上海中小河道整治中生态护岸的应用

向赟旭，傅立新，贾 易

（1.上海市青浦区练塘水务管理所，201715，上海； 2.上海市青浦区徐泾水务管理所，201702，上海）

随着经济社会发展，上海市中小河道水环境面临严峻挑战。 近年，上海市在推进中小河道综合整治中不断探索实践生态护岸建设。 上海温和湿润的气候、充沛的降雨量以及良好的土壤条件是生态护岸建设的有利条件。

一、关于生态护岸

1.定义

生态护岸是指既能维持河岸水土相对稳定，又能使河水与土壤相互渗透，而且兼顾一定防洪、休闲、景观和亲水等功能的河道护岸形式。 生态护岸以利用植物为主，或者以植物与土木工程相结合，对改善河道生态环境具有积极作用。

2.主要类别

目前常见的生态护岸可分为三类：一是纯植被护岸，即利用植被根须的固土功能，保护河道岸坡；二是植被护岸与工程措施相结合，如通过生态混凝土现浇网格、种植槽、土工网，或使用预制件、编织袋填土等方式，对植被进行加筋，增强岸坡抗侵蚀能力；三是生态材料护岸，如网笼护岸、 笼石结构护岸或生态混凝土护岸。

3.功能

（1）防洪功能

生态护岸中的植被具有固土作用，可提高护岸的防洪、防冲刷能力。植被还具有一定的蓄水滞洪 “海绵”作用，可以使水循环路径发生一定程度的变化。 当洪水到来时，洪水可通过植被渗透进土堤，可以缓解洪峰并削减流量。 枯水季节水位下降，储存在堤防里的水将反渗入河，具有滞洪补枯作用。 此外，植被发达的根系具有固土作用，有利于水土保持，提高堤防抗冲刷能力。

（2）生态功能

生态护岸将堤内植被与滨水区植被连成一体，构成一个水陆过渡区域， 河坡植被可以减缓河流水速，为水生动物提供适宜的觅食、 栖息场所，有利于维护生物多样性。 同时，生态护岸有助于提高水体的自净能力，当污染物排入河流后，水生动植物可吸附、吸收、消解污染物，起到改善河道水质的作用。

（3）景观功能

生态护岸丰富的植被系统可以与周边环境构成协调的河道景观。 随着水质不断提升， 可形成水清岸绿、鱼翔浅底、 芳草悠悠的自然生态景观，人们进一步顺应自然、回归自然，促进人与自然的和谐发展。

二、生态护岸形式选取

在选择与设计生态护岸时需考虑以下原则：满足河道功能和河堤稳定性要求；充分考虑经济效益，控制工程造价；尽量减少硬质、刚性结构，增强护岸“柔化”效果，美化生态环境；充分分析水文状况，确定水位变化范围，针对不同区域和部位选择合适植物；尽量选择多孔性、通透性结构，为生物提供安全、适宜生长空间；尽量采用环保材料，避免二次环境污染；护岸及相关配套设施应充分考虑市民休闲、亲水需求，将“生态”与“宜居”相结合。

近年随着科技进步和生态环保意识普及，国内外许多新材料、新工艺、 新技术被应用于河道生态护岸中。 结合上海中小河道基本情况，介绍当前常见的生态护岸形式。

1.直立式生态护岸

直立式生态护岸主要运用于城区、郊区村庄内或者公路附近，土地资源相对紧缺，河道宽度较窄且不具备拓宽条件，对护岸整洁度、美观性要求较高的河道。 常见的直立式生态护岸形式包括仿木桩护岸、 木桩护岸、生态砌块护岸等。

（1）仿木桩护岸

仿木桩护岸中的仿木桩一般为钢筋混凝土结构桩，强度高、抗腐蚀、景观性好，但透水能力较差，生态性不强，且造价较高。

（2）木桩护岸

木桩护岸取材容易、 施工方便、成本较低、生态性较好，但水位变动区木桩容易腐蚀，景观性一般。

（3）生态砌块护岸

生态砌块一般为特定结构的混凝土预制块，采用连锁式或其他特定的砌筑方式， 能够形成兼具生态、景观功能且稳定性较好的全立面柔性护岸结构。 生态砌块护岸具有优异的连锁整体性，孔隙率高、施工简便、成本较低，挡墙内结构通透，既能挡土又能排水，为水生动植物的繁衍生息提供良好环境。 生态砌块护岸技术比较成熟，生态性、实用性方面均具有一定优势。

2.斜坡式生态护岸

斜坡式护岸比较接近自然原型，在郊区中小河道中应用较多。 斜坡式生态护岸可分为两大类，一是纯植被护坡，二是植被与工程措施相结合的护坡。

（1）纯植被护坡

纯植被护坡主要利用具有发达根系的植物来固土，达到保护河堤及生态的目的。 其造价低、生态性好，但抗冲刷能力较差，一般适用于农村地区河道较小、水流较慢、水土流失较轻的中小河道。 通过种植根系发达的植物进行固土护坡， 既有助于水土保持，又有利于生态修复，还能打造岸绿景美的景观。 可以选择的固土植物主要有刺槐、沙棘、池杉、黄檀、龙须草、金银花、蔓草、黄花、油松、常青藤等。

（2）土工材料复合种植护坡

土工材料复合种植相当于对植物加筋，利用土工材料先在坡面构建护坡体系，然后利用植物根系进一步稳固土坡。 土工材料一般选择强度高、耐腐蚀性强、抗氧化的高分子材料。 土工材料复合种植护坡技术主要有斜坡式水土保护毯坡、 土工格栅、土工单元固土种植等。

①斜坡式水土保护毯护坡一般用于常水位以上的斜坡段，其作用是对土壤浅层加筋，为边坡提供即时性和永久性的水土保护。 其优越性体现在抗拉性、耐久性、整体性、柔韧性、透水性、稳定性，以及生态环保、施工简便、易维护等多个方面。 此外，保护毯的表面起伏较大， 可使周边水流形成涡流，降低水流对河岸的冲击。

②土工格栅固土种植是利用土工格栅对土体进行加固，并在边坡上植草固土。 利用聚丙烯等片状材料黏接成蜂窝状的网片整体，在蜂窝状单元中填土植草，起固土护坡作用。

（3）生态混凝土护坡

生态混凝土是采用特定材料、特殊工艺制造出来的强度高、 孔隙多、环保性较好的混凝土。 将水泥、添加剂、种植土、草籽和水混合拌制后，利用高压喷射黏结到坡面上，或者制成多孔隙预制块进行铺设，草籽发芽后从混凝土孔隙中长出覆盖坡面，起到美化坡面的作用。 其优点是强度较高、保水性好、抗冲能力强、孔隙率高、分布可控性好。 工程实践中一般将其应用在河道的常水位以上区域。根据不同区段的防冲要求，可以在生态混凝土护坡中设置混凝土框格结构，增强其稳定性及防冲能力。

（4）混凝土连锁预制块护坡

混凝土连锁预制块形式多样，其原理是通过预制块拼接使河道岸坡形成整体， 增强其稳定性及防冲能力。 预制块中心留有孔洞，提供了植物生长空间。 由于其结构主体为混凝土结构，在生态性、景观性方面不够理想。

3.直立+斜坡结合式生态护岸

对于河道水流较快，或者紧邻道路、建筑物的河道，一般需对坡脚进行工程处理，重点防止水土流失导致的岸坡坍塌。 同时为保护生态，可以在常水位以下布置低矮的直立式挡墙，如密排木桩、塑钢板桩等。 坡脚加固处理后，再在其上设置斜坡式生态护岸，兼顾强度要求、生态功能，适用范围较广。

三、生态护岸在上海中小河道整治中的应用效果

在2016 年青浦区练塘镇徐练村中小河道整治中， 建设了纯植被护坡、 仿木桩护岸、 生态砌块护岸等多种形式的生态护岸，并取得了良好效果。

1.纯植被护坡

徐练村徐南横港位于村庄外农田区域，河道规模较小（平均河口宽约20 m），河水流速较慢。 受农田排水中富营养物影响，河道水质较差。 建设了纯植被护坡，河道疏浚、整坡后立体布置水生、斜坡、陆域植物，增强营养物质吸收， 并营造绿色生态景观。 如图1 所示。

图1 徐南横港纯植被护坡设计示意图

2.仿木桩护岸

徐练村新朝南港河口宽15～20 m，两岸有村民房屋及出行道路，原岸坡坍塌严重。 护岸形式设计为嵌入式仿木桩护岸， 既可以挡土， 又较为整洁， 生态性能也优于传统的浆砌块石护岸。 如图2 所示。

嵌入式仿木桩护岸施工时，首先要在基坑开挖后浇筑基槽， 待混凝土基槽达到设计强度后， 再将仿木桩嵌入基槽并用砂浆勾缝固定。 相比打桩式仿木桩， 嵌入式仿木桩施工高程、整齐度更容易控制，并可以避免打桩震动对周边房屋等造成的影响。

图2 新朝南港仿木桩护岸设计示意图

3.生态砌块护岸

徐练村新南港位于村庄周边，平均河口宽约20 m， 受水流冲刷侵蚀，河坡坍塌严重。 设计采用生态砌块护岸，既可解决水土流失问题，又可改善生态环境。 如图3 所示。

生态砌块护岸施工时，应注重夯实基础，防止砌筑后沉降变形。 第一层砌块安装应严格控制并认真监测，安装到位后，后续施工可按照铺设土工布、填料、压实、安装上一层面板的顺序依次进行。

徐练村生态护坡工程建成后，河道防洪能力增强， 生态环境改善，水质提升， 大多数河道水质由原来Ⅳ～Ⅴ类水提升到Ⅲ～Ⅳ类水， 河道旧貌换新颜，实现了水清、岸绿、景美目标， 对上海都市现代农业示范片建设、打好“碧水保卫战”、助力乡村振兴发挥了引领作用。 ■

图3 新南港生态砌块护岸设计示意图