生态护岸在航道整治工程中应用

生态护岸在航道整治工程中应用

林志梁

林志梁

济宁市运河水运工程规划设计院山东济宁272000

摘要：随着时代的发展，人们对生态环境也更加的注重了，在科技的带动下，治理航道的技术也有了更加先进的运用和发展，在过去护航的基础上进行分析和调整，针对其中所在的问题做出了研究和探讨，根据具体情况提出了合理有效的整理方案。将适合社会健康持续发展的生态护岸技术巧妙与过去充足的治理经验相结合，在航道治理过程中取得了巨大的成就。

关键词：生态护岸；航道整治；应用

引言：河岸的坡度、河滩的稳固是航道整治中的重要组成部分。在先前传统的护理过程中，一般采用水泥柱在加强岸坡的牢固性，减少水土流失，塔防的几率，这样以来虽然河岸得到了一定的治理，但是在当前生态化的发展前景下，对环境和水资源的质量都带来了不同程度的影响。在此情景下，推动了一种能顺应时代发展的新观念——生态护岸。

一、生态护岸的含义

伴随“一带一路”综合战略的提出，航道的等级大多不能满足未来发展的需求，大范围的航道治理与规划即将铺展开来。护岸工程作为航道治理与建设中十分重要的环节，在保证稳固、经济等基本因素的条件下，同时也应当考虑航道与周边生态环境之间的相互关系。

目前航道的护岸类型，主要为保护结构（例如重力式水泥浆砌块石，块石、细石子钢筋混凝土结构等）、护岸、围堰、保护型面板式护坡、护岸，或者斜坡式砌石护岸斜坡，混凝土预制块护坡，所有这些类型的保护都属于结构稳定良好的“硬防护”，而且这些防护措施大多数需要围堰、开挖和回填，因此工作量相对比较大，成本比较高，而且生态效益需要进一步改进。

传统意义上，航道的护岸一般是涉及避免河床冲刷，尤其是考虑到防碰撞等性能要求，这样的“硬防护”工程，而很少考虑河流治理和周围的自然环境、历史环境、社会环境、生态环境和人类的统一保护。新型生态护岸的概念是满足社会需要、防洪、排水等要求，同时考虑水生态系统的健康和可持续发展的需求，要遵循整体性、耐久性、生态性、经济性、亲水性、景观性等原则。

二、航道整治生态护岸设计原则

航道滩险开挖边坡生态恢复设计的基本原则如下：

（1）功能性原则：充分考虑各裸露岩土边坡自身的特点，以满足其功能为宗旨。

（2）水土保持原则：选用耐贫瘠、生长强健、迅速、根系发达，能迅速绿化并覆盖的植物品种对航道整治开挖所形成的大面积裸露边坡进行植物群落的重新构建，减少水土流失。

（3）贴近自然原则：航道生态护岸实施后，基本与原有的岸坡植被浑然一体，尽量减少人工雕琢的痕迹。

（4）经济性原则：所选栽种植物容易成活和养护，护岸工程材料成本低等。

三、航道整治生态护岸结构型式设计的基本思路

生态护岸结构型式的设计，其关键因素包括以下几点：水文条件、船行波、植物品种选择、建筑材料。根据护岸所采用材料的不同，新型生态护岸结构型式可分为植被型护坡和综合型护岸两种型式。

（1）植被型护岸是以植被保护、恢复与建设原生态保护为原则，主要采用乔灌混交的方式，充分展现乔木和灌木的各自性能、高低错落生长，能够充分利用空间和光照，实现最好的密封效果，同时保证植物的自由生长。而且，植物发达的根系对堤防的稳定也有积极意义，能够在一定程度上提高抵抗洪涝灾害的能力。

（2）综合型护岸是以植物、天然材料和人工材料组合的方法实现的人工护岸型式。材料方面，主要使用木材、石材等天然材料，和水泥、钢筋、土工布、雷诺护垫等人工材料；这些材料能够使综合性护岸具备抵抗边坡冲刷的能力。在生态上，考虑种植草皮、甚至灌木等植被，使之与混凝土等进行组合，达到一定的景观满足，使护岸具备生态功能和生态价值。这是当前比较应用比较广泛的生态护岸结构型式。通过调研、分析这些生态护岸的基本型式和特点，可以总结其结构特征，主要包括如下几种型式：航道底使用无防护结构或铰链排、连锁块、灌砌块石、浆砌石等刚性材料进行护底；在最低通航水位附近，则选取透水空箱、L形挡墙、块石混凝土、三维土工网、土工布等透水结构进行防护；在常水位附近，选用自嵌块、格宾石笼、雷诺护垫、生态混凝土以及金属护垫等结构进行保护；在最高通航水位上则选用香根草等草皮和乔木、灌木或乔灌混交等植物进行生态设计和景观设计。

四、几种新型护岸结构设计的型式及应用特点

4.1预制连锁块和三维土工网垫型式

混凝土连锁块，由预制块毗邻块和块之间的重叠契合而成，毗邻块和块之间相互咬合，因此，整个预制块结合为一个整体。预制连锁块就单块而言，其尺寸、体积和重量都比较小，从而能够产生一定的柔性变形，可以较好地适应河床、岸坡的形态变化。在块体与块体之间，还可以种植草皮、甚至灌木，能够形成较好的生态系统，同时具有一定的景观效应。预制连锁块是一种很好的防止岸坡冲刷的生态护岸型式，具有稳定性好、坚固耐用、安装方便、可改善环境等特点。

三维土工网垫，是一种能够应用于水土保持的新型三维结构，由生态土工合成材料组成。其结构设计比较简单，工程成本低，相当尺寸范围的三维土工网垫，其造价约为混凝土护坡或者干砌石护坡的0.2倍，仅为浆砌石护坡造价的0.15倍。能够起到防止岸坡冲刷的作用，同时增加绿化效果，也能形成很好的生态系统。三维土工网垫主要特点是造价较低、方便使用、防冲刷能力较强。

4.2格宾石笼型式

格宾石笼，由金属丝编织成角笼（六角网）。笼网由高耐腐蚀、高强度，延展性好的低碳钢丝编织而成。格宾石笼具有以下特点：（1）经济实惠，仅需将石头装入格宾笼，造价较低。（2）施工技术简便。（3）抵抗自然破坏能力强、耐腐蚀较好（4）可承受较大范围的变形，而不至坍塌。（5）石笼中的间隙有利于构建一个个小型的生态系统，利于微生物和动植物的生长，能够与周边水生环境进行较好地融合。（6）具有良好的渗透性能，可以有效减少流体静力造成的损伤。格宾石笼主要用于：控制和引导河流及洪水；防止和减少水土流失；海防工程；港口工程；挡土墙。

4.3生态混凝土护坡型式

生态混凝土护坡又称为植生型多孔混凝土，目前并没有严格的定义，根据其特点和功能，总结出适应植物生长、植被恢复和保护环境、改善生态条件、兼顾混凝土保护功能的混凝土及其制品。植生型多孔混凝土主要由主体结构、植生基材和植物三部分组成。

将植生型多孔混凝土应用于护岸和整治建筑物中，不仅具有传统的砌体结构工程的作用，而且由于多孔混凝土具有连续的孔隙，为绿色植物根系的生长提供了基础，植物根系可以深入的混凝土空隙内，具有较好的加固效果。混凝土表面也可以生长绿色植物，不仅能够起到景观效果，而且改善了水生环境。同时，微生物及小动物在多孔混凝土凹凸不平的表面及连续孔隙内部生息，为微生物及小动物提供了生存空间，保持了生物的多样性，从而形成自然生态型的河道护岸等。另外，由于附着在多孔混凝土上的各种菌类，通过好氧型营养细菌、硝化细菌等分解、消化作用下，把有机物进行分解成无机物，这些无机物又通过溶于水中的二氧化碳重新进行光合作用，又一次生产成有机物，这样反复多次形成的食物链间接对河流水质进行净化。

五、结束语

只有不断加强对生态护岸的治理力度，才能促进社会经济的稳步发展的步伐，同时也是为自身的生活质量做基础，只有优良的生活环境才能有助于人们的生存和发展，随着社会的发展，人们对健康的关注力度也在不断的加强。

参考文献：

[1]汪国喜，李文海.生态护岸在航道整治工程中的应用研究[J].中国水运(下半月)，2014，14(10)：160-161.

[2]朱胜辉.试论生态护岸在航道整治工程中的应用[J].中国水运(下半月)，2014，14(02)：188-189.