综合生态护岸疏浚技术在城市水环境治理中的实践

陈伟灵

(广东省科达水利电力岩土工程有限公司，广州 510000)

0 引 言

随着人们对环境保护的重视程度不断加深，如何做到“人与自然和谐相处”是工程建设所面临的一个重点难点[1]。中小河流的治理是一项系统性很强的工程，涉及范围广，包含内容多。制定切实有效的河流治理措施，能够在保障中小河流治理效果，提高工程抗洪防洪能力，维护人民群众生命财产安全的同时，达到保护河流周围自然环境，打造顺应自然的水生态景观，使人造环境与自然环境有机结合的目的。中小河流应该树立先进的环境治理理念，按照河流治理目标，采取多种措施相结合的方式，打造绿色环保、以人为本、效果出色的河道治理景象[2]。

为了实现工程水利向生态水利的重大转变，协调河流治理与生态环境之间的关系。台山市公益水治理工程针对目前河流所存在的问题，制定了综合治理措施，设计了生态堤岸[3]。文章对该工程的生态护岸疏浚技术在河流治理中的应用进行探讨，为需要提高流域防灾减灾，排涝减洪的能力和美化生态景观的工程提供了可靠的经验。

1 工程概况

本工程项目治理河段包括公益水(水步段)及公益水(大江段)。治理范围为各河段主干及流域内的支流，共治理河长42.0km。公益水位于潭江下游右岸，发源于台山市古兜山北部的烟斗岗，流经大江镇、与水步支流汇合，于公益圩东头汇入潭江主流。流域面积 130km2，河流长度 23km，平均比降1.57‰。河段受潮汐影响可达大江镇及水步镇，下游公益围对防洪(潮)起了很大作用，但因堤围未达设计标准，必须加固。该河建有小(1)型水库 4 宗，小(2)型水库 7 宗，控制集水面积 23.7km2，总库容 1808万 m3。

工程所在潭江流域多属丘陵山地，植被较好。本次工程按常遇洪水标准进行河道清淤和河道拓宽，并治理两岸崩塌及水土流失；沿线农田、村庄以加固堤脚、护岸为主；镇区以20a一遇标准适当加高加固堤防；流域面积较小的支流河口及有较大村庄和农田较多的河段进行堤防、护岸加固，其他河段以清淤护岸、提高行洪能力为主。在保证河道行洪安全的基础上，改善河流的生态环境，修复河流的生态多样性，实现河流，人文与生态景观一体化的综合治理目标[4]。

两河段现状主要问题为：岸坡土体抗冲刷能力较差，河岸有被淘刷的现象，局部段防洪标准偏低。

水步段治理河长22.0km，清淤长度22.0km，护岸长度10.21km，重建水陂一座，重建水闸3座，新建桥涵1座，新建岸顶绿道10.83km。

大江段治理河长20.7km，清淤长度20.7km，护岸长度9.81km，新建箱涵3座，机耕路、低位亲水平台步道或岸顶景观绿道共15.38km。

通过现场调查，确定各段防洪标准。本工程堤防工程级别和河道建筑物级别为4级，其他次要建筑物及临时建筑物级别为5级。

2 护岸工程

2.1 护岸治理原则

该河流所处地区耕地资源相对匮乏，地少人多，建设空间有限。由于河岸不稳，河道主槽不固定，洪水来得快，部分河岸冲刷严重。因此采用护岸能够稳定河势，防止河岸掏刷。本次护岸措施的将工程措施和植物措施相结合，尽量维持河道天然岸坡形式，避免了全线人工护岸，选择合适必要的位置上进行护岸设计。同时要兼顾河道水生态环境的可持续发展，为植物生长和动物繁殖创造条件，从而有效改善河道水环境，防止水土流失。在护岸材料的选择上尽量选用自然材料，避免使用不透水材料。

2.2 护岸型式

本项目主要对村庄、农田较多的迎流顶冲河段进行护岸，根据现场调查情况，确定治理方案，工程护岸形式选择坡式和墙式护岸两种。

墙式护岸：根据边坡斜度和河道淤积情况来看，墙式护岸适用于边坡陡峭，河道淤积较深的河段，墙面材料选择埋石混凝土，墙式护岸基底深入河底基面一下50cm。

坡式护岸：针对河道淤积较深形成滩地，河道被淘刷严重的河段选用坡式护岸，护坡坡比1∶1.5～1∶2.5，可以选用浆砌卵石、开槽框格混凝土、生态格网、草皮护坡等型式作为护坡结构。坡式护岸断面图，见图1。

图1 坡式护岸断面图

在该工程治理前，仔细对河道的周围环境进行勘察了解。分析河道边坡的特征，河岸耕地和建筑物的分布情况，以及河道的淤积程度等，分段对河道进行分析比较，选用最合适的护岸型式进行护岸治理。

2.3 护岸材料

护岸材料种类较多，各有优缺点[5]。混凝土、浆砌石护岸墙整体刚度大，抵抗冲击能力强，属于刚性材料，造价成本高，而且不能给植被提供生存环境。草皮护坡对生态景观有利，投资造价较低，但抗冲刷性差。河道护岸应根据每段护岸所选的护岸型式，在可控的工程造价下，在生态治理理念的指导下就地取材或者选用生态材料进行护岸，最后结合各方面因素，仔细比选确定各段护岸材料。结合河道边坡的土质、水流速度、护坡宽度等因素，本工程选择草皮，格宾笼护坡和雷诺护垫生态护坡材料进行护坡[6]。

雷诺护垫的坡岸面要平整密实，基底土质和其密实度均要符合设计要求，按照规定组装好雷诺护垫后，要注意护垫网面与边端钢丝的翻边和绞边要求。格宾笼护坡在组装完成后，其各种网片交接处的绑扎道数要符合要求，格宾笼每一组之间的连接绑扎要稳定连成一体。

雷诺护垫和格宾笼护坡能够透水透气，岸坡周围物质的相互交换融合，给生物创造了良好的生存条件。在加固岸坡的同时，最大程度地实现了河流的自我修复功能。再结合植物草皮，通过植物色彩搭配，创造了美观，宜人的河道景观。

选用草皮护坡的部分，在草皮护坡喷播后每间隔3天，采用雾状喷播设备，在0.1m3/m2的浇水量下不间断浇水4h，保证护坡表面湿润，水流，能够深入草皮底部，保持该状态直到草种全苗、齐苗。当护坡植草平均高度达到5cm时，揭开无纺布，以免阻止植物生长，并施肥加强植草生长能力。

本护岸工程选用生态块挡墙砖和连锁式植草护坡砖，与生态护坡材料格宾笼和雷诺护垫相连接，铺设完砖块后，在孔洞敷土，种上耐水常青的草籽，形成有层次感的绿色整体生态护岸。

3 清淤工程

3.1 清淤原则

该河流水土流失严重、泥沙淤泥突出、河床不断抬高，部分河段因为淤积过后出现了浅滩，浅滩上杂草丛生。再加上河道管理不足，四周居民乱扔乱倒的行为得不到有效制止，河道周围屡被人为侵占。因此需对该河流清淤疏浚，沿着河流的走向进行治理，从而在不改变河道断面形状，不对河道过多挖填的条件下提高河道的行洪能力。根据河道现状，确定各段适宜的河相系数以及常遇洪水过流能力复核，确定各段适宜的稳定河宽，复核各段适宜水深情况，选择合适的清淤方式，清淤过程中要保护河道护坡稳定性，避免产生心得掏刷问题，还要保护天然形成的边滩和河心滩，保留自然景观[7]。在清淤完成后的河底高程与河道衔接自然，过渡连续，水流平缓。

3.2 清淤设计

本工程结合天然河床现状，以不危及堤防基础为原则，根据设计洪水计算结果，选取不同的河道糙率对拟定的设计断面进行方案比较后，结合现状河道及堤防建设合理地选定了河道清理范围。再根据程作为控制清淤的设计河床高程。

通过控制河底高程和河道断面对主河道清淤进行设计，清理出河道主槽，主河道清淤典型断面见图2；对于边滩淤积，不宜过度切滩，以保证河道顺畅为原则，有挖有填，边滩清淤典型断面见图3。

图2 河道主槽清淤典型断面

图3 边滩清淤典型断面

3.3 淤泥运输

选择已存村道和已修建的临时施工道路作为清淤机械设备的下河马道，以河流的中点作为清淤起点，分别向河道上游和下游两个方向分同时施工开挖。分上游和下游两个施工段，根据“中心向两侧”和“上方至下方”的原则依次对河道淤泥进行掏除。可在河道外侧布设一条纵向排水沟，使少量河水能够排出。

清淤运输过程中做好清扫保洁工作，防止对周围环境造成污染。本工程清淤量很大，运输过程要小心防止淤泥污染道路，计划将河道中掏出的淤泥完全晒干后再往外运输。且部分掏出的淤泥可以作为建筑材料运用于护岸工程中，实现再次利用。

4 河道建筑物

河道建筑物主要是景观陂头、桥涵和亲水步道。河道坡降不大，为方便沿线群众生活灌溉用水需要，美化河道景观，保持各河段生态景观水位，拟新建景观陂头。治理河段现状有过河桥涵若干座，规模较小的采用埋涵方式重建或改建。并在护坡顶部设置了亲水步道和绿化平台。

陂头所形成的跌水的景观增加了建筑物的观赏性和美感。在保留河道两侧原有绿化的条件下，亲水步道和绿化平台形成了结构稳定、植被丰富的自然堤岸，不仅减少了对生态环境的破坏，还方便了附近的人民群众进行休闲娱乐活动。

5 生态效果分析

本工程治理本着防灾减灾、岸固河畅、自然生态、安全经济、长效管护的总体原则，重点解决河道行洪畅通，提高流域综合防灾减灾能力[8]。实施后能有效减少流域内的山洪灾害及当地的洪水威胁，使得治理河段防洪能力提高。保障人民的生命财产安全，服务当地经济社会发展，创造了在优美，自然的河流绿色空间。根据本工程所采用的工程措施和植物措施从以下几个方面对该工程的生态治理效果进行分析。

从与河道现状的匹配性来说，该工程生态护岸疏浚技术因地制宜，河道整治顺应自然形式，采用河道天然断面进行设计，避免对河道进行过多的改造，选择适应河道的护坡方式，减少治理过程中对河段河势，河槽的影响。治理完成后不仅不会在河岸两侧形成易涝区，也不会影响河道两边居民的正常生活，还提升了河道及两岸环境质量。

从工程安全和耐久性来说，工程措施中的建筑物结构牢固，整体性强，耐磨防冲，在遇到紧急情况时不会坍塌，使用年限长，质量安全可靠，能维持河道的相对稳定。也能与植物生态系统形成一个整体，不担心水环境的浸泡和冲刷。

从施工的可操作性来说，本次生态治理措施中所采用的主要建材在当地容易获取，并充分利用河道清淤开挖料，工程占地相对较少，施工技术要求相对较低，施工过程简单，后期维护管理方便，投资相对较省。工程方案实施具有可行可操作性。

从生态景观的亲水性来说，本工程治理设计方案不仅完成工程目标，提高了河道防洪抗洪的能力，还满足了河道周围生态环境的需要。工程措施和植物措施有机的结合在一起，形成了安全可靠，亲水美观的近自然堤岸，堤岸的实用属性和观赏属性得到了完美融合，真正实现了水清，景美的生态综合治理。

从生态合理性来说，治理过程中采用了合理的生态材料，治理方式顺应天然河道的现状。在工程治理完成后，给水生生物创造了繁殖空间，提高了生态系统的自我修复能力，工程整体体现了生态、自然、人水和谐的状态。

6 结 论

公益水河道治理工程解决了河道目前所存在的防洪，排涝的问题，并将生态技术应用于河流治理的实践过程中，结合多种措施进行生态综合治理。贯彻落实了绿色生态，环境治理的理念，特别注重工程的景观设计，维护了河流治理开发与环境保护之间的关系，创造了能够抵御较强河流冲刷的美观、和谐、舒适的河流工程，充分体现了人与自然的和谐统一。

要将生态技术贯穿于河流治理的过程中，努力大胆地对河道景观改造进行探索和应用。中小河流治理采用生态治理的同时，也要防止后期河流遭受污染，要真正做到人与河道、经济与河道的和谐发展少不了后期的监督和管理。此外，本项目治理河段治理范围广，南北跨度大，更要注重后期的监督和管理，采用智能化、系统化的管理方式，形成长期有效的维护管理机制，实现治理河段长久发挥效益的目标。