摘 要：河道在自然生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)能量交換過程中扮演重要的媒介角色，影響城市防洪排澇、生態(tài)文化等。為充分發(fā)揮河道的重要價(jià)值，切實(shí)解決河道防洪治理實(shí)際問題，以河道防洪治理作為主要研究對(duì)象，對(duì)生態(tài)化防洪墻及其特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，分析了生態(tài)化防洪墻在河道防洪治理中的重要價(jià)值。結(jié)合實(shí)際案例，從生態(tài)化防洪墻工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)、生態(tài)化防洪墻樣式及材料選擇、穩(wěn)定性分析、穩(wěn)定性檢查等方面入手，探討了生態(tài)化防洪墻在河道防洪治理中的實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)基于生態(tài)化防洪墻的河道防洪治理工作進(jìn)行展望，為河道防洪治理工作的進(jìn)一步優(yōu)化提供借鑒。

關(guān)鍵詞：生態(tài)化防洪墻；河道；防洪治理

中圖分類號(hào)：TV85 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）02–0-03

河道治理工作不僅與城市防洪排澇工作有密切聯(lián)系，還直接關(guān)系到河道生態(tài)屬性的恢復(fù)和防洪減災(zāi)工作[1]。得益于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)水利現(xiàn)代化建設(shè)工作高速推進(jìn)，各個(gè)地區(qū)擋墻護(hù)岸、堤壩防洪工程數(shù)量逐漸增多，為防洪安全提供了有力保障。但是，以往河道防洪治理所修建的防洪墻基本局限于直立式防洪混凝土墻，雖具有一定防洪能力，但弊端也較為明顯，具體表現(xiàn)為透水性極差，將河道與岸邊環(huán)境的自然連接阻斷，可能會(huì)嚴(yán)重破壞河道自然生態(tài)環(huán)境，與可持續(xù)發(fā)展理念相悖。而生態(tài)化防洪墻在河道防洪治理中的應(yīng)用，既可以解決防洪問題，又可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)防洪墻弊端。因此，深入研究生態(tài)化防洪墻在河道治理工作中的實(shí)踐應(yīng)用策略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 生態(tài)化防洪墻及其特點(diǎn)

生態(tài)化防洪墻屬于一種新型防洪設(shè)施，其除了具備基本的防洪功能，還具有恢復(fù)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要作用。此類新型防洪墻的組成部分包括生態(tài)砌塊、植被、土壤等自然材料，經(jīng)過科學(xué)設(shè)計(jì)，可以獲得良好的防洪效果，還能增強(qiáng)河道的自凈能力，實(shí)現(xiàn)有效改善水生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。

生態(tài)化防洪墻主要具備生態(tài)環(huán)保、防洪效果優(yōu)良、有利于生態(tài)修復(fù)、景觀效果優(yōu)美等特點(diǎn)。此類防洪墻應(yīng)用生態(tài)砌塊等自然材料，可以減輕破壞和污染環(huán)境，有效抵御洪水沖擊，為河道防洪安全提供有力保障。此外，生態(tài)化防洪墻在科學(xué)選擇和配置植被的基礎(chǔ)上，可以促進(jìn)河道生態(tài)修復(fù)、改善水生態(tài)環(huán)境，加上其采用模塊化設(shè)計(jì)的方式，可以為后續(xù)維護(hù)和更新工作提供便利[2]。在實(shí)踐應(yīng)用生態(tài)化防洪墻的過程中，可以很好地融合周邊環(huán)境，構(gòu)筑優(yōu)美的景觀效果。

2 生態(tài)化防洪墻在河道防洪治理中的重要價(jià)值

2.1 促進(jìn)河道生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)

生態(tài)化防洪墻實(shí)際應(yīng)用于河道防洪治理，會(huì)充分考慮河道生態(tài)環(huán)境和生物多樣性，設(shè)計(jì)適宜的植被種類和配置方式，可以在凈化雨水徑流中污染物的基礎(chǔ)上，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)中生物種群的恢復(fù)，不斷改善水環(huán)境質(zhì)量，并且為更多的野生動(dòng)植物提供棲息地。

2.2 強(qiáng)化防洪治理和生態(tài)保護(hù)

修建堤壩、閘門、排水渠等傳統(tǒng)工程雖然可以在一定程度上減輕洪水災(zāi)害，但會(huì)影響生態(tài)環(huán)境。與傳統(tǒng)混凝土防滲墻進(jìn)行對(duì)比，生態(tài)化防洪墻不僅在耐久性和穩(wěn)定性方面更具優(yōu)勢(shì)，還更加有力地保護(hù)河道和周邊區(qū)域安全，起到一定的生態(tài)保護(hù)作用[3]。

2.3 降低工程成本、提高社會(huì)效益

生態(tài)防洪墻的施工成本和維護(hù)成本更低，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，維修也較為方便，可以良好控制長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本。建設(shè)生態(tài)化防洪墻，有利于人們加強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境的認(rèn)識(shí)，更加關(guān)注環(huán)保和生態(tài)修復(fù)等工作。此外，生態(tài)化防洪墻建設(shè)還可以在一定程度上提供就業(yè)機(jī)會(huì)、增加經(jīng)濟(jì)效益，為實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展助力。

3 生態(tài)化防洪墻在河道防洪治理中的實(shí)踐應(yīng)用

以某全流域面積1 600 km2的河道防洪治理工作為例，探討生態(tài)化防洪墻實(shí)踐應(yīng)用要點(diǎn)。該河道以天然河道為主，少部分河岸建設(shè)有堡坎，但與現(xiàn)代化防洪要求存在較大差距，每逢暴雨易出現(xiàn)土方大量流失的問題，會(huì)明顯增大河道堵塞、河床抬高等危險(xiǎn)情況的發(fā)生概率，導(dǎo)致周邊居民人身財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅。為提高當(dāng)?shù)氐纳瞽h(huán)境質(zhì)量，打造更為舒適優(yōu)雅的生活環(huán)境和工作空間，結(jié)合該河道水文地質(zhì)條件和河道治理現(xiàn)狀，依據(jù)10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，構(gòu)建生態(tài)化防洪墻。

3.1 生態(tài)化防洪墻工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

工程區(qū)內(nèi)地形整體屬于平緩類型，實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分深槽段可以歸屬?zèng)_洪積覆蓋?？紤]堤基沿線工程巖土性質(zhì)優(yōu)良性欠缺，安排人員對(duì)其清除。堤線基本為松散覆蓋層岸坡，河岸的抗沖刷能力有限，每次進(jìn)入雨季，工程區(qū)內(nèi)發(fā)生垮塌極為常見，但范圍較小，推薦堤基選擇適宜的基礎(chǔ)形式，并且應(yīng)當(dāng)重視護(hù)坡處理。為了保證基礎(chǔ)可以處于較為完整的基巖上，安排人員認(rèn)真清除堤基覆蓋層和破碎巖體等。此外，治理河段的河水較深，護(hù)岸和局部基礎(chǔ)都處于河位以下，因此，在進(jìn)行開挖工作時(shí)，應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)的措施，確保施工過程的安全性。

3.2 生態(tài)化防洪墻樣式和材料選擇

生態(tài)防洪墻可以將護(hù)岸與周圍環(huán)境有機(jī)聯(lián)系起來，確保兩者可以自由進(jìn)行水分調(diào)節(jié)，其防洪效果也極為突出。現(xiàn)階段使用頻率較高的生態(tài)防洪墻材料和性能具體如表1所示。

受到用地紅線的限制，該生態(tài)化防洪墻建設(shè)工程不適宜選擇坡式斷面，經(jīng)過多方位考量，最終確定護(hù)岸斷面適合下直上梯復(fù)式斷面配合直立式。結(jié)合該工程用地情況，比較適合的護(hù)岸擋墻結(jié)構(gòu)有重力式和懸臂式，還包括生態(tài)砌塊和扶壁式。經(jīng)實(shí)地調(diào)查和反復(fù)論證后，決定斷面護(hù)岸擋墻墻身高度在5 m以下的河段，更加適合懸臂式、加筋土擋墻和格賓擋墻。

該工程擋墻高度相對(duì)較高、斷面結(jié)構(gòu)大，并不適合重力式擋墻。加筋土擋墻也不適合高度較高的護(hù)岸。格賓擋墻雖然在生態(tài)環(huán)保性方面具有突出優(yōu)勢(shì)，但墻體表面沉淀污物的概率相對(duì)較高，會(huì)導(dǎo)致管理難度明顯增加，因此，綜合考慮該工程并不適合采用這一類型的生態(tài)防洪墻。

該河道除了高度較高的護(hù)岸，其他護(hù)岸材料均選擇透水性、穩(wěn)定安全性優(yōu)良的材料。根據(jù)河道實(shí)際特點(diǎn)，該工程還應(yīng)用了生態(tài)混凝土砌塊、草本、灌木等植物。該工程還在墻前設(shè)置了綠化種植帶，增強(qiáng)河道生態(tài)性和景觀效果。在景觀平臺(tái)上，該工程設(shè)計(jì)了蜂巢式網(wǎng)絡(luò)植草護(hù)坡（圖1）。之所以選擇此類護(hù)坡形式，主要是因?yàn)槠涫芰Y(jié)構(gòu)合理，并可以有效分散坡面雨水徑流，減緩水流速度，為草皮生長(zhǎng)提供一定的保護(hù)作用，兼具邊坡防護(hù)和綠化雙重功能，整體施工也較為簡(jiǎn)單。

3.3 穩(wěn)定性分析

擋墻穩(wěn)定計(jì)算主要涉及的計(jì)算公式如下：

結(jié)合地質(zhì)勘察結(jié)果，對(duì)不同擋墻抗滑穩(wěn)定、抗傾穩(wěn)定、基底應(yīng)力等進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)除了扶壁擋墻2局部坐落在素填土段地基承載力與要求不符合，需要開展地基處理工作，其余河段擋墻基礎(chǔ)地基承載力均與要求相符合。

3.4 穩(wěn)定性檢查

該工程最終選擇復(fù)式、直立式堤岸，堤身結(jié)構(gòu)材料最終設(shè)計(jì)為懸臂擋墻。實(shí)際形成過程對(duì)堤防地基所產(chǎn)生的改變微乎其微，主要應(yīng)用填筑等方式稍微改造岸坡。地基土層性狀較為優(yōu)良，堤身結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性在正常狀態(tài)下，發(fā)生不良影響的概率相對(duì)較小。在開展堤身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算工作時(shí)，該工程主要選擇邊坡較高、地質(zhì)條件相對(duì)較差等護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式作為典型斷面進(jìn)行一系列穩(wěn)定性計(jì)算工作。

根據(jù)表2可知，該河道防洪墻經(jīng)過治理之后穩(wěn)定性均在安全系數(shù)允許值之上，說明穩(wěn)定性與規(guī)定要求相符合。

3.5 生態(tài)化防洪墻建設(shè)效果分析

構(gòu)建生態(tài)化防洪墻最突出的優(yōu)勢(shì)在于建設(shè)工期相比傳統(tǒng)防洪墻有大幅度縮減。墻內(nèi)防洪面板主要選擇預(yù)制板，可以節(jié)省大量施工時(shí)間，因?yàn)槠浼庸すぷ骷杏诠S，完成加工繼續(xù)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝，此種施工模式可以保障底板和預(yù)制插板等同步進(jìn)行，大幅度縮短施工時(shí)間[4]。該工程所構(gòu)建的生態(tài)防洪墻在穩(wěn)定性方面也可以滿足堤壩要求，工程建設(shè)完成之后，可以起到顯著的防洪作用，還能夠美化環(huán)境和改善生態(tài)，其預(yù)制插板在透水性方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，能夠以自然的狀態(tài)有效連接河道與岸邊環(huán)境。此外，預(yù)制板之間還設(shè)計(jì)了綠化槽方便各類親水性植物的生長(zhǎng)，優(yōu)化河道自然生態(tài)環(huán)境。對(duì)附近村民進(jìn)行走訪了解到他們對(duì)生態(tài)化防洪墻基本持肯定態(tài)度，認(rèn)為生態(tài)防洪墻在河道防洪、生態(tài)環(huán)境改善等方面都具有良好效果。

4 基于生態(tài)化防洪墻的河道防洪治理工作展望

在全球氣候變化和城市化進(jìn)程持續(xù)加快的發(fā)展背景下，河道防洪治理工作的重要性變得日益突出。生態(tài)化防洪墻屬于河道防洪治理的一個(gè)重要發(fā)展方向，在今后的河道防洪治理工作中，發(fā)展生態(tài)化防洪墻應(yīng)當(dāng)重視技術(shù)創(chuàng)新、跨學(xué)科融合、加強(qiáng)政策支持等[5-15]。首先，在科技快速發(fā)展的背景下，生態(tài)化防洪墻設(shè)計(jì)和相關(guān)施工技術(shù)同樣需要重視創(chuàng)新，主要可以應(yīng)用智能化技術(shù)、信息化技術(shù)等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理生態(tài)化防洪墻，進(jìn)一步提升河道防洪工程的安全性和可靠性。其次，生態(tài)化防洪墻的研究和應(yīng)用涉及水利工程、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科，進(jìn)一步研究過程需要重視跨學(xué)科合作，以便妥善解決河道防洪治理難題。最后，為了推動(dòng)生態(tài)化防洪墻的研究與應(yīng)用，需要政府加大投入和支持力度，同時(shí)嚴(yán)格監(jiān)管生態(tài)化防洪墻各項(xiàng)建設(shè)工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

河道防洪治理工作與人民生命財(cái)產(chǎn)安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等均具有緊密聯(lián)系。生態(tài)化防洪墻在河道防洪治理工作中的應(yīng)用，可以在有效防洪的同時(shí)，有效改善生態(tài)環(huán)境。不同河道防洪治理工程對(duì)生態(tài)化防洪墻的應(yīng)用具有一定差異，在選擇生態(tài)化防洪墻形式和材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)與周邊環(huán)境保持較高的協(xié)調(diào)性，秉承盡可能接近原有自然狀態(tài)的原則，實(shí)現(xiàn)對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的針對(duì)性整治。

參考文獻(xiàn)

[1] 申洪波.習(xí)水河長(zhǎng)沙集鎮(zhèn)段河道治理工程生態(tài)防洪堤設(shè)計(jì)[J].小水電，2023（1）：36-38，43.

[2] 鄧永.生態(tài)堤在河道水環(huán)境綜合整治中的應(yīng)用[J].陜西水利，2022（8）：80-81.

[3] 劉仁德，吳蓋，康宏志，等.烏沙河望城段河道治理工程生態(tài)防洪堤設(shè)計(jì)[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2022（8）：220-224.

[4] 潘達(dá)榮.生態(tài)防洪墻在河道防洪治理中的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2021，50（7）：15-17.

[5] 劉旭東，趙偉勇，孫建忠.生態(tài)防洪墻在吳江區(qū)河道防洪治理中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理，2021，41（1）：12，26-30.

[6] 馬宇.山區(qū)河道防洪與生態(tài)修復(fù)綜合治理方案探討[J].中國(guó)水運(yùn)，2023（10）：90-93.

[7] 李亞娟.生態(tài)水利在凌源市青龍河防洪治理工程中的應(yīng)用[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2023（5）：23-24.

[8] 李力.城鎮(zhèn)河道防洪建設(shè)與生態(tài)治理的探索[J].陜西水利，2023（8）：63-65.

[9] 葉夢(mèng)如.城市防洪河道景觀提升研究：以新鄉(xiāng)鳳泉湖右岸景觀帶綠化工程為例[J].城市建筑空間，2023，30（5）：41-44.

[10] 張進(jìn)東.淺析生態(tài)砌塊擋墻在朝陽(yáng)河山洪災(zāi)害防治中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2023，51（7）：106-107，111.

[11] 黃民玉.基于生態(tài)防洪建設(shè)三維理念的水岸線保護(hù)規(guī)劃研究[J].云南水力發(fā)電，2023，39（4）：40-44.

[12] 陳寅.基于生態(tài)疏浚理念下的河道堤防加固綜合治理實(shí)踐[J].黑龍江水利科技，2022，50（12）：170-173.

[13] 林榮新.基于生態(tài)景觀理念的城市河道疏浚防洪設(shè)計(jì)綜合治理實(shí)踐[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2022（10）：113-117.

[14] 邵偉華.浦陽(yáng)江堤防岸坡生態(tài)護(hù)坡植被體根系土設(shè)計(jì)及滲透特性試驗(yàn)研究[J].甘肅水利水電技術(shù)，2022，58（8）：52-56，61.

[15] 任萬(wàn)國(guó)，任萬(wàn)剛.河道綜合治理措施分析與探討[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2022，41（S1）：115-118.