中的应用

北汝河郏县段治理工程的岸坡防护即采用生态石笼格网型式，其内部充填的是天然石料，石料之间有间隙，允许植物在其中生长，还可以有针对性地在其上播种合适的植物，具有工程护坡与植物护坡的双重功效。与治河工程中常用的混凝土板护坡、膜袋混凝土护坡、植物护坡、抛石护坡、干砌石护坡等护坡形式相比具有明显的生态优势。

3.2 生态格网结构在护脚工程中的应用

北汝河郏县段治理工程中岸坡防护的基础即护脚或镇角，均采用的是生态石笼网箱，施工方便，整体性好，抗变形能力强。一般情况下，下层护脚为护坡工程的根基，其稳固与否决定护岸工程的成败。护脚工程及其材料要求能抵御水流的冲刷及推移质的磨损，具有较好的整体性并能适应河床的变形，较好的水下防腐性能，便于水下施工并易于补充修复。

使用生态石笼网箱护脚除具备整体性、柔软性的优点以外，与传统的抛石护脚相比，用料少。如图1、图2所示。图1网垫厚度比抛石厚度减小；图2网垫护脚长度及高度均大幅减小。

4 结语

本文通过北汝河郏县段治理工程中生态石笼格网的实践应用，探索生态格网结构在河道治理方面的实际应用。这一技术的应用，在满足岸坡防洪抗冲的基础上，实现生态护坡的目标，满足人们对治理河道、改善生态环境的迫切需要，通过建立河道生态岸堤，健全河道环境中生物群体和水体之间的互存关系，增强河道自净能力，促进河道治理工程的健康发展。

现阶段随着经济的发展，人们对生态环境的重视程度愈来愈高，对今后河道治理的要求也会向生态水系方面发展，未来生态格网技术在河道治理中的生态优势必将进一步凸显出来。

图1 网垫厚度与抛石厚度比较图

图2 网垫护脚长度及高度图

[1]张锡堂.江阴市金利达堤坡防护工程有限公司产品简介.

[2]陈忠兰,古宝和.生态格网在河道整治工程中的应用[J].上海水务,2007（2）：28-30.

[3]吴仲毅,江丽娉,牟芳.生态格网结构在中小河流治理中的应用[J].科技资讯，2011（32）:37.