淺談河道生態(tài)護(hù)坡方式

摘要：傳統(tǒng)的護(hù)坡工程中,多采用漿砌或干砌塊石、現(xiàn)澆或預(yù)制混凝土等剛性材料護(hù)坡,這類護(hù)坡形式可以發(fā)揮出城鎮(zhèn)河道的行洪、排澇以及水土保持等成效,且具有穩(wěn)定性好、節(jié)省土地等優(yōu)點(diǎn)。但是,隨著社會經(jīng)濟(jì)的開展,人們的環(huán)保觀念也越來越強(qiáng),逐漸意識到這類護(hù)坡形式會對環(huán)境帶來不良影響，容易引起生態(tài)退化。生態(tài)護(hù)坡不僅具有傳統(tǒng)護(hù)坡的功能,而且還融入了景觀、生態(tài)等多方面內(nèi)容,從而可以實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。本文在對生態(tài)護(hù)坡概念分析的根底上,介紹了目前主要的生態(tài)型護(hù)坡技術(shù),旨在為生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究提供參考。1.生態(tài)護(hù)坡的定義生態(tài)護(hù)坡所涉及的范圍很廣泛．目前國內(nèi)外對其還沒沒有明確的定義，絕大多數(shù)人認(rèn)為岸坡上種植植物就是生態(tài)護(hù)坡,這是一個錯誤的概念。筆者認(rèn)為生態(tài)不僅僅包括植物，它應(yīng)是一個系統(tǒng)的含義。生態(tài)河道護(hù)坡應(yīng)該包括兩方面的含義：首先是護(hù)坡。特別是水位變動區(qū)的水土保持，其次是生態(tài)，這二者的高度統(tǒng)一才是真正的生態(tài)邊坡。簡而言之，生態(tài)護(hù)坡，是綜合工程力學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物學(xué)等學(xué)科的根本知識對斜坡或邊坡進(jìn)行支護(hù)，形成由植物或工程和植物組成的綜合護(hù)坡系統(tǒng)的護(hù)坡技術(shù)。開挖邊坡形成以后，通過種植植物，利用植物與巖、土體的相互作用(根系錨固作用)對邊坡表層進(jìn)行防護(hù)、加固，使之既能滿足對邊坡表層穩(wěn)定的要求，又能恢復(fù)被破壞的自然生態(tài)環(huán)境的護(hù)坡方式，是一種有效的護(hù)坡、固坡手段。2.生態(tài)護(hù)坡的內(nèi)涵一是河道護(hù)坡滿足防洪抗沖標(biāo)準(zhǔn)要求，要點(diǎn)是構(gòu)建能透氣、透水、生長植物的生態(tài)防護(hù)平臺。二是河道護(hù)坡滿足邊坡生態(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、動物灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體組成河坡立體生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)護(hù)坡應(yīng)是“既滿足河道體系的防洪要求，有利于河道系統(tǒng)恢復(fù)生態(tài)平衡”的系統(tǒng)工程，前一個要素是人對自然的要求，即人為了社會經(jīng)濟(jì)的開展和平安改造自然；后一個要素反映了人對自然的尊重，即改造自然但不破壞自然的平衡。二者結(jié)合表達(dá)了“人與自然和環(huán)境協(xié)調(diào)開展”理念。3.生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)原那么生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)將植物生長基質(zhì)固定在袋體內(nèi)，同時利用植物根系的“錨固”作用而使護(hù)坡更穩(wěn)定和具有抗沖刷能力，同時生態(tài)護(hù)坡還具有造價低、能美化環(huán)境的獨(dú)特效果，在國外已得到了廣泛的應(yīng)用，在國內(nèi)也有一些應(yīng)用。生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)的根本原那么為：1)生態(tài)邊坡必須能夠營造一個適合陸生植物、水陸兩生植物、水生動植物生長的生命環(huán)境；2)生態(tài)護(hù)坡應(yīng)滿足渠道功能和堤防的穩(wěn)定要求,并降低工程造價：3)盡量減少剛性結(jié)構(gòu),增強(qiáng)護(hù)坡在視覺中“軟效果”，美化工程環(huán)境：4)進(jìn)行水文分析,確定水位變幅范圍，結(jié)合植物調(diào)查結(jié)果，選擇適宜的植物：5)盡量采用自然的材料,防止二次環(huán)境污染：6)布置時考慮人們的親水要求。生態(tài)護(hù)坡效果圖4.生態(tài)護(hù)坡的形式常用的生態(tài)護(hù)坡形式有植物型護(hù)坡、生態(tài)石籠護(hù)坡、植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡、多孔結(jié)構(gòu)護(hù)坡、自嵌式擋土墻護(hù)坡等。〔1〕植物型護(hù)坡：通過在岸坡種植植被,利用植物興旺根系的力學(xué)效應(yīng)(深根錨固和淺根加筋)和水文效應(yīng)(降低孔壓、削弱濺蝕和控制徑流)進(jìn)行護(hù)坡固土、防止水土流失,在滿足生態(tài)環(huán)境的需要的同時進(jìn)行景觀造景。優(yōu)點(diǎn)：主要應(yīng)用于水流條件平緩的中小河流和湖泊港灣處。固土植物一般應(yīng)選擇耐酸堿性、耐高溫干旱,同時應(yīng)具有根系興旺、生長快、綠期長、成活率高、價格經(jīng)濟(jì)、管理粗放、抗病蟲害的特點(diǎn)。缺點(diǎn)：抗沖刷能力較弱。〔2〕生態(tài)石籠護(hù)坡：石籠網(wǎng)是由高抗腐蝕、高強(qiáng)度、有一定延展性的低碳鋼絲包裹上PVC材料后使用機(jī)械編織而成的箱型結(jié)構(gòu)。根據(jù)材質(zhì)外形可分為格賓護(hù)坡、雷諾護(hù)坡、合金網(wǎng)兜等。優(yōu)點(diǎn)：1.具有較強(qiáng)的整體性、透水性、抗沖刷性、生態(tài)適宜性；2.應(yīng)用面廣；3.有利于自然植物的生長,使岸坡環(huán)境得到改善；4.造價低、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,運(yùn)輸方便。缺點(diǎn)：由于該護(hù)坡主體以石塊填充為主,需要大量的石材,因此在平原地區(qū)的適用性不強(qiáng);在局部互岸破損后需要及時補(bǔ)救,以免內(nèi)部石材泄露,影響岸坡的穩(wěn)定性?！?〕植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡：生態(tài)混凝土是一種性能介于普通混凝土和耕植土之間的新型材料,由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。優(yōu)點(diǎn)：1.可為植物生長提供基質(zhì)；2.抗沖刷性能好；3.護(hù)坡孔隙率高,為動物及微生物提供繁殖場所；4.材料的高透氣性在很大程度上保證了被保護(hù)土與空氣間的濕熱交換能力。缺點(diǎn):

1.降堿處理問題；2.強(qiáng)度及耐久性有待驗(yàn)證；3.可再播種性需進(jìn)一步驗(yàn)證；4.護(hù)岸價格偏高?！?〕生態(tài)袋護(hù)坡：生態(tài)袋是采用專用機(jī)械設(shè)備,依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝,把肥料、草種和保水劑按一定密度定植在可自然降解的無紡布或其他材料上,并經(jīng)機(jī)器的滾壓和針刺等工序而形成的產(chǎn)品。優(yōu)點(diǎn):

1.穩(wěn)定性較強(qiáng);2.具有透水不透土的過濾功能;3.利于生態(tài)系統(tǒng)的快速恢復(fù);4.施工簡單快捷。缺點(diǎn)：1.易老化,生態(tài)袋內(nèi)植物種子再生問題。2.生態(tài)袋孔隙過大袋狀物易在水流沖刷下帶出袋體,造成沉降,影響岸坡穩(wěn)定?！?〕多孔結(jié)構(gòu)護(hù)坡：多孔結(jié)構(gòu)護(hù)坡是利用多孔磚進(jìn)行植草的一類護(hù)坡,常見的多孔磚有八字磚、六棱護(hù)坡網(wǎng)格磚等。這種具有連續(xù)貫穿的多孔結(jié)構(gòu),為動植物提供了良好的生存空間和棲息場所,可在水陸之間進(jìn)行能量交換,是一種具有"呼吸功能"的護(hù)岸。同時,異株植物根系的盤根交織與坡體有機(jī)融為一體,形成了對根底坡體的錨固作用,也起到了透氣、透水、保土、固坡的效果。優(yōu)點(diǎn):

1.形式多樣,可以根據(jù)不同的需求選擇不同外形的多孔磚;2.多孔磚的孔隙既可以用來種草,水下局部還可以作為魚蝦的棲息地;3.具有較強(qiáng)的水循環(huán)能力和抗沖刷能力。缺點(diǎn):

1.河堤坡度不能過大,否那么多孔磚易滑落至河道;2.河堤必須鞏固,土需壓實(shí)、壓緊,否那么經(jīng)河水不斷沖刷易形成凹陷地帶;3.本錢較高,施工工作量較大;4.不適合砂質(zhì)土層,不適合河岸彎曲較多的河道。〔6〕自嵌式擋土墻護(hù)坡：自嵌式擋土墻的核心材料為自嵌塊。這種護(hù)坡型式是一種重力結(jié)構(gòu),主要依靠自嵌塊塊體的自重來抵抗動靜荷載,使岸坡穩(wěn)固;同時該種擋土墻無需砂漿砌筑,主要依靠帶有后緣的自嵌塊的鎖定功能和自身重量來防止滑動傾覆;另外,在墻體較高、地基土質(zhì)較差或有活載的情況下,可通過增加玻璃纖維土工格柵的方法來提高整個墻體的穩(wěn)定性。該類護(hù)岸孔隙間可以人工種植一些植物,增加其美感。優(yōu)點(diǎn):

1.防洪能力強(qiáng);2.孔隙為魚蝦等動物提供良好的棲息地;3.節(jié)約材料;4.造型多變,主要為曲面型、直面型、景觀型和植生型,滿足不同河岸形態(tài)的需求;5.對地基要求低;6.抗震性能好;7.施工簡便,施工無噪音,后期撤除方便。缺點(diǎn):

1.墻體后面的泥土易被水流帶走,造成墻后中空,影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,在水流過急時