淺議生態(tài)護(hù)坡在城市河道景觀中的應(yīng)用

耿永強(qiáng) 高冉 孫蓉

一、概述

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，城市河道護(hù)坡傳統(tǒng)的漿砌石護(hù)坡、砼護(hù)坡的越來越被人們所拋棄，人們更關(guān)注的是水生態(tài)、水環(huán)境。城市河道的功能也不僅僅是“防洪、除澇”，而且而且更多要考慮城市景觀、水環(huán)境等內(nèi)容。

于是生態(tài)護(hù)坡就應(yīng)運而生，生態(tài)護(hù)坡是目前比較流行的一種河道環(huán)境綜合整治的新方法。所謂生態(tài)護(hù)坡，就是綜合考慮“水安全、水環(huán)境、水資源、水景觀”各方面的協(xié)調(diào)，在滿足防洪、排澇等需求的同時，充分考慮生態(tài)效應(yīng)，河道護(hù)坡用活的植物，單獨用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結(jié)合，以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕，其途徑與手段是利用植被進(jìn)行坡面保護(hù)和侵蝕控制。

二、生態(tài)護(hù)坡技術(shù)對生態(tài)環(huán)境的影響

傳統(tǒng)的河道護(hù)坡主要有漿砌或干砌塊石護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡、預(yù)制混凝土塊體護(hù)坡以及土工模袋混凝土護(hù)坡等非生態(tài)護(hù)坡型式。傳統(tǒng)的河道護(hù)岸往往是首先在滿足河道防洪、排澇、蓄水等功能的前提下，著重于河道的漿砌塊石或混凝土材料方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計，很少去考慮河道與周邊生態(tài)環(huán)境及人文環(huán)境的統(tǒng)一，以至于城市河道渠化嚴(yán)重，造成許多動植物無處安身棲息，給他們的生存繁衍造成很大困難，嚴(yán)重破環(huán)了生態(tài)環(huán)境。

生態(tài)護(hù)坡具有調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、滯洪補(bǔ)枯、防止土壤侵蝕、降解環(huán)境污染的作用；對地面源污染，地表徑流、營養(yǎng)鹽具有阻滯作用；具有生物廊道、維持生物多樣性和生態(tài)平衡、保持城市地下水資源平衡以及調(diào)節(jié)區(qū)域Ｃ、Ｎ等元素的生物地球化學(xué)循環(huán)等功能。生態(tài)護(hù)坡既能滿足河道體系的防護(hù)，又利于河道系統(tǒng)恢復(fù)生態(tài)平衡。其在施工中不需要使用任何添加劑，純天然的植被系統(tǒng)對水質(zhì)具有凈化作用，從而改善了水環(huán)境。岸坡植物作為屏障，可以阻止岸邊的垃圾入水，減少了污染。同時，擁有綠色的護(hù)坡使河道恢復(fù)了原有的生機(jī)，這與現(xiàn)代人們追求回歸自然的要求相一致。

三、生態(tài)護(hù)坡技術(shù)

1.國外生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的發(fā)展

1633年日本開始采用鋪草皮和栽樹苗的方法治理荒坡，成為日本生態(tài)護(hù)坡的起源。20世紀(jì)30年代中歐首次引入了該生物途徑，使之得到迅速發(fā)展，并在歐洲盛行。20世紀(jì)60年代，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)已在許多國家得到大力推廣。生態(tài)護(hù)坡在北美的應(yīng)用歷史可以追溯至1926年，北美承襲中歐的經(jīng)驗，主要致力于與農(nóng)林業(yè)和道路建設(shè)有關(guān)的侵蝕控制。

目前，在美國和歐洲一些國家，較為常用的是土壤生物工程護(hù)岸技術(shù)。該技術(shù)是由原始的柴捆防護(hù)措施發(fā)展而來的，經(jīng)過多年的研究，形成了一套完整的設(shè)計和施工方法，并得到了廣泛的應(yīng)用。這些技術(shù)，如今已在歐美國家得到了廣泛的應(yīng)用，如美國伊利諾斯州的鴉河流域的保護(hù)、加勒比地區(qū)的圣拉西亞島西海岸公路建設(shè)項目、英國約克郡戴爾斯三峰地區(qū)國家公園自然環(huán)境恢復(fù)項目、美國新澤西州雷里坦河保護(hù)工程、萊茵河網(wǎng)格式砼夾帶草皮護(hù)岸工程，都取得了良好的生態(tài)效果。

2.國內(nèi)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的發(fā)展

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用起源于中國。早在1591年，中國已經(jīng)將柳樹等用于河岸邊坡的加固與保護(hù)。17世紀(jì)，我國已開始將生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用于黃河河岸的保護(hù)。但是我國在生態(tài)護(hù)坡技術(shù)方面的研究起步較晚，近幾年在充分吸收國外河道整治和其他領(lǐng)域生態(tài)護(hù)坡研究成果的基礎(chǔ)上，取得了長足的發(fā)展。目前，我國各地正在嘗試在不同條件下應(yīng)用植被草、土工材料綠化網(wǎng)、水力噴播植草技術(shù)、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基、土壤固化劑等多樣的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。如北京、上海、廣州等經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城市在進(jìn)行城市河道整治的過程中，充分考慮了河道作為城市的靈氣所在，兩岸都進(jìn)行了精心的規(guī)劃和設(shè)計，形成了水與綠色結(jié)合的濱水環(huán)境。綜合生態(tài)護(hù)坡在我國的應(yīng)用，護(hù)坡技術(shù)主要分為單純利用植被護(hù)坡和植物工程措施復(fù)合護(hù)坡兩種類型。

3.植被護(hù)坡

發(fā)達(dá)根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，采用發(fā)達(dá)根系植物進(jìn)行護(hù)坡固土，既可以達(dá)到固土保沙，防止水土流失，又可以滿足生態(tài)環(huán)境的需要，還可以進(jìn)行景觀造景，在城市河道護(hù)坡方面可以借鑒。

固土植物可根據(jù)該地區(qū)的氣候選擇適宜的植物品種，如可以選擇的主要有沙棘林、刺槐林、黃檀、池杉、龍須草、金銀花、油松、黃花、常青藤、蔓草等等。播種方法的選擇，一般情況下，可按常規(guī)方法進(jìn)行種植，也可利用水力噴播的方法在人們常規(guī)方法難以施工的坡面上植草坪。

城市河道用植物護(hù)坡也存在一些問題。護(hù)坡當(dāng)年易被雨沖刷形成深溝，護(hù)坡效果差，影響景觀。長期浸泡在水下、行洪流速超過3m/s的土堤迎水坡面和防洪重點地段(如河流彎道)不適宜植草護(hù)坡。

4.土工材料復(fù)合種植基護(hù)坡

土工材料固土種植基。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。

土工網(wǎng)墊固土種植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的網(wǎng)墊和種植土、草籽等組成。固土網(wǎng)墊是由多層非拉伸網(wǎng)和雙向拉伸平面網(wǎng)組成，在多層網(wǎng)的交接點經(jīng)熱熔后粘接，形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)墊。植物的根系可以穿過網(wǎng)孔均衡生長，長成后的草皮可使網(wǎng)墊、草皮、泥土表層牢固地結(jié)合在一起。固土網(wǎng)墊一般可由人工鋪設(shè)，植物種植一般采用草籽加水力噴草技術(shù)完成。這種護(hù)坡結(jié)構(gòu)現(xiàn)在運用較廣，如上海浦東國際機(jī)場圍海大堤工程、上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)圍海造地工程的護(hù)坡均采用了此形式。

土工格柵固土種植基主要是土工格柵進(jìn)行土體加固，并在邊坡上植草固土。土工格柵是以聚丙烯、高密度聚乙烯為原料，經(jīng)擠壓、拉伸而成，有單向、雙向土工格柵之分。設(shè)置土工格柵，增加了土體摩阻力，同時土體中的孔隙水壓力也迅速消散，所以增加了土體整體穩(wěn)定和承載力。而且，由于格柵的錨固作用，抗滑力矩增加，草皮生根后草、土、格柵形成一體，更加提高了邊坡的穩(wěn)定性。

這種護(hù)坡形式雖然比單純植物護(hù)坡抗雨水沖刷效果好一些，但還不能應(yīng)用到堤防迎水坡面。以后又有進(jìn)一步發(fā)展，用混凝土、石籠等做成外框來增加坡面穩(wěn)定性，但還是難以抵御較大洪水侵蝕。

5.植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡

植被型生態(tài)混凝土是日本近年在河道護(hù)坡方面作出的研究，植被型生態(tài)混凝土由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細(xì)摻和料組成，是植被型生態(tài)混凝土的骨架。保水材料常用無機(jī)人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物。表層土鋪設(shè)有多孔混凝土表面，形成植被發(fā)芽空間，同時提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分，減少土中水分蒸發(fā)，提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分和防止草生長初期混凝土表面過熱。

在城市河道護(hù)坡或護(hù)岸結(jié)構(gòu)中可以利用生態(tài)混凝土預(yù)制塊體進(jìn)行鋪設(shè)，或直接作為護(hù)坡結(jié)構(gòu)，既實現(xiàn)了混凝土護(hù)坡，又能在坡上種植花草，美化環(huán)境，使硬化和綠化完美結(jié)合。

結(jié)語

在提倡人與自然和諧相處的今天，邊坡治理也從過去的僅注重安全、經(jīng)濟(jì)的治理模式向保持邊坡的自然特征的生態(tài)模式轉(zhuǎn)變。生態(tài)護(hù)坡的出現(xiàn)順應(yīng)了人與自然共生的要求，不僅是護(hù)坡工程建設(shè)的一大進(jìn)步，也將成為今后城市河道護(hù)坡工程建設(shè)的主流。