基于生态景观断面的中小河流治理研究

佟艳辉

(辽宁水利土木工程咨询有限公司，辽宁 沈阳 110000)

为进一步加快农村河道的综合整治以及推进中小河流治理，我省以县域为单元整镇整乡的开展中小河流治理，通过实施河道疏浚、生态修复、水系连通、岸坡整治等措施提升河流防洪功能，有效解决了河流水系存在的问题，逐步实现重点河道水清、岸绿、景美、河畅的近自然生态整治目标[1-3]。中小河流治理的重点为护岸选型设计，传统的护岸设计通常选用土石混合或土堤等材料，单纯从防洪的角度堆砌硬质护岸，这有利于增强堤岸的抗水冲刷和防洪功能。然而，诸多维护生态系统的自然因素也会因硬质堤岸的应用出现破坏，如河床与植被之间的联系被阻断、生硬缺乏美感且冲刷发生转移等。

传统护岸多利用混凝土块、块石等耐冲蚀材料，这对河流趋弯取直和自然演变属性产生影响[4]。为保证航运安全有时使河道渠化整治，有的裁弯取直整治工程大大改变了河流坡度和纵向形态，河流趋直使得其蜿蜒的基本特性受到限制；此外，流态单一河流，其复杂的流态受传统整治工程消失不见，空气与水体间的交换明显减弱，各种物质在水体内的时空交换功能下降。为增强河道的通航能力，整治工程通常以几何规则形式改造河床断面；对深滩、碍航的浅滩采取抛石处理、疏浚开挖等措施，从而改善流态。河床形态经硬化处理后更为单一，虽达到通航要求却严重破坏了河流生态环境多样性；另外，硬化处理后的边坡、河岸、河床，破坏了迁徙鸟类的亲水环境、鱼类产卵以及食物来源场所，微生物生存和交换的空间环境也发生了极大的改变[5-6]。河流属于体现自然风貌和城乡特色的重要载体，也是极为珍贵的自然资源，所以重塑河道景观对实现水生态文明和美丽乡村建设十分必要。

在中小河流大规模整治的时代背景下，如何充分融合人水相亲、自然生态的治水理念，兼顾河流生态修复与防洪安全科学设计生态景观护岸断面形式，逐渐引起水利工程领域以及社会各界的广泛关注。据此，本文结合不同类型河流的整治目标和生态治理经验，全面探究中小河流生态护岸措施，并提出有利于减少自然地貌受干扰破坏、维持河流良性循环和水生动植物生长环境的生态护岸新模式。

1 护岸的断面类型

依据河流规划实际需求和防洪排涝标准，将具有生态景观、防洪排涝、引水灌溉、航运等功能的护岸，划分成人工和自然两种护岸形式[7]。其中，斜坡式、垂直式和复合式为较常见的人工护岸形式，陡坡型和自然型为普遍应用的河流自然护岸。

1.1 人工护岸

中小河流流经建筑物集中或人口密集的郊区、城区时，由于存在较高的防冲、防洪要求，因此对护岸的耐久性、抗侵蚀性和抗冲性要求较高，其护岸材料以硬质性生态砖、混凝土和石材为主，并于堤后种植相应的植物，河流形态大多经人工裁弯取直处理。人工护岸可大大减少河道淤积，充分发挥河流的防洪排涝功能。

1.1.1 斜坡式护岸

斜坡式护岸一般适用于河道宽度适宜、土地建筑物使用较松、流经乡村或城郊的河段，这种护岸可以选用生态袋或生态砖搭配无纺土工布、干砌石等材料，坡脚压护材料大多选用景观石或块石。生态护岸材料可以明显改善河流的自净功能，为水生动植物生长、栖息创设适宜的空间环境。

1.1.2 垂直式护岸

垂直式护岸一般适用于河道宽度较窄、土地使用紧张、建筑物密集或流经城镇中心区域的河段，汛期水流速度快且汛期与枯水期水位相差大。由于具有较高的护岸要求，以混凝土或浆砌石等硬质护岸材料为主。此外，流速较缓的河段也可选用生态鱼巢砖和铅丝石笼等生态环保、透水性较强的材料。

1.1.3 复合式护岸

由斜坡式与垂直式护岸组成的复合式护岸，一般适用于具有较高景观要求的城区河段。河水在正常水位情况下处于垂直硬质河岸断面内，遇过境洪水时则淹没垂直断面，能够加大过境断面的两侧柔性斜坡式护岸有利于减轻岸坡受洪水的冲刷。由于具有较宽的占地面积，通过形成高低落差复合式护岸可以建成多层次的景观。这种护岸形式的运动、休闲和亲水功能较强，有利于最大限度的保留生态系统自然性、发挥生态护岸游玩性以及模拟构建稳定的自然植物群落。

1.2 自然护岸

对于水流速度不大、河道宽直的中小河流以及流经公园、乡村、城市郊区等建筑物少或人口稀疏的河段，由于存在较低的防冲、防洪要求，护岸材料可以选用当地的石料、土料，并考虑现状河道的自然形态栽植适宜的植物固岸，以满足河道岸坡稳定和维持其天然属性的要求[8-9]。自然护坡可以增强水体的自净功能、有效的调节水位以及实现滞洪补枯的作用，为维持水陆系统的生态平衡发挥着积极作用。

1.2.1 陡坡型护岸

陡坡型护岸一般适用于严重冲蚀的河段或较陡的坡岸，为增强岸坡的抗冲功能，其加固护岸和护底材料多选用适宜植物、天然木材或石材。采用浆砌石块或石块进行护底、抛石压脚，坡脚防护材料有松木桩或石笼；选择沿阶草、狗牙根或马尼拉等根系发达的护坡草皮搭配灌乔木组合，以增强土质护岸的稳定性。

1.2.2 缓坡型护岸

缓坡型护岸一般适用于腹地大或坡度缓的河段，在天然性状态下配合原护岸种植植物，以提高河岸的整体稳定性，通过配置植物群落维持原系统的栖息和生存环境。华南地区常见的耐湿喜水植物有芦苇、花叶芦竹、香蒲及铁刀木、落羽杉、蒲桃、水翁等，为增加护岸的生态景观效果及抗洪能力利用根系发达的植物加固护岸。

2 实例分析

2.1 工程概况

辽宁省新民市某生态整治工程总长20.165 km，主要流经农田、村庄和乡镇等区域，主河道较宽且周围建筑物群落呈点状聚集、沿途人口较为稀疏，河流用地相对宽松具有明显的山区型特征。河床坡降大且山地集雨区陡峭，汛期洪水暴涨极易形成洪涝灾害，而枯水期常年水量不足甚至出现断流，河道淤积、年久失修、防洪排涝标准低且行洪能力逐年下降。

为提高河流的防洪排涝标准以及改善水生态环境，河道护岸断面形式拟选用复合型，以提高河流的生态景观效果和改善河流基本功能。重要农田村庄、村镇、部分支流的防洪标准为5～10 a、20 a和2 a一遇，设计整治方案为:对河道实施清淤疏浚整治以增强行洪能力，清淤底高程按照护岸高度、水面线及河道比降综合确定；考虑到当地卵石较多的实际情况，设计的断面形式具有较高的石材利用率，并符合便于就地取材、因地制宜的原则。

2.2 复合型护岸景观节点断面

2.3 复合型护岸标准断面

3 结语

随着科技的发展和时代的进步，资源的需求和气候环境的变化对河道整治工程的要求越来越高。中小河流的灌溉、供水、行洪、排涝、休闲娱乐等功能，不仅能够满足区域生产生活要求，而且可为城镇农村发展提供有力支撑。河道生态需要综合考虑美学、人文、社会和生态等因素，并注重安全、自然等功能，充分发挥自然景观、生态系统和水利工程的整体优势，使得人文历史、生态资源、自然环境与工程的有机结合，从而实现生态系统平衡、人居环境改善和区域经济发展的总体目标。