水利水电工程施工组织设计之生态护岸技术

1.生态护岸技术

河道综合治理包括了截污、治污、引清调水、曝气复氧，底泥疏浚与岸线、河底

工程措施以及陆域整改等等。生态型指少用水泥、石砌护岸

2、河岸带的生态功能*

生态廊道・

缓冲带・

护岸

3、河道生态护岸建设措施・

老式河工学中H勺生态护岸措施・

生态新型材料H勺应用・

非自然生态护岸H勺改善

4、老式河工学中口勺生态护岸措施・

植物整顿措施：种植柳树、水杨、芦苇、菖蒲等喜水植物，或在岸边种植白杨树

和榛树；・

工程治理措施：抛石护岸、沉梢护岸、面坡箱状石笼护岸、填梢护岸；

5、生态新型材料口勺应用・

发达根系固土植物・

土工材料复合种植基：铁丝网与碎石复合种植基、土工材料固土种植基・

植被型生态混凝土・

水泥生态种植基・

土壤固化剂

6、非自然生态护岸的改善・

采用复式断面，尽量防止一墙到顶的重力式护岸；・

在复式断面中，在空间许可下，可将低水位如下断面做成蜿蜒有度的自然型河

道；・

局部地段可采用倾斜式或台阶式护岸・

凸岸可以采用生态护岸・

重力式护岸，常水位以上预留二级平台，平台如下采用常青藤和地锦等攀援植物

进行垂直绿化。・

局部河面可将较直H勺河岸人工形成河湾，形成多样化生境.

建设河岸滨水公园：设置梯田式种植台、铺设临水栈桥、布置水边植物群落。

生态护岸型灰的探讨

一、序言

1、定义

生态护岸指的是运用植物或者植物与土木工程相结合，对河道坡面进行防护的

一种新型护岸型式。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一

体，代表着护岸技术的发展方向，越来越受到人们的关注。

2.研究动态

国外对生态护岸技术11勺研究起步较早。R本在23年前就提出“亲水”的概

念，开展了“发明多自然型河川计划”。在第九次治水五年计划中，将对57(X)km

的河流采用多自然型河流治理法进行整改，其重要采用植物堤岸、石头及木材护

底的自然河堤。

欧洲许多国家在进行护岸工程设计时，非常注意沿岸H勺景观与生态系统，尽

最大也许地参照采用天然状态下H勺河海岸型式，防止以建筑物的形式去破坏自

然生态系统的平衡。

荷兰也正在规划和建设二十一世纪人与自然友好的水环境，提出了“给河流提供

更多的空间”的J口号，试图从河流管理的角度出发，“与自然同在"。他们认为河

岸堤防是河流自然系统中的一种构成部分，是形成从河道水流到陆地的一种转

换，反之亦然，绝不能将两者孤立起来。

近几年来，国内许多省市在生态护岸H勺研究上也做了许多尝试，尤其是在都市河

道治理中积累了一定H勺经验：如上海市青浦区在章浜河整改中采用多种生态护岸

型式并举的措施，获得了良好的社会和生态效益；广东省中山市岐江公园口勺栈桥

式生态亲水湖岸，它实现了水位变化较大H勺状况下，仍然具有亲近人、生态和美

的效果。

二、生态护岸H勺功能

1.防洪效应

河流自身就是水的通道，但伴随社会和经济时迅速发展，河流、湖泊大量萎缩,

水面积不停缩小，防洪问题显得愈加地突出。生态护岸乍为一种愈加高级的护岸

型式，首先同样具有抵御洪水的能力。生态护岸的植被可以调整地表和地下水文

状况，使水循环途径发生一定H勺变化。当洪水来临时，洪水通过坡面植被大量地

向堤中渗透储存，减弱洪峰，起到了径流延滞作用。而当枯水季节到来时，储存

在大堤中的水反渗透河，对调整水量起到了积极H勺作用。

同步，生态护岸中大量采用根系发达口勺固土植物，其在水土保持方面又有很好的

效果，护岸的抗冲性能（即各类植物护岸可抵御於J最大近岸流速、波浪高皮和对

应的冲刷历时）大大加强＜.

2.生态效应

大自然自身就是一种友好H勺生态系统，大到整个社会，小至一条河流，无不是这

个生物链中不可或缺口勺重要一环。当采用老式口勺措施进行堤岸防护时;河道大量

地被衬砌化、硬质化，这当然对防洪起到了一定H勺积极作用，但同步对整个生态

系统的破坏也是显而易见的，混凝土护坡将水、土体及其他生物隔离了开来，制

止了河道与河畔植被H勺水气循环。相反，生态护岸却可以把水、河道与堤防、河

畔植被连成一体，构成一种完整的河流生态系统。生态护岸的坡面植被可以带来

流速H勺变化，为鱼类等水生动物和两栖类动物提供了觅食、栖息和避难H勺场所,

对保持生物多样性也具有一定的积极意义。

此外，生态护岸重要采用天然H勺材料，从而防止了混凝土中掺杂H勺大量添加剂

（如早强剂、抗冻剂、膨胀剂等）在水中发生反应对水质和水环境带来的影响。

3.景观效应

近一二十年来，生态护岸技术在国内外被大量地采用，从而变化了过去的那种

“整洁划一的河道断面、笔直的河道走向”口勺静态美，目前的生态大堤上建起了

绿色长廊，昔日H勺碧水漪漪、青草涟涟H勺动态美得以重现，生态护岸顺应了现代

人回归自然的心理，并且为人们休憩、娱乐提供了良好口勺场所，提高了整个都市

於J品味。

4.自净效应

生态护岸可以增强水体的自净功能，改善河流水质。当污染物排入河流后，首先

被细菌和真菌作为营养物而摄取，并将有机污染物分解为无机物。而细菌、真菌

又被原生动物?资常?其所产生时无机物如氮、磷等作为营养盐类又被水中的浮游

动物、鱼、虾等所食。这就是水体的自净作用，即按食物链的方式减少污染物浓

度。

生态护岸上种植于水中H勺柳树、菖蒲、芦苇等水生植物，能从水中吸取无机盐类

营养物，其庞大口勺根系还是大量微生物吸附的好介质，有助于水质净化，生态护

岸营造出口勺浅滩、放置H勺石头、修建H勺丁坝、鱼道形成水的紊流，有助于氧从空

气传入水中，增长水体口勺含氧量，有助于好氧微生物、鱼类等水生生物口勺生长,

增进水体净化，使河水变得清澈、水质得到改善。

三、生态护岸的型式

生态护岸技术已引起仝球H勺极大关注，世界各国H勺水利、环境专家都在进行此项

技术的研究。生态护岸技术的发展经历了一种从模糊到清晰，从单一到多样化的

过程。笔者汲取了欧美和日本等发达国家的实践经验，根据护岸所采用材料时不

同样，将生态护岸分为如下三种型式：

1.自然原型护岸

自然原型护岸指只采用种植植被保护河岸、保持自然堤岸特性H勺护岸。重要

采用乔灌混交，发挥乔木与灌木口勺自身生长特性，充足运用高下错落的空间和光

照条件，以抵达最佳郁闭效果。同步运用植物舒展而发达的根系稳固堤岸，增强

其抵御洪水、保护河堤H勺能力。

（1）长处

完美地将护岸与大自然融为一体，纯天然，无任何污染，投资较省，且施工以

便。

（2）缺陷

抵御洪水口勺能力较差，抗冲刷能力局限性。在平常水位线如下种植植物难度

较大，品种的选择亦较关键，否则很难保证植物的存活C

（3）合用条件

合用于流速不快，流量较小，冲刷能力较弱的乡镇级河道。河床过水断面较

小。

（4）常用措施

重要采用根系发达的固土植物进行护岸：即在水中种植柳树、水杨、白杨以及芦

苇、野菱白、莒蒲等具有喜水特性H勺植物；而在坡面上撒播或铺上草坪，也可•以

种植某些植物如沙棘林、刺槐林、龙须草、常青藤、香根草等。

2.自然型护岸

自然型护岸不仅种植植被，还采用石材、木材等天然材料，以增强堤岸H勺抗冲

刷能力。如在平常水位线如下采用石笼、木桩或干砌块石，其上筑一定坡度口勺上

堤，斜坡上乔灌草相结合，固堤护岸。

（1）长处

采用木桩、块石等具有一定的强度的材料保护坡脚，使整个护岸H勺抗冲刷能

力大大提高。木桩、块石间廿勺缝隙为水草留下了生长的空间，同步也为鱼、虾等

水生生物提供了栖息的场所。

（2）缺陷

与自然原型护岸相比，自然型护岸投资较高，工程量加大，且干砌块石与土

体的I结合并非十分紧密，因此，整体稳定性能较差。

（3）合用条件

合用于多种有较大流速H勺区县及乡镇级河道、都市景观河道。

（4）常用措施

①大型护坡软件排：水下部分采用软体排或松散抛石，而水上部分则是在柔性的

垫层（土工织物或天然织席）上种植草本植物，并且垫层上的压重抛石不应阻碍

草木植物生长。

②干砌块石或打木桩：水下部分采用干砌块石或打木桩的措施，并在块石或木桩

间留有一定H勺空隙，以利于水生植物H勺生长。水上部分寸参照自然原型护岸的做

法，铺上草坪或者栽上灌木。

3.自然型护岸

多自然型护岸是在自然型护岸的基础上采用混凝土、钢筋混凝土等材料加强

抗冲能力的一种新型生态护岸型式。多自然型护岸较之自然原型护岸和自然型护

岸具有更强H勺抗水流冲刷能力，能抵御更大H勺洪水。同步也具有其他生态护岸所

共有的I生态效应、景观效应和自净效应。因此，它是目前使用最为广泛口勺一种生

态护岸型式。

（1）长处

堤岸通过防护后，整体稳定性能大大增强，抗冲刷能力得到加强，同步也不

受堤岸坡度H勺限制。

（2）缺陷

由于采用较多H勺新技术、新工艺，使得施工规定提高，难度加大，工程H勺投资

也对应增长。此外，多自然型护岸采用较多口勺非天然材料如混凝土、钢筋混凝土

等，在一定程度上也有所污染。

（3）合用条件

多自然型护岸由于具有较强的抗冲刷能力，因此可以合用于大流量、高冲刷

能力的河流。

（4）常用措施

①纤维织物袋装土护岸：由岩石坡脚基础、砾石反滤层排水和编织袋装土的

坡面构成。如由可降解生物（椰皮）纤维编织物（椰皮织物）盛土，形成一系列

不同样土层或台阶岸坡，然后栽上植被。

②面坡箱状石笼护岸法：将钢筋混凝土柱或耐水圆木制成梯形箱状框架，并

向其中投入大H勺石块，形成很深的鱼巢。再在箱状框架内埋入柳枝、水杨枝等，邻

水侧种芦苇、菖蒲等水生植物，使其在缝中生长出繁茂、葱绿的草木。

③高效三维网液压喷播植草法：迎水坡面采用新型土工合成材料三维植被

网垫植草护坡，运用液态播种原理，将植物种子或植物营养体（根、茎、叶等）

经前期处理后，与专用配料和水按比例拌和后，通过喷播机高压泵的作用，迅速

喷播在需要种植的地方，从而形成植被覆盖。

④骨架内植草法：通过混凝土框架对土质进行边坡稳定防护后，边坡被分为若干

块状构造，在每一框架构造中种植不同样品种的草种和灌木，进行边坡美化。

⑤植被型生态混凝上法：此措施是R本近年来在河道护坡方面作出时研究。重要

由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土构成。表层土铺设在多孔混凝土

表面，形成植被发芽空间，同步提供植被发芽初期的养分。

⑥土壤固化剂法：固化剂是以水泥为主体掺入特殊的激发元素后制成的，其作用

机理是固化剂中的水分子调整剂与土壤中的水分子形成化学键，对水分子有很

强的吸附作用，运用土壤稳定固化，填充土体孔隙，形成骨架构造，从而提