楊慶慶 王桂智 張慧 劉冠霆 周健

摘 要：高郵橫涇河整治工程中河道護岸型式比選較為重要，需根據(jù)具體情況綜合選擇。本文通過比較不同生態(tài)護岸的優(yōu)缺點，優(yōu)選出四種生態(tài)護岸型式應(yīng)用于橫涇河整治工程中，對今后類似工程具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：生態(tài)護岸;結(jié)構(gòu)型式;方案比選

中圖分類號：TV861? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）11-0111-03

1 工程概況

高郵橫涇河位于江蘇省高郵市的中北部，西起運河腳下馬棚陳橋村，向東穿越白馬蕩、三垛蕩，直連橫涇的三郎廟至興化市的東潭溝入九里蕩，高郵境內(nèi)長28.35km，為人工河。它是高郵腹部地區(qū)一條重要的排澇骨干河道，該河流經(jīng)馬棚、龍虬、三垛、橫涇4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。保護人口8.8萬人，保護耕地面積22萬畝。

自1974年對河道進行疏浚工程以后，橫涇河未再有大的工程措施，因此現(xiàn)狀河道淤積嚴重，遇有強降雨時下泄不暢，極易形成大面積內(nèi)澇[1]。同時現(xiàn)狀部分圩堤坍塌嚴重，堤坡剝落，難以抵擋高水位。河道沿線的建筑物大多數(shù)建于上世紀七、八十年代，多年運行，建筑物損壞嚴重，尚有圩口涵閘是漿砌磚結(jié)構(gòu)，遇有高水位，就會發(fā)生險情，安全隱患較為突出。

2017年橫涇河整治工程正式實施，工程主要內(nèi)容為河道疏浚整治、河坡護岸防護及沿線建筑物拆建等。其中護岸設(shè)計根據(jù)河道功能、所處位置以及坍塌程度不同采用不同結(jié)構(gòu)的生態(tài)護岸型式，以達到因地制宜的治理效果。

2 護岸設(shè)計

2.1設(shè)計原則

不同結(jié)構(gòu)的護岸防護型式可根據(jù)河道功能及工程位置所確定，河道護岸型式應(yīng)優(yōu)先采用生態(tài)型護岸[2]。一是根據(jù)工程所在位置劃分為生活區(qū)護岸與生產(chǎn)區(qū)護岸。經(jīng)工廠、居民密集處的河段劃分為生活區(qū)護岸，經(jīng)農(nóng)田等無人居住區(qū)的河段劃為生產(chǎn)區(qū)護岸。生活區(qū)護岸型式應(yīng)以護岸修整、綠化工程和生態(tài)修復為主，同時結(jié)合河道清淤，以提高水體自凈能力，用自然型護岸替代傳統(tǒng)硬質(zhì)材料護岸[3]。但是有時存在過水斷面不足的情況，自然型護岸往往無法滿足河坡穩(wěn)定要求，因而依舊需采用硬化護岸。生產(chǎn)區(qū)護岸主要為滿足河道固有功能，硬質(zhì)護岸便能滿足要求。二是根據(jù)現(xiàn)狀河道排水功能劃分，以行洪為主的河道，需要抵抗河流沖刷，采用硬質(zhì)結(jié)構(gòu)護岸較為合理;以排澇為主的河道，則可采用自然型護岸。三是根據(jù)河道現(xiàn)狀情況，對不同河段進行不同的防護型式，存在崩岸、塌岸、迎流頂沖、淘刷嚴重河段的堤岸，需采取硬化護坡護岸措施。

橫涇河整治工程具體生態(tài)護岸型式包括：仿木樁植被復合護岸、石籠凈水復合護岸、自嵌式植生擋墻、連鎖式生態(tài)護岸。

2.2仿木樁植被復合護岸

仿木樁植被護岸是將圓仿木樁沿著岸坡走向直接打入河坡底部，仿木樁護岸不僅可以抵消部分由于水位變化及船行波對兩岸的沖刷，還可以在仿木樁之間形成縫隙，使墻后水體與河道水體形成活水交換[4];仿木樁底部進行清淤處理，使地下水與河道水循環(huán)流動，在汛期和枯水期起到雙向調(diào)節(jié)的作用。木樁材料一般采用松木，施工前對松木表面進行防腐處理。護岸后部土坡坡比宜取1：2.5～1：3，可種植根系發(fā)達的狗牙根、高羊茅等生態(tài)護岸植物以及觀賞性植物，使河道景觀功能與生態(tài)功能和諧統(tǒng)一。見圖1。

2.3石籠凈水復合護岸

石籠凈水復合護岸兼具石籠的穩(wěn)定性、內(nèi)部填料的凈水性、生態(tài)護岸的景觀性、水生植物的保護性等多種優(yōu)點，是一種新興的護岸型式。主要結(jié)構(gòu)為石籠內(nèi)部裝入碎石，置于護岸前端底部，同時在石籠內(nèi)裝入可以凈水的凈水填料（凈水填料的種類與河道污染嚴重程度有關(guān)，例如河道污染主要為有機污染，則選用活性炭作為石籠填料;河道污染主要為富營養(yǎng)化，則選用由鉆合劑和鐵屑合成的球形凈水材料）。石籠上部埋土，土內(nèi)可種植相應(yīng)的水生植物，對于水體凈化具有一定作用。石籠凈水復合護岸也可直接采用水生植物作為凈水材料，放置于石籠內(nèi)。石籠護岸后方斜坡可采用三維植被網(wǎng)進行護坡，以達到美化環(huán)境、穩(wěn)定土坡的目的。石籠凈水復合護岸主要在水質(zhì)較差、坡度較大的河道護岸工程中應(yīng)用較為廣泛[5]。見圖2。

2.4自嵌式植生擋墻

自嵌式植生擋墻主要由自嵌式植生擋土塊（魚巢磚）、濾水填料、加筋材料、墻后土體等部分構(gòu)成。自嵌式植生擋土結(jié)構(gòu)是一種柔性擋土結(jié)構(gòu)，主要是憑借自嵌式擋土塊干壘而形成，同時依靠自嵌式擋土塊塊體自重來穩(wěn)定擋墻，固定護岸。見圖3。

（1）自嵌式植生擋土墻的墻面生態(tài)孔內(nèi)可以種植小型喬木及各種花草，水下部分可以采用水草種植。塊體后方小孔可以埋入植生土壤，形成立體的景觀效果。水生植物可以起到凈化水體的效果，可有效去除水體中的氮、磷等對水體有害的微量元素，同時植物的根系可以從擋土塊小孔伸入后方土壤中，以加固擋墻，提高整體穩(wěn)定性;

（2）河道內(nèi)的泥沙等物隨水流裹挾前進，遇到墻體阻擋會在重力的作用下沉積在塊體孔內(nèi)，形成可供水生植物生長的土壤，而泥沙中沉積的礦物元素也是良好的植物生長肥料，對植物生長具有良好的促進作用;

（3） “魚巢”型式及孔內(nèi)的水生植物是河道魚類等動物產(chǎn)卵繁殖的天然場所，起到了良好的“以魚養(yǎng)水”的作用，對河道的整體生態(tài)平衡具有很大的調(diào)節(jié)作用;

（4）自嵌式植生型擋土墻區(qū)別于傳統(tǒng)硬質(zhì)混凝土擋墻，其滲透性較高，可以充分保證河道內(nèi)水與墻后地下水的水體交換，發(fā)揮水體自凈作用，有效抑制藻類等有害植物的繁殖生長，調(diào)整河道生態(tài)循環(huán)，重建河道以及河堤的生態(tài)系統(tǒng);

（5）塊體混凝土中添加納米氧化銀能有效抑制真菌、嗜水氣單胞菌和豚鼠氣單細胞菌等病原菌的繁殖，提高魚類免疫能力，減少魚類常見病的發(fā)生。

2.5連鎖式生態(tài)護岸

連鎖式生態(tài)護岸是一種目前新興的護岸結(jié)構(gòu)型式。它適用于多種河道，是一種新型連鎖式預制混凝土塊鋪面系統(tǒng)，可以有效控制土壤水侵蝕，保證護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與長時間使用。它的聯(lián)鎖設(shè)計使每塊磚與周圍的6塊磚產(chǎn)生鎖力較大的聯(lián)合作用，使鋪面系統(tǒng)具有良好的整體穩(wěn)定性，即使水流沖擊作用較強也可以防御。磚孔和磚縫中生長的植物可以進一步提高鋪面的耐久性和穩(wěn)定性，另一方面可以美化環(huán)境，增加坡面植被。近年來，連鎖式生態(tài)護岸廣泛應(yīng)用于各種河流的治理工程中以及城市河道護岸工程。連鎖式生態(tài)護岸結(jié)構(gòu)詳見下圖。

3 不同護岸方案比選

對不同的護岸型式進行優(yōu)、缺點比較，有利于更直觀地反映不同護岸的特點，便于根據(jù)工程及現(xiàn)場實際情況選擇最適宜的護岸型式。

以上四個方案優(yōu)、缺點比選如下表所示。

橫涇河河坡防護基本采用在水位變動區(qū)建設(shè)護岸的方式。考慮到現(xiàn)狀迎水側(cè)堤坡陡立，且位于鎮(zhèn)區(qū)及村民集中居住段，其土地資源較少，升值潛力大，為節(jié)約土地、節(jié)省投資，河道的設(shè)計斷面應(yīng)在規(guī)劃上、經(jīng)濟上均較合理的基礎(chǔ)上，進一步確定河口寬度，同時采用生態(tài)的、景觀的、經(jīng)濟合理的河坡防護方案，以兼顧河道功能與投資控制的要求。在滿足河道設(shè)計功能的基礎(chǔ)上，工程設(shè)計盡量考慮與周邊景觀相協(xié)調(diào)。

在河坡塌陷嚴重、且河口寬度有限的河段，優(yōu)先采用仿木樁植被復合護岸及石籠凈水復合護岸;在河口較為寬闊的河段則考慮采用自嵌式植生擋墻及連鎖式生態(tài)護岸。

4 結(jié)語

本文結(jié)合高郵橫涇河整治工程生態(tài)護岸設(shè)計方案的比選研究，分析了不同生態(tài)護岸型式的優(yōu)缺點及適用范圍，確定最終護岸型式還需根據(jù)河道開挖條件、工程造價、工程防護要求等綜合考慮確定。本文的研究思路，對于今后河道整治工程中生態(tài)護岸的型式比選具有較強的借鑒意義。

參考文獻：

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