馬忠龍
摘要:生態護坡是與周圍環境相協調、與現代文明發展相適應的開放性生態系統。近些年來,傳統河道治理方式帶來的弊端已逐漸凸顯,河道建設面臨的生態問題日益突出,加強河道生態建設已刻不容緩。生態河道是現代河道綜合治理一種不可缺少的治理方案。從生態護坡相較于傳統護坡的優勢,總結了其在河道治理中的應用模式,并分析了其發展趨勢。
關鍵詞:生態護坡;技術;優勢;河道治理
引言
目前,由于我國河道護坡主要是硬質護坡,硬質護坡采用混凝土或者漿砌石材料,改變了原來水土之間的物理循環路徑,硬質護坡河道自凈能力差,管護不力容易造成黑臭水體,破壞水環境。隨著傳統河道護坡帶來的生態弊端逐漸凸顯,環保發展的理念以及人民對美好生活的需求迫使水利設計者需要探索新的治理路徑,打造生態和諧的水生環境。目前河道整治措施大部分采用混凝土及漿砌石擋墻型式的硬質護坡,不僅自重大,抗拉強度不高、早期強度低,而且硬質護坡不符合生態發展的理念,體積大、熱量大,不夠美觀,達不到“水清、岸綠、流暢、景美”的河道生態化治理目標。
1生態護坡較傳統護坡的優勢
1.1改善水質,提升水體自凈能力
本身較為光潔、硬度比較高的傳統護坡工程并未配備植物屏障,易使垃圾和徑流污染物進入到水體中,加快水體惡化速度。生態護坡能夠有效滯納雜質和垃圾,并適當過濾污染物,對水體具有保護作用。此外,生態護坡應用的多為環保材料,透水性及透氣性較好,有利于水體、土壤及生物之間的能量和物質循環,從而提升水體自凈能力。
1.2保護河道生態系統的多樣性
砂礫和混凝土修葺的護坡會加速水體流動,使水流沖刷作用明顯加大,部分微小生物會被直接沖進下游,導致生物種類減少,直接影響周邊生態環境的持續發展。一般來說,河道襯砌完畢之后,沿河生物類型會縮減至原來的33%左右,水生生物類型會縮減至原來的50%左右。生態護坡透水性能好,有助于維護各類生物的生存環境[1]。
1.3有助于恢復河岸綠色景觀
生態護坡應用了環保材料及節能技術,是對傳統護坡的改進,融入了特色文化景觀等內容,有利于實現人與自然的和諧共處,不僅能夠滿足防洪排澇需求,還能實現和周邊環境的物質交換,構成開放、平衡的生態系統。
2我國河道護坡技術應用的現狀
(1)硬質護坡能夠破壞植物的生存環境。河道是整個水生生物和陸生生物賴以生存的基本環境,而此刻由于河道生態環境的破壞,使得大量的水生生物和陸生生物瀕臨滅絕的邊緣。同時,硬質護坡結構使得水源失去了下滲的途徑,導致河道失去了自然過濾的途徑,逐漸地趨于渾濁。(2)硬質護坡能夠影響人們的居住環境。硬質護坡本質上是使用混凝土結構進行護坡的建造,均會將一些添加劑添加到混凝土的黏土中,例如常用的抗凍劑和膨脹劑,上述添加劑都會在水中發生化學反應,污染河道水質質量。硬質護坡的最大特征是唯有了植物作為天然的屏障,當雨水較多的季節時,就會將道路上的有害物質和一些重金屬沖入河道中,進而污染河道水質,造成河道水質的進一步污染[2]。
3生態河道建設中生態護坡技術的應用策略
3.1生態護坡建設結構的選擇
生態護坡時通過結合土木工程和植物系統構造一個再生的自然防護系統,植物在土壤的上表面,能夠顯著地緩解水土流失,并且極大地增加河道體系的抗沖擊能力。生態河道護坡和傳統的硬質護坡相比,具有諸多技術優點,首要就是生態河道護坡的投資成本遠低于硬質河道護坡的建設成本,實踐工程已經表明生態河道護坡具有建設周期短、生態效果好、美感和藝術性強的技術優勢。通過實踐工程試驗的分析,可以得出如下結論:生態河道護坡沒有使用生硬的混凝土、砂漿等原材料,實現了綠色、環保等建設目標;生態河道護坡還能夠利用四季不同的植物顏色和外形,能夠顯著地改善生態河道內的自然環境,有利于水生植物和陸生植物的生長;生態河道護坡還可以顯著地減少石塊和樹木的大量使用,節省了生態建設的投資成本,能夠取得良好的經濟效益;生態河道護坡實現了人和自然和
諧發展的需要,取得了良好的環保效應。此外,生態河道護坡在后續的維護方面同樣具有明顯的優勢,硬質護坡在混凝土結構受到破壞時就需要認為地進行維護,但是生態河道護坡僅需要在工程的前期對綠色植物進行維護,在綠色植物真正地生長起來后就能夠依靠自身的自然生命力進行更新,不要人為地進行干預[3]。
3.2生態護坡綠色植物的選擇
在進行生態河道護坡建設時,應該對周邊的植物狀況進行系統性的研究,然后根據研究結果,選擇合適的綠色植物進行河道的生態建設,尤其是要做到綠色植物要和周邊的生態環境相適應,增加周邊生態環境的美感,綜合考慮周邊環境的生態效果和區域特性,對于生態護坡綠色植物提出了如下的選擇標準:綠色植物能夠適應周邊氣候和環境的需要;綠色植物能夠適應不同特性的土壤環境;綠色植物盡可能地選擇河道周邊的物種;綠色植物應該具有良好的抗病蟲害特性,并且不應對周邊環境造成危害和污染;綠色植物的生存壽命應該盡可能地長,外表符合生態河道美觀的實際需要;綠色植物的日常維護應該易于管理,并且在市場上容易購買,具有物美價廉的特征。
3.3綠化種植設計
生態植物措施應根據防沖要求和不影響安全行洪的原則確定,可參 考本區域或鄰近區域內已建工程的實施效果,進行類比分析確定。同時綜合考慮工程區的氣候特征、物種特性、民風民俗,維護成本等因素,細致調查項目區的植物資源后,選取適宜的當地物種,不宜引用外來物種。河堤迎水側應種植根系發達、莖干低矮、材質柔韌的喬灌木。背河側可根據護堤地范圍、土壤、氣候條件、木材材質、種植效益等因素合理選定。城區河段應綜合考慮岸坡穩定、城市河岸景觀提升要求、植物造景效果等因素,合理選用植物物種。對于確需采用重力式擋墻的河段,可采用浮水植物、藤本植物進行植物造景。
4生態護坡發展趨勢
生態護坡在維護邊坡穩定的基礎上,可有效解決坡面沖刷及環境污染方面的問題,具有美化生態環境的效果。但就目前情況來看,生態護坡的建設也存在一些缺陷,如植物根系的過度延伸可能會導致土壤破裂,破壞土壤穩定性。因此,河道治理過程中須把生態護坡方案和工程措施結合起來。首先,在強調邊坡穩定性及固土功能的基礎上,綜合運用藤科植物及花卉,充分發揮其生態環境效益及景觀功能。其次,探索適合生態護坡建設的植物,尤其是一些鄉土品種,通過品種改良提高其適應性。再次,加強相關理論知識的研究。生態護坡雖應用廣泛,但目前還沒能形成一套較為完善且統一的護坡工程主流建設體系,應結合實際情況完善相關評價體系及方案[4]。
結束語:生態護坡技術為河道治理領域一個長期研究的熱點問題,應綜合考慮生物和工程措施,增強河流的自然景觀效果,最終打造出水環境改善、自然景觀和諧的生態型河流。通過對比分析傳統護坡與生態護坡技術,合理設計了植被護坡和生態砌塊擋墻護坡方案,從岸坡穩定性、生態協調性和成本造價等方面分析了設計方案的優勢。結果發現,生態護坡的成本較低、穩定性好且人文景觀性強,可為其他河道生態治理提供參考。參考文獻:
[1]龔俊春.生態水利在現代河道治理中的應用[J].低碳世界,2019(18):125-126.
[2]程耀煒.生態護坡在河道治理中的優越性分析研究[J].陜西水利,2020(3):46-147+150.
[3]董淑臻,黃宗章,鄭梅.生態護坡技術在大沽河綜合治理工程中的應用[J].中國高新技術企業,2019(8):51.