生態(tài)環(huán)保材料在河涌治理工程的應(yīng)用實(shí)例

彭銘輝 廣東省水利水電科學(xué)研究院

楊美潔 中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司

1.工程案例內(nèi)容概述

白云湖岸線由環(huán)湖岸線和島嶼岸線組成，其中環(huán)湖岸線總長(zhǎng)8668m，島嶼岸線總長(zhǎng)6220m。白云湖設(shè)計(jì)水位為0.80m，設(shè)計(jì)高水位1.0m，設(shè)計(jì)低水位-0.20m，湖岸堤頂高程2.50m，設(shè)4.0m寬人行交通道路。湖底高程為-1.50m，湖底分淺水區(qū)和深水區(qū)設(shè)計(jì)。白云湖岸坡建設(shè)以構(gòu)建湖濱帶健康良性生態(tài)系統(tǒng)為目的，采取自然形態(tài)的湖岸處理方式。根據(jù)白云湖規(guī)劃設(shè)計(jì)報(bào)告，將白云湖岸線規(guī)劃為植被生態(tài)型岸線、親水休閑型岸線和高硬質(zhì)型岸線等多種類型，湖岸斷面設(shè)計(jì)分為四種結(jié)構(gòu)形式。

2.生態(tài)環(huán)保材料在河涌治理工程的具體應(yīng)用

2.1 植被生態(tài)型護(hù)岸

結(jié)合白云湖護(hù)岸設(shè)計(jì)特點(diǎn)，為了滿足設(shè)計(jì)內(nèi)容的生態(tài)功能和景觀功能，會(huì)在植被護(hù)岸的選擇中，選擇平緩的植物護(hù)岸來(lái)作為主要的鋪設(shè)形式，而對(duì)于湖濱帶的淺水區(qū)及周邊岸坡，在治理過(guò)程中，會(huì)優(yōu)選挺水植物與親水植物來(lái)作為護(hù)岸植物，同時(shí)這些品種的植物也需要具備較強(qiáng)的抗污能力，這樣可以在生長(zhǎng)期間對(duì)于污染水體進(jìn)行凈化，而且還能夠提升湖濱帶所呈現(xiàn)出的景觀效果。另外，在護(hù)岸基質(zhì)的施工過(guò)程中，多采用生態(tài)混凝土，主要由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土構(gòu)成，其中在保水材料的選擇中，會(huì)優(yōu)選吸水性較強(qiáng)、抗?jié)B性較強(qiáng)的人工土壤。

2.2 自然石護(hù)岸

在河涌治理工程推進(jìn)過(guò)程中，可以選擇天然石或卵石來(lái)作為護(hù)岸的主要材料，不需要對(duì)其進(jìn)行特殊加工，根據(jù)石頭的天然形狀進(jìn)行搭配，而石頭之間的縫隙則可以使用碎石或者土壤進(jìn)行填充，而且還可以在縫隙中進(jìn)行一些植物的栽種，這樣也增添了護(hù)岸的生態(tài)感。并且碎石、土壤、植物組合在一起又形成了天然的過(guò)濾器，能夠?qū)λw中的懸浮物和雜質(zhì)過(guò)濾掉，這也起到了良好的凈水作用。在具體的處理過(guò)程中，需要由內(nèi)到外逐漸擴(kuò)大天然石塊或卵石的粒徑，這樣的組合方式可以對(duì)護(hù)岸進(jìn)行有效保護(hù)，減少?zèng)_刷帶來(lái)的水土流失影響，同時(shí)該結(jié)構(gòu)也為生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的便利條件，提升了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。

2.3 多孔質(zhì)護(hù)岸

結(jié)合該區(qū)域基礎(chǔ)生態(tài)環(huán)境情況，可以選擇多孔質(zhì)護(hù)岸來(lái)作為動(dòng)植物生存的基礎(chǔ)。常用的的基礎(chǔ)材料為混凝土預(yù)制件，這樣便于后續(xù)施工活動(dòng)的順利進(jìn)行。而且預(yù)制件的完整性較強(qiáng)，能夠具備較強(qiáng)的耐久性和耐磨性，在滿足抗沖刷要求的同時(shí)，還具備了生態(tài)景觀功能，能夠?qū)镀鸬搅己玫谋Ｗo(hù)作用。種植在湖岸上的植物也可以對(duì)水體進(jìn)行凈化，以此來(lái)改善區(qū)域的水環(huán)境情況。另外，多孔結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，還可以為小生物提供繁殖地，而且制作成空心的預(yù)制件還可以吸附水體中的污染物，這也加快了水體環(huán)境的凈化速度。

2.4 生態(tài)磚應(yīng)用

經(jīng)常使用的新型材料多孔生態(tài)磚，相較于傳統(tǒng)磚（以石粉為主要的原材料），該磚石的主要原材料為粉煤灰、煤渣、矸石等，這些材料本身具備較高的透水性和吸附性，能夠?qū)⑺w中的一些污染物過(guò)濾掉，而且其保水性較強(qiáng)，這樣便可以為植物的生長(zhǎng)提供充足的水分供給，而且多孔磚還可以為小生物提供繁殖地（如爬蟲、兩棲動(dòng)物等），提高了生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，進(jìn)而提高了湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.5 現(xiàn)澆綠化混凝土

在生態(tài)環(huán)保新材料的應(yīng)用中，現(xiàn)澆綠化混凝土屬于常見的應(yīng)用材料之一。該材料既具備了傳統(tǒng)混凝土的強(qiáng)度、耐久性、耐磨性，同時(shí)也具備了適應(yīng)植物生長(zhǎng)的特性，可以起到良好的固坡治污作用。現(xiàn)澆綠化混凝土所使用的材料主要是以污染性較低煤渣、粉煤灰、矸石、少量水泥組成，而且在澆筑的過(guò)程中，不需要在結(jié)構(gòu)底部鋪設(shè)土工布，這樣不僅可以節(jié)省前期施工成本的支出，而且還能夠?yàn)橹参锏母档倪M(jìn)一步延伸提供了自由度較高的空間，從而提高了植物生長(zhǎng)過(guò)程的穩(wěn)定性。

2.6 植物蜂巢

蜂巢格室作為一種新型的生態(tài)環(huán)保類材料，其主要的原材料便是高分子片材，隨后利用焊接的方式將其拼接在一起，形成一種類似三維格室的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該材料具備了施工復(fù)雜度低、便捷度高等優(yōu)勢(shì)，而且所設(shè)置的孔眼也會(huì)起到較高的固土作用，同時(shí)借助錨固結(jié)構(gòu)也可以來(lái)提高蜂巢與土壤之間的摩擦力，從而起到了較強(qiáng)的阻抗作用，避免土壤位移問(wèn)題的出現(xiàn)。而綠色植物也可以直接種植在蜂巢當(dāng)中，和其形成完整的自然生態(tài)系統(tǒng)，提升營(yíng)造景觀的美觀性。

2.7 格賓石籠

與植物蜂巢相類似的材料還有格賓石籠，其主要的原材料也是高分子片材，利用焊接的方式將其拼接在一起，搭配天然石材一起，組成了石籠結(jié)構(gòu)。該材料具備了施工成本低、循環(huán)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，而且自然石之間的縫隙可以種植植物，起到較高的固土作用，而且所使用的自然石也具備了較強(qiáng)的透水性的，同時(shí)石籠結(jié)構(gòu)也可以為一些小型動(dòng)物，如小蝦、昆蟲等，提供一個(gè)生活環(huán)境，在提升營(yíng)造景觀美觀性的同時(shí)，還能夠維護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的平衡性。

3.生態(tài)環(huán)保技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)

該工程的主要污染來(lái)源便是城市的生活污水。人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)便是現(xiàn)階段應(yīng)用較多的污水處理技術(shù)類型，主要采用了“化糞池+凈化槽+人工濕地”的組合方式，來(lái)完成生活污水的處理。同時(shí)在排放區(qū)域附近還會(huì)種植一些蘆葦、美人蕉等去污性較強(qiáng)的植物，以此來(lái)進(jìn)一步提高被處理后的水質(zhì)等級(jí)。另外，在對(duì)養(yǎng)殖廢水、生活污水進(jìn)行處理時(shí)，也可以搭配一些經(jīng)濟(jì)作物，如西芹、水芹等，在提升處理效果的同時(shí)，還能創(chuàng)造出新的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 徑流污染控制技術(shù)

受到城市排水系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，在遇到一些強(qiáng)降雨天氣時(shí)，城市會(huì)出現(xiàn)內(nèi)澇的情況，而很多污染物也會(huì)隨著城市排水系統(tǒng)或地表直接排入到了湖中。采用徑流污染控制技術(shù)，可以在污水排放到湖中之前，對(duì)其進(jìn)行一次初步過(guò)濾，將很多雜質(zhì)提前攔截在邊坡位置，以此來(lái)降低對(duì)周圍環(huán)境的污染性，保護(hù)工程目前的治理成果。

3.3 柔性防護(hù)技術(shù)

樹木可以起到良好的防風(fēng)固土防浪作用?？紤]到該工程所處位置水體補(bǔ)給途徑較多，在強(qiáng)降雨天氣下，具備一定的洪澇風(fēng)險(xiǎn)，因此在實(shí)際處理過(guò)程中，會(huì)選擇一些耐澇性較強(qiáng)的喬木或者灌木等植物，搭配一些必要的生態(tài)修復(fù)措施，在邊坡附近建立植物防護(hù)帶，這樣可以借助植物的柔性來(lái)提升邊坡結(jié)構(gòu)的韌性，以此來(lái)提高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.4 自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

除了上述提及到的應(yīng)用技術(shù)外，還需要利用到自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)于護(hù)岸水域中的基本參數(shù)進(jìn)行采集，其內(nèi)容包括了水位變化情況、水質(zhì)波動(dòng)情況、水體流量、水體流速等。利用數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)，對(duì)于這些參數(shù)信息進(jìn)行匯總整理，同時(shí)根據(jù)得到的水情數(shù)據(jù)信息，對(duì)于下一階段的治理方案進(jìn)行調(diào)整，使工程可以沿著越來(lái)越好的方向發(fā)展，在提高治理效果的同時(shí)，減少資源浪費(fèi)的情況。

4.應(yīng)用后的施工效果分析

經(jīng)過(guò)上述操作之后，該區(qū)域水環(huán)境得到了明顯改善，具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：第一，生態(tài)系統(tǒng)的豐富度不斷提升，從一開始區(qū)域內(nèi)只有少數(shù)的昆蟲、螺類，再到一些小魚、小蝦、多樣化的昆蟲，生態(tài)系統(tǒng)正在沿著復(fù)雜化發(fā)展，區(qū)域生態(tài)穩(wěn)定性也在不斷提升。第二，水質(zhì)，水體濁度處于不斷降低的狀態(tài)，而且富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象也得到了明顯改善，部分區(qū)域原來(lái)存在的異味已經(jīng)基本消失，整體環(huán)境均得到了明顯的改善。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在河涌治理工程推行過(guò)程中，生態(tài)環(huán)保材料具備了較高的應(yīng)用價(jià)值，通過(guò)篩選出合理的環(huán)保材料，搭配一些可靠的生態(tài)環(huán)保技術(shù)，不僅可以提高區(qū)域污染的治理效果，提高區(qū)域生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性，而且對(duì)于減少后期維護(hù)成本支出有著積極的意義。