生態(tài)護(hù)坡在河道整治工程中的應(yīng)用

【摘要】河道生態(tài)建設(shè)是融現(xiàn)代水利工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科為一體的水利工程。它是在不影響岸坡安全性、耐久性的前提下，充分考慮生態(tài)效果，把河岸由傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改造成為水體和陸地、生物相互作用的，適合生物生長發(fā)育的區(qū)域，最終使受損河流盡可能恢復(fù)至近自然或人們期望的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)其生態(tài)服務(wù)功能。

【關(guān)鍵詞】河道整治;設(shè)計(jì);生態(tài)護(hù)坡

傳統(tǒng)的河道治理往往只考慮河道的防洪、引水、排澇、蓄水和航運(yùn)等功能，較少考慮河道的生態(tài)或環(huán)境工程，因此河道的護(hù)坡結(jié)構(gòu)多采用漿砌塊石或混凝土等剛性硬質(zhì)材料，使河道的環(huán)境條件模式化，并使生物種類單一化。

1、生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)原則

生態(tài)護(hù)坡是指利用植物或者植物與土木工程相結(jié)合，對河道坡面進(jìn)行防護(hù)的一種新型防護(hù)形式。生態(tài)護(hù)坡應(yīng)該同時(shí)具有岸坡穩(wěn)定、透水透氣、固土護(hù)坡、空間延伸的特點(diǎn)，有利于植物、動(dòng)物以及人類的生存發(fā)展。根據(jù)國內(nèi)外生態(tài)護(hù)坡的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合各河道的特點(diǎn)，生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧以下原則：

1.1水力穩(wěn)定性原則

護(hù)坡的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足岸坡穩(wěn)定的要求。岸坡的不穩(wěn)定性因素主要有：①由于岸坡面逐步?jīng)_刷引起的不穩(wěn)定;②由于表層土滑動(dòng)破壞引起的不穩(wěn)定;③由于深層土滑動(dòng)引起的不穩(wěn)定。

1.2 生態(tài)原則

生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)應(yīng)與生態(tài)過程相協(xié)調(diào)，盡量使其對環(huán)境的破壞影響達(dá)到最小。設(shè)計(jì)應(yīng)以尊重物種多樣性，減少對資源的剝奪，保持營養(yǎng)和水循環(huán)，維持植物生境和動(dòng)物棲息地的質(zhì)量，有助于改善人居環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的健康為總體原則。主要包含以下三個(gè)方面：

1.2.1當(dāng)?shù)卦瓌t

設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜，在對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境充分了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)行與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境相和諧的設(shè)計(jì)。包括：①尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識(shí);②適應(yīng)場所自然過程，設(shè)計(jì)時(shí)要將這些帶有場所特征的自然因素考慮進(jìn)去，從而維護(hù)場所的健康;③根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，盡量使用當(dāng)?shù)夭牧?、植物和建材，使生態(tài)護(hù)坡與當(dāng)?shù)刈匀粭l件相和諧。

1.2.2保護(hù)與節(jié)約自然資源原則

對于自然生態(tài)系統(tǒng)的物流和能流，生態(tài)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的解決之道有4條：①保護(hù)不可再生資源;②盡可能減少能源、土地、水、生物資源的使用，提高使用效率;③利用原有材料，包括植被、土壤、磚石等，大大節(jié)約資源和能源的耗費(fèi);④盡量讓護(hù)坡處于良性循環(huán)中，從而使資源可以再生。

1.2.3回歸自然原則

自然生態(tài)系統(tǒng)為維持人類生存和滿足其需要提供各種條件和過程，著重體現(xiàn)在：①自然界每一個(gè)健康生態(tài)系統(tǒng)，都有完善的食物鏈和營養(yǎng)級(jí)，所以生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)使系統(tǒng)處于健康狀態(tài);②在生態(tài)系統(tǒng)邊緣帶，有更活躍的能流和物流，具有豐富的物種和更高的生產(chǎn)力，河道岸坡作為水體生態(tài)與陸地生態(tài)之間的邊緣帶，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮其邊緣效應(yīng);③保持有效數(shù)量的動(dòng)植物種群，保護(hù)各種類型及多種演替階段的生態(tài)系統(tǒng)，尊重各種生態(tài)過程及自然的干擾。

2、生態(tài)護(hù)坡的形式

2.1單純植物措施護(hù)岸

單純植物護(hù)坡技術(shù)是指河道生態(tài)建設(shè)中全部采用植物進(jìn)行河岸岸坡保護(hù)的技術(shù)。該技術(shù)主要用于河道堤岸坡度相對較緩、確定性較好、土層深厚且種植層與地下層連接的河道堤岸防護(hù)。單純植物護(hù)坡技術(shù)主要指喬灌草結(jié)合的護(hù)坡技術(shù)，是指從河道堤岸坡腳至坡頂依次種植沉水植物、浮葉植物、挺水植物、濕生和中生植物等一系列護(hù)坡植物，形成多層次生態(tài)防護(hù)，兼顧生態(tài)功能和景觀功能的堤岸防護(hù)技術(shù)。

2.2土工材料系列護(hù)坡

土工合成材料系指巖土工程中應(yīng)用的合成材料的總稱。土工合成材料包括土工織物、土工膜、土工特種材料、土工復(fù)合材料四大類。土工合成材料護(hù)坡是指在河道岸坡防護(hù)中，采用土工合成材料，對河岸岸坡進(jìn)行加固處理的一種技術(shù)。目前應(yīng)用于河道治理中的主要土工材料加固技術(shù)有：無紡?fù)凉げ挤礊V、生態(tài)袋護(hù)坡、土工柵格加筋土、三維土工網(wǎng)墊護(hù)坡等。

2.3石籠防護(hù)系列護(hù)坡

石籠防護(hù)結(jié)構(gòu)是指用特定材料編制成網(wǎng)箱并填充石料形成的一種防護(hù)結(jié)構(gòu)，目前中小流域治理中用的較多的一種為格賓結(jié)構(gòu)。格賓防護(hù)結(jié)構(gòu)，是將抗腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度的低碳鋼絲，用六角網(wǎng)捻網(wǎng)機(jī)編制成平面網(wǎng)格狀，在施工現(xiàn)場組裝成不同尺寸規(guī)格的網(wǎng)箱（賓格）或網(wǎng)墊（雷諾護(hù)墊），填充石料形成柔性的、自透水的、整體性的防護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.4生態(tài)混凝土系列護(hù)坡

生態(tài)混凝土，就是通過材料篩選、添加功能性添加劑、采用特殊工藝制造出來的具有特殊結(jié)構(gòu)與功能，能減少環(huán)境負(fù)荷，提高與生態(tài)環(huán)境的相協(xié)調(diào)性，并能為環(huán)保做出貢獻(xiàn)的混凝土。生態(tài)混凝土護(hù)坡是利用生態(tài)混凝土具有相互貫通孔洞這一特性，實(shí)現(xiàn)地下水體的正常交往，同時(shí)混凝土面層的植物根系可通過孔洞進(jìn)入基礎(chǔ)土壤，起到加筋作用，進(jìn)一步增強(qiáng)防護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

2.5混凝土與漿砌石（干砌石）系列護(hù)坡

該系列主要以傳統(tǒng)材料（混凝土、漿砌石、干砌石）為主要材料制成支護(hù)結(jié)構(gòu)，目前在中小河流治理工程中使用較多的主要有以下三種結(jié)構(gòu)形式：（1）開孔預(yù)制塊組成的護(hù)坡結(jié)構(gòu)，包括：1）空心六方塊護(hù)坡;2）鉸接、連鎖式預(yù)制塊護(hù)坡;3）自嵌式混凝土塊擋墻（護(hù)坡）;（2）現(xiàn)澆框格護(hù)坡，包括：1）漿砌石框格干砌塊石護(hù)坡;2）漿砌擋墻與石籠組合擋墻;（3）全封閉式護(hù)坡：1）漿砌石護(hù)坡;2）預(yù)制混凝土塊護(hù)坡;3）漿砌石（混凝土）擋墻護(hù)坡。

3、生態(tài)護(hù)坡的功能

（1）護(hù)坡功能：植被的深根有錨固作用、淺根有加筋作用;

（2）防止水土流失：能降低坡體孔隙水壓力、截留降雨、削弱濺蝕、控制土粒流失;

（3）改善環(huán)境功能：植被能恢復(fù)被破壞的生態(tài)環(huán)境，降低噪音，減少光污染，保障行車安全，促進(jìn)有機(jī)污染物的降解，凈化空氣，調(diào)節(jié)小氣候。

結(jié)語：

隨著城鎮(zhèn)的不斷發(fā)展，人們對水環(huán)境提出了越來越高的要求，不僅要求與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的河道景觀，而且要求河水清澈、水草繁茂的自然生態(tài)景觀?，F(xiàn)代水利護(hù)坡工程應(yīng)該克服傳統(tǒng)水利工程對河流形態(tài)的多樣化重視不足和忽視生態(tài)環(huán)境缺陷;遵循河流演變的客觀規(guī)律，盡可能保持流域內(nèi)自然地水循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)的整體性;加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，遏制日益加劇的水環(huán)境惡化和水生態(tài)系統(tǒng)退化;逐步推廣和完善河流生態(tài)工程建設(shè)措施以維護(hù)河流生命健康。

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作者簡介：

唐海倫（1989.09-），女，漢，湖南常德人，工程師，本科，從事水工設(shè)計(jì)及水利規(guī)劃。