清流观点|张承昕：我们需要什么样的河流护岸工程？
清流观点|张承昕：我们需要什么样的河流护岸工程？
兴水利，除水害，事关人类生存和社会进步，这是不容置疑的。但是人类对河流的大规模改造活动，对河流生态系统也产生了严重的负面影响。河流的人工渠道化，河岸河床的硬质化，以及拦河筑坝，阻断了水流的连续性，破坏了河流蜿蜒曲折丰富多样的自然形态和生境。对自然生态系统造成了损害，我们必须正视这些问题。在河流改造整治工程中，河流的水陆交错地带的岸坡防护结构，是对生态系统造成冲击的重要因素。水陆交错带是水域中植物繁茂发育生长之地，也是动物生长、繁殖、觅食，栖息和避难之所。护岸防护工程的设计，在满足工程安全的前提下，应该尽量注意保护生态和景观，维持河岸形式多样性，尽可能的降低对生态系统的冲击程度。对护岸工程的有关问题进行较深入的讨论，是很有意义的。
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二、堤防工程设计规范上一些值得讨论的问题
我国现有的《堤防工程设计规范》GB50286-98和《城市防洪工程设计规范》CJJ50-92，其技术重点是确保堤防安全，这对防洪工程建设当然是十分必要的，但对堤防工程中生态环境方面的问题重视不够。规范上有些表述，有些内容，通过讨论研究,应该可以适当修正和增补。
1、堤防工程的目的要求
1.0.1 条 为了适应堤防工程建设的需要，统一堤防工程设计标准和技术要求，做到技术先进，经济合理，安全适用，使堤防工程有效地防御洪、潮水危害，制定本规范。
1.0.5 条 堤防工程设计应满足稳定、渗流、变形等方面要求。
可见，现有的堤防工程设计规范，是从技术安全出发，只是为了防洪和堤坝自身的安全，完全没有考虑堤防工程可能对生态环境产生负面作用而提出的。
堤防工程设计规范对堤线布置，也就是对河流平面形态的原则是：
4.1.2条 河堤堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行。一个河段两岸堤防的间距或一岸高地一岸堤防之间的距离应大致相等，不宜突然放大或缩小。
可见，规范要求河流形态是规则的，等宽的，也就是要改造原先蜿蜒曲折，宽窄相间的自然河流形态，只满足行洪要求，而不顾及生境多样性等其他要求。
堤防工程设置多重观测设施，对监视和维持堤防工程的正常运行是十分必要的，观测项目应该是多方面。
堤防工程设计规范是这样规定的：
11.2.3条
堤防工程宜设置下列一般性观测项目：
➤堤身垂直位移
➤水位或潮位
➤堤身浸润线
➤堤基渗透压力，渗透流量及水质
➤表面观测：主要包括裂缝、滑坡、坍陷、隆起、渗透变形及表面侵蚀破坏等。
11.2.4条
1,2级堤防可根据管理运用的实际需要，选取下列专门性观测项目进行观测：
➤近岸河床的冲淤变化
➤堤岸防护工程的变位
➤滩岸地下水的出逸情况
➤河流水流形态及河势变化
➤冰情
➤防浪林带消浪防冲的效果
➤堤身水平位移
以上的观测项目，对保证堤防安全运行是很重要的，但是，一共罗列的12项观测项目，就缺少了对生态环境影响的项目，如生物群落的变化状况的调查观测。
堤岸工程设计规范提出，堤岸防护工程设计应统筹兼顾、相互依赖、合理布局，并宜采用工程措施与生物措施相结合的防护方法。但对于采取生物措施护岸的目的，规范是这样表述的：
7.5.6条 有条件的岸、滩应采取植树、植草等生物防护措施，可设置防浪林台、防浪林带、草皮护坡等。
防浪林台及林带的宽度、树的行距、株距应根据水势、水位、流速、风浪情况确定并满足消浪、促淤、固土保堤等要求。
可见，采取生物措施的作用，只是为了防浪固堤，完全忽视了护岸绿带对生态环境的作用。所以在配置护岸植物设计中，也不会有意识的考虑到有利于形成生物群落生境的要求。
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在城市防洪工程设计规范中，主要工作内容是清除河道淤积物、障碍物和裁弯取直。这个章节一共有4个条文，其中3个条文专门讲裁弯取直，似乎裁弯取直是河道整治的重要内容，这很值得讨论。
为什么要裁弯取直？是为了与河流争土地？这是十分错误的。还是为了快速的泄洪？这也值得推敲研究，裁掉一段河湾，就减少了一段储蓄洪水的空间。
蜿蜒曲折是河流的本性，丰富多样的河流形态，是维持河流生态系统的重要条件，河流线形的渠道化，均一化，直线化是整治河道的大忌，应该尽量避免裁弯取直。
6、关于堤防高度
堤防应该有一定的高度。因为建堤防的目的就是阻挡洪水，保障安全。在设计规范中，按不同的防洪标准，即大洪水的重现期，划分堤防工程的级别。根据堤防级别，规定堤防工程的安全加高值，即在最高洪水位以上，再加一个安全高度，一般最大加高达到1.5米。而在一些特别重点的防洪河段，加得更高，甚至达到2-3米。体现了上世纪1998年大洪水以后的死守严防的思想。
但堤防太高了，就减少了河流与人，与生物，与自然的亲和性。而安全又必须考虑，这的确是一个让人纠结，也需要让人冷静思考的问题。
是否可以讨论在一些野外、乡村河段，不死板的坚持规范上的高度要求，让那些几十年一遇、百年一遇的洪水，放肆一次，泛滥一次？
国外一些发达国家，针对水利工程对河流生态系统产生的负面影响，提出“自然设计方法”“与自然亲近的治河工程”等理念，一些经验和做法值得我们参考。
美国的堤防设计规范，有明确的环境方面的要求，提出：为了防护、美观以及保护自然资源，堤防及其周边的植被（乔木，灌木，草）也是设计中应该考虑的重要部分。植被恢复的目的在于保障自然环境和人居环境的和谐统一，可以加固堤防，防止侵蚀，控制沙尘，为野生动物提供隐蔽场所和栖息地，为人们创造舒适的娱乐环境。植被应保持自然特征，避免园林化。
荷兰的堤防设计原则中，提出“综合设计”的概念，强调堤防应满足防洪要求，又易于管理维护，同时还需要满足风景、历史文化，和生态环境的要求。各河段的风景要有变化，因地而异，各具特色，千姿百态的风景蕴含巨大的美学意义、植物学意义和历史文化意义。在堤防设计之前，要调查沿线风景、历史文化和生态环境的有关资料。
德国的堤防标准，提出一个流畅的弯曲变化的防洪堤纵向布置及多样变化的横断面，有助于与自然风景相协调。植被规划具有重要作用，防洪堤应作为河流景观的一部分来看待。
英国河流恢复手册，融合很多工程的技术经验编写，主要内容有：河流蜿蜒性的恢复，河流生态的加强，河道岸坡的生态防护，河床高程 、水位和径流的调控，洪泛区湿地特征的创建，公众接近河流设施的建设，河道浚挖泥土的利用等，把工程建设与生态恢复需求有机的融合。这本手册，很好的指导英国的河流整治工程。
规划设计护岸工程，要以河流廊道是一个完整的、丰富的生态系统来考虑，设计前期，除常规的水文、地质等工程勘察外，应增加生态系统、动植物生物群落的状况调查。在设计中，给予重视和照顾。
护岸纵向横向的形态设计，避免规则化、直线化，尽量保持河流的蜿蜒杂乱的自然状态。不同河段的纵横面多样变化，横向宜宽则宽，纵向宜弯则弯，河床深度，也不可以挖成平顺平坦，允许浅滩和深潭交替出现。
护岸的结构形式，针对水流冲击程度不同的河段，应区别对待。在满足工程安全的前提下，尽量采用生态型护岸设计，如堆石护岸，空洞异形砌块护岸，和植被土坡等，使工程结构对河流生态系统的破坏影响最小化。
护岸设计要注意保护河流的美学价值。在悠长的历史岁月里，水边的自然景观，孕育了我们的文化和乡土风情，千万不要因为我们工程建设而将其彻底毁灭。在一些防洪重点河段，当然有必要使用混凝土，条石浆砌之类高大坚固的堤防，而其他一些洪水威胁并不是十分致命的河段，一定要努力维持优美、丰富的河流景观。即便是混凝土或条石浆砌的堤岸，也应精心设计，推敲细节处理，尽量营造人与河流水面亲近的环境。
注意对生物栖息地的保护和恢复，在设计和施工过程中，应采取必要的保护措施，努力减少对这些宝贵的自然界精灵的惊扰。
在护岸工程完工后的常年维护管理中，除了设置水文、地质、结构安全等工程类的监测项目外，应增加对生物群落的观察内容，用以研究生物与水体的依存关系，检验生态保护的效果，预警并防止生态灾难的发生。
我国现有的堤防工程设计规范，对指导堤防工程建设、防止洪水灾害起到了重大作用，这是肯定的。撰写本文的原因，只是想对现有的设计规范，提供一些有关生态环境方面的补充意见。最后抄录一段水利工程专家董哲仁教授的文章当做本文的结束语。董教授的这段话，讲得十分中肯：“同一条河流，在水利工程师眼里与生态学家眼里大概是不一样的。水利工程师眼中的河流是具有资源属性的河流，包括它的水量、水质和水头等。生态学家眼中看到的则是具有生态属性的河流，是河流生态系统的整体性以及结构和功能等。如果没有不同专业背景专家之间的沟通，就可能各执一词，难以取得共识。由此看来有必要架设一座桥梁来沟通这两个学科。生态学家可能需要了解水利工程的重要作用和功能。水利工程师可能需要重新认识河流，不仅仅是具有水文、水力学特征的河流，更需要认识作为淡水生态系统的动脉，具有生命特征的河流。可能需要研究水利工程到底对于生态系统产生什么负面影响，反思现行的水利工程规划设计和管理的技术方法，考虑规划设计水利水电工程时，是否不自觉地形成了对河流生态系统的某些损坏，进一步的问题是如何采取工程措施、生物措施和管理措施，减轻负面影响，对生态系统实施补偿，这就需要探索新的理论、方法和技术。
清流智库专家简介
张承昕：市政工程、河道治理专家，有深厚的人文背景和反思精神，曾任成都市建设委员会城建处处长，府南河综合整治工程指挥部工程处处长，参与河流治理和研究三十年，为成都城市河流研究会发起人之一。
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