生态型护岸模式在中小河流中的应用

张万万ZHANG Wan-wan

（中国安能集团第三工程局有限公司武汉分公司，武汉 430200）

0 引言

中小河流由于在前期施工中的规划设计不足，经常导致防控治理不到位。而随着社会经济的不断发展，我国也对生态环境的发展加以重视，从而对中小河流的防洪治理提出了更高的要求。但中小河流普遍分布复杂且数量众多，加上多处在山区之中，其水流较为湍急，容易形成泥石流灾害，对附近居民的生命财产安全造成威胁。因此，相关工作人员也应加强对于中小河流的防洪意识，并采取相应的治理措施。

1 传统河流护岸形式对生态环境的影响

人们通常对中小河流的建设质量和规模较为关注，却对自然生态的保护造成忽略，在建设护岸工程时多采用混凝土材料、浆砌块石等较硬的材料，导致中小河流周围的生态环境较差，从而对生态环境产生了一定的影响。首先对自然生态产生影响。传统观念中，人们认为整齐的河流更具有观赏性，但这种河流却违背了人文景观与自然生态发展的理念，较硬的工程材料会破坏中小河流的自然发展，并且破坏后人工很难将其修复。其次对生活环境产生影响，若在自然水环境中掺入化学试剂或者水流中混入工程材料产生的碳化反应会严重影响水的质量。若水质受到污染，需要较长时间完成自我修复，对人类水资源的使用情况也会产生影响。

2 生态型河流及其护岸工程

在生态系统良性循环的前提下，修复河道生态成为治理工程的关键。而对于生态型河流普遍采用护岸方式，为维持自然生态的平衡，应提升水资源的质量，并以此为附近生活的居民提供更好的生活环境。提高中小河流的防洪标准，应加强对中小河流的生态保护意识，再将实现人类活动、自然生态、水资源、经济社会以及河道的良性循环等因素加入到防洪标准中，从而满足于中小河流生态发展的基本需求。

2.1 护岸布置的原则

护坡布置总体遵循以下原则：

①在满足岸坡护防的要求下，尽量保持河道岸线的多形态化，随弯就势，顺其自然；

②依据河道现有走势，结合河道流速，重点对主河槽的迎流顶冲段进行防护；

③充分考虑河道岸线与滨水景观的关系，护坡宜选择生态较好的形式。

2.2 几种不同护岸类型

2.2.1 预制锁块护坡

预制锁块护坡为斜坡式护岸，其勒脚及压顶均采用C20 混凝土，其中每间隔12m 分一道缝，分缝处填BW2000 闭孔泡沫板，厚20mm；护坡采用C20 砼自锁式预制块，背后依次铺设30cm 厚碎石垫层，10kN/m 土工布，土工布搭接不小于150mm，其中每间隔12m 设计一道C20混凝土隔梗。其设计图如图1。

图1 自锁式护坡设计图

2.2.2 框格式挡墙护坡

框格式挡墙护坡基础为C20 混凝土基础，混凝土基础每12m 设一道伸缩缝，缝宽20mm，设置BW2000 闭孔泡沫板；框格分为（1×2×0.5）m 和（1×1×0.5）m 两种型号，第二种主要用于拐角处，砌块背后依次铺设30cm 厚碎石垫层，10kN/m 土工布，土工布搭接不小于150mm；顶部生态砌块内部先填一层200mm 厚碎石，上面在填满种植土（厚度大于150mm），种植百喜草；生态框式护堤采用重力式挡土墙原理，内部装入碎石，使边坡保持稳定，水平方向采用M20 螺栓连接，形成网格整体其设计图如图2 所示。

图2 框格式挡墙护坡

2.2.3 混凝土挡墙护岸

新建混凝土挡墙按规划河道布置，河底至地面采用直立式挡墙，墙顶高程不低于20 年一遇防洪水位加0.5m 超高，挡墙基础开挖后回填黏土，相对密度不小于0.93，墙后回填土表层铺设3cm 耕植土，后期进行植被恢复。其设计图如图3。

图3 混凝土挡墙护岸设计图

2.2.4 草皮护坡

在河道冲刷较小（坡度较缓、河道顺直处等）处河段、河道现状岸坡植被覆盖情况较好处河段、天然山体处河段可采用本护岸型式，维持现状植被，不再衬砌，并适当补充水生植物和湿生植物。主要用于河道顺直、河床坡降较缓及冲刷性小河段。其典型设计图如图4。

图4 草皮护坡设计图

2.3 生态护岸模式的特性及功能

中小型河流的边坡冲刷强度和纵向坡度较小，工程应从环保性、景观性、以及自然生态的要求几方面进行考虑，因此在河道护坡工程中可以选择多孔隙结构、人造复合植被材料以及天然材料护坡等方式。由于河道受河段水力的不同影响导致冲刷腐蚀程度和坡度也有所差别，要根据河道的实际情况，采用合理、科学的防护措施，常见的有三种治理模式分别为原生态型、自然型和工程生态型，如表1所示。

表1 三种常见的护岸模式

3 案例工程基本情况

3.1 工程建设范围

本次水利工程综合治理工程整治范围位于六安市金安区境内，主要位于东至市行政边界，南至刘南通道，西至安丰路，北至沪陕高速合围区域内的河道及渠系工程。

3.2 工程建设任务

①防洪工程；

②渠系完善工程；

③水质改善与生态修复工程；

④景观文化工程。

3.3 工程建设部分内容

对山源河33.1km 长的河堤进行防洪整治，拓宽加堤；按照2 倍截留倍数对山源河东支、西支进行沿河截污；新建3 处生态砾石床，总面积5000m2；3 处水生植物带，总面积17.8 万m2。

3.4 不同护岸形式的实际应用

3.4.1 草皮护坡

以山源河西支西岔工程中的河道治理为例，山源河西支西岔SC0+000-SC1+602.29 段及西支西岔支流SZ0+000-SC0+348.687 段共1.94km 堤防整治。该段河道较窄，且水流相对较缓，对河道冲刷较小，原河道岸坡原生植被覆盖率较好，故治理中宜采用原生态护岸模式，主要以草皮护坡为主。

在山源河东支西岔先行段CX0+000-CX2+485.16 段共2.48km 的河道整治中，考虑到其主要治理目标为水质改善及生态修复，结合其河道弯道较多但水流较缓的特点，同样主要采用草皮护坡的形式进行治理，河道护岸完成后，经过长期周期性维护以及观察，基本达到了最初的治理目标，其效果图如图5 所示。

图5 草皮护坡效果图

3.4.2 框格挡墙护坡

框格挡墙具有较强的抗洪作用，对于流速快的洪流也能将其抵挡，避免墙后坡岸受到冲刷侵蚀。并且框格挡墙由石块填充，具有较强的透水性，可以使自然资源之间互相作用，为植被营造出良好的生长环境。

以山源河干流SG0+000-SG0+230 段及SG2+530-SG5+980 段为例，山源河干流河道整体较宽，弯道多且急，水流量较大，尤其是雨季，水流对岸坡冲刷较大。故在以上两段抗冲刷压力较大的河段选择框格式挡墙护坡。施工过程中，使用碎石和沙土作为填充物且留有一定预留空间，方便水中生物筑巢及陆生植物生长，利于施工后区域生态的快速恢复。该段河道自施工完成至今已经历多次雨季，防洪效果显著，且生态恢复良好。

3.4.3 预制锁块护坡

预制锁块护坡在防冲、稳定方面较好，但是生态效果较差，一般用于河道较宽处，由于其施工特点，该种护坡方式在弯道较急处不便施工，所以该种护坡常用于河道弯道较少且较缓处。以山源河干流SG0+280-SG5+590 段及SG6+080-SG8+680 段为例，该段河道宽广，较于其他河段弯道较少且无急弯。故采用预制锁块护坡，该种护坡施工简便，无需大型机械设备，且维护方便。

3.4.4 混凝土挡墙护岸

混凝土挡墙护岸在防冲、稳定方面较好，但是由于其混凝土面无法实现绿化，其生态效果较差，该种护岸方式要求底基满足一定的承载能力。可顺岸设置，具有断面小，占地少的优点，常用于河道断面窄。

以西支干流SX2+281-SX2+431 段为例，该河段河道较宽，且两岸与河底高差较大，周围有较多鱼塘、树林等，可用地面积小。单独的坡式护坡显然不适用，故此河段采用上坡下墙式的混凝土挡墙式护岸。

4 结语

综上可知，岸坡工程在中小河流的水环境治理工程中至关重要，不仅加强安全防护，减少水土流失。在共建周围生态系统中同样扮演着不可或缺的角色，合适的护岸形式能让中小河流形成完整的生态系统，并以此成为城市乡镇中的自然生态风景线。在实际施工中，对不同的护岸形式的适用环境、应用条件价格及优点进行了如表2 所示总结。

表2 几种护岸形式比对表