城市河道治理中生態磚的運用研究

潘延平

（江蘇省水利建設工程有限公司，江蘇 揚州 225002）

將生態磚應用到城市河道治理中能夠形成一個良好的生態養護圈系統，不但可以實現生態效益、生活效益與經濟效益的有效結合，而且還能夠做到美化城市環境，凈化空氣的作用，進而實現生態環境的平衡發展。同時，相應的養護水土、綠化植被、護岸堤防、河道蓄水等功能也得到了有效提升，進而將城市河道治理的效果有效發揮出來。

一、生態磚的基本概念

生態磚可以分為護坡磚、磨石磚、植物磚分、透水磚等。其中生態水磨石磚是最新研究出的一款綠色環保的建材產品，其花色紋理和天然石材比起來毫無遜色，并且還改進了天然石材在色差、放射性、紋理等方面的缺點，為建筑裝修行業打造出了一種理想的材料，生態磚的推廣使用會使其逐漸取代天然石材，減輕了對于天然石材的過度開發，起到了保護環境的積極作用。而對于城市河道治理工程中通常用的是生態護坡磚，總的來說其是綠化混凝土小型防護構件，或指使用建筑過程中回收的材料所制造而成的可以繼續在建筑中使用的材料。最早是由巴西在20世紀末研究出來，并運用到河道的治理中，并且取得了不錯的效果，以往在進行河道的治理時，只是關心工程的實際效果，如抗洪、行洪、泄洪等功能的標準要求，對于生態環境和工程間的關聯毫不關心，對于河流的水質情況和環境問題沒有引起足夠的重視。但伴隨著社會的不斷進步和發展，人們的物質需求得到了充分滿足，從而也開始加強了對于河道治理過程中環境保護的重視，本著“以人為本”的思想，關于河道治理方面的理念紛紛涌現，著重人和環境的和諧發展。生態磚技術就是在這一背景下引入的，并且由于其優質的物理特性，使其在治理河道的同時，對于水質養護、環境凈化、保護生態等方面同樣表現突出。

因生態磚結構的特殊性，可以為植物種子的成長提供基礎條件，當被用于建筑物的外墻表面時，可以把建筑物變成一道養眼的綠色自然景觀，還能進行地表濕度和溫度的調節，保持空氣的清新，并且對于熱島效應也有很好的降低效果。同時，因生態磚的透氣性比較好，在噪音的吸收方面也有著一定的作用。還能減少空氣中的污染，其表面的抗壓強度也足夠大，造型多變，使得其在保護環境方面的作用越來越明顯。生態磚是通過建筑材料的回收再制造而形成的，此種生態磚在循環產業鏈中占據著非常重要的作用，主要使用固體水泥、泥土、有機肥料、粉煤灰等廢料，通過高溫處理使其變得無毒害后就可以進行循環再利用，有效地降低了原材料的成本，有著廣闊的發展前景[1]。

二、現今城市河道治理中生態磚的運用研究

就目前而言，生態磚從生產技術上主要分為吉林技術與韓國技術，簡稱為吉林生態磚與韓國生態磚。其中韓國生態磚又分為植物生長磚和魚巢磚，下面分別對吉林生態磚與韓國生態磚做如下分析。

（一）吉林生態磚的概念及運用

吉林生態磚是一種形狀為正六邊形，邊長大約為30cm 左右，外沿厚度平均在10cm 左右，單塊磚的重量通常約在40kg。有效孔徑通常都在2cm以上，孔隙率通常是不小于30%，其中不包括混凝土結構孔?？删G化的面積通常也是大于整塊磚面積的80%以上。吉林生態磚的外框強度在C20 到C35 之間，凍融循環（4h）在F150 到F200 之間，生長基強度在C5 到C8 之間，凍融循環（4h）則為F50。對于吉林生態磚的規格如圖一所示?？偟膩碚f，吉林生態磚防護可靠性高、破損少、脫落快，能夠具備讓植被快速適應等特點，下面對其特點進行詳細分析。

首先，其具備良好的抗沖擊性能，磚塊在使用過程中非常穩固。在生產吉林生態磚的過程中，其嚴格按照《堤防工程設計規范》的標準規范進行生產的，并且根據提防工程設計規范進行計算可知，其十公分的厚度的磚體抗沖流速不小于3m/s。將吉林生態磚應用于城市河道治理中，可以很好地確保河堤的緊實度，當面臨排洪、泄洪的情況下，可以達到很好的預防洪澇的侵襲作用，換句話說，吉林生態磚具備天然石材所具備的所有性能優勢[2]。

其次，植被適應性更迅速。在城市河道治理過程中，不但要求其具備傳統意義上防護河堤的作用，而且還需要滿足生態環境保護的需求，尤其是對于植被的保護，應盡可能的實現植被的覆蓋率，進而滿足保持水土、涵養水源等生態效益的目的。由于吉林生態磚的空隙內充灌著大量富含羧酸基的角蛋白類物質等植物生長所需的原料，能夠把混凝土的高鹽堿性水析出物轉化成植物生長所需的生長肥料，能夠降低析出物對植物細胞形成的滲透性危害。與此同時，有效孔徑還可以當做權衡植物可否正常生長的參考依據，可以達到合理調節水泥與集料粒徑的用量等，基本上吉林生態磚可以滿足各種植物的正常生長需求。

另外，吉林生態磚還能夠達到生態修復的良好作用。吉林生態磚技術吸取的是吉林省生態修復專家提倡的模擬自然的生態修復理論，在城市河道治理工程的實際施工過程中，其結合了人們的基本需求。在充分了解了自然生態系統存在的客觀規律的前提下，將自然界里的有利效果和有利功能有效模擬出來。在實際構造與鋪設生態磚的過程中，能夠很明顯地看出，其是模擬構建了植物層、基質層、母質層這一科學合理的自然生態系統。從而使得被治理后的城市河道不但安全可靠，而且還能展現出和諧、自然的生態美景。

最后，具備較強的滲透性。吉林生態磚具備較強的滲水和涵水功能，通過日常實驗可知，將水倒入磚頭上，很快磚上的水就被吸附滲透過去，在生態磚上沒有任何積水，這是由于生態磚具備很好的滲透性，水可以迅速從生態磚中的氣孔滲落而出。但是普通的磚頭就不具備這樣的功能，其滲透性相對較差。所以，在對城市河道治理過程中，采用生態磚可以很好地達到抵抗城市暴雨沖擊的作用，而且還可以在天氣炎熱的夏天達到降低地表溫度的目的，有效達到了緩解城區熱島效應的現象[3]。

（二）韓國生態磚的概念與應用

韓國生態磚主要分為植物生長磚與綠色生態墻壁磚又叫魚巢磚兩種。其中魚巢磚的規格為50cm×50cm×20cm。單塊磚的總重量約為54.8kg，其強度為C15，孔隙率通常不小于12%，凍融循環（24h）為F300。此魚巢磚現今主要應用于河道岸坡中相對較陡的河道水位變動區內，使用效果暫時比較良好。但因為魚巢磚抗凍融循環能力相對而言偏低，因此其在水位變動區的飽和凍融循環條件下的耐久性還需有待考察。

植物生長磚系屬于無砂混凝土材質的平面工字形構件，比較適合在河道護坡區域使用，其規格約為50cm×50cm×10cm，總重量約為36kg 左右，其強度在C8，孔隙率通常不小于20%，凍融循環同魚巢磚的凍融循環相同。有相關研究表明，韓國生態磚中的植物生長磚由于其混凝土的孔隙率相對較小，并不能滿足植物根系的實際生長需求，通常情況下，其表面鋪設土壤厚度達到10cm 以上才可以正常生長，植物適應性也遠不如吉林生態磚的性能[4]。

（三）生態磚在治理河道中的應用

生態磚在河道治理時，因其結構特點，有著獨特的優勢，主要應用在護坡、抗洪、保持植被等方面，生態磚的空隙利于植物的生存，對于水土保持方面有著更大的優勢，但是在實際的使用過程中還是要從實際的環境情況進行綜合的考慮，然后合理的選擇。

在城市河道治理過程中對于生態磚的選擇時，有幾個方面需要注意。首先，生態磚的耐久性不是固定不變的，其受當地的氣候等條件的影響很大，需要根據當地的具體情況具體分析；其次，護坡所使用的材料其本身的強度相對來說比較低，所以要加強對其的保護；另外，在確定使用何種生態磚之前，還要考慮水源能否滿足綠化的需求，以防出現草坡退化等問題。對于其他一些額外因素，也需要進行進一步的研究討論。

在河道的治理工程結束后，可以使用補水的方法補充河道的流量，同時對于河道兩邊的護坡、護岸、堤防都需要進行設計，使其建設成為生態走廊，充分開發利用其旅游資源。此外，針對四季變化，可以選擇合適的植被，做到植物與河流的和諧統一[5]。

結束語

為實現人與水的和諧共生發展為核心的河道治理理念，本文主要從生態磚的種類、生態磚的應用以及生態磚的工程實例等方面進行分析。將生態磚運用于城市河道治理中有非常重要的意義，不但能夠提升河道的抗沖刷能力、泄洪能力、行洪能力等，進而滿足了生態環境與河道治理的目的，有效地實現生態價值與實際功能價值的融合發展。