昆山市水利工程建设管理处 江苏省昆山市 215300
摘要：随着综合国力的增强，近些年我国水利工程建设事业快速推进，新技术、新工艺发展迅速，水利工程的需求已不仅仅局限于单一的航行、防洪、防旱功能，兼顾水利工程的生态功能也成为高质量发展新形势下的新要求，当前水利工程中生态护坡技术进入了高速发展期，与发达国家相比，我国生态护坡技术水平局部还有所不足，在水利工程建设过程中如何提高护坡生态性建设水平，值得探索和研究。笔者通过平原水网地区生态护坡建设现状调研分析，探索如何控制平原水网地区生态护坡技术相互功能间的均衡性，为不断提高河道的生态质量，为整体环境的提升奠定良好基础提供思路。
关键词：平原水网；生态护坡技术；现状；展望
引言
昆山市地处长江流域平原地区，区域内河网纵横，河道密布。近年来，随着长三角一体化战略中现代化可持续发展战略的提出，昆山对自然环境的保护提升至最高水平，昆山等平原水网地区在兴修水利，建设河道水利工程时，既要处理好工程建设发挥水利工程防洪、排涝、抗旱、航道等的功效，又要保护好当地的生态功能，提供良好生产生活环境。河道生态护坡工程施工解决了这个难题。采用河道生态护坡技术进行施工的工程，可以发挥出综合功能，已被人们普遍认可，根据水域系统的诸多变化采取应对措施，在维护水利工程的内部平衡上发挥着极为重要的作用。
本文以昆山地区水利工程中生态护坡作为研究对象，对河道整治工程中的护坡生态技术现状进行调研，着重展望生态护坡施工技术未来。
1生态护坡的定义与内涵
河道生态护坡是集综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等多学科为一体的综合系统，虽然昆山及全国地区已对河道生态护坡技术进行了广泛应用，但统一的定义还未正式见著，目前仅对河道斜坡或边坡进行支护，形成由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术统称为生态护坡技术。河道边坡形成以后，通过种植植物，利用植物与岩、土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然生态环境的护坡方式，是一种有效的河道护坡、固坡手段。
河道护坡，是河道岸线向河道内纵向延申的整个坡面的总称。河道岸坡在满足行洪排涝要求，保证岸坡的稳定，防止水土流失同时，与周围的动植物、微生物等物质、能量、信息组成动态平衡的生态系统称为生态护坡。生态护坡是整个生态系统（包括自然生态系统和社会生态系统）的一个子系统。它与其他生态系统之间是相互协调、协同发展的，生态护坡的生态功能好坏直接影响其他生态子系统功能的发挥，通过良性循环，开展自我组织和自我修复。
2河道生态护坡技术的现状
2.1 发达国家河道生态护坡技术现状
为把日本建成具有健康富裕的生活条件与美丽自然环境相协调的富有活力的社会,日本于20世纪90年代提出了“多自然河川工法”理念，后又提出了建设多自然河流的方针，要求治河工程尊重自然多样性、流域水循环和生态系统的整体性。改变了传统的治河思路。至此日本的河道治理开始由单一目标的河流整治向流域全面治理并兼顾生态环境建设方向发展。2002年至今，已实施工程近万例。这些工程通过“河流治理方略”和“多自然工法”，重视创造多样化河流形态的施工方法，即“多自然型河流建设”，通过改进和建立有关管理体制，确保河流的生态环境用水量，恢复洁净水体，保护水环境，形成良好的河流景观与滨水环境，建设城市水网并加强绿化，建设水边具有舒适开阔的空间，建设某些娱乐活动适宜的场所，重视保护其生物多样性。
韩国自20世纪90年代早期起，自然生态系统的退化成为最重要的社会问题，于是韩国借鉴和引进日本和德国等的城市河流改善措施；20世纪90年代末，建设了著名的清溪川河流生态修复的示范项目，生态护坡技术在该项目得到了极大运用，并取得了良好的效果。
欧美等国生态护坡技术起始于最初的柴捆防护技术，后经长期的实验与研究，现已形成河道生态护坡整套体系，包含设计、施工与管护。生态护坡功能日益完善，包含径流治理、土壤渗透处理、地表截流、植物微生物综合治理工程技术。在莱茵河、美国国家森林公园河流等项目得到了广泛的运用。
2.1我国河道生态护坡技术现状
我国河道生态护坡技术发展较晚，但随着社会“绿水青山就是金山银山”理念共识的确立，生态护坡应用于河道中的案例越来越多，特别是长三角和珠三角经济较发达地区，也推动着我国河道生态护坡技术的快速发展，形成了属于我国自己的河道生态护坡技术体系。笔者结合昆山及周边地区多年来生态护坡技术的应用案例，归纳出河道生态护坡的几种形式：
（1）原生植被型河道护坡
此类河道生态护坡常见于昆山地区大多数圩区内自然河道，占整个昆山地区两千多条河道的8成以上。河道开挖边坡形成以后，受圩区闸控的影响，水流平缓，河坡几乎不受流水冲刷侵蚀，岸坡植被为自然生长或人为种植，岸坡植物与河岸土体的相互作用，主要为根系锚固和浅根加筋，降低孔压、削弱溅蚀和控制径流等综合作用，对边坡表层形成了防护、加固作用，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然生态环境，是一种天然有效的护坡、固坡手段。张浦的赵浦江、淀山湖湾里江等河道为此类护坡类型。
（2）生态石笼格宾网挡墙河道护坡
格宾网挡墙是指将经过特殊加工的，用机器编织双铰六角形柔性金属网，扎成立方体网笼，填入适当的石块，石间筑土，然后绑扎盖网，形成石笼、石垫整体建成护面的河道岸坡。这种河道护坡适应性强，柔性结构，能适应各种土层性质并与之较好的结合，能很好的适应地基变形，不会削弱整体结构，更不易断裂破坏。生态格网工艺可使地下水以及渗透水及时的从结构填石缝隙中渗透出去， 能有效解决孔隙水压力的影响，利于河道岸坡的稳定。
生态格网网片是由机械编织成双绞、蜂巢形孔网格，即使一、两条丝断裂，网状物也不会松开。有其它材料不能代替的延展性，大面（体）积组装，不设缝，整体性强。生态格网网丝经双重防腐处理，抗氧化作用强，抗腐耐磨，抗老化，使用年限长。最重要的是网箱砌体石缝终会被土人工或自然填充，植物会逐渐长出，实现工程措施和植物措施相结合，亦绿化美化景观，形成一个柔性整体护面，恢复建筑的自然生态。结构填充料之间的缝隙可保持土体与水体之间的自然交换功能，同时也利于植物的生长，实现水土保持和自然生态环境的统一。2016-2018年建，昆山地区建成该种形式河道护坡数量近百条，其中汤泾江、横贯泾河是典型的代表。
（3）植被型生态混凝土河道护坡
植被型生态混凝土河道护坡又称为植被型无砂混凝土河道护坡，是通过材料筛选，采用特殊工艺制造的具有多孔隙特殊结构与表面特性的护坡，混凝土中存在大量连通或单独的孔隙，具有良好的透气、透水性能，天然或人工种植的植物生长于其上，减少环境负荷的同时，与生态环境相协调。具有良好的透水性，可实现自由排水，堤体及坡面都具有高度的安全性；无需反滤层，可现浇施工，施工性良好；连续孔隙可设计性强，反滤效果很好，不会发生管涌及土沙等颗粒流失现象。坝体与保护层协调变形性能好，故抗震动能力强，抗冻融性好，耐久性好。建成的河道岸坡具有植生性能，改善生态环境和景观，可实现可持续性长期生态护坡；同时岸坡还具备消波和吸附噪音及有害气体等附加功能等。19世纪50年代初，英国起初在无细骨料的情况下制成了多孔混凝土；1965年前后，传到北欧等寒冷地区国家，用于绝热保暖；上世纪80年代，日本少数私营企业开始研发并应用生态混凝土，并大量应用于河道治理。我国“863”期间开始进行推广和应用。目前昆山地区该护坡应用相对较少，主要用于景观水体周边护坡、老吴淞江部分航道段有所应用。
（4）松木桩河道岸线护坡
松木桩河道岸线护坡，是指在原生河道岸坡或重力挡墙外侧密打松木桩，采用土工布、竹篱笆等材料围隔，回填土壤或级配碎石等材质后，于其上种植灌木或挺水植物的河道护坡形式。松木桩挡墙支撑坡面土体，可以极大减少河水对土壤侵蚀、有效控制边坡土体崩塌。土壤生物工程是用活性材料如种子、植物、植物的根茎部位和植物群落以及它们本身固有的繁殖能力来构建近自然治理的措施。植物群落在建群过程中可以稳定边坡、控制水土流失和实现环境的修复。植物的根系可以提高土壤的抗剪切力，边坡植物可以截留降雨、保护坡面，从而有助于保持土壤肥力、改善生境、调节近地表温湿度、恢复边坡的环境功能和生物多样性、改善河道施工过程中对环境造成的创伤、绿化边坡。近些年，随着昆山地区硬质驳岸生态化改造，此类型生态护坡应用较多，老木瓜河、圆明港等河道是此类型的主要代表。
（5）多孔结构河道护坡
多孔结构护河道坡是利用各种形式的多孔砖沿河道两侧进行铺装，砖面或砖之间预留的孔隙回填土壤后进行植草的一种河道岸坡形式，常见的多孔砖有八字砖、六棱护坡网格砖等。这种具有连续贯穿的多孔结构,为动植物提供了良好的生存空间和栖息场所,可在水陆之间进行能量交换,是一种具有"呼吸功能"的护岸。同时,异株植物根系的盘根交织与坡体有机融为一体,形成了对基础坡体的锚固作用,也起到了透气、透水、保土、固坡的效果。此类型的护坡可以根据不同的需求选择不同外形的多孔砖，岸线较缓的地方可以顺着走势铺装，同时砖的孔隙既可以用来种草，水下部分还可以作为水生动物的栖息场所，具有较强的水循环能力和抗冲刷能力。此类岸坡由于施工工作量较大，建设成本高，昆山地区应用大多为乡镇镇区，新开古木江、棚户江是此类河道护岸的典型代表。
（6）自嵌式挡土墙河道护坡
自嵌式挡土墙是加筋结构也是组合重力式结构，依靠自嵌块自身的结构和其后土工格栅复合土体重量来达到稳定的目的。此结构无需砂浆施工，依靠块与块之间嵌固作用、墙身重量和加筋土重量来防止滑动和倾覆失稳。自嵌式挡土墙的核心材料为自嵌块。这种护坡型式是一种重力结构,主要依靠自嵌块块体的自重来抵抗动静荷载,使岸坡稳固；同时该种挡土墙无需砂浆砌筑，依靠带有后缘的自嵌块的锁定功能和自身重量来防止滑动倾覆；在墙体较高、地基土质较差或有活载的情况下，可通过增加玻璃纤维土工格栅的方法来提高整个墙体的稳定性。该类护岸孔隙间可以人工种植一些植物，预留的孔洞可以作为鱼虾等水生动物的栖息地，由于该类护岸主要适用于平直河道，弯度太大的河道施工较为复杂，所以昆山地区骨干河道应用较多，如千灯浦、青阳港等。
3河道生态护坡技术的展望
河道生态护坡是水生生态系统与陆生生态系统之间的过渡带，在自我组织及自我修复中起到了重要的作用，对于提高河道水生态功能，改善水环境方面效果显著。伴随着科技进步，新材料的应用，新的河道生态护坡形式将不断涌现，生态不仅仅是植物和工程的简单组合，而应该是生态系统各项要素的深度融合，各项功能的综合发挥，只有不断推进河道生态护坡的建设水平，水环境的改善和提高的目标才能稳步实现。
结束语
昆山等平原水网地区，河道数量多，分布范围广。近些年，随着环境整治和提升的需要，多种形式的河道护坡在该地区都有尝试，取得了一定效果。但从总量来看，生态河坡的实施仅占所有实施工程的15%左右，比重较小，分析认为主要是与传统的河道护岸比较，生态岸坡的施工工艺要求高、建设周期长投入大、见效慢，但随着生态要求的逐年提高，笔者相信，河道生态护坡建设将成为今后河道整治的重点之一。
参考文献
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