生态型护岸在水利工程设计中的应用

徐徽

烟台建筑设计有限公司  山东烟台  264000

摘要：目前随着我国现代化的飞速发展，水利工程设计逐渐被人们重视起来。生态护岸是传统护岸的发展和创新,不仅能防洪、固土,还能净化水质和改善环境,同时激发生态效益和景观效应,促进生态平衡发展。护岸设计以安全性、生态型、亲水性、通达性和整体性为原则,实现水利工程行洪安全、生态安全,秉承恢复水利工程生态、展现人水共亲的思路。通过生态护岸建设以及滨水休闲空间营造,塑造一种生态自然、休闲,同时展现霍童溪地域文化特色的水利工程空间。

关键词：生态型护岸；水利工程；设计；应用

引言

河流护岸工程所处的河岸带是水陆交错的过渡地带，在水陆生态循环系统之间跨越了一道沟渠，对两者间的能流、物流、生物流充分发挥着过滤器、廊道和天然屏障的性能。在解决水污染、控制水土流失、增加动植物种类、加固岸堤、提高生态系统循环力、调节微气候指标和美化环境建设等方面都有很大的功能。河流护岸是河水与洪泛湿地进行物质与能量交换最集中、最频繁的场所，营养富集、生物资源丰富、具有多样的生境特征，在河流生态系统中扮演着重要的角色。

1生态护岸

1.1重力型护岸

重力式护岸采用C15埋石砼挡墙结构,挡墙高4.0m（埋深1.0m,高出河底3.0m）,挡墙顶宽0.7m,迎水面坡比1∶0.15,背水面坡比1∶0.3,迎水面铺设Φ80~120河卵石贴面,墙踵宽500mm,高500mm,墙趾宽500mm,高500mm。墙身设置DN75PVC排水管,间距2m×2m,矩型布置,管口包反滤土工布。挡墙基础埋深1.0m,护脚外侧采用抛石护脚防护。

1.2复合式护岸

复合式护岸下部挡墙采用C15埋石砼挡墙结构,下部挡墙高3.0m（埋深1.0m,高出河底2m）,挡墙顶宽0.7m,迎水面坡比1∶0.15,背水面坡比1∶0.3,迎水面铺设Φ80~120河卵石贴面,墙踵宽500mm,高500mm,墙趾宽500mm,高500mm。墙身设置DN75PVC排水管,间距2m×2m,矩型布置,管口包反滤土工布。挡墙基础埋深1.0m,护脚外侧采用抛石护脚防护。下部挡墙上接1∶2的生态自锁砌块护坡,护坡结构从上到下分别为生态自锁砌块厚150mm、400g/m2营养无纺土工布、碎石垫层厚100mm。护岸坡顶设置C20砼压顶,尺寸为600mm×400mm。

1.3生态保护毯护岸

生态保护毯护岸采用护坡的结构形式,坡比为1∶2,坡面结构采用Enkamat（7220）水土保护毯结构,采用钢钉固定在坡面上,水土保护毯坡面覆盖耕植土均匀填充毯体且略微溢出为最佳效果。在Enkamat水土保护毯表面播种根系发达的当地草种或籽播花卉达到景观效果。挡墙底采用C20砼基座,基座长1.0m,宽1.0m。

1.4直立式生态护岸护岸

直立式生态护岸采用下部为埋石砼重力式挡墙,上部为生态砌块挡墙的形式,下部挡墙采用C15埋石砼混凝土结构,迎水面破比1∶0.1,背水面坡比1∶0.3,迎水面铺设Φ80~120河卵石贴面,墙踵宽300mm,高500mm,墙址宽300mm,高1000mm。墙身设置DN75pvc排水管,间距2m×2m,矩型布置,管口包反滤土工布。挡墙基础埋深1.0m,护脚外侧采用抛石护脚防护。上部采用生态砌块挡墙,砌块后采用土工格栅加固土体,格栅长3m。

2生态型护岸在水利工程设计中的应用

2.1陆上护坡

陆上护坡主要包括岸坡开挖、岸坡回填（弃渣回填、种植土回填）、三维植生垫铺装（钢丝网垫）与植物喷播等工程。护岸工程陆上护坡按1:2控制，贵港库区那阳护岸工程陆上护坡按1:1.5控制。（1）岸坡开挖：当陆上岸坡陡于控制坡度时，按控制坡度进行削坡，形成平整坡面，便于后续三维植生垫铺装工程实施。（2）岸坡回填：当陆上岸坡缓于控制坡度时，护坡局部需要先回填，回填土应分层夯实，达到原状土的密度。回填土除表层覆以50cm厚的种植土外，底层可以采用工程清礁弃渣作为回填土。（3）三维植生垫铺装：将坡面上杂石碎物清理干净，低洼处回填夯实平整，确保坡面平顺。将植生垫沿坡面由上至下铺于坡面上，网垫与坡面之间保持平顺结合，网垫边缘搭接长度不小于2cm。在坡顶位置延伸40～80cm，埋于土中并压实。将网垫自下而上用φ6mm以上的U型钢筋将三维网固定，U型钢筋长约15～30cm，宽约8mm，间距约1.5～2.5m。（4）植物喷播：网垫铺设完毕后，将种植土均匀覆盖于植生垫上，确保网垫上泥土厚度不小于12mm。将客土材料和植物种子加入客土喷播机，加水搅拌均匀即可进行喷播施工。

2.2枯水平台

枯水平台为钢丝网垫结构，网笼框架为长方体，长2.0m，宽1.0m，厚0.5m，内部装填清礁石渣，枯水平台底部铺设无纺布。陆上护坡三维植生垫上缘与枯水平台上缘搭接平整，并保持枯水平台被水下护底形成支撑。充填石渣空隙会随水库退水有泥沙落淤，形成利于植物生长的基质，最终植被将石笼覆盖，并能为近岸水域鱼类提供遮蔽。

2.3水下护底

护岸工程水下护底均采用清礁弃渣抛石护底。当床面缓于1：3时，直接在床面上散抛厚度0.8m的渣石，形成床面压载，抵御水流冲蚀，并形成枯水平台的水下支撑；当床面陡于1：3时，床面上散抛渣石，抛石按1：3成坡。抛石护底所形成的抛石体总体轮廓应保持平整，不至形成水下暗礁构成碍航，块石与块石间自然堆置，其间空隙利于鱼类栖息。

3建议

3.1多学科交叉进行护岸设计

水利工程市已建生态护岸主要采用传统护岸、土工材料复合种植、新型植被生长机制护岸３种技术方式。河岸带生态系受到众多因素的影响。生态护岸建设需对于护岸结构安全、生态、景观、社会经济等多方面进行考虑，现有技术无法满足多样化的生态护岸建设需求。将力学、生态学、微生物学、材料学、景观学等多种学科融入护岸设计之中有助于提升生态护岸技术，使之更适应多元化的建设需求，保护河流生态健康。

3.2加强护岸信息化程度

随着社会发展，护岸工程建设与管理中的信息化程度需要进一步的提升。信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量，大力推进信息化是覆盖我国现代化建设全局的战略举措。现有生态护岸建设较多，但护岸建设及管养中信息化程度较差。生态护岸后期维护管理对于保持生态护岸发挥其自身功能十分重要，提升护岸建设管理中的信息化程度，有利于保障水利工程防汛除涝安全，提升护岸建设管理效率，使生态护岸更好的发挥自身功能。

3.2提升生态护岸建设技术

生态护岸建设过程中，问题也逐渐凸显，如岸坡陡峭、岸坡土质较差不适宜植被生长发育、现有生态护岸材料部分不可再生，耐久性较差，建设过程消耗自然资源过多等。在未来生态护岸建设中应提起重视，提升生态护岸建设技术，使生态护岸拥有更强的适用性，减少自然资源消耗，提高河流生态性。

3.4注重整体规划

生态护岸建设过程中应注重区域总体规划及水利工程周围现状环境，护岸设计过程中应充分体现区域特色，与周围环境相互呼应，才能在保障水利工程功能的同时达到良好的生态与景观效果的同时提升整体社会效益，避免生态护岸建设中“生搬硬套，水土不服”。

结束语

生态水系建设以生态保护修复为主,并充分利用现有的地形及亲水资源,顺应自然,因势利导,坚持保护优先、自然修护为主。确保水利工程生态的多样化发展，同时减少水土流失，不断提升水体质量，为附近居民营造良好的自然生态及生活环境。生态护岸工程始终贯彻重塑共生生境思路,结合生物措施和工程措施,综合选取生态护岸形式,将相应河段打造为“行洪空间留足,人文景观协调,生态、休闲、亲水”为一体的水系。

参考文献

［1］郑雪慧，程金花，祁生林，等．永定河典型生态护岸措施下坡面产流产沙试验研究［Ｊ］．水土保持学报，２０２０，３４（５）：１４⁃１９．

［2］黄雍，翁朝晖，卢勇鹏，等．生态护岸在山洪沟防洪治理工程中的应用：以桂口港治理设计为例［Ｊ］．水电与新能源，２０１９，３３（６）：６３⁃６５．

［3］陈晓育，胡静，刘智磊．滤床式生态护岸改善缓流景观水体水质的效果［Ｊ］．中国给水排水，２０１５，３１（２３）：２０⁃２３．