淺談綠色混凝土生態(tài)護坡

馮寶平

淺談綠色混凝土生態(tài)護坡

馮寶平

在水利工程中，建設人員往往采用混凝土板塊或漿砌石等方式對河道進行砌整保護，以防止河道水土流失造成岸坡坍塌和河堤決口。這種傳統(tǒng)混凝土用于護坡工程時，由于對岸坡進行硬化覆蓋，隔斷了河道水體和岸邊土壤之間的聯(lián)系，破壞了河岸植被生存的基本條件，使得大量植物不能生長，導致岸坡的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)受到很大影響，水體自凈能力減弱，生物生存受到威脅。

隨著社會的進步發(fā)展、人們環(huán)保意識的增強、生態(tài)環(huán)境保護的需要以及人們審美要求的不斷提高，需要新型的、環(huán)保的、美觀的護砌模式。綠色混凝土生態(tài)護坡的出現(xiàn)，符合人與自然和諧共生的要求，不僅是護坡工程建設的一大進步和創(chuàng)新，也將成為今后護坡工程建設的主要型式。

一、綠色混凝土的概念

綠色混凝土是一種生態(tài)混凝土，又稱環(huán)保型混凝土，是一種特殊的混凝土材料。它是以植被生物學特性為指導，以混凝土大孔大顆粒理論為基礎研究開發(fā)出來的一種新型混凝土。它具有特殊的內(nèi)部結構與表面特性，既能穩(wěn)固和保護岸坡，又能適應植物生長，對調(diào)節(jié)生態(tài)平衡，美化環(huán)境、實現(xiàn)人類與自然系統(tǒng)的協(xié)調(diào)共生、和諧共處具有積極作用。

二、綠色混凝土的特性

1.結構特性

綠色混凝土利用無砂大孔混凝土的結構特征，注意控制調(diào)節(jié)混凝土骨料粒徑和配比，使其具備滿足混凝土植被生長需要的孔隙率，然后摻加保水材料和固化肥料，優(yōu)化了混凝土孔隙內(nèi)部的植物生長環(huán)境，具有良好的透氣性和良好的通水性，適合多種植物生長。綠色混凝土在進行岸坡護砌時，采用根系發(fā)達、耐堿耐旱、生長快速的植被物種，植被根系會通過混凝土孔隙插入土壤中,從而使混凝土與岸坡土層連接更加緊密，進一步穩(wěn)固河堤。

2.功能特性

綠色混凝土主要功能：保護和美化環(huán)境，改善生態(tài)系統(tǒng)，保持原有防護作用。綠色混凝土用于生態(tài)護坡，結合了植被護坡和河道加固兩種效益，比傳統(tǒng)混凝土具有更高的強度和更長的壽命，可以實現(xiàn)非再生性資源的可循環(huán)使用。既能減少污染、節(jié)約資源，又能美化河道環(huán)境，促進人類與自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)共生。對提高岸坡的穩(wěn)定性和對生態(tài)系統(tǒng)的保護起到積極作用,具有廣闊的應用前景和發(fā)展?jié)摿?，必將成為河道防護工程的主流方式。

三、綠色混凝土主要技術指標

1.構造原則（孔隙率）

綠色混凝土在制作時，要合理選擇骨料顆粒直徑（20～30mm），保證混凝土塊有一定的孔隙率和有效孔徑（表面孔隙率），因為孔隙率與抗壓強度成反比，所以在保證混凝土抗壓強度前提下，適當加大孔隙率，以創(chuàng)造植被最優(yōu)化的生長條件。

2.抗壓強度

抗壓強度是衡量混凝土塊體性能的重要指標，綠色混凝土的抗壓強度取決于原料配合比、骨料品種、粒徑等，在當前護坡技術要求下，一般要達到 6.5～11MPa。

3.穩(wěn)定性

植物都具有親水性和親肥性，綠色混凝土孔隙的設計，直接為植物根系向混凝土塊體下面的土壤中生長提供了通道，植物根系會首先穿過孔隙向下延伸。實踐證明，植物根系沒有對綠色混凝土產(chǎn)生膨脹破壞作用，使其具備可靠的穩(wěn)定性。

四、綠色混凝土生態(tài)護坡的效益

1.有利于保持河道生態(tài)平衡，發(fā)揮生態(tài)效益

大自然是萬物和諧共生的生態(tài)平衡系統(tǒng)，某一個環(huán)節(jié)出了問題，整個生物鏈就會失衡。傳統(tǒng)的混凝土法進行護岸時，河道坡面被襯砌化、硬質(zhì)化，雖然對防洪有積極作用，但卻阻斷了水體和岸坡的聯(lián)系，破壞了整個河道生態(tài)系統(tǒng)。而綠色混凝土生態(tài)護坡，使得水體、河道、岸坡植被連成一體，建立起穩(wěn)定的河道生態(tài)系統(tǒng)。其坡面的混凝土多孔設計有利于水生動物的棲息、繁衍，植物根系為魚類產(chǎn)卵、幼魚存活提供了天然的“港灣”，岸上植被也為鳥類和昆蟲提供了覓食、繁衍的環(huán)境，對優(yōu)化生物生存環(huán)境、保持生態(tài)平衡具有一定的積極意義。

2.有利于污染物降解，提高水體自凈能力

綠色混凝土可以增強水體的自凈功能，改善河道水質(zhì)。水體自凈是指水里的有機污染物在氧化作用下變?yōu)闊o機物的過程。水中的有機污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)首先被細菌吸收后，降解為無機物，無機物又促進藻類植物生長并產(chǎn)生氧，而后氧又供給水生生物利用，如魚、蝦、蛙等，這個緊密相連的過程使得污染物濃度明顯降低。綠色混凝土生態(tài)護坡上的植物，可以從水中吸收無機營養(yǎng)物（如氮磷鉀），其水下根系又是微生物生存的良好環(huán)境。所以說，綠色混凝土的應用提高了水體自凈能力，改善河道水質(zhì)，方便人們生產(chǎn)和生活需要。

3.有利于岸坡水循環(huán)，充分發(fā)揮防洪作用

防洪功能是河道的重要職責，其作為一種創(chuàng)新性的護岸手段，同樣具備更加優(yōu)良的防洪能力。岸坡綠色植被能夠調(diào)節(jié)河道水文狀況，通暢水循環(huán)渠道，使地表、地下的水循環(huán)處于優(yōu)化狀態(tài)。洪水到來時，可通過岸坡植被的吸收或滲透存儲到河堤中，減少河道流水量，減弱洪峰沖擊。當旱季來臨時，河堤土壤中的存儲水又可以反流到河道中，利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，起到滯洪補枯的功能，這對調(diào)節(jié)水量、農(nóng)作物灌溉、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展起到積極作用。

其次，根系發(fā)達的岸坡植物有著很好的錨固作用，可以起到固土和良好的水土保持作用，這樣就使得護坡的抗沖擊能力大大加強。植物的根系增加了綠色混凝土塊體對岸坡的保護作用，加強了岸坡的堅固程度和穩(wěn)定性，使得防洪作用進一步加強。

4.有利于美化環(huán)境，發(fā)揮景觀效益

綠色混凝土護坡工程之所以被廣泛采用，除了以上基本功能外，還具有美化環(huán)境的景觀效益。在護坡植被種植上，可以選用不同顏色的植被進行造型化、藝術化設計，并輔以適當?shù)慕ㄖ?，如休閑小亭、岸坡臺階等。這使得河道岸坡更加美觀，風景宜人，成為綠色長廊，為人們休閑散步、娛樂談心提供了良好的場所。不但美化河道環(huán)境，而且提高了城市文化品位，充分發(fā)揮綠色混凝土護坡的綜合優(yōu)勢。

5.可實現(xiàn)資源再利用，具有可觀的經(jīng)濟效益

綠化混凝土護坡相較于傳統(tǒng)混凝土護坡工程造價更低。由于綠色混凝土大量使用礦渣、爐渣、廢水泥等廢棄材料，實現(xiàn)了資源的再循環(huán)、再利用，再加上同等體積的原料可以制造更多的混凝土塊體，也就可以鋪設更大的岸坡面積，實現(xiàn)了投資價值最大化。通過采用特殊材料和科學配比，在混凝土上種植植被，這樣綠化混凝土既利用了廢舊材料，節(jié)約了成本，又大幅度增加了綠化面積，在發(fā)揮可觀的經(jīng)濟效益的同時，體現(xiàn)了生態(tài)效益。同傳統(tǒng)的護坡方法相比，綠化混凝土生態(tài)護坡還可以節(jié)省勞力，提高施工效率，使工程質(zhì)量進一步提高。

五、結語

綠色混凝土生態(tài)護坡集水土保持、防洪排澇、生態(tài)恢復與保護于一體，注重發(fā)揮護坡工程的綜合效益，從根本上解決了傳統(tǒng)混凝土護坡的缺點，實現(xiàn)了護坡工程和生態(tài)保護的協(xié)調(diào)發(fā)展，是傳統(tǒng)護砌工程材料與技術的重大變革和創(chuàng)新進步，使得人類生存環(huán)境和生活條件得到了改善，符合環(huán)境保護與社會可持續(xù)發(fā)展的基本理念，相信在以后的水利工程建設中，定會發(fā)揮更加積極的作用

安徽省懷遠縣淮河河道管理局 233400）