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湖濱帶是水生和陸地系統間的過渡帶或生態交錯區，具有四維結構特征，即縱向(上游～下游)、橫向(河床～泛濫平原)、垂直方向(河川徑流～地下水)和時間變化(如湖濱帶形態變化及湖濱帶生物群落演替)4個方向的結構。湖濱帶生態系統不僅對水陸生態系統間物流、能流、生物流及信息流發揮著重要作用，而且對提高區域內的生物多樣性、凈化水體、消浪護岸、調節微氣候、美化環境等方面具有重要的潛在價值［1－4］。目前我國許多湖泊的湖濱帶受人類活動如圍湖造田、圍湖養殖、不合理水利設施建設、旅游業的過度發展等的影響較大，造成了湖濱帶水位變幅增大、生境惡化、局部水域富營養化等生態環境問題［5］。因此，湖濱帶濕地恢復成為改善湖濱帶生態系統結構和功能的必然選擇。適宜的湖濱帶基底條件是湖濱帶濕地恢復的前提條件，因地制宜地進行物理基底的適當修復是湖濱濕地修復的關鍵。

由于湖濱帶建設中對基地的處理存在較大的隨意性，導致工程量及投資大而生態恢復效果不佳。筆者在湖濱濕地自然生態特征的基礎上，注重基底的多樣性和人工的適當干預，從吹填造灘技術、生態護岸技術以及生態清淤技術3個方面開展適宜的基底修復相關技術研究，旨在為湖濱帶基底修復工程提供技術依據。

1吹填造灘技術

目前應用于湖濱帶濕地基底改造技術主要有吹填造灘技術、將魚塘等改造為生物塘技術以及簡單的人工作業處理陡坎地形技術，該文主要探討吹填造灘技術。由于我國許多湖泊的湖濱帶存在很多不合理的水利設施建設，使得湖濱帶形成水桶式的跌坎地形，湖泊沿岸原有的天然灘地大量消失，水深增大及消浪作用下降，湖濱帶生境條件急劇惡化。采取底泥吹填技術進行人工造灘，使在湖濱帶濕地基底修復區形成緩坡淺灘，改善湖泊沿岸的自然條件，為湖濱帶生態修復創造良好條件。該研究采取的吹填造灘技術工藝步驟主要包括基底修復工程區的確定、底泥源的確定、底泥疏浚工程量和疏挖范圍的確定、檔泥圍埝建設、底泥疏浚及吹填等過程［6－7］，見圖1。

1．1工程區及其疏挖工程量

1．1．1工程區的確定。基底修復工程區主要是指示范區基底修復設計中確定需要進行湖泊生態修復的湖濱沿岸的水域。

1．1．2疏挖工程量的確定。根據生態恢復的要求，對吹填工程區基底高程進行設計。疏挖工程量可按照疏浚工程技術規范中吹填工程施工土方量計算公式進行計算后確定。

1．2泥源及疏挖設備的選取

1．2．1泥源選取。由于基底修復后底泥性狀直接影響水生植物的定植，因而選取用于基底修復的泥源應綜合考慮5個方面:①位于湖區內且距離基底恢復區較近;②營養鹽含量低;③無有毒有害物質;④富含水生植物種子及營養繁殖體;⑤底泥吹填后能快速沉降并形成一定的致密度且為利于植物扎根生長的黏土質底泥。實際工程應根據用于基底修復的泥源的選取要求，結合工程修復區周圍湖區的實際情況進行用于基底修復工程區的泥源選擇。

1．2．2設備選取。利用底泥吹填技術進行人工造灘以恢復湖濱帶濕地基底時，其選取的設備應滿足費用低、施工簡便、對泥源區和吹填區水環境的污染小。目前國內外廣泛應用的疏挖設備為環保絞吸式挖泥船，該設備具有制作工藝簡單，對土質的適應性較好，在生產率及排距的選擇上較為靈活，工作效率較高，能耗和成本較低，污染程度較低等優點。1．3擋泥圍埝建設擋泥圍埝的作用是使吹填的泥漿在圍埝與岸堤之間空間沉降，減少吹填泥漿的流失，促進泥漿的沉降和基底的穩定。考慮到經濟性和生態環保要求，擋泥圍埝應以木樁或竹樁為骨架，以竹排為墻體置于骨架內側，竹排上鋪設固定土工織物;在圍埝迎風側設立加固鐵錨，加強擋泥圍埝的穩定性。由于高風浪湖區風浪對泥面淘蝕與泥漿的流失，設計擋泥圍埝頂高程一般高于吹填灘面設計標高0．4～0．7m，在完成生態修復工程后應將圍埝頂削除［6，8］。

1．4基底設計及吹填方式

一般在風浪較大的低透明度湖區，1m左右的水深比較適合水生植物恢復。因此，工程實施后，基底的高程應滿足平均水深為1m左右。考慮到吹填后新形成基底的脫水壓實作用和風浪侵蝕的影響，設計吹填后驗收的泥面高程應使平均水深在0．6～0．8m［7］。由于吹填后新形成的基底松軟，易形成平坦的泥面，很難控制吹填后的地形。為了創造多生境條件，采用輸泥管沿湖岸鋪設，管口布設與圍埝垂直，邊吹填、邊延伸移動管口的方式進行基底修復區分片吹填作業。根據底泥沉降情況隨時調整吹填口確保灘面吹填均勻，經余水外排湖泥自然沉降固液分離過程后，形成近岸側稍高、遠岸側稍低、沿湖岸交錯起伏的湖濱自然淺灘。

2生態護岸技術

傳統的湖濱帶堤岸護坡工程隔絕了土壤與水體之間的物質交換，使整個湖濱水帶生態系統的食物鏈斷開，原先在湖濱水帶生長的濕生植物及水生植物難以在硬化的堤岸上繼續生存;湖濱帶的一體化使水生動物喪失棲息場所;城市生活污水(通過下水道進入廢水處理系統的除外)沒有經過任何消減作用沿堤岸坡面直接進入湖泊，造成水質污染、富營養化［9］。生態護岸是指湖濱帶基底改造形成邊坡以后，通過種植植物，利用植物與土壤的相互作用(根系錨固作用)對邊坡表層進行防護、加固，使之既能滿足對邊坡表層穩定的要求，又能恢復被破壞的自然生態環境的護坡方式，是一種有效的護坡、固坡手段［10］。通過生態護岸技術可以防止湖濱帶邊坡的水土流失，而選擇合適的護岸材料是生態護岸技術的關鍵。目前應用于生態護岸材料主要有生態混凝土材料及綠色植物，可根據護岸區的實際情況進行選擇。

2．1生態混凝土材料［11］

該類生態材料為一種多孔型無砂混凝土磚，由粗砂礫料或碎石、水泥加混合劑壓制而成，具有透水、透氣的特點。生態混凝土材料主要包括透水磚、魚巢磚、生態墻磚、植物磚。

2．2綠色植物

綠色植物的護坡功能是通過它的水文效應與根系力學來實現的。植物的根系對邊坡基質起加筋、固錨及支撐作用，同時提高基質的抗拉及抗剪能力，增強邊坡的穩定性。選取的綠色植物主要包括野牛草、結縷草、早熟禾、黑麥草、扁穗冰草、近岸挺水植物(如蘆葦、菖蒲等)以及耐濕陸生植物(如楊柳等)［11］。該類生態護岸材料主要特點為植物適應性廣、對土壤要求不嚴、根系發達。

3生態清淤技術

生態清淤技術主要是利用環保清淤設備在除去湖泊中富含污染物的底泥和浮淤的同時盡可能保護水生生態系統恢復生境條件。生態清淤技術的關鍵是清淤設備的選取及施工設備定位、生態疏挖、管道輸送及淤泥固化。

3．1設備的選取

生態清淤設備應具備:①疏浚精度高，挖深精度要控制在10以內;②對底泥擾動要小，吸入濃度高;③疏浚底泥輸送過程中不泄漏［12－13］。目前，國內外采用的環保清淤設備廣泛應用的是環保絞吸式挖泥船。

3．2施工設備定位

將施工圖電子文檔輸入環保清淤監測軟件，根據GPS衛星信號的指示，將環保絞吸式挖泥船在疏挖施工區內定位。

3．3生態疏挖

施工設備定位完成后，開始進行挖掘淤泥工作，根據施工實際調節環保絞刀頭的擋泥導板及水平調節器，使密封罩處于挖掘作業區的合理位置，同時控制挖掘施工時，絞刀對周圍水體的擾動范圍最小。開挖采用扇形橫挖法作業，即底挖泥船將定位樁打設在湖泥層中，實現對船體中心定位，并通過定位樁臺車的液壓軸臂的伸縮，實現定位樁臺車在船尾滑道內相對船體的位移，使船體在反作用力下短線推進，每次推進距離1．0～1．5m，最大推進距離3．5m，并依靠挖泥船前端左右絞車收放錨纜，使船身以船尾定位樁為中心，船長為半徑，絞刀頭呈左右扇形移動，實現挖泥船扇形橫挖法作業［14］。

3．4管道輸送

挖掘的淤泥通過挖泥船上離心泵的作用，抽吸并提升、加壓，泥漿通過排泥管線(浮管、潛管、岸管)全封閉輸送，吹填入堆泥場。如排距超過單船核定排距，需加設接力泵船。

3．5淤泥固化

淤泥固化技術是將環保清淤后含水量較高的湖底淤泥通過一系列處理加工，使之成為固化處理土的技術。目前處理淤泥的方法主要有物理脫水固化、加熱燒結和化學固化3種。實際工程中應根據工程情況選擇合適的處理方法。

4結語

近年來為了防洪和湖濱開發的需要，我國許多湖泊的湖濱帶已被改造成近直立人工湖岸、魚塘灘地及農田，不利于水生植被的生長，促使湖泊生態環境的惡化。筆者在前人研究的基礎上，從吹填造灘、生態清淤以及生態護岸3個方面進行基底修復技術探討，并介紹了其工藝流程，為湖濱帶基底修復技術的實際工程應用提供了理論依據。