浅谈城市河道生态治理

李昌明

摘要：河流是人类文明的发源地，人类最早的聚居地都在河流附近，现代宜居城市的生存与发展也离不开城市河道的美化，城市河道在城市及周边地区经济发展和生态保护中，有着十分重要的地位。随着当今社会城市化和城市现代化步伐的加快，人类创造的财富和人类自身都越来越紧密地向城市集中，城市对水资源的依赖和水患可能给城市造成的灾难也越来越严重，因此，城市水环境的整治已经越来越被社会各界所重视，人们已经由传统的防洪、排涝的水利建设观念向建设“安全、舒适、优美”的生态水环境观念转化。

关键词：城市河道，护岸

随着人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求也随之增长，我国的许多城市在城市建设规划中十分重视河网水系的规划和河岸的整治与美化。北京以建成“水清、流畅、岸绿、通航”的现代城市水系为目标，对城市水系进行了大规模的综合整治，城市水环境取得明显改善。例如：在北京城市副中心的城市发展建设中，在五河交汇处建设运河核心商务区，承载中心城区商务功能疏解的重要载体，通州区水系发达，有京杭大运河、温榆河、运潮减河、小中河、萧太后河、玉带河、凉水河等河流，在城市建设中，围绕城市河道的整治对周边地区进行美化升级，城市改造取得了很好的效果；参照国内外有关城市河道生态整治的经验和方法，结合自身工程实践的经验，从生态型护岸工程方面对城市河道治理的进展作一概述，为城市河道的生态治理和恢复提供参考和借鉴。

河道护岸工程是防止城市河道崩岸的有效措施，在抗洪和维护河势稳定中发挥了重要作用。传统的河道水下护坡工程有丁坝、抛石、沉排、沉笼等，水上护坡结构主要采用浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡、或现在比较流行的土石笼袋、生态袋等，都在一定程度上具有保护岸坡、维持河道稳定的作用；然而，一些传统的护岸结构严重破坏了河道自身的生态系统平衡，忽视了河道的其他功能。发达国家对这一问题认识较早，为有效保护河道岸坡和生态环境，提出了一些生态型护岸技术，例如:瑞士于20世纪80年代末提出了“近自然型护岸”技术；德国莱茵河的堤防工程建设与环境保护和治理紧密结合，在城市附近的河道采用了活动式的堤防，增加了人们的亲水性；美国新泽西州曾采用生物护岸工程，用可降解生物纤维编织袋装土，形成台阶岸坡并种植植被，实际洪水的考验证实了它的可靠性；欧洲其他国家纷纷大规模拆除以前人工在河床上铺设的硬质材料，建设生态型护坡工程。我国生态型护岸技术的研究起步较晚，但近几年也取得了长足的发展，例如：在引滦入唐工程中，提出了网格反滤生物组合护坡技术；在通州区萧太后河生态型护岸工程中，从技术与经济两方面对生态型护坡与传统混凝土护坡工程进行了比较，探讨了生态护岸在城市河道整治中的作用。目前，城市河道治理常用的生态型护岸形式有植物护岸、绿化混凝土植被护岸、土工合成材料护岸和土壤生物工程护岸等。

1植物护岸

植物护岸是采用发达根系植物进行护坡固土的护岸工程，其在水土保持方面有很好的效果，国内外对此研究也较多。植物护岸的目的就是形成以植被为重要组成的保护河坡的生态系统，即生态河堤。国内多条河道的治理都使用了这一技术，如在吉林省西部嫩江流域治理工程中，以当地的牛毛草、草地早熟禾、翦股颖等多种草本植物为护坡植物,河柳等灌木为迎水坡脚防浪林的植物护岸技术。采用草芦苇护坡，通过在堤坡上钉一排排桩,桩间栓夹带草芦苇种子的棕榈绳，草芦苇在棕榈绳中发芽，土堤上生根，逐步繁殖，对岸坡起到了较好的防护作用。

2绿化混凝土植被护岸

绿化混凝土主要由多孔混凝土、保水材料和表层土组成。多孔混凝土是绿化混凝土的骨架，其原材料是一般的粗骨料、细骨料、粘结剂、减水剂和水，其中，粗骨料通常是碎石子，石子粒径控制在13～20mm之间，细骨料通常为增强粗骨料之间的黏性而采用水泥胶浆和高炉矿渣微末，水泥为一般的硅酸盐水泥及矿渣水泥；保水材料常用无机人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物；表层土铺设在多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，同时提供植被发芽初期的养分。绿化混凝土与普通混凝土相比有以下特点：1)具有良好的透气性和通水性；2)具有大孔隙，无论水上和水中均能生长植物，甚至有动物的生存空间；3)可以降低护坡造价，一般可以节省10%～30%的工程造价；4)机械化作业可缩短工期，同时可保证工程质量。

3土工合成材料护岸

土工合成材料产品主要由聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、高密度聚乙烯和聚氯乙烯等原材料组成。在我国城市河道护岸工程中，应用较为广泛的土工合成材料种植基可分为铁丝网与碎石复合种植基、土工材料固土种植基等。铁丝网与碎石复合种植基主要由镀锌或喷塑铁丝网笼装碎石、肥料及种植土组成，比较适合于流速大的河道，抗冲刷能力强，整体性能好，适应地基变形能力强，同时能满足生态型护坡的要求，即使进行全断面护砌，生物与微生物都能照样生存，铁丝网笼可以做成不同形状，既可以用作护坡，又可以做成砌体挡土墙。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工格栅固土种植基等形式。土工网垫固土种植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、草籽等组成,固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，多层网的交接点经热熔后粘接，形成稳定的空间网垫，该网垫质地疏松、柔韧，有合适的高度和空间，可充填并存储土壤和沙粒，植物的根系可以穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起，这种护坡结构现在运用较广，如上海浦东国际机场围海大堤工程、上海化学工业区围海造地工程的护坡均采用了土工网垫固土种植基形式。土工格栅固土种植基主要是通过土工格栅进行土体加固，并在边坡上植草固土，土工格栅是以聚丙烯、高密度聚乙烯为原料，经挤压、拉伸而成。设置土工格栅，增加了土体摩阻力，同时土体中的孔隙水压力也迅速消散，增加了土体整体的稳定性和承载力，而且，由于格栅的锚固作用，抗滑力矩增加，草皮生根后，草、土、格栅形成一体，更加提高了边坡的稳定性。

4土壤生物工程护岸

土壤生物工程护岸技术的原理，是利用植物对气候、水文、土壤等的作用来保持岸坡稳定的，其主要作用包括降雨截留、径流延滞、土壤增渗、土层固结、根系的土壤增强、土壤湿度调节、土体支撑、负重和风力传递作用等。常用的土壤生物护岸技术主要包含土壤保持技术、地表加固技术和生物—工程综合保护技术。北京市城市水系治理工程中的昆玉段河道改造工程河底固化、钓鱼台国宾馆湖底固化、永定河堤防加固等工程中采用了土壤生物工程护岸技术。

结语

在城市河道整治中,生态型护岸技术已被很多工程采用,并被广泛推广应用,且得到越来越多的重视。笔者认为，今后我国城市河道整治应注重以下两方面：1）生态型护岸工程与河道景观相结合。在满足河道防洪、排涝功能的前提下，把生态型护岸工程作为河道景观的一部分，创造令人赏心悦目的河流环境。2）加强城市河道整治的后续工作。后续工作包括河道后期维护保养和后期监测评价。生态型护岸工程上一旦有植物发生枯萎或病变，都会影响岸坡的稳定，需要由专业人员进行后续维护管理。河道有关部门应保障监测和评估的费用，通过河流的后期评价和长期监测，为河流生态系统的恢复和河流资源的可持续利用提供反馈信息，为城市水环境质量改善提供理论依据和理论支持。