生态网格在山东黄河河道整治工程中的应用

　　摘要：黄河河道整治工程是黄河防洪建设的重要项目，它对控制河道的走向、抗御水旱灾害、保障经济社会安全发挥了重要作用。“生态网格”技术是环保经济下诞生的产物，与传统护坡结构比较起来有其自身优势，逐渐成为河道整治工程的首选结构型式。本文对传统护坡结构和生态格网进行优选分析，提出了今后的工程建设中应逐渐重视生态问题，加快生态护坡的推广和应用，保护河流的健康生命。
　　关键词：河道整治，险工，控导工程，护坡结构，生态格网护坡
　　1．山东黄河河道整治工程概况
　　山东黄河河道整治工程主要包括控导工程和险工两部分，现有堤防险工、控导工程370余处，坝、垛、护岸约10000道，常年靠水的有3000多道。这些工程在控制河势、疏导水流、防洪等方面发挥了重要作用。
　　山东黄河河道整治工程主要由险工、控导及护岸工程组成，结构形式一般由土坝体、护坡(坦石)和护根(根石)三部分组成。坝垛按护坡块石铺放方式分类，可分为砌石坝、扣石坝和乱石坝三种，他们存在各自的特点：砌石坝为重力式挡土墙结构，坝面整齐美观，整体性好，抗冲能力强；缺点是坝坡陡，外坡为1:0.35左右，坝前冲刷坑深，稳定性差，易发生整体滑塌的大险情，依靠较大的根石断面维护坝的安全，不经济，并且难于改建，抢护困难，此坝型目前仅占山东黄河全部坝岸的8%左右。扣石坝和乱石坝为山东黄河河道整治工程较常见的型式，扣石坝坝外坡1:1，内坡l:0.75，乱石坝外坡1：1～1:1.5，内坡1:0.75～1:1.25。这两种坝岸的优点是坝面坡度较缓，稳定性好，出现整体滑塌的险情少，坝前冲刷坑浅，基础变动适应性强，险情易于发现，尤其是乱石坝可以随下蛰、随加修，并利于加高改建。但在河势变化较大的河段，基础不稳固，坝身易发生溃膛、塌陷，抢险频繁。
　　这些工程都采用传统护坡型式，以石料、水泥等硬性材料为主要建材，在设计上从安全、经济等角度出发，主要以力学因素去考虑边坡的稳定，没有考虑生物的多样性，忽略了生态修复，对边坡生态功能的恢复更加困难，而且外观上是裸露的石头，与自然环境不协调。
　　2．生态网格简介
　　现在的生态网格结构是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳高镀锌钢丝、铝锌合金涂层钢丝或包覆PVC的以上同质钢丝使用机械编织成网片，再根据工程设计要求由专用设备裁剪，加强，制作而成的不同规格的格网制品，按照设计要求和施工规范连接组装，并装入块石等填充物，使之成为有规则形状和一定重量的集体砌体，砌体施工完成后，网箱中石缝内会通过自然力积满泥土，植物可以自然长出，也可人工培植，生物可于块石空隙栖息，可谓水人和谐它使工程结构和生态环境融为一体，是工程结构回归自然的首选方式。
　　生态网格结构有悠久的历史，早期范例是我国的都江堰水利工程，其中传统结构如“竹笼”、“羊圈”以竹木为材料，用江河中的卵石构成完整的建筑构件，是传统意义上的生态网格结构。现代的“生态网格”工艺科学地发展了都江堰使用的工艺，具有深厚的历史底蕴。
　　3.生态网格的优势
　　(一)生态优势
　　“生态网格”的结构具有透水性及过滤功能，对周围的环境生态寿命有重要意义。若应用到河道整治工程中，由于网箱的过滤作用，水流中的淤泥得以沉淀于网箱内的石缝中，可以促进植物的生长，这不但能加强网格结构与基础的结合，在保护堤岸的同时恢复了生态平衡，使水体与土体间的水源得以循环，让动物、植物与人类和谐共生。
　　（二）施工养护优势
　　使用格宾网具有施工快，当基础开挖完成后石笼建筑物即可一次建成。控导工程施时，中水中进占完成后即可进行生态格网施工，避免在河道和海滩建筑围堰，减少排水费用。在无水地区施工，经过铺网、填石和连接加固即可完成。由于生态格网网箱制作过程可在工厂完成，网箱安放就位，就可填筑石料，进行施工。生态格网结构易维护，各个网箱是一个个独立的立方体，当某个立方体一旦因网格破坏而引起石块松动，甚至被水流冲走时，只是有限的、局部的。又因双向交织的铁丝网的局部损坏不易扩展，维修十分简便。仅须把局部损坏的网格修铺好重新填满石料即可继续使用。
　　（三）经济优势
　　采用热镀锌工艺制成的高镀锌低碳钢丝，使用寿命可达40~50年，如果在外表加涂塑料高分子优化树脂膜（pvc），使用寿命可延长50~70年，并且防锈，防静电。网箱的长寿命使工程循环建设周期延长，从宏观上节约了开支。网箱的填充物在有条件的地区可以就地取材，可采用粗加工的小块石甚至道渣或者拆下的旧砼碎块，坝垛改建也可直接利用原有的护坡石料，只要能满足抗风化名具有高强度，粒径较“格宾网”网片的网孔大就可以，石材要求上较乱石和扣石护坡低。“生态格网”结构对地基处理要求较其他结构低，因而在土质、基础较差的地段，可以大大节约地基处理费用，工程施工不需购进大量的模板和机械设备，工程速度快，工程造价相应较低。“生态网格”护坡工程的造价接近并低于浆砌块石造价，并低于砼及浆（灌）砌块石结构。
　　4.小结
　　生态格网技术是环保经济下诞生的产物，较好地实现了工程结构与生态环境的有机结合，与传统护坡结构比较起来有其自身优势，因此在世界范围内已经成为河道整治兼顾环境保护工程中的首选结构型式。相信今后也会逐渐应用到山东黄河河道建设中来，近几年，黄河下游进行了大规模的堤防工程建设，在抗御水旱灾害、保障经济社会安全、促进工农业生产持续稳定发展等方面发挥了重要作用，在今后的工程建设中应逐渐重视生态问题，积极探索水利工程有利于生态的工程模式，实现水利工程与生态环境的协调发展，保护河流的健康生命。