生態(tài)護坡技術(shù)在城市河道治理中的應(yīng)用

謝巍　彭玉龍　孫銀龍

摘要：在經(jīng)濟建設(shè)快速發(fā)展的過程中，現(xiàn)代水系工程施工領(lǐng)域開始廣泛關(guān)注生態(tài)環(huán)境保護，正在努力實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與河道水生系態(tài)環(huán)境的和諧。通過生態(tài)護坡技術(shù)的廣泛推廣及應(yīng)用，改善城市水系沿河生態(tài)環(huán)境，滿足城市建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的需要。

關(guān)鍵詞：生態(tài) 城市河道 治理

中圖分類號：F291 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1578（2015）05-0077-01

1 河道治理中傳統(tǒng)非生態(tài)護坡存在的問題

長期以來，傳統(tǒng)的河道護岸工程常采用漿砌塊石或干砌塊石護坡，現(xiàn)澆混凝土護坡，預制混凝土塊體護坡或土工模袋混凝土護坡等結(jié)構(gòu)。這些傳統(tǒng)的護坡形式很容易出現(xiàn)內(nèi)部不穩(wěn)定、坡面開縫、土體流失等問題，另外，若采用現(xiàn)代技術(shù)的鋼筋混凝土導墻護坡，又會出現(xiàn)成本較大、施工工序較復雜繁瑣的問題。

這些傳統(tǒng)護坡技術(shù)的應(yīng)用，對生態(tài)環(huán)境有著較大的影響，如：用水泥石料修葺的河道中，具有凈水功能的水生生物生長非常困難，河水自凈能力將大為降低，水質(zhì)可能惡化；會導致河水受陽光影響而水溫變化過大，不利于維持水中生態(tài)平衡，特別是高溫季節(jié)，容易使傳染病菌孳生；隨著水流流速的增大，水中一些生物會被水流沖走，使水中生物減少，岸上又缺乏天然植物，直接影響沿河野生生物種類生存。岸坡沒有天然植物作為屏障，會使岸邊的垃圾輕易入水，造成污染；更有甚者，河道護坡和護岸結(jié)構(gòu)采用全斷面護砌的結(jié)構(gòu)，大量采用這種護砌方式會使城市地面形成一層不透水的薄殼，時間久了會造成城市地下水位大面積降低，建筑物下沉，危害更大。

2 生態(tài)護坡內(nèi)涵及發(fā)展狀況

針對上述問題，提出了生態(tài)護坡這一治理理念，其基本含義是利用植被本身涵水固土的原理穩(wěn)定邊坡控制坡面侵蝕，防治水土流失進而保護生態(tài)環(huán)境。生態(tài)護坡一方面要滿足防洪抗沖標準要求，構(gòu)建能透水、透氣、生長植物的生態(tài)防護平臺，另一方面要滿足邊坡生態(tài)平衡要求，即要建立良性的河坡生態(tài)系統(tǒng)，由高大喬木、低矮灌木、花草、魚巢、水草、動物沿灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體組成河坡立體生態(tài)體系。

我國對于這方面的研究則相對較晚，對邊坡實施生態(tài)防護始于20世紀年80代中期，直到90年代后期得到迅速發(fā)展。到目前為止，國內(nèi)主要的生態(tài)護坡技術(shù)有：人工種草、植生帶、液壓噴播、網(wǎng)袋工程、框格工程、客土噴播、厚層基材噴播、植生型生態(tài)混凝土護坡等。

3 不同類型生態(tài)護坡技術(shù)在河道治理中的應(yīng)用

生態(tài)護坡既要滿足河道體系的防護標準，又要利于河道系統(tǒng)恢復生態(tài)平衡，二者結(jié)合體現(xiàn)了人與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的理念。目前河道治理中常見的生態(tài)護坡類型如下：

3.1土壤生物工程技術(shù)

土壤生物工程技術(shù)采用存活植物及其他輔助材料來構(gòu)筑各類邊坡結(jié)構(gòu)，具有實現(xiàn)穩(wěn)定邊坡、減少水土流失和改善棲息地生境等功能，即植物防護。土壤生物工程采用有生命力植物的根、莖（枝）或整體作為結(jié)構(gòu)的主體元素，把它們按一定的方式、方向和排列插扦、種植或掩埋在邊坡的不同位置，在植物群落生長和建群過程中加固和穩(wěn)定邊坡，控制水土流失和實現(xiàn)生態(tài)修復。植物能降低土壤空隙的壓力，吸收土壤水分，同時植物根系能提高土壤的剪切力，增強土體的黏附力，從而使土壤結(jié)構(gòu)趨于堅固和穩(wěn)定。邊坡植物可以截留降雨，延滯徑流，調(diào)節(jié)土壤濕度，減少風力對土壤表面的影響；還可以通過攔截、蒸發(fā)蒸騰和存儲等方式來促進土壤水循環(huán)，促進土壤發(fā)育和表層活土的形成，調(diào)節(jié)近地面溫度和濕度以促進植物生長，提供并改善多種生境，恢復邊坡的生態(tài)功能和生物多樣性。

3.2人造材料復合植被護坡技術(shù)

人造材料復合植被護坡主要包括土木網(wǎng)復合植被、綠色生態(tài)袋、土工網(wǎng)墊固土種植基和網(wǎng)格反濾生物護坡等多種技術(shù)。這種生態(tài)護岸方法比較抗沖刷，既保持了植被錨固的作用，自然、生態(tài)，又通過一些人工技術(shù)彌補了植被的不足之處，較適合于沖刷不嚴重的河道邊坡。例如，利用網(wǎng)格進行固土護坡時，網(wǎng)格可以實現(xiàn)水與土地的有機交換，具有生態(tài)恢復功能。同時，這種技術(shù)通過網(wǎng)箱形成的擋土墻和護坡，透水性比較好，能夠起到降低水位和減少地下水壓力的作用。該技術(shù)通過固土養(yǎng)草、網(wǎng)草交織而形成的復合均勻植被防止土質(zhì)邊坡淺表層滑動和暴雨沖刷， 減少邊坡水土流失，同時能凈化空氣，美化環(huán)境。

此外，還可以利用自嵌式擋墻、鉸鏈式、聯(lián)鎖鎖式護坡進行防護：自嵌式擋墻是在干壘擋土墻的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新型柔性結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是一種新型的擬重力式結(jié)構(gòu)，它主要依靠自嵌塊塊體、填土通過土工格柵連接構(gòu)成的復合體來抵抗動靜荷載作用，達到穩(wěn)定的目的。該擋墻在材料中添加了木質(zhì)醋酸纖維，保證中性水體，使得水生動植物能夠健康成長；鉸鏈式、聯(lián)鎖式護坡均是采用相鄰聯(lián)鎖塊，靠繩索或塊件自身進行連接，塊體中間空隙作為植生孔進行使用，通過大面積的使用起到生態(tài)護坡的作用。

3.3生態(tài)混凝土護坡技術(shù)

生態(tài)混凝土 就是通過材料研選、采用特殊工藝制造出來的具有特殊的結(jié)構(gòu)與表面特性的混凝土，能實現(xiàn)植物和水中生物的生長， 起到凈化水質(zhì)、改善景觀和完善生態(tài)系統(tǒng)的多重功能。生態(tài)混凝土可分環(huán)境友好型和生物相容型兩大類，前者指在混凝土的生產(chǎn)、使用直至解體全過程中， 能夠降低環(huán)境負荷的混凝土.。后者指能與動、植物等生物和諧共存， 對調(diào)解生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實現(xiàn)人類與自然協(xié)調(diào)具有積極作用的混凝土，簡稱生物混凝土。針對上述分類，環(huán)境友好型生態(tài)混凝土通常用改善河道綠化環(huán)境，如植生型生態(tài)混凝土：護坡結(jié)構(gòu)由現(xiàn)場攪拌澆筑成型并養(yǎng)護而成，表面攤鋪一定量的覆土，土中植物生長穿透混凝土結(jié)構(gòu)，根植于內(nèi)部土壤，形成植生型生態(tài)混凝土護坡體系。而后者的應(yīng)用更側(cè)重于水質(zhì)的改善，如水質(zhì)較差則優(yōu)先選用生物混凝土。目前上述兩類混凝土的強度等級均能達到C20以上，該強度足以滿足一般的護堤要求。

生態(tài)混凝土除了起到護堤作用外，還具有以下優(yōu)越性：（1）現(xiàn)場施工的透水性生態(tài)混凝土由于其自身特性， 排水性和透水性都很好，能實現(xiàn)自由排水。（2）消波、過濾效果好，對洗掘、流失具有高抵抗性能。（3）具有連續(xù)孔隙，可以使水、空氣自由滲透，創(chuàng)造生物環(huán)境，更明顯的是由于其孔隙內(nèi)部及外部附著、棲息的微生物、小動物類、藻類等可以有效地促進水質(zhì)的自然凈化。因而生態(tài)混凝土在河道邊坡生態(tài)治理中得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

4 結(jié)語

河道作為城市經(jīng)濟發(fā)展的重要資源和主要基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，除具有防洪、排澇、通排水的功能外，還在保持城市可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)平衡、調(diào)節(jié)區(qū)域微氣候、塑造城市景觀、營造宜人休閑的濱水風光帶及傳承歷史文化等方面凸顯重要作用。我市水系眾多，歷史文化悠久，在城市河道整治中應(yīng)滿足城市建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的需要，體現(xiàn)人與自然和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的理念。

生態(tài)護坡是一種可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)，它與周圍生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系密切，不斷與周圍生態(tài)系統(tǒng)進行物質(zhì)交換。生態(tài)護坡在滿足基本功能要求的同時，又能美化環(huán)境，配合景觀設(shè)計提高城市品位，對社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著深遠的影響。