侯旭
【摘要】在河道的生態治理過程中,護坡工程是被廣泛應用于其中的一項基礎設施建設。傳統的護坡只片面強調發揮河道防洪、航運等功能,而忽視了河道周邊的生態環境保護問題。相較于傳統的護坡,生態護坡不僅具備傳統護坡的防洪、排澇功能,還能在不破壞生態系統和自然環境的基礎上,豐富河道的生物多樣性,實現人與自然的和諧發展。本文針對河道護坡的治理模式及生態護坡在河道護坡工程中的應用進行以下分析。
【關鍵詞】河道護坡;治理模式;生態護坡
1、河道護坡的治理模式
1.1 原生態型
原生態型治理模式一般適用于在坡度較緩、腹地較大、侵蝕不嚴重的河段。原生態型治理模式是通過在河岸兩側種植植物的方式對河堤加以保護,形成自然生態環境的河岸,通常種植的植物種類為白楊、柳樹、香蒲、再力花、梭魚草等水生性植物,利用其遍布的根系聚集堤岸的土壤,增加其穩定性,再結合植被枝柳的柔韌性,通過其在順應水流方向,降低水流速度,從而達到抑制水土流失、提高抗洪能力、保護河堤的目的。此外,如果河岸坡度過大,可利用池杉、金銀花、龍須草、常青藤等網狀性固土植物,加強對河堤的保護作用。
1.2 自然型
自然型治理模式通常用在坡度較大的堤岸、水流速度較強、沖蝕較嚴重的河段。自然型治理模式是采用原石、木材、砼樁等自然材料對河岸進行保護,其中木樁型護岸常用在自然型治理模式中,利用將直徑較大的木樁固定在水下,從而降低水流速度,對保護河岸起到一定作用,但是自然型治理模式存在著一些弊端,例如施工成本較大、安全性較差、保護時間較短等,需要與原生態型治理模式相結合,協同工作對河岸進行保護。
1.3 工程生態型
工程型生態治理模式適用與抗洪性較高、腹地較小的河段。工程生態型治理模式顧名思義,就是利用人工材料對河岸進行保護,具體就是將混凝土亦或是鋼筋混凝土灌注到較大容器內,形成柱狀固定到水下,這種模式與自然型治理模式的相同之處是具有較高的抗沖刷性,不同之處是彌補了自然型治理模式安全性差、保護時間短等缺陷,其整體穩定性比較好,抗擊能力較強,具有較高的安全性能,并且維持時間較長。與此同時,由于工程生態型治理模式利用的是人工材料,因此在施工過程中,人工費用、材料費用等因素造成了施工成本的增加;施工人員需具備精湛的施工技術,施工時間較長,難度相對較高;工業材料很可能造成河道水環境的二次污染。
以上三種河道護坡的治理模式功能都較單一,隨著社會的進步發展,河流水系污染問題日益突出,水體黑臭問題嚴重,生態環境嚴重退化,河道生態及服務功能日趨弱化。在河道設計中我們要綜合各種生態護坡的優勢及劣勢,實事求是的運用到我們的河道設計中,為科學指導河湖水系的水環境治理指明了方向。
某排洪溝工程規劃全程 2.78km,全段排洪溝為土質邊坡,溝底淤積嚴重,水質呈現黑臭現象。在三亞市“雙修”定位下,對河湖水系的生態環境綜合治理提出了更高的要求。本工程兩岸堤線布置總體上按照現狀保持原河道走勢不變,結合城鎮總體規劃及分區段的地形地貌條件,圍繞排澇建設和水生態環境治理的目標,摒棄了原來的硬質河道護坡的形式,結合了原生態、自然型以及生態護坡的形式,采用多形式的堤線堤型布置。在田洋段、濕地段、及郊野段都采用了雷諾護墊斜坡式堤防,結合生態植物進行美化,在居民段則采用了格賓擋墻,這樣既和地形貼合,又節省了占地費用,實現了行洪安全的目的。
2、生態護坡的概述
2.1 生態護坡的含義
宏觀來講,生態護坡的含義是在水流速度較大的河段控制水土流失與保護生態環境相互結合。客觀來講,生態護坡是集工程力學、土壤學、生態學和植物學等學科的基本知識為一體對斜坡或邊坡進行支護,形成由植物或人工材料和植物組成的綜合護坡系統的護坡技術。
2.2 生態護坡的作用
首先,在滿足防洪固坡要求的前提下,保障堤岸的整體穩定性,在水流速度較大的河段,利用植物根須對土壤顆粒起到穩固作用,截留降雨,避免水土嚴重流失,對堤岸起到固定和綠化的作用。
第二,生態護坡與周圍環境息息相關,周圍植被和生態護坡交互工作不僅可以平衡生態系統,提高河水質量,同時可以降低噪音,凈化周圍空氣,為人類生活、工作提供優質的生態環境,還可以充分發揮其他生態子系統的優勢,進而與其他系統相互協作,起到保護生態環境的作用。
第三,生態護坡具有可持續性發展的特點,可以不斷為周邊生態環境提供自然元素,以保持完整的自然生態環境。
2.3 生態護坡的應用
2.3.1 植被型生態混凝土護坡
植被型生態混凝土護坡意指多孔混凝土,主要組成部分為:水泥、粗骨料、比例適中的細摻和料。其通過將有機質保水材料與無機保水劑相互混合,為植被提供充足水分,加強堤岸中土壤與巖石的粘合能力,最終實現土壤較強的抗沖刷能力。其次,這種護坡類型可以在一定程度上起到保持水土的作用。另外為社會生態系統貢獻一份力量,例如增加周圍植被面積、提高環境質量等,進而實現生態系統之間的平衡作用。
2.3.2 生態磚護坡
生態磚護坡意指在河岸兩側鋪多設孔型的生態磚,并且在這些孔洞中種植固土性較好的植物的一種護坡方式。由于生態磚是由合成纖維與混凝土混合制成的,所以這種護坡方式在眾多護坡方式中,護坡時間最為持久,作用最大,另外,生態磚的孔洞型設計可以為植被保留充足的水分和廢料,提高植被的生長能力,更好的作用于堤岸,達到有效護坡的效果。生態磚在河道治理過程中,包括三種嵌固方式,分別為:聯鎖式砌塊、鉸接式砌塊、坡改平砌塊,這三種嵌固方式都能在一定程度上加強生態磚的護坡能力。
2.3.3 雷諾護墊和格賓擋墻護坡
雷諾護墊和格賓擋墻是有特殊防腐處理的低碳鋼絲經機器編織成的六邊形雙絞合鋼絲網,制成符合要求的工程構件,其性能更由于 EN10223 - 3 標準中所述網箱的力學指標。鋼絲網籠制作完成后,往里填充石料粒徑為 8 ~ 20cm。雷諾護墊多用于河道中斜坡式堤防及底板設計,而格賓擋墻多用于擋墻設計。
3、結語
綜上可見,生態護坡在河道治理中的廣泛應用,生態護坡不僅可以提高河道護坡的抗洪排澇能力、增強堤岸坡面整體穩定性、防止水土流失,還可以平衡整個生態系統,為生態系統提供源源不斷的新鮮元素,滿足人們提高生活環境質量的要求,契合國家保護生態環境的戰略目標。在護坡工程不斷發展的道路上,生態護坡技術將會引起更多關注,是未來河道護坡工程發展有力支撐。
參考文獻:
[1]中華人民共和國水利部. SL709—2015 河湖生態保護與修復規劃導則[S]. 北京: 中國水利水電出版社,2015.