蘇躍宗 浙江中水工程技術(shù)有限公司

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基，既不可或缺又無以替代。自古以來，人們通過治導(dǎo)、疏浚、堤岸加固等工程措施除弊興利，實(shí)現(xiàn)防洪排澇、供水灌溉、交通航運(yùn)的目的。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，人口爆炸式增長，河流受人類活動(dòng)的影響也越來越大，造成河流生態(tài)功能退化，水質(zhì)惡化。再加上傳統(tǒng)的治河理念側(cè)重于防洪排澇，而忽略其生態(tài)屬性、景觀屬性和自然屬性，建設(shè)中又過度使用鋼筋，混凝土及石材，造成河道“三化”現(xiàn)象嚴(yán)重，破壞了河道的生態(tài)系統(tǒng)，帶來一系列水質(zhì)水生態(tài)水環(huán)境問題。

1.國內(nèi)外生態(tài)河道治理理念的演變與發(fā)展

20世紀(jì)30～90年代歐美、日本、澳洲等發(fā)達(dá)國家在河道生態(tài)治理和整治水環(huán)境方面做了很多實(shí)踐和研究，包括恢復(fù)裁彎取直河段、增加河道深潭淺灘、拆除硬質(zhì)駁岸、恢復(fù)原有河勢(shì)等。70年代，瑞士提出“多自然型河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)”，拆除已建混凝土硬質(zhì)駁岸，將直線型河道轉(zhuǎn)恢復(fù)成適合生物生存的蜿蜒型河道。90年代，日本提出“多自然型河道建設(shè)”理念，倡導(dǎo)在河道治理過程中兼顧環(huán)境與生態(tài)因素，拆除原有的混凝土護(hù)岸，恢復(fù)河灘、深潭、河心洲，河道形態(tài)變化更加豐富多樣，河勢(shì)更趨于自然，恢復(fù)了河道更多的自然屬性。

我國治水歷史悠久，春秋戰(zhàn)國以來，治水先輩們就已經(jīng)初步掌握并運(yùn)用河道生態(tài)治理理念，在都江堰及其他水利工程上均有體現(xiàn)。明朝劉天和提出了“植柳六法”，通過植物措施進(jìn)行固岸護(hù)腳，防止沖刷，同時(shí)改善水環(huán)境，營造水景觀。2002年，水利部董哲仁教授提出了“生態(tài)水工學(xué)”的概念，作為水工結(jié)構(gòu)工程學(xué)的一個(gè)新的分支學(xué)科，將水工結(jié)構(gòu)與生態(tài)科學(xué)有機(jī)結(jié)合，從而改變傳統(tǒng)單一的治河理念，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。近年來，經(jīng)過數(shù)代水利工作者的不斷積累、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，我們?cè)谏鷳B(tài)治河工程設(shè)計(jì)及施工方面均取得很快發(fā)展。上海蘇州河環(huán)境綜合整治工程、錢塘江源頭區(qū)域生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程、東苕溪清水入湖河道整治工程等一系列工程實(shí)施落地，為生態(tài)治河理念推廣提供更多鮮活素材。

2.生態(tài)河道設(shè)計(jì)在浙江省現(xiàn)代水利示范區(qū)（德清洛舍）工程中應(yīng)用

2.1 工程概況

德清縣位于浙江省湖州市，地處長三角中心，杭嘉湖平原西部，天目山余脈莫干山東麓，東苕溪中游，南臨杭州市余杭區(qū)，北依湖州市吳興區(qū)，東與嘉興市桐鄉(xiāng)市接壤，西與湖州市安吉縣毗鄰，距上海140km，杭州市區(qū)40km，交通便捷，生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，氣候宜人。德清縣是浙江省唯一的水利高質(zhì)量發(fā)展示范縣。

浙江省現(xiàn)代水利示范區(qū)（德清洛舍）位于德清縣北部洛舍鎮(zhèn)，東依洛舍鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)，南界洛龍河，西枕東苕溪導(dǎo)流港，北接吳興區(qū)，規(guī)劃面積10.8km2。示范區(qū)坐擁德清第二大湖漾洛舍漾，懷抱美麗的國家生態(tài)村張陸灣村，區(qū)內(nèi)河網(wǎng)密布，閘站堤岸元素豐實(shí)，是典型的江南水鄉(xiāng)。

2.2 工程總布置

浙江省現(xiàn)代水利示范區(qū)（德清洛舍）內(nèi)水利項(xiàng)目可分為標(biāo)準(zhǔn)化圩區(qū)建設(shè)工程、洛舍漾及周邊水系綜合整治工程、高效節(jié)水灌溉工程、水土保持示范園、水利科技推廣項(xiàng)目等五類。其中，洛舍漾及周邊水系綜合整治工程共治理河道16條、湖漾2個(gè)，共治理河道長度21.13km，湖漾面積2626畝，清淤疏浚171.6萬m3，護(hù)岸工程33.81km（含綠化及生態(tài)修復(fù)），生態(tài)修復(fù)4.32萬m2，生態(tài)濕地200畝。

2.3 生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)

2.3.1 平面布置原則

河漾治理平面布置上遵循保護(hù)優(yōu)先、生態(tài)治理的原則。優(yōu)先維持河道自然形態(tài)、自然岸線，宜寬則寬、宜彎則彎、宜灘則灘。保護(hù)兩岸現(xiàn)狀植物群落，避免過度開發(fā)，防止破壞治理。

（2）護(hù)岸布置分區(qū)

護(hù)岸的分區(qū)與河道的功能相對(duì)應(yīng)，本次治理河道功能包含行洪、排澇、灌溉、水生態(tài)環(huán)境和水文化景觀等。

①河漾岸線功能僅為生態(tài)環(huán)境，且位于生產(chǎn)區(qū)的河道護(hù)岸，不采取硬質(zhì)護(hù)岸措施，以生態(tài)修復(fù)的手段為主。

②河漾岸線功能包含為通航、排澇、灌溉、生態(tài)環(huán)境（位于生活區(qū)），采用硬質(zhì)護(hù)岸措施（如仿石、砌石）防止沖刷及水土流失，為美化環(huán)境，在岸坡種植喬灌草植被。

③河漾岸線功能包含文化景觀的河道，護(hù)岸型式在進(jìn)行固坡的同時(shí)采取較為美觀的型式（如生態(tài)袋、木樁或塑鋼板樁結(jié)合景觀疊石），并考慮植物措施、親水平臺(tái)、水文化設(shè)施的布置。

2.3.3 斷面設(shè)計(jì)原則

結(jié)構(gòu)安全。護(hù)岸必須滿足固坡、防洪要求，保證在正常運(yùn)行及行洪期間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定牢固，耐久性符合規(guī)范要求。

可行性強(qiáng)。護(hù)岸必須適應(yīng)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀條件，充分尊重項(xiàng)目所在地建設(shè)規(guī)劃及當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娦枨?。建設(shè)應(yīng)盡量減少占用土地。

因地制宜。護(hù)岸應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)建設(shè)區(qū)、“美麗鄉(xiāng)村”區(qū)及生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)的分別，合理安排護(hù)岸的種類。

控制投資。護(hù)岸在保證生態(tài)性、牢固性、功能性的前提下，盡量控制工程投資。

施工便利。護(hù)岸型式的選擇應(yīng)合理考慮施工因素，以便工程能夠順利實(shí)施和推進(jìn)。

2.3.4 斷面型式選擇

根據(jù)《浙江省萬里清水河道建設(shè)技術(shù)要求》，河道斷面宜保持天然河道斷面，保持天然河道的自然形態(tài)，包括河道的平面彎曲形狀、深潭淺灘、河心洲及河道的生物群落和原始植被；當(dāng)天然河道斷面不能滿足功能需求時(shí)，可根據(jù)需要在復(fù)式斷面、梯形斷面、矩形斷面中選擇。

各種斷面型式除了滿足結(jié)構(gòu)安全，穩(wěn)定的前提下，盡量采用自然、柔性或仿生護(hù)岸，保障河道水體與土體的物質(zhì)能量交換，創(chuàng)造生物賴以生存的棲息地和活動(dòng)空間，豐富生物多樣性，形成一個(gè)穩(wěn)定且可自我修復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)，打造一條會(huì)呼吸的河道，實(shí)現(xiàn)“水清、流暢、岸綠、景美、宜居”的美好愿景。本工程根據(jù)河道特點(diǎn)及功能需求擬定了干砌塊石護(hù)坡、仿石生態(tài)砌塊、魚巢塊、格賓石籠、生態(tài)袋、景觀疊石、木樁、塑鋼板樁及純植物護(hù)坡等型式，概括起來為硬質(zhì)仿生護(hù)岸、柔性仿生護(hù)岸及純植物自然護(hù)岸。

硬質(zhì)仿生護(hù)岸：指由石料、仿生砼砌塊砌筑的護(hù)岸，護(hù)面材料強(qiáng)度較高，抗沖刷能力較強(qiáng)，護(hù)岸塊體之間壘砌，河道水體與土體可進(jìn)行物質(zhì)與能量交換，且塊體內(nèi)的空腔及縫隙可為水生動(dòng)物提供棲息繁殖的空間。常用型式有干砌塊石，混凝土生態(tài)砌塊，魚巢塊。護(hù)岸頂高程控制在常水位上0.5m以內(nèi)。護(hù)岸迎水面常水位變動(dòng)區(qū)域可種植水生植物如再力花、黃馨等；常水位以下0.5m范圍可種植挺水植物如蘆葦、香蒲、水蔥、美人蕉等；護(hù)岸頂部以1:2緩坡放至現(xiàn)狀底面高程，坡面喬灌草結(jié)合種植，營造具有層次感、空間感及季節(jié)性的植物群落。

柔性仿生護(hù)岸：指在常水位以下采用塊石、石籠、木樁、仿木樁、塑鋼板樁等材料，增強(qiáng)河岸抗沖刷能力。樁頂及石籠頂高程控制在常水位以下0.2m，其上采用土坡，土坡坡比緩于1:2.5，土坡采用植物護(hù)坡，近岸區(qū)種植生態(tài)美觀的水生植物，即能凈化水質(zhì)，又能為水生動(dòng)物提供棲息和活動(dòng)場所，美化水面。

純植物自然護(hù)岸：指在水流平緩，河岸坡度緩于1:2.5，岸坡植被茂盛，植被根系固土效果明顯，水土保持情況較好的河段，保持河道的自然岸坡，河面保留部分浮水植物，常水位以下，根據(jù)水深選擇挺水及沉水植物，按照植物習(xí)性配置。水面以上種植紫蘇、燈籠草、狗尾草、蘆葦、香樟等本地物種，維持河道的“野趣”，寄托人們的“鄉(xiāng)愁”。

3.結(jié)論

現(xiàn)如今，河道生態(tài)建設(shè)已成為是融合生態(tài)水工學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)、建筑學(xué)等多門學(xué)科于一體的現(xiàn)代水利工程。研究水體和土體、水體和生物相互涵養(yǎng)，適合生物生長的仿自然狀態(tài)的護(hù)坡。設(shè)計(jì)過程中充分考慮鄉(xiāng)土物種，強(qiáng)化生物多樣性，使河道治理與人、生物、周圍的自然環(huán)境及人文歷史相和諧，進(jìn)而推動(dòng)人與自然和諧共生、經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)融合發(fā)展。