生态护岸在城市河道有机更新中应用探析

1、生态护岸在城市河道有机更新中应用探析摘要：城市的有机更新是城市化进入高级阶段提出的新理 念，而河道的生态化建设又是城市有机更新的重要组成部 分。本文通过杭州市区河道的整治经验，主要讨论了生态护 岸的作用和主要类型，以及今后杭城的河道生态护岸的发展 方向，希望能为今后河道护岸的建设提供多一种思路。关键词：城市河道生态护岸有机更新1前言目前，中国大部分城镇普遍进入了城市化的中期加速发 展阶段，但随着城市化的深入，实现城市可持续发展的主导 理念将逐渐替代先前以工业化为主导的城市化建设，而城市 的有机更新则是”按照城市内在的发展规律，顺应城市之肌 理，在可持续发展的基础上，探求城市的更新与发展”的一

2、种新理念。杭州的河道是杭州历史文化的载体，也是杭州江南水域 城市空间形态结构的重要骨骼，杭州因运河而兴，因西湖而 名，市内河道纵横，水系丰富，共有大小河道1100多条， 总长度约3500km。但工业化引领下的城市发展造成城市河道 承载的城市生活功能作用逐渐丧失，城市河道逐渐在城市发 展中被边缘化，沦落为排污纳垢的场所，甚至有大量原本成 体系的河道被填埋而完全消失。但由于污水的直接排放和人 为的对河流生态系统造成的破坏导致河道污染严重，使河流 丧失了生命力。城市河流作为城区内用于防洪、排涝、排水及航运的天 然或人工水道，是城市生态系统中的一个重要组成部分，具 有为城市的生产和生活就近提供水源、减

3、弱城市热岛效应和 洪涝灾害、丰富城市景观和城市物种等多种生态功能，是重 要的生态廊道。而以往人们在城市河道整治过程中更侧重于 考虑工程结构的安全性及耐久性，因此多采用砌石、混凝土 等材料修筑硬质护岸，隔断了水生生态系统和陆地生态系统 之间的联系。随着杭城''一主三副、双心双轴、六大组团、六条生态 带”为结构特征的新城市形态格局的形成，原本处在城市边 缘和外围的河道水系开始纳入城市统一管辖范围，这为城市 河道的有机更新奠定了资源基础，生态护岸作为有别于以往 硬质护岸的一种河道有机更新的护岸形式，我们将结合杭州 市区河道中的生态型护岸的建设应用情况，对河道生态护岸 进行一些思考和探

4、讨。2河道生态建设及发展2.1国内河道生态建设及发展国内开展生态河道治理起步较晚，但发展比较迅速。近 几年前，国内许多省市在生态护岸的研究上也作了许多尝 试，特别是在城市河道治理中积累了一定经验，取得了良好 的社会和生态效益。例如始于1986年的江苏南通壕河综合 整治工程，通过引水、生态河道建设、截污等综合措施，已 收到良好效果，形成了 “水包城，城包水”的特有景观，2005 年荣获建设部颁发的'中国人居环境”奖。浙江绍兴环城河 生态综合治理工程，通过沟通活源、截污清污、生态护坡、 岸上绿化等建设，将城镇河道的防洪排水、发展航运、休闲 娱乐等功能集于一身，呈现了江南水乡美景。北京市的转

5、河 治理工程，在''以人为本、少留人工痕迹，宜宽则宽、宜弯 则弯、人水相亲、和谐自然”的指导思想下，将部分已经填 埋（地下）的转河恢复成地上的自然生态景观河道，是一个 尊重自然、尊重历史、人水和谐生态河道建设的典范。在大 连、西安、天津、成都、深圳等城市进行了城镇河流生态建 设，都取得了良好的美化城市、改善居住环境、提高城市品 位等效果。目前，我国各地中小城镇都在广泛开展城镇河道 生态建设，在生态护岸型式、选用原则和方法、设计等方面 取得了一定成绩，这些为我国生态河道建设提供了宝贵经 验。2.2杭州市区河道特点及建设杭州市区河道的特点有两个，一是河流众多、水系水位 变化多、闸坝

6、多。城区内河道按地形趋和降雨径流的流向分 为运河水系和上塘河水系。二是城市河道水质污染严重。除 主城区已整治的河道水质有所改善外，大部分城市河道水质 为劣v类，主要超标因子有大肠杆菌、溶解氧、氨氮、总磷 和石油类。从1983年开始至2005年，杭州城区河道生态建设完成 了三轮市区河道整治，取得了一定成效，但仍存在水流循 环不畅、水生态恢复不足、水文化挖掘不够、水景观单一呆 板、水旅游有待发展、水岸开发规划滞后等问题。2007年以 来，杭州在以往市区河道综合整治的基础上，启动了新一轮 河道综保工程，通过河道的有机更新，来带整治、带保护、 带开发、带改造、带建设、带管理，最终带动城市的有机更 新。

7、即通过一系列的综合整治与保护开发举措，结合河道生 态设计的理念，把杭州打造成“流畅、水清、岸绿、景美、 宜居、繁荣”的亲水型宜居城市。3河道生态护岸的作用河道治理包括治污工程、生态恢复和强化管理三大系 统，其中河道生态修复就是重建受损河道生态系统的结构和 功能，创造适合于各类生物生存、各种生物群落配比合理， 符合自然演替规律的生境改善、绘声绘色优化、功能强大、 系统稳定的河道良性水生态系统。而目前，我国常用的河道 生态建设又可分为：生态护坡和生态浮床两大类。生态护坡 是河道生态系统的重要组成部分，起到的作用主要有以下几 方面：3.1满足防洪、排涝等安全性河道的功能是综合性的，如防洪、灌溉、供水

8、、航运及 旅游等，生态河道整治工程也是综合性工程。因此，在条件 允许的情况下，既要满足防洪、排涝、供水等生产生活要求, 又要考虑生态系统健康和河道可持续性发展的需求。首先， 河道护岸必须满足水利工程的基本要求，要确保工程设施的 安全稳定性、结构的耐久性。护岸工程应能承受波浪冲刷、 洪水侵袭、冰冻干旱等外力作用。其次，按河流设计过水流 量进行水力学计算，选用河道的纵、横断面尺寸，应充分考 虑河流泥沙淤积及河流侵蚀、冲刷等现象，采用经济合理的 护岸工程措施。3. 2满足人类的美观性城镇河道的建设，景观设计方面不可小视，城镇生态河 道建设要结合当地具体自然景观、人文景观，考虑河道风景 的整体性。在视

9、觉上，要以透视图将设计对象空间确认为立 体，要深潭、浅滩结合兼顾。河道平面上结合自然现状“宜 弯则弯、宜宽则宽”。以徐缓、曲折的岸线，显示自然生动 和野性，以达到河川景观的自然美的怡人效果。另外，充分 考虑城镇当地居民乐水、亲水习惯，建设一些简单方便的亲 水平台和较缓坡的踏步。3. 3达到经济合理、实用性河道生态护坡建设，在满足水流、结构安全性的同时， 还要兼顾护岸工程的经济、合理性，即在风险最小的情况下 要考虑工程经济效益最大化，达到既能保证堤防安全，防止 洪水泛滥，又要少花钱多办事的目的。另外，设计河道生态 护岸时，不能只考虑高洪水位的流动运行状态，更多应考虑 正常水位时，当地居民生活需求

10、及场景，即城镇生态河道岸 坡要考虑经济适用性。在工程建设施工中，多利用当地石料、 树种和草皮，做到就地取材，综合利用，降低造价。尽量防 止追求美观、时尚和奢侈浪费，以达到经济适用的目的。4河道生态护岸的形式从20世纪80年代后期开始，人们越来越关注与大众休 戚相关的环境问题。尤其是人口密集的城市，人们开始建造 公园、公共绿地、整治河道水环境等来改善环境。生态护岸 建设方法是目前比较流行的一种河道环境综合整治的新方 法，它把水边作为多种生物栖息空间的核心，并把河流建设 成尽量接近于自然的状态，创造出具有丰富自然并富有魅力 的水边环境。4. 1直立式河岸从某种意义上讲，直立式河岸在城市内河整治中仍

11、占主 导地位，因此，必须进行直立式河坎的生态化研究，所谓生 态化必须使河岸形式能够适应水土交换，使水生动植物能够 在护岸上生活、繁衍、栖息。在宁波化工区河道整治方案设 计中采用“蜂巢”挡墙结构，所谓蜂巢挡墙是由六边形机编 网线编织而成的蜂巢格网，内填石头的结构，蜂巢格网由六 角形高镀锌线机器编织而成，具有防锈、防静电、抗老化、 耐腐蚀、高抗压、高抗剪的特性。该结构具有以下优点：能 够紧密地结合形成一体，具有延展性；具有高抗压性，柔性 结构，具有很好的适应变形能力；能够有效地解决孔隙水压 力带来的影响，具有透水性；能有效抵抗地震的冲击力；有强 耐久性；导入了生态环境理念，具有环境保护作用，美化景

12、 观恢复河网的自然生态。同时台阶型布置有利于亲水性效果 和人性化设计，一方面“蜂巢”结构有利于水土交换，具有 可渗透性，目前从石缝中已长出自然野草，水中出现鱼虾戏 游，自然生态恢复较快；另一方面，台阶型“蜂巢”结构有 利于攀爬，即使有人不慎落入河中，也能简单自救，减少高 挡墙污工结构引起的各种溺水安全事故。因此认为这种结构 比较适合城市内河护岸。4.2自然式护岸4. 2.1自然原型护岸自然原型护岸的做法通常采用发达根系固土植物来保 护河堤及生态。发达根系固土植物在水土保持方面有很好的 效果，国内外对此研究也较多。采用发达根系植物进行护岸 固土，既可以达到固土保沙，防止水土流失，又可以满足生 态

13、环境的需要，还可进行景观造景，在城市河道护岸方面可 以借鉴。固土植物可以选择的主要有沙棘林、刺槐林、黄檀、 池杉、龙须草、金银花、油松、黄花、常青藤、蔓草等，可 以根据该地区的气候选择适宜的植物品种。采用植物保护河 堤主要用于小河、溪流的堤岸保护和一些局部冲蚀的地方， 以保证自然堤岸特性。如种植柳树、白杨、水杉等具有喜水 特性的植物，由它们发达的根系稳固土壤颗粒增加堤岸的稳 定性加之柳枝柔韧，顺应水流，可以降低流速，防止水土流 失，增强抗洪、保护河堤的能力。这种方法从工程角度上来 讲比较简单，当河岸较陡时可辅助采用土工织物固坡。4. 2.2人工自然型护岸人工自然型护岸做法不仅种植植被，还采用天

14、然石材、 木材护底，如在坡脚设置各种种植包、采用石笼或木桩等护 岸，斜坡种植植被，实行乔灌结合，固堤护岸。在此基础上, 再采用钢筋混凝土等材料，确保具有较大的抗洪能力。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 科及种植土组成。镀锌铁丝网笼容易锈蚀，在河道护坡方面 一般不宜选用，而应选用耐锈蚀的喷塑铁丝网笼。铁丝网与 碎石复合种植基一个最大的优点就是它比较适合于流速大 的河道，抗冲刷能力强、整体性好、适应地基变形能力强， 又能满足生态型护岸的要求，此种材料可以保证河流水体与 边坡土体中地下水之间正常交换，利于水生动植物的生长， 并满足河道洪水期抗冲的需要。这种材料不仅有利于水草

15、、 鱼类等的生长栖息，而且适应地基变形、施工简单、相对廉 价。国外在这方面已有较多工程实例。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。4. 3综合型河岸综合型河岸的设计首先要考虑此河段水文情况和河岸 的强度要求，然后合理布置各类植被，营造生态与绿色景观。 水生植物在河道中的使用对固岸、固泥和涵养水源、净化水 质、减少水分蒸发等多有很好的作用，同时水生植物也是河 道植物造景的极佳材料，因此在综合型河岸护坡设计中应多 考虑水生植物的作用。水生植物种植环境的设计往往要结合 各种坡岸的绿化种植，一般在河道底坎的坎基外侧设置静水 槽或称沉水槽，使水生植物在水位较稳定、水流较缓的地

16、方 开始生长，并形成规模。5生态护岸的发展趋势5.1生态护岸的总体趋势日本是生态设计用于水利工程的较好的国家，其10年 前就开始提出“新水”的概念，并且在生态护岸方面做了一 些实践;荷兰也正在规划和建设21世纪的人与自然和谐相处 的水环境。根据国外的实践，河道生态护岸建设的基本思想 和设计原则及其发展趋势主要表现在以下几个方面：(1)自 然环境、生态系统的设置。主要通过扩大水面和绿地、设置 生物的生长区域和水质保护等实现。(2)水边景观的设计。 通过设置建筑物来保证与周围环境的和谐以及保证水边景 观的连续性、自然性。（3）亲水空间的设计。通过水边的台 阶、缆绳、绿地、亭台等设施来实现。（4）循

17、环型空间的设 计。用木材、石头、砂子等天然材料的多孔性构造，控制废 料的产生，尽量避免未来发生的处理问题及二次性环境污染 问题。5. 2杭州生态护岸发展方向河道的岸线应以平滑流畅的曲线为主，充分体现水的流 畅柔美，不做小尺寸的变化，不使其产生小圆弧式的变化， 不要为了景观的变化而在护岸平面形状中引入多余的曲线， 平面形状的变化应以大尺度的空间变化为主，细微处的变化 通过采用水际部处理手段，培养水生植物，改变水流形态。 同时采用生态清淤的方式，使驳岸及河底尽可能以天然素土 为主，而且与地下水沟通。新建河道驳岸以自然或人工生态型驳岸为主，分为以下 几种类型：1、常规生态环保型：如松木桩、毛竹桩、各

18、类景观石、 卵石；2、新型土工合成材料驳岸：如生态袋、植物保护毯、 三维土工植草网垫；3、常规材料改进后用于河道驳岸：如生态论砌块、石 笼网箱等；4、用于其他领域的结构创新用于河道驳岸：常用在建 筑物地基处理与加固中的树根桩，在杭州市和睦港整治工程 中首次用作河道驳岸，结合草坡入水，满足了安全性、景观 性的要求，同时因其施工进度快、结构可靠、抗冲刷能力强, 在随后的河道整治中得以推广采用，效果良好。5、新型护岸结构型式：在杭州市上塘河整治过程中， 提出了 t形桩的生态护岸型式，并通过现场试验，对桩模形 式、尺寸、施工工艺各方面进行了多次改进，优化了设计， 最终该型式在上塘河中得以运用，效果良好。6、常规的直立式块石驳坎：尽量做成不露水的型式， 同时结合草坡入水和水陆交界处的植被设置，形成自然生态 的岸线。此外，由于大部分河道位于市区，在河道治理的