摘要：植物是航道生态系统的必要组成部分，在净化水体、调整气候、稳定土壤、营造景观以及为航道内水生生物提供栖息场所等方面有不可代替的作用。利用植物的生态功能，开展航道生态带植物措施设计，其功能实现性和环境融入性功效明显。本文主要分析运河航道开发过程中生态带建设技术方案。

关键词：运河航道;生态护坡;生态航道;船行波

引言

随着京杭运河绿色航运示范航运示范区建设逐渐落地，前期航道环境提升工程、先导段等示范工程的开展，特别是苏北运河高等级航道的论证规划，交通运输管理部门对航道生态护岸建设进行了一系列的探索研究，内容主要集中在航道生态护（岸）坡结构形式、水岸过渡范围内泥土稳固、绿化树木植物优选、生态环保材料应用等方面，但是这些研究并没有系统梳理和总结多功能协调的护坡关键技术，限制性航道内大型道船舶航行时，船行波会对护岸（坡）造成较大影响。本文通过研究运河航道船行波对岸坡的作用及破坏机理，研究不同形式生态护坡的消波能力，总结了岸坡防护、消波、生态景观等多功能协调的护坡关键技术。

1、河道生态带植物功能述要

保持河岸结构的稳定：植物可以减缓水流侵蚀河岸防护设施，在降水及汛期水流对航道护岸（坡）冲刷时，稳固水岸过渡区域泥土，减少水土流失，延长航道护岸（坡）等航道设施的使用寿命，从而减少护岸坍塌、航道淤积等危害航道通航技术尺度现象。保护生物多样性：相当数量的植被群落为水体中的许多动植物物种提供了繁殖和生活条件，有利于动植物群落的生存或相互结合。净化水环境：航道生态区的植被可以大大减缓流速、停滞、过滤、渗透，促进污染物吸收。植物根系和区域微生物可以逐步降解水中的有机物，大量降解硝酸盐、磷、氮等成分，从而提高流域水域的透明度，恢复水域，提高水质。保全生态景观价值：生态河道带植物功能的正确应用和设计有利于形成河流建设区，利于形成水中多生物，岸上多绿色，工法与自然融合，环境融入，人水相亲的航道工程景观效果。

2、构建城市生态廊道的重要国际经验

依托航（河）道景观建设，建设城市生态走廊，目前已经成为发达国家通行做法。城市生态走廊是具有生态服务功能的线性或区域性景观要素，如生物多样性保护、污染物过滤和土壤侵蚀防治。城市生态走廊建设的早期理念是城市规划与景观生态一体化的产物。城市化不可避免地导致不透水地面的扩散，大大降低了生态空间的比重，使城市地区从原来的生态绿地退化为钢筋混凝土建筑和水泥路面等灰色基质。因此，欧美等国在城市规划中引入了景观生态学思想，在城市重点地区建设了生态走廊和斑点，优化了城市生态空间。Forman的一系列景观生态学经典作品提出，不同区域的城市生态空间可提供不同的生态系统服务功能，小斑点和大斑点应结合均匀分布，同时可通过走廊连接斑点，并在人类活动的边缘区域布置一些人工块。这些景观格局调控理论已应用于伦敦的生态建设中，伦敦城市生态空间呈现出一个整体的径向形态，其中中间的绿地小而分散，而郊区又大又相连。研究表明，伦敦的这种生态空间格局有助于改善生物多样性养护、热岛缓解、娱乐休闲等城市生态空间的服务功能。从发达国家的经验来看，一些国际大都市的城市生态走廊已成为城市化地区生态系统服务的主要提供者，而哈德逊河岸公园和纽约中央公园等城市生态走廊的关键节点甚至成为整个城市的生态标志，在提高城市生态质量方面发挥着关键作用。

3、生态护坡及生态航道设计

3.1生态护坡设计原则

总体性。生态护坡的结构形式设计应考虑运河沿线环境、地质、气候、水流等自然条件，同时考虑船型尺度、船舶密度等相关因素，为了最大程度保护运河沿线生态环境，创造自然和谐的生态环境，最终使运河可持续发展，要系统谋划、因地制宜选用生态护岸结构。耐久性。运河生态护坡结构在耐久性方面主要体现在稳定、可靠和安全方面，要对运河护岸防护、水土保持、防止岸坡冲刷和船舶撞击起一定作用。经济性。运河生态护岸要根据当地的自然、施工、材料来源等条件，充分利用原河道，减少拆迁和土方开挖，减少工程投资。运河生态护岸设计思路中要充分加入人性化设计，人们的亲水想法应尽量实现。运河中增加亲水景观护坡。运河生态护岸要注重采用新工艺和新材料，设计中要增加体现生态功能的护岸系统。

3.2生态护坡消浪能力分析

在通航河道中船行波通常是破坏河道岸坡稳定的主要因素，通航船舶吨级越大，船行波对岸坡的淘刷、侵蚀作用越强，要重视护坡结构的消浪能力ꎮ根据目前国内外关于生态护坡消浪能力的研究成果，主要的消浪措施有以下两类：植物消浪，植物具有一定的摆动、壅水和消耗波能效应，利用植物的上述效应可以起到护坡消浪作用。透空结构消浪，利用消浪孔、非光面预制块消浪或采用空箱与插板组合透空结构消浪。

3.3复合型生态航道设计

航道建设中除需要研究适宜的植物外尚需研究合适的护坡结构形式，生态护坡结构应满足河堤稳定性的要求，同时美化工程环境，尽量减少对运河沿线动植物生存的影响，考虑生物的安全生长空间，水下护坡结构应考虑设置多孔性构造，在水位变幅范围内，护坡应根据不同部位选择不同的植物，护坡结构应尽量选用自然材料，避免产生环境污染，护坡建筑物应考虑人性化。满足人们的亲水理念，生态护坡的设计需要结合人工水道设计理论与方法。通过调整断面系数及航道断面形状，尽可能降低船行波波高，减少船舶对岸坡的影响。另外，在船舶通行密度高的航道，船舶航行会对水生生物造成重大影响，因此有必要建设一批锚地、服务区、船舶专门掉头回旋区域，同时开辟一块区域供水生生物栖息，创造适宜动植物、微生物生长的环境。

3.4设计河岸缓冲带

除了提供生物多样性功能外，近年来一些研究还试图利用生态走廊为城市提供更多的生态系统服务，特别是在提高生态环境质量方面发挥更大作用。通常，生态缓冲区建在河岸上，形成蓝色绿色生态走廊。岸缓冲区最初是从岸管理措施的角度定义的，也称为植被过滤区、植被保护区、植被缓冲区等。它是欧洲和美洲等岸外研究和管理水平较高的国家的一个普遍概念，在国际上被广泛称为最佳管理措施（BMPs）。Muscutt系统地确立了缓冲区概念，这一概念指的是土地污染源潜在区域与被森林、草地或湿地复盖的接收水域之间的一个区域，能够有效地采集和过滤土壤表层物质，通常以带的形式存在。一些国内学者还指出，滨水区有许多功能，其中缓冲区的主要功能是拦截和接收污染。它属于浅水区，河岸缓冲区的结构和功能明显不同于山区。山岸两侧的地形通常陡峭，装配相对狭窄，缓冲区宽度狭窄。降雨后，缓冲区产汇流时间短，流速快，水流集中，地表侵蚀强度高，污染物截流能力差。但平原河网地区一般平坦，缓冲区广，斜坡小，植物生长密度高。降雨径流在这一地区完全受阻，速度降低，其污染物也可以有效拦截。

结束语

航道底宽、水深、弯曲半径均对岸壁波高和压力有影响ꎬ其中航道水深是最关键的影响因素。考虑生物的安全生长空间ꎬ护坡结构应考虑设置多孔性结构。护坡结构形式选择要综合考虑水岸相互作用和生态要求。在船舶通行密度高的航道，船舶航行会对水生生物造成重大影响，有条件时应单独开辟一块区域供水生生物栖息，创造适宜动植物、微生物生长的环境。

参考文献

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