石护坡绿化(（三）河口海岸生态护坡修复要点)

河口海岸的生态修复延伸到水环境综合整治中。生态护岸以保护和创造生物良好的生存环境和自然景观为前提。在再生生物群落的同时，建设具有设定抗洪强度的河流护堤工程，能够提高水系功能和改善水的质量，把受人类严重干扰和破坏的河道修复成为水体与土壤、水体与生物相互涵养，适合生物生长的近自然状态的河道。因而，生态护岸技术在水环境综合整治中逐步得到了应用和发展。

生态护岸是利用石头、木材、多孔环保混凝土和自然材质制成的柔性结构等构建，对河岸进行加固，防止河道淤积、侵蚀和下切，同时多孔护岸材料，为植物的生长提供了有利条件，为野生动物提供栖息地，保障自然环境和人居环境的和谐统一。透水的护岸也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。其生态护坡手段如下：

1.河岸类型对护坡形式的选择

河水流动过程中形成明显的冲刷面和回水湾冲刷型、回水型和普通型河岸。处理时依河优势，充分考虑其水动力学特征，对于冲刷型河岸，河岸要承受河水的强烈冲刷作用，特别是在洪水季节，冲刷面是河岸侵蚀和水土流失的主要区域，对其进行生态护坡的首要措施是稳固岸堤。因此，对冲刷面，必须采用隔离封闭的护坡形式，最简单的方法是砌石，考虑到整体协调美的生态要求，可以由低向高逐渐过渡堤岸形式，由外向内降低抗冲刷材料强度。

对于回水型河岸，河水流动相对缓慢，河岸主要起缓冲作用，河水流线呈螺旋型，在回水湾，污染漂浮物容易滞留。对其进行生态护坡时，重点考虑生态美学特征，强调河岸的形式变化，特别是复合生态系统培植、发育和完善，同时，可以构建局部生态景观。

对于普通型河岸，其河水动力特征介于上述两种类型之间，但是，依河道宽度的变化。普通河岸也呈现微弱的冲刷面和回水面，在设计处理时，应注意其功能特征，适当取舍，既要保证岸堤的稳固性也应注重岸堤的生态性能。

另外，河岸冲刷面一侧的河水以湍流为主，稀释和自净能力较强，抗污染负荷能力也强，回水面和普通型河岸一侧河水以层流为主，自净能力较弱，环境容量较低，容易形成典型的迟滞型污染。

2.生态护坡建设方法

（1）介质筛生态护坡

在对河堤进行护坡处理时，由内及外，向河布设粒径逐渐放大的天然石块护坡介质，临河面由粗石颗粒组成，孔隙率低，但是孔径大：内侧由细石颗粒组成，孔隙率高，但是孔径小。这样，由河向岸就形成介质筛的形式，一方面，这种结构能够有效地保护坡堤，减轻河岸冲刷、防止水土流失；另一方面，这种结构为水生多生态系统的发育创造了条件，远离河岸的微型空间内便于低级生物的繁殖，而临河的大空间内便于高级生物的生存。介质筛护坡是自然河床形式的延伸，与其他人工护坡形式相比，它更趋向于自然，节约投资和建设费用。

依据介质筛分的基本原理，确定介质筛护坡的标准形式如图10-34所示。可以看出，介质颗粒水平角小于45°，在介质筛底层外设置松木桩，在木桩外堆放防冲刷石块；在介质筛与松木桩间以及介质筛空隙间种植挺水植物。对岸坡植被景观营造，以乔木为骨架，乔灌草结合，与周围景观视廊相协调。

图10-34 介质筛护坡的标准形式

这种形式的护坡适用于水利条件较好的河段，其稳定性主要依赖于最外层卵石的大小和护角的处理。

（2）仿湿地生态护坡手段

湿地生态系统的强大功能已被广泛认同，其核心在于多生物生存条件的集成和稳定。在生态护坡处理中，可以借用湿地建设的成功经验，营造局部仿湿地系统。在回水湾和河面较宽的河段，岸堤受冲刷的压力减弱，岸堤的稳固性较强。对这类岸堤进行护坡处理时，以植被稳定技术优先，通过植物发达的根系固化土壤和堤岸。由于细介质中孔隙率大，微生物丰富，实质上已形成了沿河带状小型仿湿地生态护坡，就是在这类岸堤上完善其湿地生态系统，建立高级生命栖息的环境空间，促进生态系统的新陈代谢，同时，杜绝人类活动对生态系统的干扰。

（3）根稳定生态护坡手段

树木与草坪生态护坡存在一定差异，树木对内部土壤具有较好的稳定作用，草坪对表土具有较好的固化作用。因此，现代生态护坡往往兼顾两种模式，采用树木与草坪相结合的护坡形式。对树木根系进行稳定和固化是生态护坡的主要工程技术问题。可对其进行特别处理，即根系稳定生态护坡手段，它是通过稳定单株树木的根系来实现整体堤岸稳定的技术。根据河水的流向，可以划分出树木根系的迎水面和背水面，对迎水面一侧，采用混凝土浇注的硬处理；对背水面一侧，采用网状预留孔处理。这样处理既避免了树木根部被冲刷侵蚀，又为根系提供了物能交换的通道，从而强化对树木根系的保护，进而对河流堤岸进行保护。

3.生态护坡恢复设计

根据夹河水利规划，在维持夹河大堤现状的情况下，对陌堂橡胶坝至入海口的夹河河道两侧滨水堤岸进行生态护坡建设。依据夹河现有的岸堤情况和水利条件，采用宽体斜坡护坡技术、根稳定生态护坡技术、地理板框介质筛护坡技术和半干砌石护坡技术等对其进行改造和建设。对已做石砌护岸的河段根据具体的水利及区位等因素采取退岸方式，将其改造成1：3.0的斜坡护岸，并采用半干砌石、地理板框等技术进行岸坡稳定。对自然岸堤进行平整，保护天然植被，特别是乔木，营造宽体斜坡，扩大泄洪空间。同时，对河槽与堤坝之间的滩地进行植物修复等水土保持措施。

（1）半干砌石介质筛护岸建设

在夹河上游段的部分混凝土硬化河岸改造、构建半干砌石介质筛护岸，断面如图10-35所示。该段护岸全长约15.0km。

图10-35 半干砌石介质筛护岸断面图

为防止坡角侵蚀，沿河岸打3～4排木桩，木桩间距约5cm，在保证良好的透水性的前提下，有效地防止河水冲刷坡角；为延缓木桩腐烂，考虑将木桩完全打入水下，即要求木桩桩顶高程低于常水位。在木桩内侧浆砌高度大约50cm的卵石，卵石顶高程高于常水位约30cm，以防止涌浪对生态护岸的冲刷。考虑到系统对氮的去除，可选用沸石内嵌与卵石中，提高生态系统对氮的去除。

现场浇筑混凝土模块，在混凝土半干状态下，将大卵石置于其上，沿坡角向坡顶密实镶嵌堆放，待混凝土完全晾干后，天然石与混凝土固化为一体。在未浇筑混凝土的坡面上，石块受到其他固化石的挤压作用，也稳定在岸坡上。混凝土砌块平面尺寸约宽30cm，长50cm，其深度须满足护岸稳定要求，且间距不小于1m。卵石粒径约20～30cm。

在半干砌石上覆土30cm，移植附近相邻区域的表土，以保持覆土有机质含量，在覆土上培植草本和灌木。在条件允许的情况下，尽量保证岸坡坡度小于1：3.0。为营造生物生存栖息空间，在木桩河水侧抛石。为维持由江向岸的透视景观，乔木不应太密，在保护现有乔木的基础上，落叶与常绿搭配，临河处尽量选用垂柳等弯曲乔木。

半干砌石介质筛护岸要比干砌石护岸稳定，且具有多空隙，能够保证河水与空隙水及地下水之间的交换，空隙间填土又为植物生长提供了扎根基础。

（2）地理板框介质筛护岸建设

如图10-36所示，对夹河上游段其他混凝土硬化河岸改造、构建地理板框介质筛护岸，这种形式结构稳定性强、耐洪水冲击。断面如图10-36所示。该段护岸全长约15km。

地理板框介质筛护岸的坡角处理同上面的半干砌石介质筛护岸技术；沿修正后的缓坡倾斜面布设混凝土板框，为维持板框内松散堆积的碎石的稳定性，板框规格为1.0m×1.0m，板框采用混凝土整体现浇制作；在框格中，依介质筛原理填充不同粒径介质。框架厚度40cm，框中底层填粒径5mm，厚10cm的粗砂，其上再填粒径2cm厚10cm的砾石，砾石上面铺一层粒径6～8cm的碎石，形成地理板框介质筛；最后在板框上敷表层土30cm厚，在保护现有乔木基础上，对岸坡进行再绿化，栽植落叶乔木，覆土上间植灌木和草本植物；为营造生物生存栖息空间，在木桩河水侧抛石，并栽植柳树和芦苇等亲水植物。

图10-36 地理板框介质筛护岸断面图

（3）宽体斜坡护岸建设

如图10-37所示，在夹河下游部分软质受损河岸区域内，岸坡上植被发育较好，植物根系有效地维持了岸坡的稳定，但是略显单薄，岸上植被则遭到不同程度的破坏。因此，该段考虑主要以植被恢复为主，有效利用植被根系的固土功能和控制面源污染的功能。该段全长约15.66km，宽度设计在20～50m之间，护岸断面形式如图10-37所示。

图10-37 宽体斜坡护岸断面图

在夹河护岸方案中，堤岸坡角处采用了木桩＋植物营养体束的护岸技术，如图10-38所示。具体做法为，在岸坡坡脚嵌入直径15cm、长1.5m的原木木桩，将萌芽力强的柳树幼枝或芦苇、菖蒲等捆成一束，用木桩将其固定在河岸坡脚。在柳树或芦苇、菖蒲根系未萌发之前，主要靠植物苗木束起到临时保护河岸的辅助作用；在植物根系萌发之后，植物营养体和根系永久的护岸，达到恢复河流生态系统多样性、提高水体净化功能的最终目标。

图10-38 木桩＋块石的护岸技术设计

岸堤的小倾角将减缓河水对岸堤的冲刷作用，缓解洪峰快速迁移对下游造成的压力。坡面设计要有三维坡度变化，在水际部位设计为倒圆角坡度；在宽体斜坡护岸上采用植被稳定方法，种植柳树、水杨，白杨、榛树以及芦苇、香蒲等耐湿喜水性植物。对岸堤进行稳定；在坡面上间种景观植物，追求植物景观的多样性，在坡角下构筑水生植物，稳定护堤，保持坡角、坡面、坡顶植被的发育和稳定；保护现有沉水、浮叶、挺水、湿生植物和灌、乔木植被系统，营造纵向生态链。通过沿岸抛石，构筑岸边水生两栖类动物栖息繁衍的场所及环境，为小型动物提供避难场所。

生态护岸除了保持水土、保护河堤以及污染治理等功能外，其最主要的功能将是作为景观林以增加河道走廊的物种多样性和生态稳定性以及提高河道走廊的景观效果。所以在生态护岸的建设过程中，生态护岸的景观功能被提升到了一个重要的位置。

植物物种选取将在兼顾植物的保水护土、污染治理能力的基础上，主要考虑其景观功能。植物选取和种植时应注意高矮错列，叶色和花色相搭配，乔、灌、草分层配置，以强化防护林带的景观效果。

防护林植物的选择坚持本地物种优先的原则，同时兼顾植物的景观价值、经济价值和抗性能力。

在河滩地势较低处种植香根草、荆三棱等多年生草本植物，在河滩地势较高处栽种槐树、柳树、杨树等乔木和杞柳、紫穗槐等经济型灌木，并配置石榴、月季、玫瑰等观赏性树种。以此形成河道走廊防护林带，以增强景观效果，稳固河堤，防止水土流失。防护河堤两侧的面源污染收集和配布水沟渠，分隔河堤和修复工程，以提高河道走廊生态带的层次感，加强河道走廊的生态稳定性。

4.生态护坡修复注意问题

在建设生态沟渠及生态护岸时，应以提供生物生长栖息的生物材料为主。通过使用生物材料对受损护岸进行生态修复，这类生态修复方法一般是采用由固体、液体和气体三相物质组成的具有一定强度的多孔人工材料作为载体，利用多孔材料空隙的透气、透水等性能，并渗透植物生长所需的营养，从而恢复河岸的植被，为生物提供良好的栖息场所。利用生物材料进行修复，如图10-39所示。

图10-39 生态混凝土护岸方法

（据谢三桃、朱青，2009）

在河流护岸进行生态修复上，不仅要满足防洪排涝和生态系统健康的需求，同时也要达到景观美质和亲水和谐的功效。基于这个生态修复的要求，可以采用景观型多级阶梯式人工湿地护岸和景观净污型混凝土组合砌块护岸技术等。这类修复方法一般是以无砂混凝土桩板或无砂混凝土槽为主要构件，在坡岸上逐级设置而成的护岸形式。通过在桩板与坡岸之夹格或无砂混凝土内填充土壤、砂石、净水填料等物质，并从低到高依次种植挺水植物和灌木，从而形成岸边多级人工湿地系统，美化了河道岸坡，呈现出层层阶梯式绿色景观，同时沿护岸线可设置的亲水平台，以便人们随时的能够亲水，如图10-40所示。

图10-40 景观型多级阶梯式人工湿地护岸

（据谢三桃、朱青，2009）

陈海波等在对生态护坡在河道整治中的应用时提出，生态护坡的选择和设计应遵循水力稳定原则、生态和谐原则和因地制宜原则。顾秋平等提出，生态护坡技术应该坚持以下原则：①生态边坡必须能够营造一个适合陆生植物、水陆两生植物、水生动植物生长的生命环境；②生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求，并降低工程造价；③要尽量减少刚性结构，增强护坡在视觉中的“软效果”，美化工程环境；④进行水文分析，确定水位变幅范围，结合植物调查结果，选择合适的植物；⑤尽量采用自然的材料，避免二次环境污染；⑥布置时考虑人们的亲水要求。

在生态护坡的设计和类型选择中还需要注意以下几点：①首先要了解河道护坡的功能定位，如果待整治河道为主干行洪河道，那么就要优先考虑防洪排涝和航运对护坡稳定的需求，兼顾生态功能。在选择材料和类型时可以在迎水面边坡以传统的干砌块石为主，推广使用三维土工植被网、植被型生态混凝土、土工材料复合种植等生态护坡新技术，严格限制浆砌石或混凝土护坡。同时，还要兼顾考虑待整治河道的位置及岸边空间，如城镇河道，在考虑其生态景观功能的基础上，还要考虑其所处空间位置的有限性，如果空间有限，那么占地面积大的生态型护坡就不适合待整治河道。②了解河流底泥和岸坡的土壤状况，了解其亲水性，以便有针对性地选择护坡的类型、植被的种类以及护坡的材料。③了解河道的水质状况以及污染物排入其中的方式。对于水质要求较高、面源污染严重的河道，在设计时可以构建多级阶梯式、潜流型或表面流型人工湿地护岸系统。④河道的水文情况，尤其是水体的流速。对于流速缓慢的小型河道，可以直接利用草、芦苇和柳树等天然植物材料进行岸坡防护，这些植物都是亲水的，在潮湿环境中能茁壮成长，可以在保护岸坡的同时，创造出丰富的岸边自然生态环境。而对于水流较急、岸坡侵蚀较大的河段，单纯利用草皮、柳树和芦苇等活体材料进行护岸，容易遭到破坏，应结合土工材料、石料、木桩等坚固材料，加强护岸的稳定性和抗侵蚀性，可以选择三维网垫、混凝土框格、混凝土砌块的植草护坡等复合生态护坡。

总之，生态护坡的设计和选择应考虑河道护坡的功能需要以及各类型护坡的具体应用条件，使生态护坡和河流生态系统融为一体，形成一个有机的、开放的系统。

虽然生态护坡的应用已在国内外得到了广泛应用，但其只考虑了生态护坡对植物的需要，而忽略了动物和微生物，忽略了生态护坡作为一个完整生态系统的动态性，忽略了真正意义上的生态护坡应该是在保证边坡稳定的基础上，以营造河道边坡系统的生物多样性为主要目标。因此，现有的生态护坡技术，虽带有一定的生态色彩，却是不完善的生态护坡技术，而是生态型护坡。要想实现真正意义上的满足边坡系统对生物多样性的要求，建立能够使动物、植物、微生物共存的生态护坡，生态护坡的研究须从以下三个方面着手：

1）护坡材料。为了实现真正满足生态学要求的生态护坡，需要将护坡工程对河道的水质、水文、生态系统的影响降至最小，这就需要逐渐改进护坡所采用的材料，使生态护坡在修复水体污染、提高水体自净能力、营造生物多样性等方面发挥其生态学功能。

2）生态护坡的设计和类型。生态护坡的设计，包括护坡材料、护坡植物、坡比以及护坡结构形式的选择等。要通过试验和实践探索，研究在不同地质条件下，不同护坡材料、护坡植物、坡比以及护坡结构形式等的组合对水流流态和流速等河道水力特性的影响，对坡面稳定性的影响，对护坡生态系统恢复和重建的影响，探索出对河流生态系统影响最小的最佳组合。

3）施工方法。即使有了完美的生态护坡设计和方案，如果施工过程不能完美呈现其各要素间的结合，也会影响生态护坡的生态效果。因此，应逐渐完善生态护坡的施工方法和技巧，将生态护坡的各要素有机结合，使其生态功能充分发挥出来［31］。

烟台市在充分保护好原有的黑松植物群落海防林的基础上，在临海一侧主要种植黑松、白蜡、柽柳、紫穗槐等抗海风、耐盐碱、耐瘠土、固沙性好的树种。在相对风沙较弱的区域栽植景观效果好的银杏、合欢、栾树、楸树等乔木和黄栌、红枫、紫叶李、连翘等各种小乔木、花灌木。并合理调配乔、灌、花、草的比例，突出乔、灌木的绿化地位和绿化效果，突出季相色彩变化，注重各树种色彩、冠性等生物学特性的互补作用，栽植的植物种类达到150多种，植物多样性得到了很好的体现，基本达到了三季有花、四季常青的景观效果。