生態環保材料在河涌治理工程的應用實例

彭銘輝 廣東省水利水電科學研究院

楊美潔 中水珠江規劃勘測設計有限公司

1.工程案例內容概述

白云湖岸線由環湖岸線和島嶼岸線組成，其中環湖岸線總長8668m，島嶼岸線總長6220m。白云湖設計水位為0.80m，設計高水位1.0m，設計低水位-0.20m，湖岸堤頂高程2.50m，設4.0m寬人行交通道路。湖底高程為-1.50m，湖底分淺水區和深水區設計。白云湖岸坡建設以構建湖濱帶健康良性生態系統為目的，采取自然形態的湖岸處理方式。根據白云湖規劃設計報告，將白云湖岸線規劃為植被生態型岸線、親水休閑型岸線和高硬質型岸線等多種類型，湖岸斷面設計分為四種結構形式。

2.生態環保材料在河涌治理工程的具體應用

2.1 植被生態型護岸

結合白云湖護岸設計特點，為了滿足設計內容的生態功能和景觀功能，會在植被護岸的選擇中，選擇平緩的植物護岸來作為主要的鋪設形式，而對于湖濱帶的淺水區及周邊岸坡，在治理過程中，會優選挺水植物與親水植物來作為護岸植物，同時這些品種的植物也需要具備較強的抗污能力，這樣可以在生長期間對于污染水體進行凈化，而且還能夠提升湖濱帶所呈現出的景觀效果。另外，在護岸基質的施工過程中，多采用生態混凝土，主要由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土構成，其中在保水材料的選擇中，會優選吸水性較強、抗滲性較強的人工土壤。

2.2 自然石護岸

在河涌治理工程推進過程中，可以選擇天然石或卵石來作為護岸的主要材料，不需要對其進行特殊加工，根據石頭的天然形狀進行搭配，而石頭之間的縫隙則可以使用碎石或者土壤進行填充，而且還可以在縫隙中進行一些植物的栽種，這樣也增添了護岸的生態感。并且碎石、土壤、植物組合在一起又形成了天然的過濾器，能夠對水體中的懸浮物和雜質過濾掉，這也起到了良好的凈水作用。在具體的處理過程中，需要由內到外逐漸擴大天然石塊或卵石的粒徑，這樣的組合方式可以對護岸進行有效保護，減少沖刷帶來的水土流失影響，同時該結構也為生態系統的發展創造了良好的便利條件，提升了區域生態環境的穩定性。

2.3 多孔質護岸

結合該區域基礎生態環境情況，可以選擇多孔質護岸來作為動植物生存的基礎。常用的的基礎材料為混凝土預制件，這樣便于后續施工活動的順利進行。而且預制件的完整性較強，能夠具備較強的耐久性和耐磨性，在滿足抗沖刷要求的同時，還具備了生態景觀功能，能夠對湖岸起到良好的保護作用。種植在湖岸上的植物也可以對水體進行凈化，以此來改善區域的水環境情況。另外，多孔結構的應用，還可以為小生物提供繁殖地，而且制作成空心的預制件還可以吸附水體中的污染物，這也加快了水體環境的凈化速度。

2.4 生態磚應用

經常使用的新型材料多孔生態磚，相較于傳統磚（以石粉為主要的原材料），該磚石的主要原材料為粉煤灰、煤渣、矸石等，這些材料本身具備較高的透水性和吸附性，能夠將水體中的一些污染物過濾掉，而且其保水性較強，這樣便可以為植物的生長提供充足的水分供給，而且多孔磚還可以為小生物提供繁殖地（如爬蟲、兩棲動物等），提高了生態系統的復雜性，進而提高了湖濱帶生態系統的穩定性。

2.5 現澆綠化混凝土

在生態環保新材料的應用中，現澆綠化混凝土屬于常見的應用材料之一。該材料既具備了傳統混凝土的強度、耐久性、耐磨性，同時也具備了適應植物生長的特性，可以起到良好的固坡治污作用。現澆綠化混凝土所使用的材料主要是以污染性較低煤渣、粉煤灰、矸石、少量水泥組成，而且在澆筑的過程中，不需要在結構底部鋪設土工布，這樣不僅可以節省前期施工成本的支出，而且還能夠為植物的根系的進一步延伸提供了自由度較高的空間，從而提高了植物生長過程的穩定性。

2.6 植物蜂巢

蜂巢格室作為一種新型的生態環保類材料，其主要的原材料便是高分子片材，隨后利用焊接的方式將其拼接在一起，形成一種類似三維格室的網狀結構。該材料具備了施工復雜度低、便捷度高等優勢，而且所設置的孔眼也會起到較高的固土作用，同時借助錨固結構也可以來提高蜂巢與土壤之間的摩擦力，從而起到了較強的阻抗作用，避免土壤位移問題的出現。而綠色植物也可以直接種植在蜂巢當中，和其形成完整的自然生態系統，提升營造景觀的美觀性。

2.7 格賓石籠

與植物蜂巢相類似的材料還有格賓石籠，其主要的原材料也是高分子片材，利用焊接的方式將其拼接在一起，搭配天然石材一起，組成了石籠結構。該材料具備了施工成本低、循環性強等優勢，而且自然石之間的縫隙可以種植植物，起到較高的固土作用，而且所使用的自然石也具備了較強的透水性的，同時石籠結構也可以為一些小型動物，如小蝦、昆蟲等，提供一個生活環境，在提升營造景觀美觀性的同時，還能夠維護自然生態環境的平衡性。

3.生態環保技術的具體應用

3.1 人工濕地水質凈化技術

該工程的主要污染來源便是城市的生活污水。人工濕地水質凈化技術便是現階段應用較多的污水處理技術類型，主要采用了“化糞池+凈化槽+人工濕地”的組合方式，來完成生活污水的處理。同時在排放區域附近還會種植一些蘆葦、美人蕉等去污性較強的植物，以此來進一步提高被處理后的水質等級。另外，在對養殖廢水、生活污水進行處理時，也可以搭配一些經濟作物，如西芹、水芹等，在提升處理效果的同時，還能創造出新的經濟效益。

3.2 徑流污染控制技術

受到城市排水系統穩定性的影響，在遇到一些強降雨天氣時，城市會出現內澇的情況，而很多污染物也會隨著城市排水系統或地表直接排入到了湖中。采用徑流污染控制技術，可以在污水排放到湖中之前，對其進行一次初步過濾，將很多雜質提前攔截在邊坡位置，以此來降低對周圍環境的污染性，保護工程目前的治理成果。

3.3 柔性防護技術

樹木可以起到良好的防風固土防浪作用。考慮到該工程所處位置水體補給途徑較多，在強降雨天氣下，具備一定的洪澇風險，因此在實際處理過程中，會選擇一些耐澇性較強的喬木或者灌木等植物，搭配一些必要的生態修復措施，在邊坡附近建立植物防護帶，這樣可以借助植物的柔性來提升邊坡結構的韌性，以此來提高邊坡結構的穩定性。

3.4 自動監測技術

除了上述提及到的應用技術外，還需要利用到自動監測技術，對于護岸水域中的基本參數進行采集，其內容包括了水位變化情況、水質波動情況、水體流量、水體流速等。利用數據集成系統，對于這些參數信息進行匯總整理，同時根據得到的水情數據信息，對于下一階段的治理方案進行調整，使工程可以沿著越來越好的方向發展，在提高治理效果的同時，減少資源浪費的情況。

4.應用后的施工效果分析

經過上述操作之后，該區域水環境得到了明顯改善，具體表現為以下幾點：第一，生態系統的豐富度不斷提升，從一開始區域內只有少數的昆蟲、螺類，再到一些小魚、小蝦、多樣化的昆蟲，生態系統正在沿著復雜化發展，區域生態穩定性也在不斷提升。第二，水質，水體濁度處于不斷降低的狀態，而且富營養化現象也得到了明顯改善，部分區域原來存在的異味已經基本消失，整體環境均得到了明顯的改善。

5.結束語

綜上所述，在河涌治理工程推行過程中，生態環保材料具備了較高的應用價值，通過篩選出合理的環保材料，搭配一些可靠的生態環保技術，不僅可以提高區域污染的治理效果，提高區域生態環境穩定性，而且對于減少后期維護成本支出有著積極的意義。