崔凱 王立晟 楊帆
摘?要:在本文中,筆者將會以生態河道與護坡技術的基本描述以及傳統非生態護坡技術所存在的弊端為切入方向,針對當前生態護坡技術的應用與發展進行初步的分析與探討,希望借此可對相關從業人員起到一定的借鑒意義。
關鍵詞:河道治理;生態護坡;生態保護;生態河流
生態環保理念不僅僅是一種發展手段,更是社會在尋求發展與生存過程中,所必須經歷的生命周期,只有在全社會保持對生態環保高度重視的背景下,人們所追尋的宜居城市與幸福生活才能真正實現。在這一時代潮流下,為了讓河道治理工作更加科學有效,同時,也為讓河道治理工作更突顯生態的本質,生態護坡技術應運而生。從本質上講,生態護坡技術是人們對生態環保理念不斷追求的必然結果。與傳統非生態護坡技術相比,生態護坡技術更加強調自然的作用,護坡工作在生態循環過程中保持穩定。
1?生態河道與護坡技術的基本描述
河流是人類文明發展的重要載體,每一個文明的誕生與成長,均無法脫離河流而存在,雖然現代城市已經讓人類擁有了更多適應自然的能力,但是,河流的作用仍無法被忽視。河流在城市建設與城市生態環境保護過程中,可有效調節城市空間的氣候環境,其水流、泥沙以及河床之間的相互作用,更是讓生態平衡得以存在,而這種平衡,正是城市自我調節的有機環節。但是,隨著工業革命全面興起,尤其是近些年飛速發展的制造業與服務業,河流系統的自身平衡被大幅度破壞,河流斷流、河水污染、城市整體水質下降等眾多問題,更是讓人們的日常生活受到嚴重干擾。因此,生態河道建設工作已是刻不容緩。
生態河道與護坡技術的融合,是現代河道治理與各類水系工程建設的必然過程,人們對于生態環境的關注與保護,也是提升區域經濟發展與河道水系生態和諧的根本。生態河道理念在于實施更具生態意義層面的護坡手段,綜合提升河道整體自凈能力與自我調節能力,提高河流的生態效應。
2?傳統河道護坡手段在河道治理過程中的問題
在傳統河道護坡工程中,人們通常以塊石或混凝土作為護坡的主體材料,亦或是通過工程手段對河道坡岸進行加固。這些工程材料雖然讓護坡過程變得簡便快速,但是,傳統的手段很容易出現水土流失問題,如果大量使用混凝土,不僅會大幅度提高工程成本,也會讓河道自身的生態環境被嚴重破壞。
傳統護坡技術在生態保護層面存在著很大的缺陷,通常不會考慮到工程后續對河道未來生存的影響。例如,使用混凝土材質所構建的護坡結構,水草等凈水植物將會很難生長,河流水體自凈能力大幅度下滑,甚至在高溫條件下,因細菌滋生等問題,水質也會惡化。另外,混凝土結構的護坡結構,其自身對溫度的調解能力很差,高溫季節很容易造成河流水體溫度過高。傳統護坡技術對于坡岸的天然植物沒有足夠的重視,缺少自然屏障,城市各類垃圾很容易進入河流中,進而造成水體污染。甚至有些城市在實施河道護坡工程中,在護坡結構體內部大量使用全斷面護砌結構,這種結構雖然斷絕了水土流失問題,但是,會讓河道與土壤處于隔離狀態,嚴重破壞城市內部地下水循環網絡,地下水喪失有效補充過程,地面沉降等問題頻發。
3?生態護坡理念實施的要點與當前發展
為了有效解決傳統非生態護坡技術所存在的弊端與漏洞,科研工作者提出了生態護坡這一全新的河道治理理念。生態護坡理念的根本思路在于,充分利用植物根系的固土保水作用,并讓植物自身形成保護屏障,減少水土流失,并有效提升城市綠化,同時也能讓河道周邊的生態環境得到全面改善。實施生態護坡技術,首先需要保證坡岸結構滿足防洪抗沖的基本要求,并綜合考量城市地下水循環以及城市綠化標準等功能,利用植物形成生態防護平臺。另外,生態護坡技術需要注重植物搭配的合理性,由遠到近,需要分別設置喬木、灌木、花草、魚巢、水草等,從立體角度出發,讓河道更加貼近真實的自然狀態。
受到經濟因素與城市發展的制約,我國在生態護坡技術層面起步晚于西方發達國家,但是,在國家政策與社會經濟的支撐下,生態護坡工作已經得到全面落實。當前,我國所采用的生態護坡手段極為豐富,例如:人工種草、植生帶、框格工程、網袋工程、植生型生態混凝土護坡等,這些技術誕生與應用,讓我國河道治理工作顯得更為科學有效,人與自然的相處過程更為和諧。
3?各類生態護坡技術在當前河道治理工作中的有效應用
防洪抗沖是河道護坡工程的基本功能點,因此,生態護坡技術在實施過程中,需要首先確保護坡結構的穩定性與安全性,進而利用多種技術手段,讓河道系統的生態系統得以恢復與提升,最終體現人與自然協調發展的先進理念。
3.1?土壤生物工程技術
土壤生物工程技術利用植物所具備的穩固土壤、治理水土流失的基本功能,將存活植物與其他輔助材料有效結合,共同構成現代河道邊坡結構。植物在生長過程中,其根系、枝杈以及其整體結構均具備生態調節與治理的作用,工程人員將其按照特定的方向或排列進行種植,當植物形成群落后,其縱橫交錯的根系將會極大提升邊坡土壤的穩固強度,同時,也會擁有較高的透水與透氣能力,不僅有利于各類生物存活,也會對水流形成有效的吸收,降低雨水進入河流的總量,進而削減抗洪壓力。
3.2?復合植被護坡技術
復合植被護坡技術利用各類人造材料與生態發展思路,例如綠色生態袋、土工網墊固土種植基以及網格反濾生物護坡等等。這種人造材料構成的復合植被護坡技術,擁有較高的抗沖刷能力,對坡岸結構的植物與土壤可形成穩固效用。與土壤生物工程技術相比,這種護坡手段實施過程較為便捷,適用于沖刷效應較低的河段。
3.3?生態混凝土護坡技術
生態混凝土與常規混凝土有著很大的差異,利用特定手段所制造出來的混凝土結構,其表面可為植物提供有效的生長空間,同時,作為混凝土結構,其自身的強度遠遠高于自然土壤,因此,其凈化水體與穩固邊坡的功能可同步存在。生態混凝土護坡技術通常會使用兩種不同的混凝土,分別為環境友好型與生物相容型,前者對環境的負面效應很低,而后者可實現混凝土結構與水生動植物的和諧共處,在實際的工程場景中,也被稱之為生物混凝土。
生態混凝土不僅具備較高的護堤作用,還具備以下幾大優勢:
第一 結構排水性與透水能力很強,可實現坡岸結構自由排水,并可對降水形成一定的截留作用;
第二 生物混凝土自身的結構,可有效減少水體的沖擊力,工程具備很高的抵抗性能;
第三 生物混凝土內部所存在的連續孔洞,可讓水體與空氣形成有效循環,為各類水生物動植物的生長提供人工棲息地,而這些水生植物可有效分解水體中所含有的各類污染物,提高水質。
綜合對比以上幾種常見的生態護坡技術,生態混凝土在實際的河道綜合治理過程中,所具有的功能與效果更為突出,同時,其采用工程機械手段,可大幅度提升護坡工程的進度。
4?結語
河道是保障城市持續發展的重要基礎資源,區域氣候的調解、城市景觀的塑造以及對區域生態環境的改良,均是河道所存在的現實意義。同時,河道所具有的歷史文明特征,更是賦予城市極為豐富的精神內涵,因此,相關部門在實施城市河道整治工作中,需要立足于城市生態文明建設,立足可持續發展觀念,建立更為完美的人與自然相處局面。
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