生态格网工艺在木兰陂北干渠整治工程中的应用

生态格网工艺在木兰陂北干渠整治工程中的应用陈志祥【摘要】近些年来，随着社会发展与经济进步，对环境的破换越来越严重，人们开始注意到环境保护的重要性，经济建设应该与生态保护相结合，尤其是在水利工程当中，对于河道堤防的建设越来越重视。

在不断加强堤防的稳固的基础上越来越重视其城市绿化功能与环保功能，生态护岸是顺应人们对于环境的重视而产生的，生态格网就很好的将工程结构与自然环境进行结合，做到将工程项目更好地回归自然，是首选的堤防施工技术，生态格网由于具有稳定性、生态型、抗震抗冲刷性，因此被越来越多的用于堤防工程，文章就对生态格网工艺在河道治理工程当中的应用进行介绍，并以木兰陂北渠引水口河段的生态治理为例进行研究。

【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2016(044)006【总页数】4页(P132-134,172)【关键词】生态护岸;生态格网;河道整治;木兰陂【作者】陈志祥【作者单位】福建省莆田市木兰溪水利管理处，福建莆田351100【正文语种】中文【中图分类】TV85传统的河堤边坡防护只关注边坡修护的防涝性能与稳定性，很少考虑传统的硬质化护坡对于河道生态环境的破坏性，以及对于生态景观的破坏；现代人们越来越倡导人与自然的和谐，因此对于河堤边坡防护工程的生态性越来关注，人们对于城市河道防护工程的生态性越来越重视，因此生态格网这种生态新技术越来越受到工程单位的重视，越来越多的现代实力工程施工将生态格网技术运用到其中，其较传统工艺的稳定与生态都具有较大的优势，受到人们的追捧。

生态格网工艺可以很好地保证工程结构与生态环境的有机结合，在中国多雨的南方地区得到了广泛的应用[1]。

生态格网是将用具有抗腐蚀、高强度、耐磨损的镀锌钢丝、铝合金涂层钢丝或者包裹上PVC，通过专业的编织机械将其编织成六边形的绞合状网片，再依据相应的水利工程要求裁剪制作成为相应规格的生态网制品。

通常生态格网会做成网箱、网兜、护垫、植被挂网、加筋网笼等形式，由于人们对于环境保护的意识不断加强，生态格网开始被人们应用于水利、园林以及交通施工中，在堤防工程中，通常将生态格网编织成箱笼，并填充入石块连接成一体，这是一种新的施工技术。

生态护岸作为一种系统工程，应该遵守达到河道防护标准的前提下利于河道生态系统平衡的恢复；既反映出了人们改造自然，让自然为人们服务的要求，又反映了人们尊敬自然，渴望自然界平衡，人与自然和谐的愿景，两者相结合体现出“人水和谐”理念[2]。

1) 全系列生态护岸：在河道的整个边坡上栽植相应的植物，由下至上分别种植沉水植物、浮生植物、挺水植物、湿地植物等，兼顾生态功能与景观功能，将河道边坡改造成一个多层次全系统的生态防护系统，全系列生态护岸主要用于地表层土壤侵蚀严重、植被较少、有较高景观要求的工程。

2)土壤生物工程护岸：主要是通过一些具有较强生命力的植物的根、茎或植物体，按照特定方式方向将其种植、扦插到边坡的特定位置，通过植物自身的生长对于边坡进行加固，从而达到控制水土流失恢复生态的目的；这种边坡养护具有景观效果好、造价低廉、工艺要求低的特点，通常用于土质松散、景观要求较低的河段工程。

3)新型材料生态护岸：就是讲工程材料与工程结构有机结合，将生态网格、绿化混凝土、连锁块等作为边坡植物的生长基质，从而达到防护坡面的目的。

这种技术对于河道存在严重塌陷的工程，生态格网护垫护岸就属于该类护岸。

2.1 生态性优势生态格网工艺作为一种生态性的护岸工艺，在保证边坡保护的基本作用的同时也可以很好地实现生态平衡的恢复，格网的网垫之间的空隙可以实现很好地水土交换，这些空隙中的土体也为植物的生长提供了基础，从而保护与恢复了边坡的生态环境。

2.2 结构性优势1)整体性：在生态格网的绑扎连接时，每个箱笼间采用同一材质绑扎，整体组装不留缝隙，整体性较强，系统结构非常稳定；在生态格网中维护方便，由于加设隔板网，这些隔板网将将格网分割成独立单元，在个别单位出现问题松动时，通常情况下由于整体绑扎的作用很少会出现脱落断裂现象，具有较强的稳固性，仅需要将受损的局部网格进行维修就可继续很好地使用。

2)柔韧性：由于钢丝具有非常好的柔韧性，可以保证格网适应水利工程的变形与弯曲，当出现地基沉降或建筑物变形等情况时，生态格网的内部交错拉紧，可以适应各种边坡工程情况，适应外部变形不至于造成断裂情况。

在对生态格网结构进行耐压变形实验时，在将格网填充块石以后，可以承受的挤压强度可以达到300～400t帕[3]，抗拉强度达到495N/帕以上。

所以，生态格网可以保证在地基出现沉降或地震等突发性地质灾害时结构自身的适应性微调，保证系统新平衡，不至于破坏整体结构。

3)透水性：生态格网由于其具有格网结构，因而能保证很好地排水性能，格网内部的填充块石的缝隙可以保证地表水的快速渗入，通过网箱排出，从而最大限度的降低墙体后的地下水压力。

生态格网可以起到排水孔的作用，在河岸工程当中，可以对挡土墙上的压力变化起到一些作用，对于保证建筑物的安全与稳定具有很好地作用。

2.3 经济性优势1)工程结构的高耐久性：在对生态格网进行检验时可以看出，高镀锌低碳钢丝格网可以达到五十年的使用年限，若是在其表层涂抹高分子树脂膜或采用铝锌合金钢丝，其使用寿命会达到更长。

生态格网的较长的使用寿命可以降低施工的频率，从而在长远上节约开支。

2)经济造价低：生态格网防护工程的填充块石一般都采用就地取材，或者粗加工的块石或旧混凝土碎块，只要保证其抗风化抗雨水冲刷能力以及高强度就可以。

此外，由于生态格网具有很强的适应性，因此对土质、地基要求低，这就可以大大的降低地基处理成本，加速工程进度、养护较简单，因此其造价要远远低于混凝土及浆砌块石结构。

木兰溪是福建省“五江一溪”重要河流之一，是莆田人民的母亲河。

木兰陂位于木兰溪下游，始建于北宋治平元年(1064年)，建成于北宋元丰六年(公元1083年)，是全国著名的五大古陂之一，也是现存最为完整的古代水利工程；现为全国重点文物保护单位，国家级水利风景区，世界灌溉工程遗产。

木兰陂工程主要是由陂首枢纽、输水渠系、堤防工程等部分组成系统完整的灌区，具有引水、蓄水、排水与挡水的综合功能，整体效应非常显著。

木兰灌区输水渠道纵横交错、迂回曲折，构成南北洋河网沃野。

沟渠水渠面积共0.15 万 hm2，蓄水量达到了3 100 万 m3，既满足了当地农田灌溉需求又满足了人们的日常生活需求[4]；近年来随着城市建设的发展，木兰陂北渠除担负传统功能外，还作为市区内河引水冲污的主要水源。

从木兰陂引来的河水，经北渠流经市区内河，促进污水稀释，自净，改善水质。

为了更好地发挥木兰陂北渠的功能，莆田市于2013—2014年进行了木兰陂北渠上游段清淤整治工程，对北渠进水闸至钟潭溪汇合口未护砌河道进行治理，采用生态护岸方案，以期与古老建筑木兰陂融为一体。

这充分反映出了人们改造自然，让自然为人们服务的要求，又放映了人们尊敬自然，渴望自然界平衡，人与自然和谐的愿景，两者相结合体现出“人水和谐”理念。

同时进行河道清淤，铺设污水管3.581 km收集沿岸污水。

生态格网可以很好的将工程结构与自然环境进行结合，做到将工程项目更好地回归自然，是首选的堤防施工技术，本工程就是采用的生态钢绞格网工艺挡墙。

基础处理采用块石夹松木桩，梢径100 mm，桩长4.0m，采用梅花形布置。

上浇筑一层50 cm厚的埋石混凝土，埋石率为20%。

施工时先铺一层混凝土再放一层块石。

河床底部沿水流方向每5 m设置一道防滑齿坎。

挡墙断面布置见图1。

本工程采用的钢绞格网网箱宽度的尺寸有1.0m与1.5m两种规格，其钢绞格网石笼采用的是PE包裹的镀高尔凡钢丝石笼，钢丝的直径为3mm，最大抗拉强度≥1380 MPa，石笼网采用的是1.0m宽，1.0m高，为了充分考虑环境水体的水生动植物生长，不影响水生动植物对岸坡土体的依赖性，其石笼网孔眼运用8×10cm的规格，用于装填石笼的块石粒径≥30cm。

在石笼网的顶端需要设置一层厚度为10cm的适宜耕植的土层用于一些滕蔓植被的生长，这有利于更好地减少水土流失，减少木兰坡的雨水冲刷，生态格网的较长的使用寿命可以降低施工的频率，从而在长远上节约开支[5]。

在进行钢绞格网购买的时候应选择专业的厂家，施工时需要在厂家的指导下进行。

网箱的施工：砌体外露面应平整美观；相邻网箱的四个角应各用一道组合丝进行绑扎；网箱按照施工设计图进行安放，相邻框线与折线每20cm用组合丝进行双股绑扎，裸露部分的网片，设置水平拉力丝，水平及竖直间距为25～35 cm，呈八字形向内与边网片或临土面网片连接并拉紧。

填充料的施工：网箱填充料是需要依次、均匀的向各个箱体投放，严禁往单个箱体一次性填满填料；每批投料后，用小碎石填满空隙，采用木棒捣实，确保结构体内填充料的密实度。

网箱层与层间砌体应做到纵横交错、上下联结，严禁“通缝”问题出现；每层网箱组均应适当放置“丁”字箱体；多层网箱挡土墙施工时，放置、绑扎上层网箱时，必须与下层的网箱面层框线或网片绑扎在一起，将整个墙体绑扎成一个整体。

格网箱示意图如下：本工程2014年底完工后，莆田市水利局委托市水文局组织专业技术对木兰陂北渠引水流量进行实测，结果表明，正常水位(黄零4.96m)时，引水流量超过9m3/s,基本满足了城市水体净化及冲污要求，给市区人民的生产生活环境带来了极大改观。

本工程钢绞格网工艺挡墙经过1a多的投用，目前运营状况良好，部分地段植被已生长覆盖挡墙，见下图，近期莆田市在北渠护岸边开始建设绿道，生态挡墙将于绿道合为一体，体现新时期水利人生态治河的新理念，为景观的构造增添一道亮色。

实景图见图3。

综上所述，采用生态格网护岸对于河道保护及生态治理是可行的，特别是在一些古老水利工程治理中，将发挥独特的融合作用。

设计时应详细勘察河道地质情况，做好基础处理。

建设工程中，要按设计要求严格施工，严把质量关，每个环节要求落实到位，要求监理或施工员全程旁站监督。

材料选用必须符合要求，重要材料如钢绞格网应专业厂家处购买，施工需在厂家指导下完成。

在水利工程施工中，由于受到各种条件的限制，因此工程施工较困难，而生态格网技术由于本身具有柔韧性与整体性的特点，因此对于保护河道、堤防岸坡的安全稳定非常有利，可以很好地做大水土自然交换，提升水体的自我净化能力，并且其坡面的绿化植被，不仅可以起到美化环境的作用，而且保证了水利工程与生态环境保护有机结合。

伴随着经济的发展，生态格网技术在保护堤防安全、改善河流水质、修复水体生态平衡等方面的作用会更加受到人们的重视，生态格网技术会更加广泛的应用于水利工程中。

[1]刘瑞春.生态护坡技术在城市防洪工程中的运用[J].河南水利与南水北调，2009(10)：20-31.[2]张正阳,徐超,冯东利.河道护坡向生态化发展探析[J].海河水利，2011(01)：40-41.[3]范红社.城市河道整治中生态型护坡结构探讨[J].山西水利，2005(04)：50-51.[4]巫祖进.浅谈护坡工程的施工技术[J].中国高新技术企业，2009(08)：152-153.[5]夏继红等．国内外城市河道生态型护岸研究现状及发展趋势[J]．中国水土保持，2004(03)：20-21．文章编号：1007-7596(2016)06-0132-03[收稿日期] 2016-04-13[作者简介] 陈志祥(1975-)，男，福建莆田人，工程师，从事水利水电建设管理工作。