唐樂
(中水珠江規劃勘測設計有限公司,廣東 廣州 510610)
通常情況下,為了保護河道的生態功能和服務功能,避免資源的流失和浪費,均會在河道的兩側建設防護破,不僅能夠實現河道的生態建設,還能夠起到抗旱防洪的功能。目前,由于我國河道護坡主要是硬質護坡,硬質護坡在起到防護作用時,還會損害河道的水環境,并危及河道魚類的健康成長。生態護坡技術是進行生態河道建設的重要支撐點,建設良好的河道生態環境,可以顯著地推進整個河道周邊環境的人文景觀等方面的升級,提高整個城市的影響力,能夠對人們產生更大的虹吸效應,進而帶動整個城市的快速發展。
河道在現實生活中具有航運、泄洪和涵養水源的功能,在之前的河道治理中,人們關切的是河道的航運和泄洪功能,卻忽視了河道在凈化水源和涵養水質的巨大作用,導致在進行河道護坡建設中,往往使用硬質材料來進行建設,主要是考慮了硬質材料具有使用壽命長、耐沖刷腐蝕等優點。同時,硬質護坡也存在著諸多的不足,主要簡述如下:
(1)硬質護坡能夠對人文景觀環境造成破壞,人與自然和諧相處是人類健康生活的基本前提,即便是在現在以經濟發展為中心的時代,青山綠水仍然是人們追求居住環境高質量的終極目標。隨著我國社會經濟的持續高速發展,大量的自然資源被破壞,使人類處于極度的危險環境中,沒有受到人類環境破壞的自然景觀已經越來越少。
(2)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。
(3)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[1]。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。由于失去了綠色植被的可能性,使得河道失去了大自然的生機,違背了人與自然和諧相處的最高境界,更不符合城市河道系統的審美觀念。
河道建設的根本目的是使河道建成后具有穩定的使用功能,那么前期建設過程中的規范就顯得尤為重要,在規劃河道護坡時,既要考慮河道的防洪功能,還應該實現河道水資源的有效利用,通過采用生態護坡技術,實現人和自然和諧相處,最大程度地保護河道的生態環境。生態護坡技術是以生態學為理論基礎,綜合水利工程和生物科學工程的特點,來實現河道建設的生態屬性[2]。近些年來,生態護坡技術已經逐漸得到了人們的關注和廣泛應用,在建設生態護坡時,首要是保持河道兩側的自然屬性受到良好的保護,利用綠色植物和水土保持技術建造生態護坡,進而在河道兩邊構建系統化的生態工程系統,實現保持水土、涵養水分、保護生態多樣性等建設目標,使得生態河道具有人文景觀的屬性,同時還能夠滿足人們休閑和娛樂的生活需求。
生態護坡技術是現代化河道建設工程的主流趨勢,在實踐工程中能夠實現良好的經濟效益和社會效益。生態護坡系統本質上就是將在河道特定區域內進行綠色植物的種植,同時綠色植物對河道也能夠起到穩固和抗沖刷的作用,并且和常規的硬質護坡相比,生態護坡還具有造價低、景觀美麗的顯著優點[3]。目前,生態護坡技術在國外的生態河道上應用較多,在我國的應用還處于萌芽的狀態。通常來說,生態護坡技術的應用準則主要有以下幾方面:生態護坡建設時,為了達到事半功倍的效果,應該創造出多種植物都能夠存活的生態環境;生態護坡建造時除應滿足本身堤防和溝道的作用外,還應該盡可能地減少建造成本;在建造生態護坡時,還應該盡可能地減少使用剛性構件,重點是利用軟結構來滿足生態河道穩固的需要,營造出生態河道的美感和藝術性,使得生態河道的景色和周圍的環境相適應;在建造生態河道時,還需要對河道進行水文分析,明確出河道內的水位變化情況,綜合生態植物周邊的具體環境,選擇合適的植物來進行美化生態河道;在進行生態建設時,盡量通過現有的自然環境因素來進行生態河道建設,盡量地避免對河道環境造成的二次污染發生;在對河道生態護坡的生態系統進行選擇時,還要考慮到當地居民對水資源的實際需求[4]。
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[5]。
生態河道護坡一般是由加筋結構和非加筋結構兩部分構成,上述兩種結構常用于生態護坡的建設中,并且能夠根據現場施工的實際需要來對結構的自由度進行轉換,這樣就可以避免大量硬質材料的使用,并且在生態結構交匯處盡可能地使用三角形結構來滿足生態護坡的承載需求。生態河道的護坡結構通常是由生態袋、土工格柵和三腳架等結構組合而成,并且生態袋的原材料一般是PE 材料,PE 材料具有抗老化、不降解等優點,對紫外線等外在的因素也具有良好的抗干擾能力[6]。生態袋的結構能夠根據護坡的實際需要進行調節,在生態袋的表面還可以進行綠色植物的種植,能夠起到對生態河道綠化的功能;三角架結構是近些年來興起的新技術,并在生態河道護坡建設中進行了大規模的應用,可以在三角架結構中充填合適的土壤和材料等,這樣也可以在三腳架中進行綠色植物的種植,最終形成和周圍環境相適應的綠色生態系統。
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[7]。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。
綜上所述,生態河道護坡技術的應用是綠色生態建設的重要環節,相比于常規的硬質護坡具有顯著的技術優點和綠色效應,已經開始在生態河道建設中得到了廣泛的應用。生態護坡技術的應用能夠將河道周圍的植物體系納入到整個生態系統中,能夠顯著地改善河道水資源的質量,進而實現人與自然和諧相處的生態目標。本文詳細論述了生態護坡技術在生態河道建設中的應用及其具有的技術優勢,具有重要的現實意義。