生態航道駁岸系統設計方法及工程應用實例研究

于雪冬

摘要：在分析傳統航道整治工程護坡技術的基礎上，充分運用航道整治工程中實踐經驗和理論，提出生態護坡的理念，給出了生態護坡的設計要點及結構，結合航道工程實例，探討建設生態航道護坡結構的新方法，為建設生態性、環保性航道、走資源節約、環境友好型的交通發展道路提供了較好的參考。

關鍵詞：生態；航道；應用

中圖分類號：F205文獻標識碼： A

隨著我國社會主義經濟建設的不斷推進，學技術水平的不斷提升，生態護岸的理念和技術也逐漸的被航道工程投入到應用中。于是在航道治理中提出了建設綠色生態航道的新理念。此理念即在生態安全與和諧理念指導下，以河道治理為目的，通過生態河床和生態護岸等生態工程的技術手段，形成自然生態和諧、安全穩定性高的非自然原生型河道，以此來實現河道生態系統的持續健康發展。

1.生態護坡的概念

生態護坡融現代水利工程學、環境科學、生態學、生物科學、美學于一體，以“保護、創造生物良好的生存環境和自然景觀”為前提，在實現護岸傳統的同時，充分考慮生態效果，把護岸改造成水體和土體、水體和生物相互涵養，適合生物生長的仿自然狀態。

2.生態原則

生態護坡設計應與生態過程相協調，盡量使其對環境的破壞影響達到最小。這種協調意味著設計應以尊重物種多樣性，減少對資源的剝奪，保持營養和水循環，維持植物生境和動物棲息地的質量，有助于改善人居環境及生態系統的健康為總體原則。主要包含以下三個方面：

2.1當地原則

設計應因地制宜，在對當地自然環境充分了解的基礎上，進行與當地自然環境相和諧的設計。包括：尊重傳統文化和鄉土知識；適應場所自然過程，設計時要將這些帶有場所特征的自然因素考慮進去，從而維護場所的健康；根據當地實際情況，盡量使用當地材料、植物和建材，使生態護坡與當地自然條件相和諧。

2.2保護與節約自然資源原則

對于自然生態系統的物流和能流，生態設計強調的解決之道有4條：保護不可再生資源，不是萬不得已，不得使用；盡可能減少能源、土地、水、生物資源的使用，提高使用效率；利用原有材料，包括植被、土壤、磚石等服務于新的功能，可以大大節約資源和能源的耗費；盡量讓護坡處于良性循環中，從而使資源可以再生。

2.3回歸自然原則。

自然生態系統為維持人類生存和滿足其需要提供各種條件和過程，這就是所謂的生態系統的服務。

著重體現在：自然界沒有廢物，每一個健康生態系統，都有完善的食物鏈和營養級，所以生態設計應使系統處于健康狀態。

邊緣效應，在兩個或多個不同的生態系統邊緣帶，有更活躍的能流和物流，具有豐富的物種和更高的生產力，也是生物群落最豐富、生態效益最高的地段，河道岸坡作為水體生態與陸地生態之間的邊緣帶，在設計時應充分考慮其邊緣效應。

生物多樣性，保持有效數量的動植物種群，保護各種類型及多種演替階段的生態系統，尊重各種生態過程及自然的干擾，包括自然火災過程、旱雨季的交替規律以及洪水的季節性泛濫。

3.生態護坡種類

3.1植被護坡

通過在岸坡種植植被，起到固土護岸的作用。這一技術主要是利用植被根系網絡固結土壤的作用，提高坡面表層的抗剪能力以及對滲透水壓力的抵抗能力，增強迎水坡面的抗蝕性，減少坡面土壤流失；利用植物的地上部分形成坡面的軟覆蓋，減少坡面的裸露面積，增強對降雨濺蝕的抵御能力。該技術常用于中小河流和湖泊港灣處，河道岸坡及道路路坡的保護，有向多層次和多樣化發展的趨勢。

3.2植被加筋護坡

通過土工網、生態混凝土現澆網格、種植槽或使用預制件、土工織物或編制袋（纖維袋）填土等方式，對植被進行加筋，增強岸坡抗侵蝕的能力，起到更好的防護功能。適用于大中型河流，水流條件較大的情況。

3.3鋼絲網石籠墊護坡

鋼絲網石籠墊是一種新型結構型式，主要適用于護底和護坡，其實質為充填滿塊石的規則的矩形鋼絲籠單元體，由雙絞合六邊鋼絲網格構成，在鋼絲籠中裝填塊石后，封閉蓋板，就形成一個大型的、具備一定柔韌性和整體性的工程模塊，用來取代常用的塊石拋投，以利于岸坡的穩定。

4.航道應用工程實例

4.1工程概況

蘇南運河鎮江陵口段土質條件特殊,歷來是險工段,由于航運發展,船舶量急增,船舶大型化,由航線雙線發展為四線,致使陵口段預制混凝土護坡毀壞嚴重,護坡多處土體被沖刷掏空,坍塌嚴重。

重新規劃整治后,斷面結構形式采用復式斷面設計,兩級護岸采用直立式護岸和斜坡式護岸相結合,二級斜坡采用生態袋護岸,護岸全長8500延米,約25500㎡。

4.2生態袋擋墻護坡技術

①構件要素組成

生態袋：生態袋是由聚丙烯纖維或聚酯纖維等土工合成材料制成,具有高強度,耐腐蝕,不降解,抗UV,穩固性好等特點。使用壽命70年以上,具有100%回收率。生態袋具有目標性透水不透土的過濾功能,既能防止填充物(土壤和營養成分混合物)流失,又能實現水分在土壤中的正常交流。

排水聯結扣：聯結扣把無數個生態填充袋聯接在一起,形成穩定的三角內摩擦緊密內鎖結構。其倒鉤棘爪最大限度的將生態袋緊密相連,始終與袋體保持垂直緊貼,對構建穩固的邊坡起到了重要的作用。

扎口帶：扎口帶是一種自鎖式黑色帶,具有抗紫外線及抗拉性強的特點,對保證工程安全穩定起到了不容忽視的作用。

加筋格柵：加筋格柵在構筑較陡的回填土邊坡時,排水聯結扣把加筋格柵和抗紫外生態袋進行聯結,同時對外露袋體墻面進行分層反包,對工程的堅固和穩定起到重要作用。

②特點

生態袋墻是一項新型引進專利應用技術,是現代生態理念,工藝新,難度較大;墻后回填土壓實要求高;土工格柵周圍土體沒有達到設計標準的壓實度,土工格柵加固效果將受到較大的影響;近乎垂直面綠化噴播施工及后期養護難度較大,二級護岸結構型式為斜坡式生態袋體墻身,墻面垂直高度3.0m,后仰角15°,近乎垂直面,植被根系保水困難,綠化噴播施工及后期養護難度較大,同時還要防止灌木根系對袋體墻身的破壞。

4.3綠化噴播

①氣候特征

本工程位于丹陽市陵口鎮,地處長江下游南岸,近幾年冬季偏暖,夏季偏熱,春季雨水多,秋季雨水少,全年日照偏少。年平均氣溫16.5℃,冬季平均氣溫5.9℃,最低氣溫≤0℃的日數共26天,極端最低氣溫-4.6℃,冬季降水量153.4mm,春季降水量407mm,每年10～1月份相對干旱,在實施過程中要把握梅雨季節的時間和雨量,要充分認識此地區的最低溫度和出現的時間。

②草本噴播和植物栽植布局方式

生態墻面液壓噴播：根據現場實際情況,對生態墻完成的施工面進行噴草綠化,施工次序為:生態墻面處理、藤本灌木點播、運料配比、墻面液壓噴播、蓋無紡布、墻體頂部進行灌木栽植、水肥管理、適當進行補植和間苗、生長季節的水肥管理及病蟲害防治等。

5.結語

生態環境是人類賴以生存的根本，優良的生態環境也是可持續發展的前提，所以，良好的生態環境是人類社會不斷發展重要前提保證，因此對于生態護岸技術的提出對于保持生態平衡具有重要的意義。正是由于生態護岸在航道整治工程中始終能夠采用天然的材料，這樣對于航道的生態環境起到了良好的調節和改善的作用，不僅發揮天然材料的性能，更有效地改善傳統型護岸對航道生態環境所帶來的負面效果，還能夠有效的改善生活的質量，提高人們居住的環境狀況，對于我國建設環境友好型社會起到了有重要的促進作用。

參考文獻：

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