生態(tài)護坡技術在城市河道治理中的應用

謝巍

1南通理工學院（226002）2南通八建集團有限公司（226000）

生態(tài)護坡技術在城市河道治理中的應用

謝巍1，2

1南通理工學院（226002）2南通八建集團有限公司（226000）

通過分析傳統(tǒng)非生態(tài)護坡技術存在的問題，介紹了生態(tài)護坡的內涵及發(fā)展狀況，探討了不同類型生態(tài)護坡技術在河道治理中的應用。

生態(tài)護坡；河道治理

1 傳統(tǒng)非生態(tài)護坡存在的問題

長期以來，傳統(tǒng)的河道護岸工程常采用漿砌塊石、干砌塊石護坡、現(xiàn)澆混凝土護坡、預制混凝土塊體護坡和土工模袋混凝土護坡等結構。這些傳統(tǒng)的護坡形式很容易出現(xiàn)內部不穩(wěn)定、坡面開縫、土體流失等問題。另外，若采用現(xiàn)代技術的鋼筋混凝土導墻護坡，又會出現(xiàn)成本較大、施工工序較復雜煩瑣的問題。

這些傳統(tǒng)護坡技術的應用，對生態(tài)環(huán)境有著較大的影響。用水泥石料修葺的河道中，具有凈水功能的水生生物生長非常困難，河水自凈能力將大為降低，水質可能惡化，會導致河水受陽光影響而水溫變化過大，不利于維持水中生態(tài)平衡，特別是在高溫季節(jié)，容易使傳染病菌滋生。隨著水流流速的增大，水中一些生物會被水流沖走，使水中生物減少，岸上又缺乏天然植物，直接影響沿河野生生物種類生存。岸坡沒有天然植物作為屏障，會使岸邊的垃圾輕易入水，造成污染。更有甚者，河道護坡和護岸結構采用全斷面護砌的結構，會使城市地面形成一層不透水的薄殼，時間久了會造成城市地下水位大面積降低,建筑物下沉，危害更大。

2 生態(tài)護坡內涵及發(fā)展狀況

針對上述問題,提出了生態(tài)護坡這一治理理念，其基本含義是利用植被本身涵水固土的原理穩(wěn)定邊坡，控制坡面侵蝕，防治水土流失，進而保護生態(tài)環(huán)境。生態(tài)護坡一方面要滿足防洪抗沖標準要求，構建能透水、透氣、生長植物的生態(tài)防護平臺，另一方面要滿足邊坡生態(tài)平衡要求，即要建立良性的河坡生態(tài)系統(tǒng)，由高大喬木、低矮灌木、花草、魚巢、水草、動物沿灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體組成河坡立體生態(tài)體系。

我國對于這方面的研究相對較晚，對邊坡實施生態(tài)防護始于20世紀年80代中期，90年代后期得到迅速發(fā)展。到目前為止，國內主要的生態(tài)護坡技術有人工種草、植生帶、液壓噴播、網袋工程、框格工程、客土噴播、厚層基材噴播、植生型生態(tài)混凝土護坡等。

3 不同類型生態(tài)護坡技術在河道治理中的應用

生態(tài)護坡既要滿足河道體系的防護標準，又要利于河道系統(tǒng)恢復生態(tài)平衡，二者結合體現(xiàn)了人與自然環(huán)境協(xié)調發(fā)展的理念。

3.1 土壤生物工程技術

土壤生物工程技術采用存活植物及其他輔助材料來構筑各類邊坡結構,具有實現(xiàn)穩(wěn)定邊坡、減少水土流失和改善棲息地生態(tài)環(huán)境等功能，即植物防護。土壤生物工程技術采用有生命力植物的根、莖（枝）或整體作為結構的主體元素，把它們按一定的方式和方向排列插扦、種植或掩埋在邊坡的不同位置，在植物群落生長和建群過程中加固和穩(wěn)定邊坡，控制水土流失，實現(xiàn)生態(tài)修復。植物能降低土壤空隙的壓力，吸收土壤水分。植物根系能提高土壤的剪切力，增強土體的黏附力，從而使土壤結構趨于堅固和穩(wěn)定。邊坡植物可以截留降雨，延滯徑流，調節(jié)土壤濕度，減少風力對土壤表面的影響，還可以通過攔截、蒸發(fā)和存儲等方式來促進土壤水循環(huán),促進土壤發(fā)育和表層活土的形成，調節(jié)近地面溫度和濕度，恢復邊坡的生態(tài)功能和生物多樣性。

3.2 人造材料復合植被護坡技術

人造材料復合植被護坡技術主要包括土木網復合植被、綠色生態(tài)袋、土工網墊固土種植基和網格反濾生物護坡等。利用這種生態(tài)護岸技術，邊坡比較抗沖刷,既保持了植被錨固的作用，自然、生態(tài)，又通過一些人工技術彌補了植被的不足之處，較適合于沖刷不嚴重的河道邊坡。例如,利用網格進行固土護坡時,網格可以實現(xiàn)水與土地的有機交換，具有生態(tài)恢復功能。這種技術通過網箱形成的擋土墻和護坡,能夠起到降低水位和減少地下水壓力的作用。該技術通過固土養(yǎng)草、網草交織形成的復合均勻植被，可防止土質邊坡淺表層滑動和暴雨沖刷，減少邊坡水土流失，能凈化空氣，美化環(huán)境。

此外，還可以利用自嵌式擋墻，鉸鏈式、聯(lián)鎖式護坡進行防護。自嵌式擋墻是在干壘擋土墻的基礎上開發(fā)的一種新型柔性結構。該結構是一種新型的擬重力式結構，主要依靠自嵌塊塊體、填土通過土工格柵連接構成的復合體來抵抗荷載的作用，達到穩(wěn)定的目的。該擋墻在材料中添加了木質醋酸纖維，使得水生動植物能夠健康成長。鉸鏈式、聯(lián)鎖式護坡均是采用相鄰聯(lián)鎖塊，靠繩索或塊件自身進行連接，塊體中間空隙作為植生孔進行使用，以起到生態(tài)護坡的作用。

3.3 生態(tài)混凝土護坡技術

生態(tài)混凝土就是采用特殊工藝制造出來的具有特殊的結構與表面特性的混凝土,能實現(xiàn)植物和水中生物的生長,起到凈化水質、改善景觀和完善生態(tài)系統(tǒng)的作用。生態(tài)混凝土可分環(huán)境友好型和生物相容型兩大類。前者指在混凝土的生產、使用直至解體全過程中，能夠降低環(huán)境負荷的混凝土。后者指能與動、植物和諧共存，對調解生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實現(xiàn)人類與自然協(xié)調具有積極作用的混凝土，簡稱生物混凝土。環(huán)境友好型生態(tài)混凝土通常用于改善河道綠化環(huán)境，如植生型生態(tài)混凝土:由現(xiàn)場攪拌澆筑成型并養(yǎng)護而成，表面攤鋪一定量的覆土,土中植物生長穿透混凝土結構,根植于內部土壤,形成植生型生態(tài)混凝土護坡體系。生物相容型混凝土的應用更側重于水質的改善，如水質較差則優(yōu)先選用生物相容型混凝土。目前上述兩類混凝土的強度等級均在C20以上，足以滿足一般的護堤要求。

生態(tài)混凝土除了起到護堤作用外，還具有以下優(yōu)越性:

1）生態(tài)混凝土由于其自身特性，排水性和透水性都很好，能實現(xiàn)自由排水。

2）消波、過濾效果好，對洗掘、流失具有高抵抗性能。

3）具有連續(xù)孔隙，可以使水、空氣自由滲透,創(chuàng)造生物環(huán)境。由于生態(tài)混凝土孔隙內部及外部附著、棲息著微生物、小動物和藻類，可以有效地促進水質的自然凈化。因而生態(tài)混凝土在河道邊坡生態(tài)治理中得到了廣泛的關注和應用。

4 結語

河道作為城市經濟發(fā)展的重要資源和主要基礎設施的組成部分，除具有防洪、排澇、排水的功能外，還在保持城市可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)平衡、調節(jié)區(qū)域微氣候、塑造城市景觀、營造宜人休閑的濱水風光帶及傳承歷史文化等方面凸顯重要作用。

生態(tài)護坡是一種可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系密切，不斷與周圍生態(tài)系統(tǒng)進行物質交換。生態(tài)護坡在滿足基本功能要求的同時，又能美化環(huán)境，配合景觀設計提高城市品位，對社會經濟的可持續(xù)發(fā)展有著深遠的影響。