陳 通,王兵華
嘉善縣太浦河管理所,浙江 嘉興 314100
國內對生態(tài)護坡的提法則有多種,“生態(tài)護坡工程”、“植物護坡”、“植物植被”等,無論是哪一種稱呼,它們都有一些共性,即生態(tài)護坡是一個完整的生態(tài)系統(tǒng),不僅包括植物,還有動物與微生物,相互之間產生物質與能量交換,具有很強的動態(tài)性。其目的是保持河道邊坡的穩(wěn)定性,同時發(fā)展其生物多樣性,從而形成水體與土壤的循環(huán)體系,保證護坡的自我組織與修復能力。不僅美觀了河道護坡,更可以修復河流水體,為構建健康的河流生態(tài)系統(tǒng)提供可能。
總的來說,生態(tài)護坡就是基于生態(tài)學、生物學、水利工程學與水土保持學的基本原理,利用植物與工程材料的結合方法,構建具有生態(tài)功能的護坡系統(tǒng),以生態(tài)系統(tǒng)的自我修復,實現(xiàn)邊坡的抗滑、抗腐蝕和生態(tài)恢復效果,從而減少水土流失,營建健康河流生態(tài),改善自然環(huán)境。相對于傳統(tǒng)護坡,生態(tài)護坡是一個更復雜的系統(tǒng),但同時也是一個具有很強自我保持能力的可持續(xù)系統(tǒng)。
傳統(tǒng)河道護坡,以漿砌與磚砌為主,主要有塊石護坡、預制混凝土塊護坡、現(xiàn)澆混凝土護坡。這類護坡不僅施工難度比較大、造價比較高,而且也不利于河流及河流環(huán)境的改善。
封閉型的傳統(tǒng)護坡,不利于土壤與水體和外界物質交換,在護坡建成后,原來生長于岸坡上的生物難以繼續(xù)生存,相當于原來的生物鏈被人為中斷,依附于這條生物鏈的水中生物與土壤生物的生存都受到威脅。水體的自潔能力是水質的重要保障,而水中生物活力降低將使水體的這一特性下降明顯。同時,水中生物減少,使水體的一些物理特性發(fā)性改變,如流速與水溫,這使得原有的水中生物生存環(huán)境改變,由此帶來一系列影響,水中生物以及依賴于水中生物野生動植物都將大量減少,從而改變我們的生態(tài)環(huán)境。
一方面,河道護坡本身的建造,就會使用一些化學用品,對水質與水生態(tài)環(huán)境造成影響。同時,由于河道護坡的修建阻斷了原來的水體與岸邊植物的聯(lián)系,使水體直接裸露在外,岸邊植物的屏障作用消失,使一些垃圾廢棄物直接進入河流,造成河流的污染。
河流生態(tài)護坡,可以分為以下幾種模式:
1)按河道是否有水可以分為完全水生態(tài)型生態(tài)護坡與不完全水生態(tài)型生態(tài)護坡;
2)按河道平面形態(tài)可以分為平順型生態(tài)護坡、彎道型生態(tài)護坡和寬淺灘地型生態(tài)護坡;
3)按河道位置可以分為近郊人工景觀型生態(tài)護坡與遠郊自然生態(tài)景觀型生態(tài)護坡。
生態(tài)護坡的設計與建造,本意就是要利用生態(tài)自身的力量來實現(xiàn)生態(tài)的平衡和水體水質的保持,因此,在設計生態(tài)護坡時,必須與生態(tài)過程相協(xié)調,使其對環(huán)境的破壞影響最小化。要盡量減少能源、土地和水以及生物資源的使用,優(yōu)先使用原材料,發(fā)揮原有河道護坡材料的作用,保證資源的再生性。同時,要考慮生態(tài)的邊緣效應,保證維持生態(tài)系統(tǒng)運轉的動植物種群與數量的有效性,并按照生態(tài)交換、自然和諧的要求進行各種動植物類型組成具有演替能力的生態(tài)系統(tǒng)。
河道護坡的設計最終是要實現(xiàn)岸坡穩(wěn)定的目的,因此,在生態(tài)護坡的設計中,應該對影響岸坡穩(wěn)定的水力參數與土工參數進行確定,從岸坡穩(wěn)定性的要求出發(fā),設計能夠實現(xiàn)護坡的水力穩(wěn)定的岸坡。
生態(tài)護坡,固名思義,是要充分考慮生態(tài)需求,利用生態(tài)自身的利用,實現(xiàn)作為護坡所應有的功能。因此,一方面要尊重當地的鄉(xiāng)土知識,適應場所的自然過程,充分考慮場所特征;另一方面,在植物的選擇上,應該選擇當地固有的,符合要求的植物,以提高植物的存活性,提高生態(tài)系統(tǒng)的有效性。同時,還要對地形特征、土壤特征等進行考慮,設計出最適合當地特征的生態(tài)護坡。
生態(tài)護坡制作方法有很多種,限于篇幅,這里只讀者討論植物生態(tài)護坡的材料選擇。植物護坡的生態(tài)效能植被將水、植物、微生物和岸坡形成一個完整的河流生態(tài)體系。它可以利用植物的地上部分形成堤防迎水坡面軟覆蓋,從而減少坡面的裸露面積與外力的直接接觸面積,起到護坡作用。同時,植物 根系與土壤的結合,可以改善土壤結構,提高坡面表面抗剪強度,能有效提高迎面坡面抗沖蝕性,減少坡面的土壤流失。
一般來說,河道的功能需求不同,狀況不同,導致植物生態(tài)護坡在材料上的選擇也有所不同。植物的選擇應滿足一些生物學特性:
根系發(fā)達,這是為植被的固土、培土能力考慮,可以有效防止水土流失。
適應性強,有些河道處于自然條件不佳,植物必須能耐旱、耐寒、耐堿和耐貧瘠等,從而保證其生長。
生長時間短,植物要能在較短時間就長成,符合生態(tài)護坡需求,同時,其抗病害蟲能力要強。
生態(tài)景觀效觀要好,可以根據地不同氣候條件選擇適宜品種,如刺槐、黃檀、百慕大、池杉、金銀花、常青藤、龍須草、沙打旺、枸杞、紫花苜蓿、羊毛草、黑麥草、無芒雀麥、沙棘、早熟禾系列、冰草、三葉草、黃草木樨等。
通常,植物種植可以與平時種植一樣,采用常規(guī)方法進行。由于河道護坡的施工與生長環(huán)境不同,有些比較特殊的地方需要注意。一是難以施工的坡面種植草坪,應該利用水力噴播,宜混播種草;二是不宜種草的地方不應種草,如護坡長期浸泡在水下、行洪流速超過3m/s的土堤迎水坡面和防洪重點地段(如河流彎道)不適宜植草護坡。
中小河道生態(tài)護坡,形成了與周圍環(huán)境相互協(xié)同發(fā)展的良好的開放性生態(tài)系統(tǒng),有助于水土保持與生態(tài)環(huán)境改善。但生態(tài)護坡的設計,應在滿足岸坡穩(wěn)定的前提下,綜合考慮,維護生態(tài)的多樣性,加強對河道現(xiàn)狀進行深入調查,具體分析,如此,才能提出有效的生態(tài)修復設計,發(fā)揮中小河道生態(tài)護坡的作用。
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