生态护岸技术在中小河流修复工程中的选型优化与生态效益评估

一、引言

中小河流在维持区域生态平衡、保障水资源供应、促进经济社会发展等方面发挥着重要作用。随着我国城镇化进程加速和气候变化影响加剧，中小河流面临着日益严重的生态退化问题。传统的河道整治工程过度依赖硬质化护岸，虽在短期内解决了防洪安全问题，却带来了生态系统割裂、生物多样性下降、水体自净能力减弱等一系列问题。生态护岸技术作为平衡防洪功能与生态修复的创新手段，逐渐成为中小河流治理的核心方向。

二、生态护岸技术选型依据

2.1 河道特征分析

水流速度、流量及水位变化是影响生态护岸选型的关键因素。在水流速度较快、流量较大的河段，需选择抗冲刷能力强的护岸技术，如石笼护岸、生态混凝土护岸等。石笼护岸由装填石料的铁丝笼组成，石料间的空隙可消散水流能量，抵抗水流冲刷；生态混凝土护岸通过特殊工艺制成多孔结构，能增强对水流的阻力，减少水流对岸坡的侵蚀。对于水位变化频繁的区域，可采用植物与工程措施相结合的护岸形式，如在常水位以下采用石笼或混凝土基础，常水位以上种植耐淹植物，利用植物根系固土，提高岸坡稳定性。

地质条件对护岸技术也有相应要求。在土质疏松、易发生滑坡的地段，宜选用具有较强锚固能力的护岸技术，如土钉墙结合植被护坡。土钉墙可增强土体的整体性和稳定性，植被护坡则能进一步加固土体，减少水土流失。对于砂质土壤，由于其透水性强，可选择能有效控制水土流失且利于水分交换的生态护岸，如土工格栅植草护坡，土工格栅能增加土体的摩擦力，植草可保护坡面，同时促进水分在土壤与河道间的交换。

2.2 生态需求考量

良好的生态护岸应具备一定的水质净化能力。植物护岸通过植物根系吸收水体中的氮、磷等营养物质，降低水体富营养化程度；人工湿地型护岸利用湿地植物和微生物的协同作用，对污水进行净化处理，可有效改善河道水质。在污水排放量大、水质污染严重的河段，可优先考虑人工湿地型生态护岸，结合其他水质净化措施，实现水质的有效改善。

三、常见生态护岸技术类型及特点

3.1 植物护岸

植物护岸是利用植物的根系固土、枝叶消能来保护河岸的一种生态护岸形式。常见的植物护岸方式有草本植物护坡、灌木护坡和乔灌草结合护坡。草本植物生长迅速、根系发达，能快速覆盖坡面，减少雨水冲刷，如狗牙根、高羊茅等常用于护坡。灌木护坡具有较强的抗冲刷能力，且能提供一定的景观效果，如紫穗槐、夹竹桃等。乔灌草结合护坡则能形成多层次的植被结构，增强岸坡稳定性，同时提高生物多样性，如在坡顶种植乔木，中间层种植灌木，下层种植草本植物。植物护岸的优点是生态性好，能美化环境、净化水质、为生物提供栖息地；缺点是抗冲刷能力相对较弱，在水流速度较大的区域需与其他工程措施配合使用。

3.2 石笼护岸

石笼护岸如前文所述，由装填石料的铁丝笼组成。其优点包括石料可就地取材，降低成本；植物根系能与石笼结合，增强结构整体性和生态性；石笼内的空隙利于空气和水分交换，为水生动植物创造良好生存环境。然而，石笼护岸也存在局限性，当护岸长度较长时，石料运输可能困难，且笼内块石填充需大型设备；石笼编织工艺复杂，钢丝材料和镀层性质影响耐久性，需进行耐久性试验；局部破坏易导致石材掉落，影响结构稳定性。

四、生态护岸技术选型案例

以云南省西南某城区河流综合治理项目为例，从城市防洪、生态修复、景观提升、工程用地等方面综合考虑平衡，提出技术选型。

本工程结合现状河底高程情况，不对现状河道纵坡作出重大调整，减小开挖深度和放坡占地面积。河道横断面以满足过流为基本要求，对老城区建设空间狭窄段，清除障碍物、改建阻水建筑物，扩大行洪断面；对两岸用地富裕的河段，结合景观要求，宜采用复式断面，通过生态护岸与现状地面衔接。

技术选型：护岸型式选择上，对生态砌砖护岸、三维生态袋护岸、生态格网石笼护岸三种材料从抗冲刷能力、适用坡度、主要生态功能、单位造价、施工控制等方面进行评价。在结构安全方面，生态砌砖和格网石笼较优，结构耐久性强、经得住冲刷，结构坚固稳定、安全可靠。在景观效果方面，生态袋本身袋装土表面为黑色，整体效果较差，且绿植生长稀疏，难以持久；生态格网石笼长期运行表面会缠绕很多杂物，影响美观；生态砌砖其锁块之间孔隙能生长植物，外观基本被垂直绿化覆盖，整体效果较好。在施工质量和进度控制方面，石笼填充材料石材可在当地开采且储量丰富，但石材质量层次不齐，且石笼垒砌施工进度较慢；生态袋和生态砌砖施工工期相当，生态砌砖可以先行预制，施工质量和施工进度都易控制。综合考虑本工程护岸推荐采用生态砌块挡墙。

本工程生态砌块挡墙墙体采用自嵌式混凝土预制砌块结构，砌块尺寸为 2m× 1m× 0.5m ，砌块混凝土强度不低于 C25，砌块间连接需要用专门的锚固螺杆连接。挡墙顶高程位于常水位以上 0.3～0.5m ，墙后设 50cm 厚砂石反滤层，挡墙基础采用 C20 砼。砌块内填充碎石，填装完成后，人工操作将石块以咬合状态摆放好。表层的石块不能突出，将石块竖直放置，互相咬合。常水位以上砌块，为了保证植物生长，回填石材的缝隙需填充土砂，砌块的缝隙处以及底部应铺设土工布。生态砌块挡墙的锁嵌设计，使得砌砖之间相互咬合，相互制约，前后左右没有滑移，大大提高了承担水平推力的能力，进一步增加了挡墙的稳定性能。同时结构自身透水、透气，有利于氧气传入水中，增加溶解氧，帮助水生物和鱼类的生长，进一步促进水体自净，改善河道水质。

生态效益：该工程自2021 年实施以来，河岸结构稳定，洪涝灾害导致的直接经济损失减少，城市景观提升，滨水空间增值，生态护岸带动周边土地开发与旅游收益。生态护岸以及河口湿地对水质改善积极，通过监测水体中的氮、磷含量削减明显，水体富养化改善明显。同时，护岸植被的恢复为陆生生物提供了食物和栖息地，增加了昆虫、鸟类等生物的种类和数量，植被覆盖降低了夏季水温，鱼类产卵期延长，生物多样性明显改善。综上，该项目基本达到设计生态效益目标。

五、结论

生态护岸技术在中小河流修复工程中具有不可替代的作用。通过科学合理地选型优化，综合考虑河道特征、生态需求等多方面因素，采用多目标综合决策、因地制宜和技术组合应用等策略，能够选择出最适合的生态护岸技术方案。同时，生态护岸技术在水质改善、生物多样性增加、景观提升和生态系统服务功能恢复等方面具有显著的生态效益。未来生态护岸技术将向智能化监测、低碳材料、NbS 深度整合方向演进，其核心目标是构建“ 会呼吸的生命河岸” ，实现中小河流“ 水安全、水生态、水美丽” 和谐统一。

参考文献：

【1】 李华，张强，王刚. 林业生态修复工程的社会效益评估研究[J]. 中国林业经济，2020(02): 78-82.

【2】王明，赵刚. 林业生态修复工程对当地社区的影响分析[J]. 林业资源管理，2019(04): 67-72.

姓名：王鲁云，民族：汉族，性别：女，籍贯：云南芒市，单位名称：，单位省市：云南省德宏州 单位邮编：，研究方向：水利水电工程，职称：高级工程师（水利水电工程），学历：本科