城市河道治理工作的調研報告

城市河道治理工作的調研報告

目前，城市水環境治理工作已經得到了社會各屆人士廣泛的關注，並得到了有關部門的重視，眾所周知，水環境是人類文明、生態文明的一面鏡子，自古以來人們就有着濃厚的水情結，喜歡逐水而居，濱水而棲，特別是對於常年生活在水泥森林的都市居民來講，擁有一個優美和諧的水環境更是一種強烈的渴望。在城市中蜿蜒流淌的條條河道，不但是防洪排澇的重要通道，也是城市景觀建設的重要要素和城市生態系統的重要組成部分，直接影響着一個城市的經濟社會發展和生態平衡，關係着廣大市民的生存環境和生活品質。建設人水和諧的河道生態系統，打造水生態良好、水景觀優美、水文化豐富的親水型宜居城市已成為許多城市的發展目標。

水環境的治理和水邊環境建設包括了截污、清淤、護岸、綠化等內容。人們對水環境綜合治理的污水截流、清淤、底泥處理、兩岸綠化等方面的內容做了不少研究。對新建河道的護岸結構在生態方面的研究也有了起步。國外在這方面的研究比國內起步要早，日本XX年前就開始提出“新水”的概念，並且在生態護坡結構方面做了實踐；荷蘭也正在規劃和建設21世紀的人與自然和諧的水環境。本文擬對原有城市河道的護坡結構進行分析，在充分吸收國外在河道整治方面和其他領域生態護坡的經驗基礎上，探討河道生態護坡結構新方法，從而為城市水利向環境水利和生態水利轉化提供參考。

一、原河道護坡結構形式對環境與生態的影響分析

（一）原河道坡面結構形式

長期以來，人們比較注重河道本身的功能，如行洪、排澇等，因此河道斷面形式單一，走向筆直，河道護坡結構也比較堅硬，其主要考慮的是河道的行洪速度、河道沖刷、水土保持等。因此，河道的護坡結構主要採用漿砌或幹砌塊石護坡，現澆混凝土護坡，預製混凝土塊體護坡，或現在比較流行的土工模袋混凝土護坡等結構。

（二）原結構形式對環境與生態的影響

原有的河道護坡和護岸結構形式是在一定歷史條件形成的，它在約束水的行為，防止水土流失方面作出了較大成績，為廣大人民創造了一個相對安全的生活和發展空間。但是，其在對保護水的自然清潔和維持人與水環境的和諧方面影響較大。

1、對景觀環境的影響整齊劃一的河道斷面、筆直的河道走向，固然是一種景觀，但是它與現代人們追求的迴歸自然的景觀需求不相一致。昔日的碧水漪漪、青草幽幽、白帆點點的景象被堅硬的護坡和擋牆破壞得無影無蹤，人們只能越過灰白高聳的混凝土擋牆才能看到有幾條混凝土駁船在污濁黑臭的河裏發出噪人的嘟嘟聲。這與現代城市河道周邊無論現代或古典的建築藝術都極不相稱，與周圍環境也極不相協調。而且一旦這些結構遭到破壞以後，環境景觀就更差了

2、對人類生存環境的影響我們暫且不説護坡及擋牆內材料（包括鹼化骨料）的水化反應、炭化反應及各種添加劑（如早強劑、抗凍劑、膨脹劑等）在水中發生反應對水質和水環境的影響，就是讓人們長期生活在上述這種灰色、生硬、沒有活性的混凝土牆體中，人們的身心健康也會遭到侵害。在這種結構保護下的河道失去了河道原有的水邊環境和水環境的功能，人們失去了娛樂、休閒和親水的好去處，城市也因之失去了靈氣和精神。由於黑臭的河水、乾燥的空氣及生活環境色調的影響，人們的心情等遭到嚴重破壞，身體感覺缺少了活力，工作也失去了動力。所以説，原有的護坡及護岸結構形式對人類生存環境造成了較大的影響。

3、對生態環境的影響原有的護坡和護岸結構對河道坡面採取了封閉的形式，河道中的生物和微生物失去了賴以生存的環境，很難生存下去，因此河道的自淨能力遭到了破壞。同時各種水生植物也難以在堅硬的結構坡面上生長，各種水生物也因失去了生存環境而無法生存。整個生態系統的食物鏈就因一層堅硬的護坡結構而斷開，生態環境因此而破壞，生態就失去了平衡。更有甚者，有的河道護坡和護岸結構還採用了全斷面護砌的結構，後果就更加嚴重，趨向就更加惡劣。

二、生態護坡結構方法探討

上述情況可以看出，硬性材料的護坡和護岸結構對城市的許多方面均產生了較大的影響，城市河道的護坡和護岸結構改造有必要推行一種生態型的護岸結構形式。在現在各大城市大型河道整治的同時提出對原有河道護坡和護岸結構改革非常必要，下面就國內外一些經驗和筆者的一些初步設想作一介紹。

（一）採用新型材料

在科學技術飛速發展的今天，新型材料和新技術必將作為我們河道護坡和護岸結構改革的主要源泉。在國內和國外相繼出現了一批用於生態方面的材料和技術，如水力噴草技術、土工材料綠化網、植被型生態混凝土、水泥生態種植基、土壤固化劑等等。雖然它們起源時不一定用於河道護坡和護岸結構方面，但在河道護坡結構使用上可以借鑑和參考。

（二）生態護坡方法探討

1、發達根系固土植物發達根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，國內外對此研究也較多。採用發達根系植物進行護坡固土，即可以達到固土保沙，防止水土流失，又可以滿足生態環境的需要，還可進行景觀造景，在城市河道護坡方面可借鑑。固土植物可以選擇的主要有沙棘林、刺槐林、墨穗醋栗、黃檀、胡枝子、池杉、龍鬚草、金銀花、紫穗槐、油松、黃花、常青藤、蔓草等等，在長江中下游地區還可以選擇蘆葦、野茭白等，可以根據該地區的氣候選擇適宜的植物品種。

2、土工材料複合種植基

(1)鐵絲網與碎石複合種植基。鐵絲網與碎石複合種植基主要由鍍鋅或噴塑鐵絲網籠裝碎石、肥料及種植土組成。鍍鋅鐵絲網籠容易鏽蝕，在河道護坡方面一般不宜選用，而應選用耐鏽蝕的噴塑鐵絲網籠。鐵絲網與碎石複合種植基一個最大的優點就是它比較適合於流速大的河道，抗沖刷能力強、整本性好、適應地基變形能力強，避免了預製的混凝土塊體護坡的整體性差和現澆混凝土護坡與模袋混凝土護坡適應地基變形能力差的弱點，同時又能滿足生態型護坡的要求，即使進行全斷面護砌，生物與微生物都能照樣生存。國外在這方面已有較多工程實例。鐵絲網籠可以做成不同形狀，既可以用作護坡，又可以做成砌體擋土牆。

(2)土工材料固土種植基。土工材料固土種植基可分為土工網墊固土種植基、土工格柵土種植基、土工單元固土種植基等多種形式。

土工網墊固土種植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料製成的網墊和種植土、草籽等組成。固土網墊是由多層非拉伸網和雙向拉伸平面網組成，在多層網的交接點經熱熔後粘接，形成穩定的空間網墊。該網墊質地疏鬆、柔韌，有合適的高度和空間，可充填並存儲土壤和沙粒。植物的根系可以穿過網孔均衡生長，長成後的草皮可使網墊、草皮、泥土表層牢固地結合在一起。固土網墊一般可由人工鋪設，植物種植一般採用草籽加水力噴草技術完成。這種護坡結構現在運用較廣，如上海浦東國際機場圍海大堤工程、上海化學工業區圍海造地工程的護坡均採用了此形式。

（3）土工格柵固土種植基主要是土工格柵進行土體加固，並在邊坡上植草固土。土工格柵是以聚丙烯、高密度聚乙烯為原料，經擠壓、拉伸而成，有單向、雙向土工格柵之分。設置土工格柵，增加了土體摩阻力，同時土體中的孔隙水壓力也迅速消散，所以增加了土體整體穩定和承載力。而且，由於格柵的錨固作用，抗滑力矩增加，草皮生根後草、土、格柵形成一體，更加提高了邊坡的穩定性。

另外，現在又出現一種土工單元固土種植基，即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片狀材料經熱熔粘接成蜂窩狀的網片整體，在蜂窩狀單元中填土植草，達到固土護坡的作用。

3、植被型生態混凝土植被型生態混凝土是日本近年在河道護坡方面作出的`研究，主要由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土組成，多孔混凝土由粗骨料、混有高爐爐渣和硅灰的水泥、適量的細料組成，是植被型生態混凝土的骨架。保水材料常用無機人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物。表層土鋪設有多孔混凝土表面，形成植被髮芽空間，同時提供植被髮芽初期的養分。在城市河道護坡或護岸結構中可以利用生態混凝土預製塊體做成砌體結構擋土牆，或直接作用為護坡結構。

4、水泥生態種植基水泥生態種植基在國內國外均有研究。它是由固體、液體和氣體三相組成的具有一定強度的多孔性材料。固體物質主要包括適合於植被生長的土壤、肥料、有機質及由低鹼性的水泥、河砂組成的膠結材料等。在種植基固體物質間，由稻草秸稈等成孔材料形成孔隙，以便為植物提供充足的水分和空氣。在種植基內還可填充保水劑，保持植物在常日照坡面能很好生長。

5、土壤固化劑高性能土壤固化劑在國外日本等國家應用於工程領域已經有30多年的歷史，廣泛應用於道路工程、土木建築工程、環境保護工程、農田水利工程，固化處理各種污泥。但固化劑做為我國90年代引進的高新技術產品，在北京地區乃至全國大面積用於河（湖）底固化尚屬首次。固化劑是以水泥主體摻入特殊的激發元素後製成的，其作用機理主要是固化劑中的水分子調節劑與土壤中的水分子形成化學鍵，對水分子有很強的吸咐作用，利用土壤穩定固化，其中含有微晶核，通過晶核配位，在土顆粒孔隙中生成針狀晶體，填棄土體孔隙，形成骨架結構，固化劑中的固化分子通過交聯形成三維網狀結構，從而提高土壤的抗壓、抗滲、抗折等性能指標。

在城市河道治理中遇到了防止水土流失需要硬質河底與水生物繁衍需要軟質河底的矛盾，因此要求最好採用兩者能同時兼顧的材料。解決上述矛盾，土壤固化劑就是其中較好方法之一。固化劑既具有硬化土壤表面與混凝土近似的性能又有鬆軟的下層近似於土壤的性能，所以使用固化劑的結果能夠使河底土層表面結殼，從而達到既固土保沙作用，又使底層利於水生物繁衍生殖，滿足生態需要。

在城市河道治理中，河道生態護坡結構已被許多人所需求和採納，並在大力推廣之中，本文是吸取國內外有關城市河道整治和其他領域生態護坡經驗的基礎上，提出了對城市河道整治坡面採用生態護坡結構的一點初步設想，以便為城市水利向環境水利和生態水利轉化提供參考。探討河道生態護坡結構方法可以借鑑其他領域生態護坡的經驗，同時需要廣大技術人員研究新的合適於河道護坡特點的新技術、新方法，也需要政府部門的大力支持。