大凌河朝阳城区段河道生态护岸设计

朱兴杰;邹 春

(1.辽宁省观音阁水库管理局，辽宁 本溪 117100;2.郑州黄河工程有限公司，河南 郑州 450008)

河流是人类生存和发展的基础，是地球生命的重要组成部分，它不仅为人类提供饮用的淡水资源，还为耕地提供丰沛的灌溉水资源，而且在诸如保持绿地水分涵养、水上休闲娱乐、交通运输等方面具有社会、生态和经济价值。在人类与河流的相互关系中，首先表现在人为活动影响上，即人类对河流的水文特征、物理特性以及生态环境的强烈影响;其次表现在社会经济发展以及人类日常生活对河流提供的社会价值和经济价值的依赖。总而言之，人类对河流的影响和作用，已经到了严重影响河流生态环境的地步，可以说几乎不存在没有人类影响的河流。同时出于可持续发展考虑，更要重视保护河流的生态环境。

河流生态系统属流水生态系统的一种，是陆地与海洋联系的纽带，在生物圈的物质循环中起着主要作用。护岸和绿化带与河流生态系统相互联系、相互协调，是河流生态系统的一个过渡带［1］。生态护岸是利用植物或者植物与土木工程相结合，对河道坡面进行防护的一种新型护岸形式。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体［2］，其价值在于河道沿岸的植物群落能吸附污物、净化水质、保持水土，能使护岸内外水气相通，达到真正的生态化，同时具有一定稳定性、安全性和抗冲刷性，能够满足水利和防洪的需要。

1 护坡护岸形式发展趋势

作为一种新方法，我国的生态护岸设计研究目前还处于摸索阶段。生态护岸的类型很多，将某种类型与其他类型组合，就可以得到不同的组合类型护岸，如土工植草固土网垫、土工网复合技术、土工格栅等［3］。随着城市经济的发展，对生态护岸的推广和应用就显得更加重要，尤其是港务区、滨水城市等。因此，生态护岸的发展有着很好的前景。

在国外，有学者认为传统护岸对生态环境系统有不利影响，加速了生态环境的退化。为了有效保护生态环境系统，20世纪80年代末，瑞士学者提出了“自然型护岸”，90年代初，日本学者提出了“多自然型河道治理”，这些护岸技术都属于生态型护岸，生态护岸的提出和实践应用更加巩固了该技术的可靠性和可行性。目前，欧美一些国家主要采用的生态护岸是“土壤生物工程护岸”，该生态护岸技术是根据防护措施发展而来的，经过长期探索实践，已经形成了一套完整的理论体系和施工程序，并且得到了广泛的推广和应用［4］。

2 生态护岸设计的基本原则

在设计生态护岸时，主要涉及生态与景观两个方面，对护岸的设计要遵循结构安全性和稳定性、生态健康性、场所地域性3个原则，只有这样才能使生态护岸工程具有合理性、可行性。

(1)结构安全性与稳定性。护岸起着防止水土流失、防洪泄洪的作用，其稳定性直接关系到人民群众的生命财产安全。为了使护岸工程起到预期的保持水土和防洪作用，就必须在护岸结构设计过程中对其结构的稳定性和安全性着重考虑［5］。在护岸结构稳定性的研究中，河道的深度、宽度、曲向、坡度以及河床等必须相互协调，相互一致，如果出现不协调不一致的现象，那么岸边护坡的稳定性就会降低。设计的护岸要具有较强的防洪排涝作用、对生态环境影响小。

(2)生态健康性。生态是个中性词，但对于人类而言，健康而良好的生态才具有积极向上的意义。生态健康性是指在保证护岸安全稳定的前提下，尽可能减少对天然河岸的人为改造，以此来保证河岸线的完整性。在特定的情况与需要下，为维护河道的生态健康，使其可持续发展，也可采取工程措施，但不能对河道和护岸具有破坏影响。

(3)场所地域性。该原则不仅要求生态要与该地域的大环境相协调，而且要求尊重该地域的场所特征，做到因地制宜，以避免设计的盲目性和不切实际。例如，城市生态护岸设计应体现城市的区域特征、民族风情和文化。要求护岸设计尊重该地域的场所特征，即尊重传统文化和乡土知识，并与提升城市品味和回归自然相结合，以延续当地历史文化，突出地域文化特征，充分展示现状地形魅力、水景元素，将地区文化底蕴融会贯通于景观中，营造有个性的城市生态护岸［6］。

3 大凌河护岸工程朝阳城区段生态护岸优化设计

3.1 大凌河朝阳城区段地质概况

朝阳市区地貌为大凌河河谷盆地，周围丘陵低山环绕，盆地呈北东—南西分布，长约20km，宽约8km。盆地内地形平坦，两岸微向大凌河倾斜。大凌河两岸地形不对称，左岸宽阔平坦，为朝阳市中心城区。朝阳大街中心广场至东大桥一带地表高程为164.8—66.8 m;东大桥至第二橡胶坝大堤以外地区地表高程为163.4—65.5m，靠近大堤且略高于大堤;大堤以内河床及漫滩高程为158.0—60.4 m，阶地与高漫滩区地表高程为161.2—62.5m。

3.2 大凌河朝阳城区段生态护岸设计及优选方案

根据大凌河朝阳城区段的工程地质情况，经过分析论证，我们认为大凌河朝阳城区段生态护岸的可行方式有抛填石块+植树护岸和空心方块斜坡式护岸两种。

(1)抛填石块+植树护岸方案。在抛填石块+植树护岸方案设计(图1)中，于马道位置抛填石块来防护，在斜坡位置种植树木并使其与原有的植被结合在一起，可使护岸更加稳定。该方案耐水流冲击能力较差，但是工程造价低，护岸的维护比较容易，而且对岸边的破坏性也不大。

图1 抛填石块与植树护岸

根据大凌河河边石料较多的实际，并按照就地取材和经济实用的原则，采用抛填石块护脚+植柳护坡方案时，如果柳树按株行距50cm×50cm定植，则每米岸坡共需44株柳树，就朝阳而言抛填石块+植柳树造价为660元/m。

(2)空心方块斜坡式护岸方案。空心方块斜坡式护岸的垫层采用土工织物和砂垫层，面层采用预制混凝土异形块(图2)铺砌(砌块为开孔式448 mm×438 mm×150mm，每块35.2 kg)。按斜坡坡比为1∶1.5考虑，则需铺设C20现浇混凝土长度约为5m，厚度为150mm;剩下的17 m均为C25的预制连锁块，开孔空隙间植草。其特点是对小变形的适应性比较强，具有抗冲刷能力，透水性能好，工程施工简单，造价比较低，只有1200元/m，缺点是连锁块预制占地面积较大、需专门转运到工地。

图2 预制连锁块拼装图

4 生态护岸优选方案

对比抛填石块+植树护岸和空心方块斜坡式护岸两种方案的投资大小、取材方便程度等诸多要素可知，抛填石块+植树护岸方案价格便宜，取材方便，投资较低，工期也较短，护岸的维护也比较容易且对岸边的破坏性不大，可作为生态护岸的优选方案。

［1］赵进勇，魏保义，王晓峰，等.浅谈生态型护岸工程技术［J］.广东水利水电，2007(6):68 －75.

［2］候高健，徐竟成，黄翔峰.河道护岸生态化建设进展［J］.环境科学导刊，2009，28(5):39 －43.

［3］郭屹岩.城市滨河适应性护岸的景观设计初探［D］.北京:北京林业大学，2008:11－13.

［4］张光莉.多种生态护岸形式在堤防工程中的应用［J］.广东水利水电，2010(11):33－37.

［5］徐国宾，任晓枫.几种新型护岸工程技术浅析［J］.人民黄河，2004，26(8):3 －10.

［6］徐朝辉，步海滨，程巍华，等.内河航道生态护岸的发展及应用分析［J］.水运工程，2009(9):107－111.