生態(tài)護(hù)坡在河道治理工作中的應(yīng)用探討

宋福濤

(遼寧水利土木工程咨詢(xún)有限公司，沈陽(yáng) 110000)

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生態(tài)護(hù)坡在河道治理工作中的應(yīng)用探討

宋福濤

(遼寧水利土木工程咨詢(xún)有限公司，沈陽(yáng) 110000)

傳統(tǒng)的河道護(hù)坡只是最為基本的防洪排澇等功能，使得河道生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，對(duì)河道的治理工作產(chǎn)生了不利影響。文章介紹了生態(tài)護(hù)坡，分析了傳統(tǒng)護(hù)坡對(duì)河道環(huán)境的影響，并提出了幾種生態(tài)型護(hù)坡在河道治理當(dāng)中的具體應(yīng)用方法，在生態(tài)護(hù)坡應(yīng)用時(shí)，必須要結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)實(shí)用、可靠的防護(hù)方案，使得生態(tài)護(hù)坡的作用得到充分發(fā)揮，為河道治理提供有利條件。

傳統(tǒng)護(hù)坡；生態(tài)護(hù)坡；河道治理；應(yīng)用方法

傳統(tǒng)的河道護(hù)坡都是采用混凝土或漿砌塊石等硬質(zhì)材料，在進(jìn)行建造時(shí)只考慮到了河道最為基本的防洪排澇等功能，而未注重其生態(tài)功能，使得河道生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，對(duì)河道的治理工作產(chǎn)生了不利影響。對(duì)此，必須要改變?cè)械淖o(hù)坡結(jié)構(gòu)，應(yīng)用生態(tài)型護(hù)坡，改善河道環(huán)境，維持河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

1 傳統(tǒng)護(hù)坡對(duì)河道環(huán)境的影響

1.1 對(duì)觀賞環(huán)境的影響

整齊、筆直的河道雖然能給人一種整潔美觀的感覺(jué)，但是從自然的角度來(lái)看，傳統(tǒng)的混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)將原有河岸上的植被完全覆蓋，原有的草本植物與小型灌木叢都已經(jīng)不見(jiàn)蹤影。現(xiàn)代城市的人們要求河道周?chē)h(huán)境優(yōu)美、空氣清新，而傳統(tǒng)的混凝土護(hù)坡形式與周?chē)沫h(huán)境格格不入，完全不符合現(xiàn)代城市人的要求。而且，一旦傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞，那河道周?chē)木坝^會(huì)變得更差，嚴(yán)重影響城市形象，影響市民的生活環(huán)境。

1.2 對(duì)生活環(huán)境的影響

首先，混凝土護(hù)坡的建筑材料中，加入了許多添加劑如抗凍劑、膨脹劑等等，由于混凝土護(hù)坡有一部分長(zhǎng)期處于水體當(dāng)中，所以在水體長(zhǎng)期浸泡之下，混凝土護(hù)坡中的部分原材料和添加劑會(huì)與水發(fā)生水化反應(yīng)和碳化反應(yīng)，對(duì)河道的水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。而城市的河道是城市供水的主要來(lái)源，市民長(zhǎng)期飲用這種融入了添加劑的水，健康也會(huì)受到影響，嚴(yán)重時(shí)還可能引起區(qū)域性疾病。其次，市民長(zhǎng)期生活在這種顏色單調(diào)、結(jié)構(gòu)單一、沒(méi)有生命氣息的混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)周?chē)砗托睦砩隙紩?huì)受到一定影響。從生理上來(lái)說(shuō)，混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)缺乏植被的覆蓋，所以對(duì)于空氣的凈化和水質(zhì)的凈化起不到任何作用，一旦河道水質(zhì)被污染，那股刺鼻的氣味將直接飄散到周?chē)氖忻裆顓^(qū)域，嚴(yán)重影響市民的生活質(zhì)量和生理健康；從心理上來(lái)說(shuō)，由于混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)顏色單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺乏相應(yīng)的植被，觀賞環(huán)境很差，所以周?chē)娜藗冊(cè)谛蓍e之余沒(méi)有很好的去處，心情必然會(huì)受到影響。所以說(shuō)，傳統(tǒng)的混凝土護(hù)坡形式對(duì)于人們的生活環(huán)境有很大影響。

1.3 對(duì)自然環(huán)境的影響

傳統(tǒng)的混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)將整個(gè)河道的坡面全面覆蓋，許多靠河道坡面的水下部分生存的水生動(dòng)植物都失去了其原有的生存環(huán)境，無(wú)法在混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)上生存下去。水生動(dòng)物原本需要依靠河道坡面的泥土部分進(jìn)行筑巢居住，然而卻被堅(jiān)硬的混凝土結(jié)構(gòu)嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地封堵住；水生植物需要依靠河道坡面的泥土部分扎根生長(zhǎng)，但是被混凝土結(jié)構(gòu)阻擋，無(wú)法破開(kāi)。整個(gè)河道中的生態(tài)系統(tǒng)就因?yàn)榛炷磷o(hù)坡結(jié)構(gòu)而發(fā)生斷層，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。有的河道護(hù)坡差不多要延伸到河道底部，建立起全面護(hù)坡結(jié)構(gòu)，這樣對(duì)水體生態(tài)環(huán)境的影響將更加惡劣[1]。

2 生態(tài)型護(hù)坡概述

2.1 生態(tài)型護(hù)坡的定義

生態(tài)型護(hù)坡是指將工程力學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)等學(xué)科綜合起來(lái)進(jìn)行考慮，形成工程與植物相結(jié)合的護(hù)坡技術(shù)。通過(guò)植被的覆蓋，使得植物的根系與土層聯(lián)系在一起，對(duì)護(hù)坡上的土層進(jìn)行加固，防止水土流失，使護(hù)坡的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。

2.2 生態(tài)型護(hù)坡的作用

1)護(hù)坡：植物的根系能固定土壤。

2)保持水土：有效減小降水對(duì)土壤的沖刷，減少土壤的流失。

3)改善生態(tài)環(huán)境：凈化空氣、凈化水質(zhì)、降低噪音污染等。

2.3 生態(tài)型護(hù)坡的設(shè)計(jì)原則

1)因地制宜原則：引入植被時(shí)，要考慮當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的協(xié)調(diào)性，避免植被生長(zhǎng)條件不符或者物種入侵；考慮當(dāng)?shù)氐娜宋沫h(huán)境和傳統(tǒng)文化；最好是就地取材，既可以節(jié)約成本，又符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況[2]。

2)資源節(jié)約原則：盡量避免使用不可再生資源；在使用可再生資源時(shí)，要充分利用，提高資源利用率；可就地取材，節(jié)約成本，減少資源消耗。

3)以自然為本原則：每一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都有其完整的生態(tài)結(jié)構(gòu)，包括食物鏈和營(yíng)養(yǎng)級(jí)等，人為進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，最好不要干涉自然生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行結(jié)構(gòu)，使其自然運(yùn)行，因?yàn)橐坏﹥?nèi)部某一結(jié)構(gòu)遭到破壞，可能會(huì)引起整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的破壞；由于河道的護(hù)坡涉及到水體生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)兩套系統(tǒng)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到對(duì)兩者的綜合影響。

3 生態(tài)型護(hù)坡的應(yīng)用方法

傳統(tǒng)混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前人們的需求，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代，先進(jìn)的護(hù)坡施工技術(shù)與新型的護(hù)坡建設(shè)材料必將成為我國(guó)河道護(hù)坡構(gòu)建的主流[3]。我國(guó)現(xiàn)有的生態(tài)型護(hù)坡應(yīng)用方法主要有植物固土技術(shù)、土壤固化劑添加技術(shù)、土工材料與草皮種植復(fù)合技術(shù)、多孔生態(tài)型混凝土技術(shù)、生態(tài)型水泥護(hù)坡技術(shù)等等。

3.1 植物固土方法

植物固土方法，指的是利用根系比較發(fā)達(dá)的植物在護(hù)坡上的種植，使得植物根系深入土層當(dāng)中，通過(guò)植物的根系錨固作用，達(dá)到加固土壤的目的。使用植物固土方法，既可以加固土壤、保持水土，又可以滿(mǎn)足現(xiàn)代人們生活的要求，符合生態(tài)環(huán)境需要，有利于城市形象的美化。現(xiàn)有的固土植物主要有紫穗槐、迎春、紫葉矮櫻、三裂繡線菊、麥冬、石竹、凌霄、地錦、常春藤等等，在南方地區(qū)可以選用蘆葦、茭白等，在北方地區(qū)可使用迎春、刺槐等等。要根據(jù)每個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境和氣候條件的不同選擇適合的植被類(lèi)型，因地制宜。

3.2 土工材料與草皮種植結(jié)合方法

3.2.1 土工材料方法

噴塑金屬網(wǎng)工格柵法是一種常用的土工材料方法。噴塑金屬網(wǎng)工格柵法是由金屬網(wǎng)與碎石、種植型土壤共同形成復(fù)合種植基，金屬網(wǎng)一般會(huì)選用鍍鋅鐵絲網(wǎng)或者噴塑鐵絲網(wǎng)，但是由于在河道周?chē)枰?jīng)常接觸到水分，鍍鋅顯然容易遭受腐蝕而使得鍍膜受到破壞，所以一般是使用鍍膜穩(wěn)定性較高的噴塑型鐵絲網(wǎng)。噴塑鐵絲網(wǎng)與碎石混合作用于種植基當(dāng)中有個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，就是其抗沖擊能力強(qiáng)、對(duì)地基的適應(yīng)力較強(qiáng)，適用于水流速度比較快的河道，避免了傳統(tǒng)混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)單一、適應(yīng)能力差、整體性差的弱點(diǎn)。同時(shí)，這種方式還能保證河道中的水生動(dòng)植物的正常生存，符合生態(tài)環(huán)境的需求[4]。

3.2.2 草皮種植結(jié)合方法

草皮種植結(jié)合方法主要有土工網(wǎng)墊層固土種植基和土工格固土種植基兩種。土工網(wǎng)墊層主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料構(gòu)成，加以碎石和種植型土壤，再播撒草籽，形成一個(gè)完整的復(fù)合種植基。土工網(wǎng)墊層是由垂直土壤方向無(wú)法拉伸的多層網(wǎng)和與土壤平行方向可雙向拉伸的平面網(wǎng)組成，垂直土壤方向的多層網(wǎng)之間的交點(diǎn)需要通過(guò)熱熔焊進(jìn)行連接，使網(wǎng)狀空間更加穩(wěn)定。這樣形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加寬松，網(wǎng)內(nèi)有足夠的空間用來(lái)填充土壤和砂礫，而且草皮在長(zhǎng)出來(lái)以后，土工網(wǎng)墊層內(nèi)的空間也足夠其正常生長(zhǎng)。在草皮生長(zhǎng)完全以后，草皮、土工網(wǎng)墊層以及土壤層有效地結(jié)合在一起，形成一個(gè)整體[4]。對(duì)于土工網(wǎng)墊層的鋪設(shè)，可以人工進(jìn)行，而草籽的播撒一般是利用水力噴灑技術(shù)，將草籽混入水中，然后利用噴灑機(jī)器，在壓力作用下將草籽均勻地噴灑到護(hù)坡土壤當(dāng)中；而土工格固土種植基是在一個(gè)個(gè)的土工格內(nèi)進(jìn)行草皮的種植，加固土層。土工格也是由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料為原材料，并經(jīng)過(guò)加工變成土工格的結(jié)構(gòu)。土工格的設(shè)立，可以提高護(hù)坡的摩擦阻力，再加以草皮的種植，可以有效提高護(hù)坡土壤層的穩(wěn)定性和承受能力。

3.3 多孔生態(tài)型混凝土

多孔生態(tài)型混凝土是指由多孔混凝土材料再加保持水土的原料、種植型土壤以及肥料組成。多孔混凝土的制作所使用的原料是粗制骨料、混有爐渣和硅灰的水泥和少量的細(xì)料。保持水分的原料一般使用人工合成的無(wú)機(jī)土壤，再加入一些吸水性比較強(qiáng)的高分子材料以及吸附力比較強(qiáng)的材料比如活性炭等等[5]。在進(jìn)行多孔生態(tài)型混凝土建設(shè)時(shí)，首先在護(hù)坡土壤表層鋪設(shè)多孔混凝土材料，為草皮的生長(zhǎng)提供生長(zhǎng)空間，同時(shí)，多孔混凝土當(dāng)中的肥料可以提供草皮生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)分。

3.4 生態(tài)型水泥護(hù)坡

生態(tài)型水泥護(hù)坡具有固液氣三相結(jié)構(gòu)，其中固體結(jié)構(gòu)中含有稻草、秸稈等多孔材料，在水泥護(hù)坡結(jié)構(gòu)中形成孔隙。除此之外，固體結(jié)構(gòu)中還包含有種植型土壤、肥料、河砂、水泥等物質(zhì)，為植被的生長(zhǎng)提供必要的條件。

3.5 土壤固化劑的添加

土壤固化劑是一種以土壤為主體，再加以激發(fā)物質(zhì)使土壤性質(zhì)發(fā)生變化的添加劑，其主要反應(yīng)原理是土壤固化劑當(dāng)中的激發(fā)物質(zhì)與土壤中的水分結(jié)合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成新的化學(xué)鍵，這種化學(xué)鍵對(duì)土壤中的水分子有極強(qiáng)的吸附作用，通過(guò)吸附土壤層中的水分使得土壤層達(dá)到固化的效果[6]。在河道護(hù)坡的設(shè)置當(dāng)中，既要求河道表層護(hù)坡的水土得到保持，護(hù)坡表層土壤需要固化，又要求河道深層的土質(zhì)較為松散，滿(mǎn)足水生動(dòng)植物的生存需求。所以，對(duì)護(hù)坡表層土壤使用土壤固化劑使其局部固化，又不影響河道深層的土壤結(jié)構(gòu)，既能保持水土，又能滿(mǎn)足水生動(dòng)植物生存的需求，一舉兩得[7]。

4 結(jié) 語(yǔ)

近年來(lái)，隨著人們對(duì)于環(huán)境的重視，生態(tài)型護(hù)坡在河道治理工作中的應(yīng)用也越來(lái)越多。在生態(tài)護(hù)坡應(yīng)用時(shí)，必須要結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)實(shí)用、可靠的防護(hù)方案，使得生態(tài)護(hù)坡的作用得到充分發(fā)揮，為河道治理提供有利條件。

[1]曹載宏.生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡技術(shù)在河道護(hù)坡工程中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014(01)：51-53，59.

[2]李新芝，王小德.論城市河道中直立式護(hù)岸改造模式[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2009(06)：60-63.

[3]張書(shū)濱，陳靜.南昌市烏沙河整治中的生態(tài)設(shè)計(jì)[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2009(05)：19-21，46.

[4]劉紅麗，王洪軍，張樹(shù)國(guó)，等.防洪工程生態(tài)護(hù)坡芻議[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2008(06)：44-45.

[5]田曉靜，高金超，王迎風(fēng).防洪河道生態(tài)護(hù)坡工程探析[J].黑龍江水利科技，2009(06)：97-98.

[6]趙鵬程，陳東田，劉雪，等.河道生態(tài)建設(shè)的技術(shù)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27(08)：291-295.

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1007-7596(2017)01-0122-03

2017-01-04

宋福濤(1981-)，男，遼寧莊河人，工程師，研究方向?yàn)樗姟?/p>

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