關(guān)于生態(tài)型護(hù)坡應(yīng)用的幾點(diǎn)淺識(shí)

林強(qiáng)巍,方 磊

(1.溫嶺市水利局,浙江 溫嶺 317500;2.浙江江南春建設(shè)集團(tuán)有限公司,浙江 蕭山 311243)

1 問題的提出

目前,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,居民生活水平、生活質(zhì)量的日益提升,致使我們對(duì)環(huán)境的需求也隨之增高。水利工程建設(shè)也從傳統(tǒng)水利發(fā)展到環(huán)境水利,進(jìn)而向生態(tài)水利轉(zhuǎn)化,城市水環(huán)境的整治已經(jīng)愈來愈被社會(huì)各界所重視。河道整治工程也正在大規(guī)模的開展著,其中包括了截污、清淤、疏浚、護(hù)岸、綠化等內(nèi)容。就目前溫嶺現(xiàn)狀來看,整治效果雖然明顯,但不夠徹底,雖然大大改變了河道臟、臭、堵等現(xiàn)象,但是護(hù)岸結(jié)構(gòu)還是停留在傳統(tǒng)的砌石型式。相比國內(nèi)外先進(jìn)城市對(duì)水環(huán)境的研究,還存在一定的差距,國外在這方面的研究比國內(nèi)起步要早,日本10 a前就開始提出 “新水”的概念,并且對(duì)生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)踐;荷蘭也正在規(guī)劃和建設(shè)21世紀(jì)人與自然和諧的水環(huán)境。

2 傳統(tǒng)河道護(hù)坡結(jié)構(gòu)形式利弊分析

長(zhǎng)期以來,人們比較注重河道自身的功能,如泄洪、排澇、航運(yùn)等,因此傳統(tǒng)的河道護(hù)坡形式多采用漿砌塊石、干砌塊石護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡等,河道斷面形式單一,走向筆直,“白化”、“硬化”嚴(yán)重,其優(yōu)點(diǎn)為穩(wěn)定性強(qiáng),防沖刷,水土保持等。但是其缺點(diǎn)也十分突出,對(duì)環(huán)境與生態(tài)的影響明顯:

(1)對(duì)景觀的影響。整齊劃一的河道斷面、筆直的河道走向固然是一種景觀,但是它與現(xiàn)代人們追求的回歸自然的景觀需求不相一致,與現(xiàn)代城市河道周邊無論現(xiàn)代或古典的建筑藝術(shù)不相稱,與周圍環(huán)境也不相協(xié)調(diào),而且一旦這些結(jié)構(gòu)遭到破壞,環(huán)境景觀就更差了。

(2)對(duì)人類生存環(huán)境的影響。如果人們長(zhǎng)期生活在灰色、生硬、沒有活性的混凝土墻體中,身心健康會(huì)遭到侵害。這種結(jié)構(gòu)保護(hù)下的河道失去了原有的水邊環(huán)境和水環(huán)境的功能,人們失去了娛樂、休閑和親水的好去處,城市也因之失去了靈氣和精神。所以說,原有的護(hù)坡及護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式對(duì)人類生存環(huán)境會(huì)造成不良影響。

(3)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。這些傳統(tǒng)形式隔絕了河道中的生物和微生物與大地的接觸,使它們失去了賴以生存的環(huán)境,破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)的整體平衡,致使河道的天然自凈能力受損,對(duì)天然河道水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。同時(shí)各種水生植物也難以在堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)坡面上生長(zhǎng),整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈因此而斷開,生態(tài)失去平衡。

3 生態(tài)型護(hù)坡的研究和探討

當(dāng)然,沒有護(hù)坡又是不行的,由于土壤的抗沖刷、抗侵蝕能力較弱,在水流的作用下,特別是船只經(jīng)過所掀起的船形波作用,或者在洪澇時(shí)期水流比較急的時(shí)候,使兩岸出現(xiàn)沖刷現(xiàn)象,河岸泥土流失和河床淤積嚴(yán)重。在暴雨徑流形成后,水流中易攜帶著河道斜坡面的土壤和河岸上的污染物、沉積物,沿岸坡一瀉而下或以地表漫流的形式,毫無阻攔地進(jìn)入水體。由于河道長(zhǎng)期受水流、波浪沖刷,還會(huì)造成河道功能下降,嚴(yán)重還會(huì)造成河道決口、改道。

就我省平原河網(wǎng),特別市級(jí)以上河道,排澇頻繁,運(yùn)輸船只較多,河道地質(zhì)條件較差的實(shí)際,所以如何采用生態(tài)型的護(hù)坡,采用什么樣的護(hù)坡材料、結(jié)構(gòu)、形式,成為了治理河道的重點(diǎn)課題。一要滿足河道 (段)功能需要,確保河床、河岸穩(wěn)定;二要滿足河道自然生態(tài)平衡,使河道與環(huán)境和睦相處,滿足人類生產(chǎn)生活需要,力改斷面型式單一生硬、水岸景觀千篇一律的舊模式,使河道成為一道亮麗的生態(tài)景觀線。

如何在工程中應(yīng)用多樣化的生態(tài)型護(hù)坡,成了當(dāng)前討論的熱點(diǎn)。

3.1 以防洪排澇為主,兼顧生態(tài)、自然

排澇、航運(yùn)為主的河道必須采取護(hù)坡,在滿足河道功能前提下,可以采用二級(jí)堤防,設(shè)置親水平臺(tái),再利用斜坡與原地面相連接,斜坡上種上像胡枝子、池杉、龍須草、常青藤、蔓草等等固土植物,這樣既使擋墻有一種若隱若現(xiàn)的美,兩岸的景觀也顯得生機(jī)勃勃。斷面簡(jiǎn)易圖如圖1。

圖1 二級(jí)平臺(tái)護(hù)坡示意圖(單位:cm)

3.2 因地制宜,形式多變

擋墻的結(jié)構(gòu)形式和材料可以多種多樣的采用,形式上有直立式、斜坡式、分級(jí)坡等,材料選取有傳統(tǒng)的塊石、條石、壘石、拋石、土工材料固土種植基、植被型生態(tài)混凝土預(yù)制塊體等新型材料,在不同的河段采用不同的擋墻形式,避免了擋墻形式單一、生硬所帶來的單調(diào)景象。

干砌石擋墻加壘石壓頂,簡(jiǎn)易斷面見圖2。

圖2 干砌塊石擋墻加壘石壓頂護(hù)坡示意圖 (單位:cm)

3.3 植被護(hù)坡,根系固土

在地面條件允許的基礎(chǔ)上,不設(shè)立擋土墻,以較緩的斜坡從河道平臺(tái)開始直接連接到原地面,在斜坡上種植發(fā)達(dá)根系固土植物,形成純生態(tài)的護(hù)坡形式,利用植物根系與坡面土壤的結(jié)合,改善土壤結(jié)構(gòu),增加坡面表層土壤團(tuán)粒體,有效提高了迎水坡面的抗蝕性,減少坡面土壤流失,從而保護(hù)岸坡和減少面源污染。在滿足固土保沙、生態(tài)環(huán)境需要的同時(shí),又可進(jìn)行景觀造景。在植被斜坡上錯(cuò)亂有致地拋擲些許景觀石,既能減緩水流、防浪沖刷,又能增加美觀。

在地面沒有足夠的空間去滿足斜坡坡度時(shí),可以采取混凝土框格固定住泥土,再在框格之間種植固土植物。

可以選擇的固土植物有沙棘林、刺槐林、墨穗醋栗、黃檀、胡枝子、池杉、龍須草、金銀花、紫穗槐、油松、黃花、常青藤、蔓草等,要根據(jù)各個(gè)地區(qū)的氣候選擇適宜的植物品種。

3.4 排樁護(hù)坡,方便高效

以緊密的松木排樁代替?zhèn)鹘y(tǒng)塊石擋墻來護(hù)坡固土,松木樁樁頂露于水面上20 cm左右,樁底深入河床200～350 cm(因不同的河床泥質(zhì)取值),在空間上能節(jié)省占地面積,施工工藝簡(jiǎn)單、方便,施工速度快,效率大大提高,造價(jià)也不會(huì)增加,排樁后種植各種固土植物,視覺上也是很大的享受。還可采用活的柳樹樁代替松木樁,柳樹樁經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)生根發(fā)芽,不但護(hù)堤效果好,改善生態(tài)的效果也很明顯。排樁護(hù)坡示簡(jiǎn)圖見圖3。

圖3 排樁護(hù)坡示意圖(單位:cm)

在水流較急的排澇河道中,也能采用此形式,在樁頂拋擲塊石(粒徑100 cm以上),錯(cuò)亂有致的擺放既能提高美觀性,又能更好的保障墻后斜坡土體的穩(wěn)定性,而且避免了河中作業(yè)時(shí)的圍堰問題。溫嶺市金清新閘排澇二期工程中有實(shí)例應(yīng)用,效果明顯。

3.5 噴塑鐵絲網(wǎng)籠與碎石復(fù)合種植基型式

選用耐銹蝕的噴塑鐵絲網(wǎng)籠與碎石復(fù)合種植基,其最大的優(yōu)點(diǎn)就是它比較適合于流速大的河道,抗沖刷能力強(qiáng)、整體性好、適應(yīng)地基變形能力強(qiáng),避免了預(yù)制的混凝土塊體護(hù)坡的整體性差和現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡與模袋混凝土護(hù)坡適應(yīng)地基變形能力差的弱點(diǎn),同時(shí)又能滿足生態(tài)型護(hù)坡的要求,即使進(jìn)行全斷面護(hù)砌,生物與微生物都能照樣生存。

鐵絲網(wǎng)籠可以做成不同形狀,既可以用作護(hù)坡,又可以做成砌體擋土墻。土工材料固土種植基可分為土工網(wǎng)墊固土種植基、土工格柵土種植基、土工單元固土種植基等多種形式。

3.6 新型材料,新型結(jié)構(gòu)

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,新型材料和新技術(shù)必將作為河道護(hù)坡和護(hù)岸結(jié)構(gòu)改革的主流。國內(nèi)和國外相繼出現(xiàn)了一批用于生態(tài)方面的材料和技術(shù),如水力噴草技術(shù)、土工材料綠化網(wǎng)、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基、土壤固化劑等等。雖然它們起源時(shí)不一定用于河道護(hù)坡和護(hù)岸結(jié)構(gòu),但在河道護(hù)坡結(jié)構(gòu)使用上可以借鑒和參考。

4 結(jié) 語

不管如何的布置,只要在滿足工程水利的前提下,不要破壞大自然的規(guī)律,再給人帶來舒適的環(huán)境,這就是生態(tài)。在社會(huì)高速發(fā)展、人民生活條件日益改善的今天,思路也在不斷進(jìn)步,從工程水利轉(zhuǎn)化為環(huán)境水利、生態(tài)水利;從傳統(tǒng)的防洪、排澇的水利建設(shè)觀念轉(zhuǎn)化為建設(shè) “安全、舒適、優(yōu)美”的水環(huán)境觀念;河道的功能已經(jīng)不僅僅是“泄洪、排澇、蓄水、航運(yùn)”,而且還包括 “景觀、旅游、生態(tài)、對(duì)周邊環(huán)境的呼應(yīng)”等等。人們對(duì)水環(huán)境的要求越來越高,不僅需要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的河道景觀,而且需要河水清澈見底、魚蝦洄游、水草茂盛的自然生態(tài)景觀。所以我們要用可持續(xù)發(fā)展的眼光看待問題,從實(shí)際出發(fā),在不鋪張浪費(fèi)、不勞民傷財(cái)?shù)那闆r下,采用合理的河道斷面護(hù)坡形式,既滿足工程的需要,又做到碧水漪漪、青草幽幽、白帆點(diǎn)點(diǎn)的美麗景觀,創(chuàng)造一個(gè)人與自然和諧的水環(huán)境。