基于生态恢复理论的平原河网航道护岸结构研究

摘要

为减轻护岸工程建设对河流生态环境产生的负面效应，促进生态导向下护岸结构研究的发展，本文基于河流生态恢复理论以刘大线航道、劳龙虎水道为研究对象，对平原河网地区航道的护岸结构展开研究。本文主要研究内容及成果如下：
　　1)从河流生态恢复理论的定义及内涵出发，分析了护岸工程对河流生态恢复的作用，包括对水文特征中水流流速的调节作用、横向地貌特征的维持作用以及河岸生物多样性的保护作用，并进一步分析了生态河岸的结构、功能及生态过程的等方面特征。
　　2)基于河流生态恢复理论，从地貌学、生态学等角度讨论了河流断面形态对于护岸生态性的影响，分析生态型河流断面形态的特点以及影响生态护岸构建的因素。在此基础上分析认为复式断面是一种较为适合平原河网航道的生态型断面型式，并提出与之相应的生态型护岸结构的设计原则和设计思路。
　　3)对复式断面护岸结构的垂向尺度、横向尺度展开研究。基于河流动力学、生态学和工程经济学等有关理论，分析了影响复式断面一级平台高程确定的影响因素，包括断面形态稳定性、生态性、社会性、工程经济性和船舶航行因素，由此建立了效益-费用模型。在理论分析基础上，综合运用效益-费用法以及河床结构形态法，最终确定一级平台高程。从生态护岸功能着手，利用已有研究成果研究了相应功能条件下的一级平台宽度，通过综合分析最终确定一级平台宽度。
　　4)以劳龙虎水道、刘大线航道为研究对象，对具有天然河流属性的劳龙虎水道提出抛石与干砌块石相结合的生态护岸结构，对人工开挖的刘大线航道提出木桩阶梯式结构与三维土工网种植百喜草相结合的生态护岸结构，并对各结构计算了相应的尺度。
　　本文基于河流生态恢复理论针对护岸结构所得的研究成果具有较好的实用价值，可为平原河网地区航道生态护岸工程的建设提供借鉴。