生態(tài)護坡技術(shù)在城市防洪工程中的運用

杜繼華 陳星浪

摘要：城市防洪工程中的堤防、河道護坡是一項量大面廣的基礎設施，通過技術(shù)創(chuàng)新，來選擇和確立兼顧防洪、生態(tài)和節(jié)約的工程護坡形式，是水利工程設計和防洪建設的一大課題。從 20 世紀 80 年代后期開始，地球環(huán)境及保護問題為人們所重視，尤其是人口密集的城市，人們越來越關(guān)注與己休戚相關(guān)的環(huán)境問題。在追求人與自然和諧相處的條件下，人們在城市防洪工程中引入生態(tài)護坡技術(shù)，使護坡工程與周圍環(huán)境融為一體的要求越來越高。現(xiàn)以可持續(xù)發(fā)展的觀點，就城市防洪工程生態(tài)護坡談幾點認識。

關(guān)鍵字：生態(tài)護坡技術(shù)；城市防洪工程；應用研究

中圖分類號：TV87文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，而別是隨著改革開放的不斷深入，我國的經(jīng)濟建設取得了巨大的進步，與之相對應的，我們對于自然的關(guān)注程度也在不斷的上升。由于近些年來，自然環(huán)境變得日趨的惡劣，我國在城市防洪工程建設上的力度較低，這就帶來了很大的安全和城市發(fā)展問題。作為二十一世紀的經(jīng)濟發(fā)展和城市建設更應該較多的考慮綠色生態(tài)。當然在城市防洪工程建設中，不能夠一味的采用過去的老辦法，這樣進行建設，不僅效果不好，同時也不利于城市的美觀。因此，在城市防洪工程的建設中，我們應該較多的采用生態(tài)護坡技術(shù)。生態(tài)護坡技術(shù)是現(xiàn)代城市防洪工程建設的新技術(shù)，對于城市防洪工程建設具有十分重要的作用，同時也十分有利于城市的美觀。本文筆者結(jié)合自己多年來在生態(tài)護坡技術(shù)方面的研究和實際工作經(jīng)驗，現(xiàn)就對護坡技術(shù)在城市防洪工程中的運用問題進行研究，希望對該領(lǐng)域的研究具有一定的貢獻。

二、生態(tài)護坡的內(nèi)涵及發(fā)展趨勢

生態(tài)護坡，是指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披進行坡面保護和侵蝕控制。目前，工程界更直觀地把它稱為“邊坡綠化”。生態(tài)型護坡是以保護、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀為前提，在保證護坡具有一定強度、安全性和耐久性的同時，兼顧工程的環(huán)境效應和生物效應，以達到一種土體和生物相互涵養(yǎng)，適合生物生長的仿自然狀態(tài)。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，生態(tài)與環(huán)境惡化日益加重，特別是嚴重的水污染引發(fā)了新的治水理念變革，為減少水質(zhì)污染，與自然環(huán)境和景觀相適應的新型生態(tài)護坡形式脫穎而出，生態(tài)護坡是防洪工程發(fā)展的必然趨勢，對生態(tài)護坡的研究也不斷深入。多自然型河流建設方法是目前國際上比較流行的一種河道環(huán)境綜合整治的新方法，它把水邊作為多種生物生息空間的核心，并把河流建設成盡量接近于自然的狀態(tài)。在建設多自然型河流中，重點是努力創(chuàng)造出自然的并具有魅力的水邊環(huán)境。

三、生態(tài)護坡工程的設計原則

1.當?shù)卦瓌t

生態(tài)護坡的設計應該更多的因地制宜，在對當?shù)氐淖匀画h(huán)境進行充分了解的基礎上進行生態(tài)環(huán)境設計。該原則主要內(nèi)容有尊重傳統(tǒng)和鄉(xiāng)土意識，進行護坡設計時，要將所有的自然環(huán)境的特征都考慮進去，這樣就可以維護護坡場地的生態(tài)健康，促使護坡同當?shù)氐淖匀画h(huán)境相和諧。

2.對自然資源進行節(jié)約和保護的原則

護坡的生態(tài)設計理念強調(diào)要保護不可再生的資源，不到萬不得已不得使用，同時要盡量的減少對能源、土地等資源的使用，提高資源的使用效率。再者就是要充分利用原生態(tài)的材料，例如植被等，最后就是要盡可能的使護坡能夠處于一個良性的循環(huán)之中，從而使資源能夠再生。

3.回歸自然原則

自然生態(tài)系統(tǒng)為人們的發(fā)展和生活提供了各種服務，而回歸自然的原則強調(diào)自然界的一切資源都是有價值的，沒有廢物，必須要使生態(tài)系統(tǒng)處于一個健康的狀態(tài)。同時還存在邊緣效應，也就是說在兩個以上的生態(tài)系統(tǒng)的邊緣，會有更加活躍能流和物流，該地段就是生態(tài)效益最好的地段，因此在進行護坡設計時，必須要考慮到邊緣效應。再者就是生物具有多樣性，必須要尊重各種生態(tài)五種，尊重各種生態(tài)系統(tǒng)，即使是暴風雨或者是自然災害。

四、生態(tài)護坡技術(shù)的初步運用分析

1.植物護坡

具有發(fā)達根系的固土植物在水土保持上意義很大，如果采用發(fā)達的根系植物進行護坡固土，就可以達到防風固沙的作用，同時還可以防止水土流失，更重要的是能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境起到很大的作用。采用根系發(fā)達的植物進行護坡還可以達到觀賞的效果。這在城市的防洪工程建設中應該值得借鑒。在過去的城市防洪工程建設中，過多的強調(diào)經(jīng)濟效益，最終收效甚微，還對自然環(huán)境造成了破壞。

2.土工材料固土種植基護坡

土工材料固土種植基可分為土工網(wǎng)墊固土種植基、土工單元固土種植基等多種形式。土工網(wǎng)墊固土種植基，主要由聚丙烯等高分子材料制成的網(wǎng)墊和種植土、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)熱熔后牯接，形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)墊。該網(wǎng)墊質(zhì)地疏松、柔韌，有合適的高度和空間，可充填并存儲土壤和沙粒。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。另外，現(xiàn)在又出一種土工單元固土種植基，即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片狀材料經(jīng)熱熔粘接成蜂窩狀單元中填土植草達到固土護坡的作用。土工材料固土種植基護坡形式也可以采用混凝土、石籠等做成外框來增加坡面穩(wěn)定性，雖然比單純植物護坡抗雨水沖刷效果好一些，但還是難以抵御較大洪水侵蝕，還不能應用到堤防迎水坡面。

3.植被型生態(tài)混凝土護坡植被

該型生態(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、適量的細摻和料組成，是植被型生態(tài)混凝土的骨架，具有較高透氣性，在很大程度上保持了被保護土與空氣間的濕、熱交換能力。保水材料以有機質(zhì)保水劑為主，并摻入無機保水劑混合使用，為植物提供必需的水分。表層土鋪設于多孔混凝土表面，形成植被發(fā)芽空間，減少土中水分蒸發(fā)，提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分，防止草生長初期混凝土表面過熱。植被型生態(tài)混凝土對水流速具有較好的抗沖刷性能，上面的覆草具有緩沖性能。這種護坡受水位驟降的影響較?。辉诩竟?jié)性寒冷地區(qū)，有利于排出和降低被保護土內(nèi)含水量，減少凍害破壞。

五、生態(tài)護坡技術(shù)未來前景展望

護坡是一種技術(shù)含量相對低的水利工程，如果大量引進采用國外產(chǎn)品，經(jīng)濟上極不合算。我們要重視科技創(chuàng)新，充分調(diào)動水利科技工作者的積極性，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代護坡產(chǎn)品。河道堤防護坡工程建設耗廢大量的塊石、混凝土預制塊或其他材料，其成本占工程總費用的比例大。因此，一定要重視護坡原材料、半成品生產(chǎn)的技術(shù)創(chuàng)新，加快開采、加工、運輸各環(huán)節(jié)配套升級。

城市防洪堤岸建設的重點是體現(xiàn)城市水利要求的高水平的設計，是水利工程與城市規(guī)劃、景觀園林渾然一體的結(jié)合，隨著建設資源節(jié)約型護坡目標的逐步落實，生態(tài)護坡技術(shù)必將隨著我國城市的發(fā)展而大力推廣應用。

六、結(jié)束語

生態(tài)護坡技術(shù)是一種新型的技術(shù)，其在城市防洪工程中具有十分重要的作用，對城市的防洪有著重大的意義。這種生態(tài)護坡技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自然環(huán)境和護坡的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)城市發(fā)展的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，因此，在城市的防洪工程中，我們應該較多的應用該項技術(shù)，促使工程和環(huán)境的協(xié)調(diào)并存。

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