河道治理護岸護坡生態(tài)修復技術(shù)的應用研究

張輝

摘要：在河道治理中為滿足堤防安全需求該項技術(shù)配置有較高強度的大骨料，此外配合活性菌劑的混凝土骨料層能夠明顯改善植被的生長條件，充分發(fā)揮生態(tài)修復中生物基質(zhì)的功能作用。

關(guān)鍵詞：河道治理;護岸護坡;生態(tài)修復技術(shù)

一、河道治理護岸護坡生態(tài)修復技術(shù)的應用研究方法

（一）骨料層基礎平臺設計

采用多孔骨料充填六棱混凝土預制塊，并以C20框架梁為基礎完成護岸的澆筑施工，該過程無需對原有堤防實施破壞、拆除等結(jié)構(gòu)性措施。將水、減水劑、P.O42.5水泥、粒徑45mm的單一石料均勻混合，機械攪拌120min后制成骨料基礎層，控制澆筑時間不宜超過30min。

（二）護岸植被配置

通過野外實地調(diào)研，選擇虉草、紫羊茅、高冰草等適合于寒冷地區(qū)的禾木科，以及紫花苜蓿、波斯菊等豆科和菊科類地被植物，生態(tài)植物選用了藜科的駝絨藜，護岸植被配置方案見表 1 。

（三）土壤菌群分析

為深入探究生物基質(zhì)對不同植物生長的綜合影響，選擇試驗植物為高冰草，試驗播種量25g/m2，播種面積40m2，土壤有機質(zhì)含量取適合于植物生長的5.2%，生物機質(zhì)與試驗土壤養(yǎng)分見表 2

1、清理整平達標河段坡面，在密實度符合試驗要求的基礎上支框架梁模板，并按標準規(guī)范完拌機，經(jīng)均勻攪拌處理出料運至工作面澆筑、整平。

2、控制攪拌機與澆筑作業(yè)面之間的距離不超過120m，對于超過要求的應對試驗作業(yè)面或攪拌地點轉(zhuǎn)場，為了保證試驗質(zhì)量控制整個操作流程不超過10min。

3、拌合料澆筑完成后，必須對其表面做整平處理，3d內(nèi)嚴禁加載負荷、行車以及行走。每天早晚2次對試驗作業(yè)面進行養(yǎng)護，連續(xù)養(yǎng)護3d，若3d內(nèi)雨陰雨天氣則無需養(yǎng)護。

4、完成澆筑7天后開展生物基質(zhì)層試驗，初期保墑可用20-50g/m2的無紡布覆蓋，并利用竹簽或鉛絲扦插固定無紡布。

5、結(jié)合天氣情況對生物基質(zhì)層進行澆水養(yǎng)護，陰雨天氣無需澆水而蒸發(fā)量較大的晴熱天氣應在早7點前澆水。

（四）質(zhì)量檢驗

設計生物基質(zhì)試驗模塊尺寸為200mm×200mm，將混凝土骨料層標準養(yǎng)護30d后取出以備試驗使用，按照GB/T50082的要求控制模塊制作尺寸誤差、維護方法和試驗制件方式，由此完成混凝土骨料層的質(zhì)量檢驗。

現(xiàn)場采集已播種的高冰草試樣，并檢測分析所采集的多種處理方式下的植物樣品。然后采集表層基質(zhì)5cm土壤試樣，測定其含水量、孔隙率、酸堿度等指標，為保證檢測精準度現(xiàn)場開展4組平行試驗。樣品采集范圍取50m2，按照標準計量6t/hm2、高劑量12t/hm2兩種比例摻入生物菌劑。對植物生長試驗設置不施肥、施有機肥兩種方式，并對土壤孔隙水含量、表層基質(zhì)5cm土壤酸堿度、分蘗數(shù)、單株重量等指標，按照不同生長時期分別測定。

二、河道治理護岸護坡生態(tài)修復技術(shù)的應用研究的結(jié)果分析

（一）添加劑用量影響分析

使用添加劑后明顯增強了生物基質(zhì)減少骨料層的功能，其它成分的調(diào)節(jié)和添加劑的黏合作用顯著提高了骨料層的抗壓強度，在較少水泥用量的情況下具有較為明顯的提升其抗壓強度的效果。此外，在不同生物基質(zhì)型號相同配合比方案下骨料層的抗壓強度存在一定差異，實際施工過程中要考慮不同設計需求合理選擇相應的型號，也可考慮設計單位、施工條件等要求定制單獨的型號。

（二）水泥用量影響分析

試驗分析生物基質(zhì)骨料層抗壓強度受不同水泥用量的影響，水泥用量與抗壓強度在相同試驗條件下存在顯著的正相關(guān)性，骨料層的抗壓強度試著水泥用量的增加而增大，即骨料試樣的抗壓強度由增加的水泥用量提供。然而，增加的水泥用量必然會導致工程成本的增大，所以為優(yōu)化工程造價成本應重點控制水泥的用量。此外，孔隙度與水泥用量總體上存在負相關(guān)性，骨料模塊的孔隙度隨著水泥用量的增加而減小，水泥用量達到370g/cm3時孔隙度達到30%左右，試驗孔隙度在不同水泥用量條件下存在較為顯著的差異。

三、技術(shù)優(yōu)勢與應用潛力

（一）生態(tài)混凝土技術(shù)優(yōu)勢

在河道治理中應用生物基質(zhì)生態(tài)修復技術(shù)，能夠明顯改善土壤的活性、物理與化學性能，顯著增加其生物菌落。在基質(zhì)層中活用菌落的豐富度較高，這為滿足植物生長所需要的養(yǎng)分、快速分解土壤中的有機物等提供了有利條件，同時可以防止水體受有機化肥的二次污染，在改善水質(zhì)條件的基礎上滿足河流生態(tài)景觀需求，為維持較長的生態(tài)效應以及良好的植物生長狀況奠定堅實的基礎。通過專業(yè)化撥冗多樣性的生態(tài)植物，試驗區(qū)取得了非常顯著的生態(tài)修復效果。多種保水、保肥材料的施用為生物基質(zhì)上植物的生長提供了有利環(huán)境，生物基質(zhì)技術(shù)具有明顯的植被修復效果，在河道治理工程中其生態(tài)效果顯著，且能夠保證河道防洪安全。

（二）生態(tài)技術(shù)的應用潛力

通過試驗分析植物生態(tài)修復效果以及生物基質(zhì)下的生態(tài)修復技術(shù)，該項技術(shù)可結(jié)合實際施工條件、土壤類型、氣候特點等應用于城市段河流和中小河流的生態(tài)修復。在實施工程措施的基礎上達到長期的修復效果。此外，試驗配合比為0.35的骨料層混凝土能夠達到F200抗凍等級，滿足河道防沖和寒冷氣候要求。在北方地區(qū)該項技術(shù)具有廣泛應用的潛力，在不調(diào)整骨料、普通水泥用量配比的情況下，BSC-WY系列添加的使用也可使混凝土達到F200抗凍等級，因此具有較好的實際應用能力。

結(jié)束語

綜上所述，近年來，河道護岸護坡生態(tài)修復技術(shù)作為水利部重點推廣的實用新技術(shù)，已廣泛應用于我國水生態(tài)修復、河道綜合治理等諸多領域。該項技術(shù)能夠綜合考慮綠化與生態(tài)效益，解決傳統(tǒng)剛性混凝土存在的問題。

參考文獻

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