吳 勇，葛瑜霜

（紹興市水利水電勘測設(shè)計院，浙江 紹興 312000）

1 問題的提出

紹興市總面積8 257.00 km2，全市水域面積465.38 km2，水域面積率為5.64%。其中紹興市越城區(qū)河道縱橫，湖泊眾多，陸域總面積362.00 km2，現(xiàn)狀水域面積56.86 km2，現(xiàn)狀水域面積率為15.71%，是名副其實的江南水鄉(xiāng)。越城區(qū)共有河道967條，河道總長993.81 km，水域面積45.82 km2。其中省級河道1條，總長5.87 km；市級河道共15條，總長度74.73 km；縣級河道共95條，總長度224.24 km；縣級以下河道共857條，總長度688.97 km。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城市建設(shè)的加快，河道建設(shè)不僅使堤岸發(fā)揮防洪排澇的功能，而且還要使其達到園林景觀、生態(tài)環(huán)保、建筑藝術(shù)的效果。但是由于長期以來的防洪要求，紹興市傳統(tǒng)的河道治理工程，只關(guān)注河道的純水利功能，忽視了河道上下游及河道內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)之間的相關(guān)聯(lián)系，大多采用砌石護岸，未充分考慮生態(tài)功能，破壞了河道的生態(tài)系統(tǒng)，進而威脅到生物的生存。

2 形勢分析

河岸是河道兩側(cè)所擁有的獨特景觀，河岸的生態(tài)設(shè)計有利于城市品質(zhì)的改變與提升。另外，河岸作為水與陸的交界線，對于溝通兩者之間的聯(lián)系起到非常重要的作用，其生態(tài)內(nèi)容復(fù)雜而豐富，是許多陸生、水生生物的生活空間。然而砌石的硬質(zhì)護岸阻礙了河岸的生態(tài)作用[1]。同時，渠化的河道改變河道蜿蜒曲折的原始形態(tài)，降低水體生物的適應(yīng)性，生物多樣性隨之減少，最終引起整個河道生態(tài)系統(tǒng)退化，甚至對沿線百姓的生活品質(zhì)帶來不利影響。

2.1 傳統(tǒng)護岸

傳統(tǒng)護岸工程是用最經(jīng)濟的過水斷面輸送最大水流量的原則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇上更加追求斷面渠化以及較小的糙率，在使用功能上重在防洪，在一定程度上破壞河流的生態(tài)功能。傳統(tǒng)護岸大量使用塊石、鋼筋混凝土等硬質(zhì)材料，雖然有利于護岸的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、防止水土流失，導致傳統(tǒng)護岸渠道化，同時也分隔水體與岸的關(guān)系，破壞河道的自然功能和生態(tài)功能，同時也破壞河道的生物多樣性，導致生態(tài)功能惡化[2]。

2.2 生態(tài)護岸

生態(tài)護岸是指自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工護岸，將護岸由過去的塊石、混凝土結(jié)構(gòu)改造成為能使水體和土體、水和生物相互融合，適合生物棲息和繁殖的仿自然狀態(tài)的護岸。生態(tài)護岸結(jié)合防洪效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、景觀效應(yīng)和自凈效應(yīng)于一體，代表著護岸未來的發(fā)展方向[3]。

隨著新材料、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，國內(nèi)外生態(tài)護岸的技術(shù)措施在不斷豐富，現(xiàn)在僅介紹3種主要的生態(tài)護岸。

（1）網(wǎng)石籠結(jié)構(gòu)生態(tài)護岸。構(gòu)造由鍍鋅或噴塑鐵絲網(wǎng)籠碎石、肥料及其種植土組成的本體，放置于河岸邊上，形成一種完全通透且可以種植植物的護岸形式。在山區(qū)性河道中能較好地就地取材。

（2）植被型生態(tài)混凝土護坡。它也被稱為綠化混凝土，主要由多孔混凝土、保水材料、表層土和緩釋材料組成，可種植植被且為植被提供生長基礎(chǔ)。

（3）自嵌式植生擋土墻護岸。自嵌式植生擋土墻通常由自嵌式植生擋土塊、塑膠棒、濾水填料、加筋材料和土體組成。該護岸主要依靠自嵌式擋土塊塊體的砌筑以及自重來抵抗動靜荷載， 達到穩(wěn)定的作用。

3 方案設(shè)計

介于目前的現(xiàn)狀，結(jié)合紹興市平原河網(wǎng)地區(qū)的特點，設(shè)計一種無底小沉井的生態(tài)護岸，護岸結(jié)構(gòu)主要有3部分組成：無底小沉井基礎(chǔ)、生態(tài)魚道、砌磚加植物。

首先利用沉井無底的特性，當沉井下端四邊插入河底土壤中時，無底的沉井可增大四邊與土壤之間的受力面積，增加沉井基礎(chǔ)的承載能力，使沉井順利插入土壤后達到穩(wěn)定的狀態(tài)；其次整個修建護岸的過程中，利用起重設(shè)備將沉井下端嵌入河底土壤中，同時實現(xiàn)機械化帶水施工，最終可降低修建護岸的成本，且機械化施工大大縮短建設(shè)周期。本護岸與其他型式護岸單位投資比較見表1。

表1 無底小沉井生態(tài)護岸與其他型式護岸單位投資對比表

同時沉井的內(nèi)部放置一個三通的魚槽，魚槽可以作為魚類的魚窩，魚群即可在魚槽內(nèi)覓食或者產(chǎn)卵；相比于平整的磚石護岸而言，磚石護岸沒有供魚群進入的魚槽，魚槽的上部可以鋪設(shè)種植水生植物的土壤層，通過水生植物的種植美化護岸。本護岸通過沉井作為基礎(chǔ)，沉井上方通過小塊體砌筑形成親水護岸防止岸坡土體流失（見圖 1 ～ 3）。

圖1 小沉井基礎(chǔ)及生態(tài)魚槽結(jié)構(gòu)圖

圖2 護岸斷面圖

圖3 工程完工后現(xiàn)場

4 工程效果

（1）本護岸通過沉井作為基礎(chǔ)，可先預(yù)制場進行大批量預(yù)制，在施工時通過起重設(shè)備吊裝即可完全機械化施工，相比于傳統(tǒng)護岸需要修建圍堰并砌筑磚石的形式而言，可大大縮短工程建設(shè)周期，進一步節(jié)省工程費用。

（2）修建護岸時，利用多個沉井作為護岸基礎(chǔ)，沉井下端嵌入在河底土壤中，無需修建圍堰，在沉井的上端即可砌筑小塊體形成親水護岸；利用沉井無底的結(jié)構(gòu)，下端插入河底土壤中時，增加沉井與土壤之間的受力面積，使沉井基礎(chǔ)更加穩(wěn)定；本護岸建設(shè)的過程中，利用沉井作為基礎(chǔ)，無需再修建圍堰，可大大降低護岸的建設(shè)成本。

（3）利用生態(tài)魚槽可作為魚類的魚窩，魚群即可在生態(tài)魚槽內(nèi)覓食或者產(chǎn)卵；相比于平整的磚石護岸而言，磚石護岸沒有供魚群進入的魚槽，故生態(tài)魚槽有利于魚類的生存繁衍。

（4）利用生態(tài)魚槽上部設(shè)置的土壤層，可用于種植水生植物，有效改善河道的親水性，改進美化河道的生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié) 語

通過對傳統(tǒng)護岸與生態(tài)護岸的比較研究，生態(tài)護岸融防洪效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、景觀效應(yīng)于一體，隨著“安全、環(huán)保、和諧、可持續(xù)發(fā)展”的水運工程建設(shè)新理念的深入，生態(tài)護岸將會得到更加廣泛的應(yīng)用。