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从城市河道整治看护岸和护坡
2006年01月16日 来源: 景观水利网 作者: 高汤 浏览：
汪恕诚部长在2004年全国水利厅局长会议上的工作报告中明确指出，“流域机构要义不容辞地担负起河流生态代言人的重任。要从生态保护和维护河流健康生命的角度来确立工作方针、原则和规划，正确处理好开发与保护的关系，把工作的制高点放在维护河流的健康生命上……”。
近年来，水利部在治水中坚持按自然规律办事，在防止水对人的侵害的同时，特别注意防止人对水的侵害。在重视生活、生产用水的同时，注重生态用水。特别是通过调水改善河流、湖泊和湿地生态功能，做了很多工作。
以上海为例，原本水资源丰富，但受人类活动的影响，却变成一个水质型缺水城市。
苏州河成为上海人心中一个挥之不去的阴影。
自2003起上海推行“以苏州河治理为重点，推动中小河道整治，明显改善水环境质量”的总体目标，从根治水源污染着手，采取了“防治”与“整治”双管齐下的办法。出台了一系列的具体措施遏止因施工建设对河道进行无端填埋的情况，对现有的“断头浜”将采取引清冲污，调活水体的办法，加快内河河网水体的流动和置换，开展综合调水，计划调入内河水量40亿立方米，各主要水利控制片全年要达到水体置换12次以上。同时埋设截污管道
一些经过治理的河流在景观上看起来是整洁了，而且有的护坡上方也栽培了绿化树，但是距离水面远，仅仅起到美化景观的形式而没有实质意义上的作用。
通过这些详细的描述，除了雨污分流、城市生活污水入河的问题引起了河流水质差外，有一个共同原因就是这些治理的河流都采用了“水泥或者石砌”进行护坡建设。
而一些未治理的河流反倒干净，但是在目前城市市区里不允许有大面积的自然河道。举例以上海来说，80年代初的水面率为11.1%，到20世纪末为8.4%，水面率骤减约25%。中心城区的水面率从原来的10％锐减至不足2％，部分区甚至接近为零。但即使是这8。4％的水面率仍带有很大的水分，其中最严重的就是“断头浜”现象，所谓“断头浜”是指一头因为人为填埋被斩断通路的河道，这大大降低了河流自净能力，加重了污染程度。城市大面积的建筑和硬性地面导致在雨水季节大量的降水因此无法直接渗入地下，城市河流污染主要是以降雨引起的雨水径流的形式产生，径流中的污染物主要来自于雨水对河流周边道路表面的沉积物、无植被覆盖裸露的地面、垃圾等的冲刷，加剧城市排水系统的负荷；与此同时地下水得不到有效的的补偿，有一些地方间接形成了地质构造上的漏斗区，造成地面不均匀沉降。同是，大量的垃圾被雨水直接带入城市有限的几条河道里，形成短时期内河流水位上涨，水质污染严重。
二
（一）国外河流生态修复技术现状
目前国外河流生态修复技术有很多种，主要包括：在河流整治中，结合洪水管理，贯彻“给河流以空间”的理念，通过建设分洪道和降低河漫滩高程等措施予以实施；河流连续性的恢复，包括纵向的连通和河道与河漫滩区的横向连通，包括建设低坝并设置鱼道、堤防拆除或后退等；河流蜿蜒性的恢复；河道岸坡生态防护；河流深槽和浅滩序列的重建；洪泛区湿地特征的创建；河流内栖息地加强结构（如遮蔽物、遮荫、导流设施等）；亲水设施的建设；河道浚挖泥土的利用；多孔和透水护岸材料和结构的开发和应用及工程施工技术等。此外，结合河流生态修复规划和设计，一些规划设计模型和方法也被提出。在筑坝河流上，针对改善下游河流的生态系统状况，有关水库优化调度方式的研究和示范在一些国家也进行了一些研究，并初步取得一些成果，如河流生态需水量评价技术，洪水过程对鱼类繁殖的影响，自然水文过程模拟等。
（二）国内河流生态修复技术现状
国家水利部高度重视河流健康生命和河流生态修复问题，采用了不同的治理方法及手段，但总的来说，在河流生态修复方面，目前国内仍处于起步和技术探索阶段，河流整治工作基本处于水质改善和景观建设阶段。缺乏传统水利、生态系统栖息地和景观的有机结合。多数地方的河道整治，尤其对于中小型河流，其理念仍停留在渠道化、衬砌等已被许多发达国家舍弃的做法。近年来，一些经济发达的城市结合河道整治开展城市园林景观建设，注重河流的美化绿化。但当前的倾向，一是注重园林景观效果较多，重点放在河流岸边的绿化，而对河流生态整体恢复考虑较少；二是发掘历史人文景观较多，建设了大量楼台亭阁和仿古的建筑物，而对于发掘河流自然美学价值较少涉足。特别是继续采用浆砌条石护岸和几何规则断面，使河流的渠道化进一步加剧。
河流生态修复的技术类型及其应用
1、山区河流的生态修复
山区河流比降大、水流急，宽深比小，来沙量远远小于挟沙量，河床往往有大石块和不均匀的麻砂组成。经过自然发育后，往往形成阶梯—深潭结构的河道形态。阶梯－深潭结构稳定了河床，从而稳定了岸坡，在一定的温度和降雨条件下两岸有发育良好的植被，河流底栖动物密度比邻近的具有同样气候水文条件但不发育阶梯-深潭结构的河流高出1000多倍，生物多样性指数也大得多。这是由于阶梯-深潭创造了多样性的生物栖息地的缘
目前，德国、日本和我国的台湾等，都在模拟使用阶梯-深潭结构治理山区河流和修复河流生态（上图为典型的山区河流阶梯-深潭结构）。
生态护岸的目的在于为野生动物提供栖息地和隐蔽场所，保障自然环境和人居环境的和谐统一，对河岸进行加固，防治河道淤积、侵蚀和下切等。生态护岸材料主要有：石头、木材、多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构等等。在设计新材料护岸时，应确保水流作用下的结构安全，选择能够适应河流长期演变的结构形式，与河滩地和丁坝组合在一起保护护岸稳定。
3、湿地生态工程
由于上游用水造成生活污水以及含氮、磷的水流入，致使渡良濑蓄水池出现霉臭等水质问题。自1993年起在蓄水池一侧滞洪洼地上建人工湿地，将蓄水池的水引到具有芦苇荡的湿地内，通过吸附、沉淀及吸收作用，去除水中的氮、磷及浮游植物，达到对水体进行自然净化的目的。芦苇具有十分好的净化功能，污染物与其茎部接触产生沉淀作用，芦苇的根部与茎部可吸收某些污染物。另外，附着在茎部上的微生物可对污染物产生吸附分解作用。
相反，一些原味十足的自然水系才是真正的生态健全的护坡，因为两边的土质护坡不仅起到拦截作用，还构成了绿色通道网络，正是有植物的根部可以和河流相连接，直到让河流中的汗水自我净化的作用。目前造成河水黑臭主要原因是污水的排放及截污等问题。但是，从治理的河流与未治理的河流对比来看，正确的护坡建设能够增加河流的自净水平。因为首先河流纳污能力有限，在入河污水情况没改变的情况下，只能多利用生物植物根系等方式，促进河流自我净化。如果河流做了水泥护衬，河岸做了铺装，正是由于水与土地的分离，导致河流失去自净能力，加剧水污染程度。两边则是光秃秃的浆砌块石和刚性的水泥护坡，甚至还包括花岗岩护岸，虽然很整洁而且崭新，由于失去了和土地的联系，本来生机勃勃的水变得寸草不生。水环境治理的误区，就是忽视了水生态的重要作用，人为地把水与自然分开，影响了生物的种类与种群的繁殖和延续，影响了水的净化和利用，影响了生态平衡和人们生存环境。
三
下面是目前所能采用的几种护坡及护岸方法的比较：
采用网格护坡，生态护坡在结构上加固，留出网格式的土壤用来种植连接水体的植物，以增加河流的自净能力。在郊区的一些没有排涝需要、没有通航要求的河道尽量采用自然护坡，而在市区因受有通航需要，防洪防汛和用地面积影响综合考虑而采取人工护坡。
河流两侧入流量、承担荷载较小的人行步道和滨河路路面，可以采取在路基土上面铺设透水垫层、渗水路面砖的方法进行渗透铺装，以减少径流量，对于局部不能采用透水铺装的地面，可按不小于0.5%的坡度坡向周围的绿地或透水路面。对于车流量较大的滨河路，可适当降低路两侧的地面标高，在路两侧修建部分小型引水沟渠，对路面上的雨水由中间向两侧分流。
传统河岸防护工程多采用浆砌或干砌石、现浇混凝土或预制混凝土块体等结构形式，在城市河道护岸工程中采用较多的是直立式混凝土挡土墙，有植被覆盖的岸坡也多数为在天然土壤上种植草皮，土壤的抗冲刷、抗侵蚀能力较弱。暴雨径流形成后，在移动过程中携带着土壤和堤岸上的污染物、沉积物，沿岸坡一泻而下或以地表漫流的形式，毫无阻拦地进入受纳水体。
因此，我们公司技术人员开始研究生态护岸技术，提出多种不同结构形式的生态型护岸技术，通过固土护岸、增大土壤的渗透系数、重建和恢复水陆生态系统，尽可能地减少水土流失，提高岸坡抗冲刷、抗侵蚀能力，对降雨径流进行拦阻和消纳。
1、植草护坡技术
利用植物根系与坡面土壤的结合，改善土壤结构，增加坡面表层土壤团粒体，有效提高了迎水坡面的抗蚀性，减少坡面土壤流失，从而保护岸坡和减少面源污染。
2、三维植被网护岸技术
根据岸坡地形地貌、土质和区域气候等特点，在岸坡表面覆盖一层三维植被网，并按一定的组合与间距种植多种植物，通过植物的生长达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的。并可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，大幅度提高岸坡的稳定性和抗冲刷能力。
3、防护林护岸技术
4、植被型生态混凝土护坡技术
5、干垒块自嵌型挡土墙技术
前面几种护坡护岸技术要么注重生态但受到自然条件的限制；要么注重结构稳定要求但是毫无景观效果，而干垒块自嵌型挡土墙综合了以上几种护岸的优点，在保证原有的结构性要求基础上做到景观、生态、绿化等各项要求。
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