生态工法在北京凉水河干流综合整治工程中的应用

摘要：凉水河干流综合整治工程作为北京市政府2004 年56 件实事之一，在防洪保安的前提下，充分考虑了河流的生态、环境功能，在河道护岸建设中运用生态工法理念，因地制宜地采用了形式多样的生态护坡和亲水护坡，避免了传统的河流人工渠道化，保持了河流的自然蜿蜒形态，遵循了河流的自然地貌特征。工程主体于2006 年完工，经过3年的运行，各项功能均达到了设计预期，效果极为显著。

关键词：生态工法；河道；护岸综合治理；凉水河

中图分类号：TV85 文献标识码：B 文章编号：1004－7328（2009）05－0072－02

1 工程概况

凉水河水系位于北京市南郊和东南郊，干流发源于石景山区，流经海淀、宣武、丰台、大兴、朝阳、北京经济技术开发区、通州等区县，于通州区榆林庄闸上游汇入北运河。工程整治范围为凉水河干流莲花河暗涵出口－旧宫桥下游开发区1 号橡胶坝，总长19.31 km。

凉水河干流综合整治工程采用先进治河理念，在北京市河道治理中首次将生态治理放到重要位置，在提高河道行洪排水能力、还清河道水质的前提下，充分考虑了河流的生态、环境功能，抛弃了以往单一的块石护坡和直立式挡墙护岸，采用了形式多样的生态护坡和亲水护坡，并布设了人工湿地和景观跌水，在防止引水对河道的冲刷及水土流失的同时，又营造了多元生态环境，达到了引水、景观、旅游和生态环境相协调的效果，实现了人水的和谐统一。

经过几年的建设，工程现已投入运行使用。从运行情况来看，工程明显提高了河道的防洪标准，改善了河道生态环境，降低了河道运行管理的难度，在拉动区域经济发展和提高居民生活质量及健康水平方面起到了积极的作用。

2 河道防护设计理念

常见的河道护坡有浆砌石护坡、干砌石护坡、现浇混凝土护坡和预制混凝土块体护坡等。传统的护岸是将整个河岸表面封闭起来，隔绝了水体与土壤之间的物质交换，影响了生态平衡，加速了居民生存环境的恶化。凉水河干流综合整治工程在护岸设计时摈弃了这种传统的做法，而是以“安全、资源、环境、景观”协调发展为理念，通过改善水质、营造水景、修复生态，创造“安全、舒适、优美”的水环境，使工程水利向资源水利、生态水利和环境水利转化。

（1）工程安全：凉水河干流具有引水和排涝功能，护岸的设计首先应考虑工程安全，满足岸坡稳定要求，能控制河势、防止水土流失，减少河道淤积。

（2）生态要求：以接近、模拟自然为建设理念，充分考虑动植物的生存环境，尽量减少对环境的破坏。护岸建设，应考虑河道作为动物栖息地的功能以及其过滤、屏蔽、交换和通道作用。

（3）景观环境：岸堤是河道水环境的基本要素，是河道滨水景观的基础。护岸应因地制宜，依自然地形、地貌、环境建设现代人文景观，与“碧水漪漪、青草幽幽”的沿河自然景观相协调。

（4）人居环境：凉水河干流两岸有许多居民区，工程要考虑居民生活水平日益提高而产生的对生活环境的更高要求，建设优美的环境，为人们创造娱乐、休闲和亲水的条件，改善人居环境。

（5）经济方便：工程造价和施工方便也是河道护岸设计时需要考虑的重要因素。

3 生态工法介绍

根据以上设计理念，凉水河干流综合整治工程针对不同河道区段采用了不同形式的护岸。

（1）直立式块石挡墙护岸：直立式护岸可以有效地控制河势，抵抗冲刷，避免造成水土流失，减少河道淤积，而且使用寿命也相对较长，所以在本工程中仍有应用。凉水河干流城区河段主要采用直立式浆砌石挡墙护岸，一方面减少工程占地与房屋拆迁，降低工程造价；另一方面也可有效地保护河道宽度，制约违章建筑侵占，防止污水流入河中。

挡墙砌筑时，将块石砌为插花形式，并在挡墙临河侧种植一些水生植物，以改善视觉效果；两岸根据城市绿化要求，采用街头绿地的种植形式；在小区周边则修建一些亲水平台和水景设施。

（2）斜坡式护岸：凉水河干流在穿越圩塘和地形允许的地段时采用斜坡式护岸。依据原地形地貌，不改变原河道走向，在水位变化区采用干砌块石或蜂巢格网护垫；在常水位以上区域覆土，种植三叶草、高羊茅等草种，以保持水土和美化景观。在局部河段还采用了自然式护岸，在水中抛掷块石并种植有防浪作用的芦苇、菖蒲等耐湿喜水性植物，在岸上种植发达根系植物，以护岸固土，保护河堤及生态。

（3）蜂巢格网挡墙：凉水河干流在南护城河分洪道口以下部分河段，采用台阶型蜂巢格网挡墙护岸，并在平台上栽种植被。蜂巢格网挡墙能够在软弱地基上施工，可很好地适应地基变形，透水性好，能有效地降低墙后地下水位。

（4）复式断面：凉水河干流流经广外大街一带河段受到一定的地形限制，不能采用斜坡式护岸。为有效利用该河段原有的部分直立式挡墙，在这些河段采用复式断面，将直立式护岸和斜坡式护岸有效结合，设置二级亲水平台或行人道，以增强其亲水性。滨水行人道两侧种植香樟、垂柳等特色花木，平台以上斜坡种植草皮，进行立体绿化。

（5）亲水景观平台：凉水河干流在穿越南三环路和永南路等局部地段，结合城镇景观建设，将护岸建成亲水平台和亲水走廓，扩大绿化范围，增加景观节点。同时，建造亭、廊、缆绳、景墙、景观柱等构筑物，并利用滩地建设人工湿地，为人们提供休闲、观景、活动的场所，把河道建成集排涝防洪、绿化、景观、休闲、旅游等多功能为一体的复合生态系统。

（6）护岸种植：传统的护岸种植形式较简单，作用以固土护岸为主。凉水河干流护岸植物种植采取多层次与多样化植被群，以丰富河岸的生态形式和景观。基本草种、树种和花的选择，以本地适生品种为主。

直岸种植，主要是滨河及护岸垂直绿化，采用亲水河岸的处理方法模拟自然形态。因驳岸为垂直硬体结构，所以种植范围主要在堤上和河岸两侧，以栽植多排乔木为主，岸缘种植藤、蔓类植物，种植带宽度视河边宽度、深度而定。对坡岸和台阶式岸堤，在静水与浅水河道的硬体坡上自然堆土种植。根据水位情况，从水生、湿生到旱生布置各类植被，形成多层次的种植面，使河道亲切、整齐、美观。

自然式护岸则种植根系较发达的植物，以防止水土流失，既有较好的生态环境效果，又可结合景观进行造景。

4 工程生态环境功能

凉水河干流综合整治工程建设过程中，导入了生态环境理念，对生态岸堤的结构、形式进行了因地制宜的优化，实现了工程与生态、景观的有机统一。通过河道和自然生态系统中的物理、化学和生物的共同作用，以保证气候系统、水文循环、食物链、养分循环及能量交换。

不同形式的生态护岸、亲水平台和人工湿地，使河道有宽有窄、护岸有陡有缓和岸线呈不规则的天然形态，增加了沿河景观的变化，延伸了河道水生态系统的空间，增强了生态系统的功能，体现和丰富了生态文化。格宾及干砌石护坡的多孔性构造，有利于水与土体的自然交换和植被的生长，为河道中的生物和微生物提供了赖以生存的环境，保持了生态系统的平衡，河道与岸边绿地、树林之间形成水、绿网络；在水边设置天然石块种植水生植物，既能固岸、固泥、涵养水源、净化水质、减少水分蒸发，又能营造出丰富的自然生态水环境，形成生态与环境融合的河堤景观，且不同季节植物的不同形状和颜色还可形成植物景观的多样性，使凉水河干流生机盎然，富有自然情趣。

治理后的凉水河既是一条自然生态河道，又是一条滨水景观长廊。清清的河水中，鱼虾洄游、水草茂盛，给附近小区增添了几分灵气和精神，成了人们休闲、亲水的好去处。

5 结语

凉水河干流护岸建设统筹兼顾，使工程建筑与生态环境有机结合，在生态护岸建设方面做出了一些探索。

（1）生态护岸应能恢复和保持河道及其周边环境的生态功能和自然景观，美化工程环境。

（2）通过扩大水面和绿地、增加生物的生长区域，可以改善自然环境、生态环境和保护水质；采用木材、石头、砂子等天然材料的多孔性构造，为生物提供了一个安全的生长空间。

（3）在河岸护坡中结合坡岸绿化种植，根据水位变幅、气候、土壤等条件，在不同区域种植不同的适生植物，可多考虑采用水生植物。

（4）水边景观应与周围环境相协调，保持连续性、自然性。通过水边的台阶、缆绳、绿地、亭台等设施营造亲水空间，考虑人们的亲水要求。

作者简介：张敏秋（1975－），男，工程师，主要从事水利规划设计工作。