預(yù)制構(gòu)件在生態(tài)護(hù)岸工程中的應(yīng)用

袁永強(qiáng)

摘要:城市河道生態(tài)護(hù)岸具有滯洪補(bǔ)枯與調(diào)節(jié)水位、增強(qiáng)水體自凈能力及保護(hù)生物植被的功能。本文介紹實(shí)用新型涉及水利建筑，特別涉及一種用于設(shè)置在河岸上的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件及其由生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件建成的生態(tài)護(hù)岸。

關(guān)鍵詞：生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件應(yīng)用

前言

浙江省北部嘉興市屬于平原河網(wǎng)地區(qū)，河道縱橫，彎延曲折，水面率高，尤其是農(nóng)村河道，河面狹小長度大，面寬約在10-15米，河道分布密度高，河道水體流動平緩，岸坡比較陡。自七、八十年代起，本地區(qū)農(nóng)村盛行掛漿機(jī)船，興風(fēng)作浪，嚴(yán)重沖刷河岸，導(dǎo)致水土流失、岸坡失穩(wěn)、河床淤塞；改革開放以后，環(huán)境保護(hù)建設(shè)嚴(yán)重滯后，河道水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象很普遍，水域環(huán)境嚴(yán)重破壞。

為了保護(hù)河岸上泥土不被河水沖刷而阻塞河道，交通、水利部門往往在河道的兩岸用石塊水泥磊起保護(hù)，雖然這樣做能起保護(hù)河岸的目的，這種方法施工雖材料成本較低，但人工成本較高，施工的速度慢。也有的在河岸邊直接用預(yù)制板隔離灌注水泥，這種方法必須挖出溝槽并抽水，以保證水泥的灌注質(zhì)量，這種施工方法速度慢，質(zhì)量也難保證，尤其在自然溫差大的情況下，由于熱脹冷縮，水泥表面很容易產(chǎn)生裂紋。上述這些方法僅僅是對河岸的保護(hù)，而原來靠河岸棲息的水生動植物就無法安生，這也是對生物環(huán)境的一種破壞。

一、生態(tài)護(hù)岸

1.生態(tài)護(hù)岸的概念

生態(tài)護(hù)岸不同于傳統(tǒng)上慣用的護(hù)岸設(shè)計方式, 是指恢復(fù)后的自然河岸或具有自然河岸可滲透性的人工護(hù)岸,可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能, 同時具有一定的抗洪強(qiáng)度。

2.生態(tài)護(hù)岸的功能

生態(tài)護(hù)岸除了護(hù)堤抗洪的基本功能外, 對河流水文過程、生物過程還應(yīng)有如下促進(jìn)功能:

①滯洪補(bǔ)枯、調(diào)節(jié)水位。生態(tài)護(hù)岸采用自然材料, 形成一種“可滲性” 的界面。豐水期, 河水向堤岸外的地下水層滲透儲存, 緩解洪災(zāi); 枯水期, 地下水通過堤岸反滲入河, 起著滯洪補(bǔ)枯、調(diào)節(jié)水位的作用。另外, 生態(tài)護(hù)岸上的大量植被也有涵蓄水分的作用。

②增強(qiáng)水體的自凈作用。河流生態(tài)系統(tǒng)通過食物鏈過程消減有機(jī)污染物, 從而增強(qiáng)水體自凈作用, 改善河流水質(zhì); 另外, 生態(tài)河堤修建的各種魚巢、魚道, 造成的不同流速帶, 形成水的紊流, 使空氣中的氧溶入水中, 促進(jìn)水體凈化。

③生態(tài)護(hù)岸對于河流生物過程同樣起到重大作用。生態(tài)護(hù)岸把濱水區(qū)植被與堤內(nèi)植被連成一體, 構(gòu)成一個完整的河流生態(tài)系統(tǒng); 生態(tài)護(hù)岸的坡腳護(hù)底具有高孔隙率、多魚類巢穴、多生物生長帶、多流速變化的特點(diǎn), 為魚類等水生動物和兩棲類動物提供了棲息、繁衍和避難場所; 生態(tài)河堤繁茂的綠樹草叢不僅為陸上昆蟲、鳥類等提供了覓食、繁衍的好場所, 而且浸入水中的柳枝、根系還為魚類產(chǎn)卵、幼魚避難、覓食提供了場所, 形成一個水陸復(fù)合型生物共生的生態(tài)系統(tǒng)。

二、生態(tài)護(hù)岸的基本類型

( 1) 自然原型護(hù)岸

主要采用植被保護(hù)河堤, 直接將適于濱河地帶生長的植被種植在堤岸上, 利用植物的根、莖、葉來固堤,以保持自然堤岸特性。如種植柳樹、水楊、白楊、榛樹以及蘆葦、菖蒲等具有喜水特性的植物, 由它們生長舒展的發(fā)達(dá)根系來穩(wěn)固堤岸, 加之柳枝柔韌, 順應(yīng)水流, 增加其抗洪、保護(hù)河堤的能力。

(2) 自然型護(hù)岸

主要用植物切枝或植株, 或?qū)⑵渑c枯枝及其他材料結(jié)合, 來防止侵蝕、控制沉積, 同時為生物提供棲息地。不僅種植植被, 還采用天然石材、木材護(hù)底, 以增強(qiáng)堤岸抗洪能力。

(3) 多種人工自然型護(hù)岸

在自然型護(hù)堤的基礎(chǔ)上, 再用鋼筋混凝土等材料, 確?？购槟芰? 如將鋼筋混凝土柱或耐水圓木制成梯形箱狀框架,, 并向其中投入大的石塊, 或插入不同直徑的混凝土管, 形成很深的魚巢, 再在箱狀框架內(nèi)埋入大柳枝, 水楊枝等; 鄰水側(cè)種植蘆葦、菖蒲等水生植物,使其在縫中生長出繁茂、蔥綠的草木。

三、選擇合理的護(hù)岸類型

生態(tài)護(hù)岸工程的目的就是要對直立狀土坡段進(jìn)行加固整理和生態(tài)修復(fù)。生態(tài)護(hù)岸的設(shè)計應(yīng)結(jié)合各河道的特點(diǎn)力求做到：（1）應(yīng)滿足河道功能、河岸堤防穩(wěn)定的要求，并降低工程造價。（2）盡量減少剛性結(jié)構(gòu)，設(shè)置多孔性構(gòu)造，為生物提供一個安全的生長空間，增強(qiáng)護(hù)岸在視覺中的“軟效果”，美化工程環(huán)境。（3）確定水位變幅范圍，結(jié)合植物調(diào)查結(jié)果，選擇不同區(qū)域和部位的合適的植物。（4）布置建筑物時考慮人們的親水要求。

按照水域生態(tài)特性和工程要求，護(hù)岸工程的斷面結(jié)構(gòu)形式最好采用干砌的、松散的、可滲透的等；從組成結(jié)構(gòu)的建筑材料來講，嘉興地區(qū)是典型的沖擊平原，缺乏石料和木材，其他可以利用的建材也不多，就地取材很困難，因此，生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件是很明智的選擇，采用生態(tài)砼砌塊構(gòu)筑的低矮護(hù)岸（護(hù)基）工程，既能滿足防洪擋土抗沖刷生態(tài)植保等要求，又具有很好的生態(tài)景觀性。

四、生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用

實(shí)用新型的目的是提供一種具有施工方便、速度快、外形美觀，既有護(hù)岸作用又能使水生動植物棲息的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件及其由生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件建成的生態(tài)護(hù)岸。

為了達(dá)到上述要求，生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件筑成的生態(tài)護(hù)岸是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：它是用所述的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件經(jīng)同種形狀的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件或兩種或是兩種以上不同形狀的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件并排排列磊起做成的。

根據(jù)上述制造的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件及其生態(tài)護(hù)岸，在護(hù)岸施工時用這些生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件一件件磊起做成護(hù)岸，由于生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件尺寸規(guī)整，因此，施工方便、速度快，經(jīng)磊成的護(hù)岸外觀漂亮，尤其是在中間空心的部分中水生動植物就能從中棲息和生長，尤如為它們建了個人工的“家”，這將有利于水生動植物的繁衍，對水質(zhì)的凈化、生態(tài)的平衡都會帶來好處。

具體實(shí)施方式：生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件它是圓形或多邊形中間空的管狀水泥預(yù)制構(gòu)件。所述的多邊為三角形或矩形、梯形、六角形、棱形或是它們中的任何兩種或多種的組合形狀（如圖1所示）。生態(tài)護(hù)岸它是用上述生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件經(jīng)同種形狀的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件或兩種或是兩種以上不同形狀的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件并排排列磊起做成的（如圖2所示）。為使生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件相互連接，提高整體性，可以在生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件的接觸面之間用水泥固定連接。

圖1不同形狀的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件

圖 2不同形狀的生態(tài)護(hù)岸預(yù)制構(gòu)件并排排列組合

這兩年來，嘉興地區(qū)進(jìn)行了一大批生態(tài)護(hù)岸工程實(shí)踐（如圖3、圖4、圖5），也推廣了預(yù)制構(gòu)件的生態(tài)型護(hù)岸，取得了十分可喜的成果。預(yù)制構(gòu)件構(gòu)筑的生態(tài)型護(hù)岸優(yōu)點(diǎn)很多，主要有：一是砼用量很少，工程造價低廉。比同類型的生態(tài)砌塊護(hù)岸工程更有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，適合現(xiàn)階段在農(nóng)村河道推廣，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。二是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，擋土能力強(qiáng)。三是突破傳統(tǒng)理念，工程與綠化融合一體。空腔里可以填土種植物，全面綠化岸坡。

圖 3 效果圖一

圖4 效果圖二

圖 5 效果圖三

結(jié)束語

城市是人與自然相互作用的界面,要使城市發(fā)展所帶來的一系列環(huán)境與生態(tài)問題得以解決, 就必須使人的主觀愿望與自然規(guī)律達(dá)到和諧與統(tǒng)一, 在照顧人的需要的同時取得最佳的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會效益。城市河道的生態(tài)護(hù)岸設(shè)計可以兼顧自然和人類的共同需求, 使人類和自然真正達(dá)到和諧、統(tǒng)一。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。