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生态护岸在湖泊治理中的应用


(a) W 型
(b) D 型
(c) T 型 图 2 护岸断面形式 Fig. 2 The ecological bank’s section form
表 1 三白荡护岸结构类型 Tab. 1 The ecological bank’s structure of Sanbaidang lake
湖岸区域
护岸类型
护岸剖面结构
护岸剖面面特点
②、④、⑤、⑥、⑨、 1○2、1○5处及湿地
①、⑧、⑩、1○1、1○3、1○4
③、⑦
自然原型护 岸、植物护岸
W 型水陆生态系统连接度较高, 无挡墙型(W 型) 群落外貌最为完整,自然性较
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2.3 湖滨带护岸存在的主要问题
受航运扰动、城镇建设的影响,沿岸多采用了混凝土的硬质护岸,破坏了水生生物的生 境,影响了湖泊生态系统的完整性。湖滨带景观单一,岸线开发缺少统一的规划。这些对维 护三白荡生态系统的稳定性都起了一定的阻碍作用。
依据 EFDC 模型对三白荡二维流场模拟,图 1 中的②、④、⑥处水流流速较大,风浪对 岸边的冲刷较严重,且湖底高程变化较大,坡度较陡,断面选择需要弱化空间的高差,采用 干砌乱石护岸,使水陆过渡顺其自然。其中干砌乱石护岸保留坡岸的缝隙、孔洞,可为三白 荡与大地之间构架水循环通道,保证水、气的渗透顺畅,并为生物提供繁殖和生长环境,有 利于三白荡生态体系的保护。干砌护岸可采用卵石、块石等材料以表达不同的护岸效果。作 为湖岸堤坡材料,它既能够防止水流将土壤冲刷,起到保护堤岸的作用,又能使植物的根系 由下而上或由上而下自由的穿越。干砌乱石护岸的建设保证了②、④、⑥处堤岸的稳定,同 时满足生态景观建设需求,使得三白荡的湖岸线景色更加优美。
图 1 中的⑧、1○1、○13、○ 14处水流流速较大,对湖岸的侵蚀较为严重,并且湖岸较陡,水 位较深,充分结合湖岸现状,该四处护岸均采用石笼护岸。石笼技术就是运用一种经特殊处 理后既具有一定强度,又具有不生锈、防静电、耐腐蚀功能的涂膜钢丝,经机械编织形成蜂 巢网箱笼后,填充石料。由于其允许堤坡面变形的特点,置于三白荡湖岸边坡和坡脚,形成
1.2 生态护岸的分类
(1)自然原型护岸。对于坡度缓或腹地较大的河段,可以考虑保持自然状态,配合植物 种植,达到稳定河岸的目的。
(2)自然型护岸。对于较陡的坡岸或冲蚀较严重的地段,不仅种植植被,还采用天然石材、 木材护底,以增强堤岸抗洪能力。
作者简介:周丹丹,(1987-),女,硕士,城市生态与景观. E-mail: zddszy1987@
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具有设定抗洪能力并具高孔隙率、多流速变化带的护岸。由于石笼的填料之间充满了空隙, 在这些空隙中填充泥土,可为植物营造良好的生长条件,使挡墙不仅能挡土、挡水,还可以 形成自然优美的生态环境,与三白荡的景观结合,使之相得益彰。
图 1 中的①、⑩处,结合其防洪、航运及生态要求,均采用混凝土沉箱挡墙。混凝土沉 箱挡墙护岸由两部分组成,水下部分为矩形混凝土沉箱挡墙,水上部分可采用植物护坡或其 它种植形式。矩形混凝土沉箱部分起护岸作用,常水位时被淹没,沉箱顶标高低于常水位下 20-50cm。矩形混凝土沉箱内填充碎石,箱顶种植水生植物,使箱体不出现裸露。水下混凝 土沉箱挡墙和水上植物护坡的结合,既满足了防洪要求,又防止了水体侵蚀岸坡,同时还美 化了三白荡的湖岸。
1 生态护岸的含义、分类及作用
1.1 生态护岸的含义
生态护岸是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸,将护岸由过 去的混凝土结构改造成为能使水体和土体、水和生物相互涵养,适合生命栖息和繁殖的仿自 然状态的护岸。它拥有渗透性的自然河床与河岸基底,丰富的河流地貌,可以充分保证河岸 与河流水体之间的水分交换和调节功能,同时具有一定的抗洪强度。
⑨处生态景观较好,但由于受到高速路的噪音污染,为了能够减轻噪音对湖泊的影响, 可采用植物护岸。根系发达的植物不但具有固堤、保土、美化湖岸的作用,同时,高大的乔 木对该处高速路车流的噪音可以起到一定的屏障作用,模仿自然群落构建乡土植物群落护 岸,建设成本比较低,生态效益高。
⑤处湖岸坡度较缓,具有一定的景观效果,因此贴合景观效果,生态护岸可设计为松木 桩护岸。松木桩护岸不但能够保证陆地与水面的物质、能量交换,同时还具有一定的景观美 化作用
③、⑦处风浪的冲蚀比较严重,结合该处景观需要,两处采用台地式来弱化空间的高差 感,护岸的台地材质选用混凝土,以保证风浪冲蚀和景观效果。混凝土材质的护岸抗水流和 冲刷能力强,可保证该处岸坡结构的稳定。
○12、○ 15处现状护岸为自然形态,自然景观较好,水流流速较小,结合现状,两处基本采 用自然原型护岸,保持自然状态,配合植物种植,达到稳定湖岸的目的。
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(3)多种人工自然护岸。对于防洪要求较高且腹地较小的河段,在必须建造重力式挡土墙 时,也要采取台阶式的分层处理。在自然型护堤的基础上、再用钢筋混凝土等材料确保抗洪 能力,如将钢筋混凝土柱或耐水原木制成梯形箱状框架,投入大的石块或插入不同直径的混凝 土管,形成很深的鱼巢,再在箱状框架内埋入大柳枝、水杨枝等;邻水则种植芦苇、菖蒲等水生 植物,使其在缝中生长出繁茂、葱绿的草木[1]。多种人工自然型护岸较之自然原型护岸和自然 型护岸具有更强的抗水流冲刷能力,能抵御更大的洪水[2]。
1.3 生态护岸的作用
(1)滞洪补枯、调节水位。生态护岸采用自然材料,形成一种“可渗透性”的界面。丰 水期,河水向堤岸外的地下水层渗透储存,缓解洪灾;枯水期,地下水通过堤岸反渗入河, 起着滞洪补枯、调节水位的作用。另外,生态护岸上的大量植被也有涵养水分的作用。
(2)保护、建立丰富的生态系统。如果在河道中形成浅滩和深潭,把岸线也做成不规则 的,即有宽有窄,使护岸有陡有缓,扩大水面和绿地,与岸边绿地、树林之间形成水面、绿 地网络,增强岸边动植物栖息地的连续性。这样就可以营造出丰富的环境条件,形成稳定、 丰富的生态系统。从而,河流的自净能力也大幅度提高。
2.2 自然环境概况
三白荡现状功能主要是防洪调蓄渔业养殖、航运、城镇景观等。三白荡是区域内重要的 排水通道,汛期具有调蓄洪水的作用,以减轻太浦河的防洪压力;三白荡入北窑港处还存在 小范围的围网养殖现象;三白荡是汾湖镇重要的水上交通枢纽;三白荡沿岸建有较多居住区、 高档会所。三白荡的东南岸即主城区部分已经建成了集商务、休闲、人居于一体的现代化城 市景观风貌带;西岸现状为部分居住及公共设施项目;三白荡北部片区的周边土地利用类型 主要是以渔业养殖为主的农业养殖区。目前,整体上形成了北部农业区、南部现代都市区的 开发利用格局。现状湖泊岸线由于城镇建设的需求,部分地区采用了直立式浆砌石护岸,滨 湖公园地段部分地区采用了生态护岸,苏沪浙高速以北地段护岸基本保持了原有的自然状 态。
(4)形成优美的风景。生态护岸不仅可以与周围环境形成相协调的河道景观,而且可以 通过保护和建立丰富的生态系统使河水清澈见底、鱼虾洄游、水草茂盛的自然生态景观。为 人们的休闲、娱乐提供了良好的场所。
2 三白荡湖滨带现状和问题
2.1 地理位置
三白荡位于江苏省吴江市汾湖经济开发区的中心地段,是汾湖境内最大的湖荡,地势由 西北向东南倾斜,地面高程在 4.0m 左右(吴淞高程),总体面积约 6.61km2,湖泊岸线总 长约 18.9km。东临南庄荡、洋沙坑、大渠荡,西临元鹤荡。
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生态护岸在湖泊治理中的应用
—以吴江市三白荡为例
周丹丹,杨姝君*
(河海大学水文与水资源学院,南京 210098) 摘要:生态护岸建设的目的是确保湖泊的基本功能,恢复和保持湖泊及其周边环境的自然景 观,改善水域生态环境。湖滨带通过选择不同形式的生态护岸进行建设,使三白荡的湖泊生 态系统进入良性循环,实现生态、社会、经济的协调发展。 关键词:湖滨带;生态护岸;生态系统 中图分类号:TV85
0 引言
生态护岸是融合现代水利学、环境学、生物学、生态学、美学等学科为一体的水利工程, 作为生态护岸的一种新概念,它以“保护、创造生物良好的生态环境和自然景观”为前提, 增强河道自净能力和生态修复的需要,在护岸工程所应具有足够的强度、稳定、安全性和耐 久性的同时,充分考虑生态效果。为此,根据三白荡的功能定位以及规划原则,以符合生态、 景观要求为原则,对三白荡各部分湖滨带护岸进行生态设计。
(3)增强自净能力。生态护岸可以增强水体的自净功能,改善湖泊和河流的水质。护岸 上种植于水中的柳树、菖蒲、芦苇等水生植物,能从水中吸收无机盐类营养物,其庞大的根 系还是大量微生物吸附的好介质,有利于水质净化;生态护岸营造出的浅滩、放置的石头、 修建的丁坝、鱼道、形成水的紊流,有利于氧从空气传入水中,增加水体的含氧量,有利于 好氧微生物、鱼类等水生生物的生长,促进水体净化,使河水变清澈,水质得到改善[3]。
三白荡的湿地为了保持其自然性,发挥湿地的生态效应,主要是采用自然原型生态护岸, 可依次种植挺水植被、浮水植被、沉水植被。
3.2 护岸结构设计
三白荡的护岸由于其结构、湖岸植被与亲水设施等要素的布置数量及布置方式存在差 别,因此,只有因地制宜地布置湖岸带断面结构,才能更好地发挥护岸在景观营造方面和湖 岸带生态缓冲方面的功能。三白荡各区域护岸断面布设见表 1,断面形式见图 2。
高,生态性较好,建设与维护成 本较低,经济性较高。
混凝土沉箱 挡墙、石笼护

单级挡墙型(D 型)
D 型结构稳定性高,坡岸抗水流 冲刷能力强,维护方便。
混凝土护岸
特殊结构型(T 型)
T 型安全性、景观性和亲水Fra bibliotek效 果较好,坡岸抗水流和冲刷能力 强,滨水视线开阔。
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The ecological bank application on the lake governance
—Sanbaidang lake in Wujiang City as an example
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