XX区域河道生态护坡护岸设计技术导则编制说明Word下载.docx
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砂质土自然坡岸，易受自然降雨、人工调水和航运船行波等侵蚀，河道坍塌严重。
水质受农业面源和城镇工业、生活双重污染，水体自净能力差；
生境单一，河流生态系统的生物多样性相对匮乏；
枯水期的河网内河流水质明显受到咸潮影响，居民生活用水和水环境质量得不到有利保障。
此外，XX河网属于自然感潮河道，同时又受到人工闸门的调控作用，所以XX河道的实际水位变化受到潮汐以及人工闸门这对耦合关系的影响。
加之XX半自然河道的特点，水动力学受到人工控制影响。
对比国外的相关设计导则，如美国的德克萨斯州生态护坡技术报告、亚利桑那州河岸保护管理手册，英国的防洪工事植被技术导则、河流岸坡保护技术手册以及澳大利亚的河岸带建设与管理手册都是围绕着自然河流以及天然的河岸建设为目标，其河流水位变动受季节和气候等自然规律影响。
洪水期和枯水期等水文特征具有重现性。
所以在护坡设计以及河流断面设计时对水位的变化范围以及频率是不适用于XX地区特点的。
2.3保障生态护坡设计规划科学化的有效手段
近年来，各地在进行防洪工程建设和河流整治工程中，为了更好地治理XX地区各市级、县级以及乡镇级河道，解决长久以来淤积严重、引排不畅、以及生态景观不佳等问题。
提高防洪通航能力，构建生态自然景观，必须在平坦的土地上拓宽河流空间，同时考虑到洪水的危害性，在重点的河段地区，应适当使用混凝土等硬质材料加以防护。
对于在河流生态护坡建设中已应用新技术和新材料，比如生态型护坡技术，堤防绿化措施等。
但是这些技术经验还缺乏系统的总结，也迫切需要有关技术规范和技术导则的指导，使之更具科学性和规范化。
3编制依据
3.1国家法律、法规和政策依据
《水利水电工程地质勘察规程》（GB50287-99）；
《防洪标准》（GB50201-94）；
《内河通航标准》（GB50139-2004）；
《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；
《堤防工程地质勘察规程》（SL/T188-96）；
《河工模型试验规程》（SL99-95）；
《疏浚工程技术规范》（JTJ319-99）；
《堤防工程管理设计规范》（SL171-96）。
3.2地方法律、法规和政策依据
《XX城市总体规划》（1999～2020）；
《XX域总体规划》；
《XX河道管理条例》（2003年10月10日修订）；
《XX水务“十一五”规划》（征求意见稿）；
《XX河道生态整治实施导则》（2006年9月修订）；
《XX“万河整治行动”实施意见》。
4编制思路与标准框架
4.1编制思路
按照相关法律、法规的相关规定，在结合资料调研以及实际工程实践的基础上，针对生态护坡设计中规划、设计、技术等要求，合理地界定本导则的具体适用范围：
本导则适用于XX以及其他平原河口地区砂质土壤河岸及其河道（包括主干河道及主要支流河道的护坡/护岸工程）以及综合整治及相关管理活动。
其他类型的河流可参照适用本导则。
本导则强调对生态护坡建设期对河段以及上下游长生的生态影响进行持续的监测和综合评估。
重点关注岸坡结构稳定性、河流生态功能以及水文特征、植被成活率等生态护坡设计以及施工问题。
本导则提出了体现XX特征砂质土壤的生态护坡设计以及结构稳定性和生态性评估技术体系。
此外，2010年XX作为国家级低碳发展战略实验区，在护坡工程实施和设计等本导则提倡采用底泥的原位利用以及废弃材料资源化等思想符合国际上护坡建设碳减排的趋势。
4.2技术导则总体框架
导则包括总则、术语、基本规定以及设计篇、技术篇、监测评估篇以及管理维护篇等七大章内容。
从内容上看，导则的基本规定是生态导则统领性的规范要求，其中包括生态护坡设计和工程建设依据和规章程序、工程设计和技术选择依据、设计的基本原则以及资料收集要求等。
导则的主体分为四块，具体条文纲要围绕设计、技术、监测评估以及管理维护的主题。
在各个主题下，又分为保证项目，一般项目和创新项目。
其中保证项目是要指必须满足现有国内相关标准、政策、方针的要求。
一般项目体现的是符合国际主流的相关标准、政策、方针的要求。
创新项目体现的是在已有的生态标准基础上要从多方面体现生态性质，能够达到XX现有生态标准指标要求。
导则的基本内容框架见下图：
工程设计和技术依
技术导则总体框架
5条文说明
5.1总则
1.1主要描述技术导则制定的政策背景与重要意义。
XX是XX21世纪可持续发展的重要战略空间，也是全国沿海大通道的重要组成部分。
作为长江口大型的冲积海岛，密集的河网水系是XX五大特色生态景观之一，在整个岛的生态建设中发挥着独特的作用。
要贯彻和执行《XX城市总体规划》（1999～2020）和《XX域总体规划》，大力推进XX生态岛建设和解决XX河网河流所面临的问题，在这样的背景下，彰显出本技术导则的意义。
1.2从宏观的角度概述技术导则的总体目标以及在生态护坡/护岸设计中应符合的要求。
1.3规定了导则的适用范围与适用条件。
1.4明确了技术导则的基本内容。
1.5—1.6体现了生态护坡技术设计中必须满足的国家和地方的相关法律及标准。
5.2基本规定
3.1主要是关于生态导则统领性的规范要求，指出了生态护坡设计和工程建设依据和规章程序，明确了在生态护坡建设管理的发展方向以及需要满足相关的环境保护指标。
3.2主要概述了生态护坡工程项目的规章程序以及法律要求。
应满足国家规划标准以及水工项目环境影响评价的要求，按照严格的程序进行审批和执行。
3.3指出了生态护坡/护岸设计所要遵循的基本原则与规定。
按照XX水务规划的相关规定，XX河网市县级河流主要承担着供水、防洪、航运，旅游、生态景观等综合功能。
3.4根据《XX域总体规划》XX域的规划目标是：
到2020年，将XX建设成为以优美生态环境为品牌，以闻名娱乐度假为主导，以发达的清洁生产为支撑，国内领先国际一流的具有长江口地域特点的XX生态发展模式新型示范地区，成为XX国际大都市的综合型生态岛区，西太平洋沿岸的海上花园，连接长江三角洲和沿海大通道的北翼纽带。
主岛规划功能按级别依次分为：
森林花园岛、生态社区岛、旅游度假岛和科技研创岛。
其中森林花园岛是立岛基础，生态社区岛是区域特质，旅游度假岛是产业方向，而科技研创岛作为岛屿发展追求的最高层次。
3.5该条文以建设项目环境影响评价的相关内容和指标评价生态护坡设计。
3.6指出了生态护坡/护岸设计与建设管理中需要收集的资料。
收集土地、耕地、水利基础设施等资料有利于掌握与整治河段有关的周边土地使用情况以及防洪保护区、排涝区、灌区，也包括生态护坡工程建设区及规划保留区的情况。
掌握历史洪、涝、旱、潮灾害情况确定工程级别、标准的重要依据，也是进行整治工程环境影响评价和经济效益分析所需的基本资料。
关于气象水文资料、泥沙以及地形地质以及生物资料，在生态护坡设计中应根据工作需要，有针对性地收集、整理。
不仅仅是分析河床演变所需的基本资料，也是确定工程标准、规模和结构尺寸的重要依据。
具体应按照国家现行标准《水利水电工程地质勘察规程》（GB50287-99）和水利部行业标准《堤防工程地质勘察规程》（SL/T188-96）、《中小型水利水电工程地质勘察规程》（SL55-2005）对工程地质勘察工作内容规定的比较全面、详细，各地在进行河道整治规划设计时，应根据护坡工程的实际情况，按规范要求有针对性地选择项目进行勘探、试验。
3.7指出了XX河道生态护坡/护岸设计技术导则主要内容，以及条文中其中保证项目是要指必须满足现有国内相关标准、政策、方针的要求。
5.3设计篇
4.1河道生态护坡设计属于河道洪水整治措施，堤防工程的设计在现有国家标准《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中已作了详细的规定和要求。
4.2—4.5围绕着市级和县级河道生态护坡设计内容，可分为水利规范性要求、结构稳定性要求的内容
——水利规范性要求
主要指应满足的要求以防止水涝灾害以及削弱防洪能力。
（1）除涝要求：
护坡工程透水性材料的选择上应满足排除地表多余降雨径流的标准。
在地势低洼、河网纵横交错、洪涝威胁严重地区实施的护坡工程，必须解决防洪的基础上，具备一定的截渗能力，以保留必要的河道蓄涝容积。
符合XX海市XX水利规划中关于河道排涝规划控制水位的规定：
排涝最高控制水位是3.75米。
（2）防洪要求：
生态护坡的设计应符合《防洪标准》（GB50201-94）规定，拟采用五十年一遇的暴雨强度作为设计标准。
以及排涝规划标准：
按二十年一遇最大二十四小时面雨量202.4mm不受涝，和90%引淡规划标准。
（3）通航要求：
生态护坡的设计可参照《内河通航标准》（GB50139-2004）执行。
XX地区河道属于人工渠化河流，受潮汐影响明显的河段，设计最高通航水位应采用年最高潮位频率为5%的潮位。
设计最低通航水位应采用低潮累积频率为90%的潮位。
图1生态护岸分类
——结构稳定性要求
主要指应满足的要求以避免常见护坡破坏方式：
脱落、塌陷、滑动、鼓胀、崩塌和剥蚀。
（1）抗水流剪切力要求：
应符合《堤防工程设计规范》（GB50286-98）要求。
生态护坡形式的选择应综合考虑水流、波浪（包括船行波影响）和潮汐的特性以及河岸带地形地质情况、运用要求等因素。
（2）抗径流冲刷要求：
生态护坡设计应考虑波浪作用力及护坡底面扬压力作用下护坡结构的整体抗滑稳定分析。
宜具备反滤层和垫层的作用:
一是起反滤作用,防止岸坡土体被侵蚀;
二是起排水作用,避免在护坡底面产生过高的孔隙水压力,影响护坡的稳定。
粒状反滤设计依据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189—96）的规定,对于土工布反滤设计,则要符合《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》（SL/T225—98）要求。
4.6-4.7指出生态护坡设计需要综合考虑工程局部以及周边条件，同时还有施工条件与管理等因素，尽量不破坏原有河岸线及其护坡植被。
此外根据国内外在研究水工设施的环境影响时，由于河流在流动上具有连续性，在物质上具有连通性，所以往往局部的工程会对一定范围内的河段造成水文、环境生态的影响，建议在设计时咨询相关专家。
4.8表示当生态护坡工程具备二种或二种以上的备选方案和推荐方案时，有利于更加综合的评估各个方案，以选择或形成最适方案。
方案滗选时主要从技术经济、环境影响等方面评估，如通过方案间
底泥疏浚、生态护坡建设费用以及植被种类进行比较。
图2生态护岸综合评价矩阵
4.9指出了生态护坡设计应根据按照当地河流水位变化来确定的断面形式以及结构布置。
XX河网属于自然感潮河道，同时又受到人工闸门的调控作用。
所以XX河道的实际水位变化受到潮汐以及人工闸门这对耦合关系的影响，这些造成的水位变化的不规律性与频繁性是在设计护坡断面形式必须考虑的。
4.10—4.11针对护坡的不同区域和不同位置，从坡脚至坡顶依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物、湿生植物（乔、灌、草）等一系列护坡植物，形成多层次生态防护，兼顾生态功能和景观功能。
具体植物种类的选择要考虑XX本土植被调查结果并且所选植物要适合XX盐碱土壤条件类型。
生态护坡设计不应破坏自然生物栖息地，尤其是生态敏感区的自然风貌和护坡景观。
整体护坡结构应保护水体底泥及其底栖生物，有利于维持整个生态系统的健康。
图3护坡剖面及植被类型
4.12按照河流的社会与自然的双重属性，具有河流经济功能，如防汛除涝、引淡避咸、供水需求、内河航运、以及观光旅游等功能。
河流社会功能，如改善气候、景观欣赏、美化环境、教育服务等功能。
以及河流生态功能，如水体自净、输水运沙、提供生境等功能。
XX域市、县、乡镇级河道在规划上有不同的功能定位。
而生态护坡工程最主要目就是能够增强河流的主要功能，使已弱化的功能得到改善，使正常发挥的功能得到提升。
如南横引河整治工程的功能定位为引淡避咸、防汛除涝、供水需求、内河航运和水景观光功能，和河道自身规划中功能定位相一致。
4.13指出了生态护坡设计应充分考虑波浪作用力及护坡底面扬压力作用下护坡结构的整体抗滑稳定分析。
根据力学守恒的基本原理，护坡整体应不产生滑动破坏,要满足以下稳定条件：
即护坡重力在平行坡面方向的分量不应大于护坡与坡面的摩擦力。
而由于波浪作用力会将产生护坡底面的扬压力，从而使得摩擦力减小,从而导致护坡结构稳定性降低,增加滑动风险。
具体计算我国学者孙东亚引用的荷兰和英国所采用的在波浪作用力及护坡底面扬压力作用下护坡结构整体抗滑稳定分析方法。
4.14—4.15生态护坡结构设计中应弱化刚性结构突出护岸在视觉中的“软效果”，美化工程环境。
4.16反滤层和垫层主要分为粒状反滤设计和土工布反滤设计两种。
粒状反滤设计依据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189—96）的规定,对于土工布反滤设计,则要符合《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》（SL/T225—98）要求。
4.17遇到河流转弯时，护坡工程应有相应的加高及加强保护。
主要是因为在河流转弯处，在凹岸上游附近会发生冲刷作用形成深潭，而在凸岸下游附近会发生堆积作用形成浅滩。
再者流线发生变化的位置，岸坡会受到更大的水流冲击力，需要增强护坡的强度。
图4亲水平台示意图（左）与实物图（右）
4.18城区段河流应注意发挥亲水、景观教育的功能，而根据条文4.12，生态护坡工程最主要目就是能够增强河流的主要功能，使已弱化的功能得到改善，使正常发挥的功能得到提升。
所以城区段生态护坡设计中应考虑人们的亲水要求。
4.19生态护坡结构设计中应设置多孔性构造，为生物提供良好的生境和避难所。
宜选择透水性较强的材料，有利于维持河流生态系统完整性。
不应采用高生态风险的护坡植物或材料。
4.20景观生态性要求主要指应满足的要求以实现生态护坡最佳的视觉景观效果，主要包括以下几个方面：
（1）水流轴向景观要求：
生态护坡的设计和规划应满足水流轴向景观具有一定的纵深感，即顺着河水流动方向，眺望河流时视角开阔，景物类型丰富，突出整个生态护坡的平面形状和延展方向。
（2）对岸景观要求：
应满足对岸景观重叠交融，具有远近的层次感，即沿着与河水流向大致垂直方向望向对岸所看到的景物类型容易被看成是带状重叠的平板，突出整个生态护坡的规模和范围。
（3）水上景观要求：
应满足水上景观不断变化，连续协调性，即船上的人可以欣赏到不断变化的水上景观，连续却又不突兀。
由于是从近处观看整个生态护坡及其周边的景物，突出整个生态护坡的细节。
（4）俯视景观要求：
应满足俯瞰景观广阔，河流变化形态多样，即远眺河流时，可以欣赏到整条河流与其周围广阔的区域形成的广阔景观，可以观察到河流的整体形态变化及其与周围的关系。
在这个视角上护坡应融合到周围的景观中。
4.21河岸带植被是河流生态系统的重要组成部分，具有重要的生态功能、美学功能和碳汇价值，能有效的起到拦截雨水带来的面源污染、防止土壤被水流侵蚀、形成碳汇保障等作用。
其中，沉水植物对于消减沉积物中营养盐的内源释放和截留面源污染物有积极的作用；
常绿、落叶乔木植物可以保证护坡四季常绿。
增强景观功能，国外学者的研究中提到落叶以有机质的形式进入到河岸生态系统，被分解后进入到生物链中，有利于提高护坡植物初级生产力。
5.4技术篇
5.1指出河道生态护坡在技术选择和地质资料收集必须满足国家现行的相关法规。
常见河流岸坡侵蚀原因见附录1。
5.2传统硬质护坡结构具有相当的机械强度，但是适应河床变形的能力不够，易发生破坏。
因此生态护坡工程不仅仅要求结合和材料自身具备一定的抗冲刷磨损性能而且要求能够适应河床形变，是具有“韧性”的护坡形式，也便于施工、修复和加固。
5.3—5.5生态护坡/护岸结构技术设计必须充分考虑水位变化、水流速度和风浪情况等不利水力条件下的边坡稳定性和土壤流失情况。
主要稳定性设计包括以下几个方面。
——结构力学稳定性设计：
应符合《堤防工程设计规范》（GB50286-98）的规定。
应包括整体稳定和边坡内部稳定两种计算情况，具体见附录2。
对于砂质土壤，河道边坡覆土厚度必须保证不少于0.6米。
——坡脚冲刷稳定性设计：
由于市县级河道宽度较大，考虑到生态护坡在坡脚设计上必须保护岸坡抵御河水冲刷作用。
设计上必须沿坡脚向河道中心延伸一段距离，长度宜控制在预计冲刷深度的1.5到2倍范围内。
——径流冲刷稳定性设计：
在暴雨冲刷条件下，生态护坡必须具备足够的边坡稳定性以防止边坡浅表层滑动现象。
应评价降雨入渗对边坡稳定性的影响。
必须要充分考虑裂隙的存在,合理选择雨强临界值。
图5两种护坡结构：
浆砌块石（左）和生态石笼（右）
生态护坡/护岸结构断面设计应综合考虑结构安全性、造价经济性、环境友好性等方面要求，也要结合河道功能定位，还要充分考虑河流参数，包括常水位、最低水位和最高水位以及河道两边土地利用方式和规划。
主要涉及以下几个方面。
—设计水位的选择：
即规划水位的确定。
对于通航河道，包括平均最高水位、规划常水位；
预降水位、通航高水位、通航低水位等。
应符合《内河通航标准》（GB50139-2004）以及XX海市XX水利规划的规定。
同时考虑船行波影响，具体见附录3。
—边坡比的控制：
边坡比的设计必须在土壤类型分析的基础上。
对于常见的较稳定的土壤选择1:
2的坡度比，对于稳定系数低的砂质土，采用1:
3.5-1:
4的坡度比。
对于市县级河道，生态护坡的坡度比应控制在1:
3-1:
4之间。
图6边坡比与生态修复的关系
——护坡结构控制：
对于市级河道，生态护坡工程宜采用两级河坡断面，在船行波冲刷区域范围应预设一定宽度（1.5-2米）的平台，以减缓冲击力。
社会、经济、环境三方面要素可用于综合考量护坡结构性能。
结合现有资料对河道规划定位是生态护坡工程的实施基础，而水位变化，土壤特点等则是护坡设计的控制性要素。
设计枯水位的根据《长江中下游护岸工程技术要求（试行稿）》中的方法确定，即设计枯水位取防护处12月至次年2月水位的多年平均值，或取历年平均最低水位加0.3m。
如无实测资料，可按上下游测站的设计枯水位推求。
5.6—5.7护坡中的挡墙部分经常受到水流冲刷，是影响整个护坡工程的力学稳定性的重要结构。
工程量的确定关系到加固和防护方面，需要综合考虑。
生态护坡结构中的坡式防护工程必须结合堤防级别、水流条件、波浪强度、堤防或滩岸高度、岸坡坡度及土质、材料来源等情况，选择连锁混凝土块、空心砖、生态石笼等结构型式，也可选用碎石护堤护岸。
不应选择干砌石、浆砌石、水泥土、混凝土预制块、现浇混凝土、模袋混凝土等硬质传统护坡结构形式。
图7三种挡墙形式：
生态石笼（左）、混凝土预块（中）、生态袋（右）
5.8—5.10对于受水流冲刷或波浪作用强烈的重要河段，生态护坡的迎水坡面材料应选择植生性混凝土连锁块等标准较高的护坡型式，一般情况下，迎水坡面材料均可采用草皮等护坡型式。
护坡上部结构尺寸都要进行计算，以确保护坡的稳定可靠和经济合理。
新开挖土方及脱水后的底泥可用于生态护坡的构建，作为植被生长的基质，建材本地化是减少运输过程中能源消耗、减少碳排放降低环境污染的重要手段。
5.11因地制宜是护坡植被选择的重要原则，同时选择的植物需要对于当地环境具有一定的耐受性，对于XX盐碱土壤类型，像杞柳虽然具有发达根系，但因为耐盐碱性能差而不宜选择。
对于挺水植物离水面的距离，具体而言国家标准一般为60cm，考虑到XX透明度不高，所以保守设计取50cm。
5.12一般垫层可满足挡水时间短，波浪不大的情况。
对于短期靠水的堤防，排水孔可设至近堤脚，对于长期靠水的，要设至中常水位附近。
5.13水位变动区是生境活跃的地区，也是生物多样性最丰富的地方。
周期性的淹水对于岸坡生境有着重要的影响。
因此护坡应具有透水性。
护坡材料的选择应能满足生态性的要求。
在早期和因某种原因护坡植被长得不好的情况下,表面粗糙的护坡材料容易截留泥土而显得更为自然,近于自然土坡,更适于草本植物生长,生态性更好。
5.14—5.17如条文5.11所述，从护坡植被的选择，与栽种前，结合植被调查结果，充分考虑到栽种植物与周边环境的协调、景观、安全性、地域适应性及生态平衡的问题。
坚持乡土植物优先选择的原则，结合河道所处的实际条件，选择发达根系固土植物来保护河岸。
快速复绿时应采取临时防护措施，提高边坡的抗冲刷能力，防止边坡因局部淘刷而逐渐扩大。
实施生态护坡工程，应坚持植被自然性、物种多样性，坚持乡土植物优先选择，非入侵性外来植物合理搭配的原则，结合河道所处的实际条件，建设生态功能和景观功能的护岸林带。
具体如下：
（1）城区河道，应选择持水能力强，根系发达，固土能力强，有较强的渗滤吸污防污能力的植物。
如：
垂柳、芦苇、野茭白等木草本植物。
建成亲水型、观赏型、保健型、文化科普型相结合的滨水绿地系统。
（2）非城区河道，应选择耐水湿，根系固土能力强的，以本土植物为主。
如水杉、白杨等植物，能形成以河道生态修复为主导，兼具乡土景观特色与观赏游憩功能、生态稳定安全的河道防护绿地系统。
5.18XX地区土壤属于沙洲冲积土，岸坡区域下层区域土壤沙性较大，颗粒光滑不具有棱角，且粒径变化较小，易产生渗透变形。
岸坡土壤的原土中添加一定量颗粒级配组成上有变化，呈不规则棱角的客土，有利于改善土壤力学稳定性能。
5.19断流清淤或是布置护坡结构时，对于暴露在外界的河岸底部土壤，预先铺设防渗层等隔离设施有利于保存该区域的生态系统，减少不利的生态影响。
5.20考虑到草本植物和木本植物的根系护坡功能的差别，在生态护坡的实际工程中，通常先选用1-2个草本种，依靠它们在初期阶段维持景观，保护坡面；
选用2-3种先锋植物作为辅助种，先锋植物对地力要求低、侵入快，能使土壤逐渐得以改良，土层变厚、肥力增加，改善区域小气候；
选用1-2个木本植物作为主要树种，采用播种工程实现树林化，利用木本植物根系良好的护坡功能保障坡面稳定。
其优点，一是护坡效果好。
不同种类植物的根系在土壤中的分布深度不同，这样的结构有利于固土，防止土壤侵蚀。
二是抗病虫害能力强。
从生态角度看，由于由多个物种组成，稳定性高，对病虫害及不良环境的忍耐能力比人工栽培植物明显要好。
5.21—5.22应根据当地气候条件选择适宜的植物品种。
由于发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，宜采用发达根系固土植物来保护河岸。
在乡镇级河道的堤
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