城市河道治理中生態(tài)磚的運(yùn)用研究

潘延平

（江蘇省水利建設(shè)工程有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225002）

將生態(tài)磚應(yīng)用到城市河道治理中能夠形成一個(gè)良好的生態(tài)養(yǎng)護(hù)圈系統(tǒng)，不但可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、生活效益與經(jīng)濟(jì)效益的有效結(jié)合，而且還能夠做到美化城市環(huán)境，凈化空氣的作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展。同時(shí)，相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)水土、綠化植被、護(hù)岸堤防、河道蓄水等功能也得到了有效提升，進(jìn)而將城市河道治理的效果有效發(fā)揮出來(lái)。

一、生態(tài)磚的基本概念

生態(tài)磚可以分為護(hù)坡磚、磨石磚、植物磚分、透水磚等。其中生態(tài)水磨石磚是最新研究出的一款綠色環(huán)保的建材產(chǎn)品，其花色紋理和天然石材比起來(lái)毫無(wú)遜色，并且還改進(jìn)了天然石材在色差、放射性、紋理等方面的缺點(diǎn)，為建筑裝修行業(yè)打造出了一種理想的材料，生態(tài)磚的推廣使用會(huì)使其逐漸取代天然石材，減輕了對(duì)于天然石材的過(guò)度開發(fā)，起到了保護(hù)環(huán)境的積極作用。而對(duì)于城市河道治理工程中通常用的是生態(tài)護(hù)坡磚，總的來(lái)說(shuō)其是綠化混凝土小型防護(hù)構(gòu)件，或指使用建筑過(guò)程中回收的材料所制造而成的可以繼續(xù)在建筑中使用的材料。最早是由巴西在20世紀(jì)末研究出來(lái)，并運(yùn)用到河道的治理中，并且取得了不錯(cuò)的效果，以往在進(jìn)行河道的治理時(shí)，只是關(guān)心工程的實(shí)際效果，如抗洪、行洪、泄洪等功能的標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于生態(tài)環(huán)境和工程間的關(guān)聯(lián)毫不關(guān)心，對(duì)于河流的水質(zhì)情況和環(huán)境問(wèn)題沒(méi)有引起足夠的重視。但伴隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們的物質(zhì)需求得到了充分滿足，從而也開始加強(qiáng)了對(duì)于河道治理過(guò)程中環(huán)境保護(hù)的重視，本著“以人為本”的思想，關(guān)于河道治理方面的理念紛紛涌現(xiàn)，著重人和環(huán)境的和諧發(fā)展。生態(tài)磚技術(shù)就是在這一背景下引入的，并且由于其優(yōu)質(zhì)的物理特性，使其在治理河道的同時(shí)，對(duì)于水質(zhì)養(yǎng)護(hù)、環(huán)境凈化、保護(hù)生態(tài)等方面同樣表現(xiàn)突出。

因生態(tài)磚結(jié)構(gòu)的特殊性，可以為植物種子的成長(zhǎng)提供基礎(chǔ)條件，當(dāng)被用于建筑物的外墻表面時(shí)，可以把建筑物變成一道養(yǎng)眼的綠色自然景觀，還能進(jìn)行地表濕度和溫度的調(diào)節(jié)，保持空氣的清新，并且對(duì)于熱島效應(yīng)也有很好的降低效果。同時(shí)，因生態(tài)磚的透氣性比較好，在噪音的吸收方面也有著一定的作用。還能減少空氣中的污染，其表面的抗壓強(qiáng)度也足夠大，造型多變，使得其在保護(hù)環(huán)境方面的作用越來(lái)越明顯。生態(tài)磚是通過(guò)建筑材料的回收再制造而形成的，此種生態(tài)磚在循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)著非常重要的作用，主要使用固體水泥、泥土、有機(jī)肥料、粉煤灰等廢料，通過(guò)高溫處理使其變得無(wú)毒害后就可以進(jìn)行循環(huán)再利用，有效地降低了原材料的成本，有著廣闊的發(fā)展前景[1]。

二、現(xiàn)今城市河道治理中生態(tài)磚的運(yùn)用研究

就目前而言，生態(tài)磚從生產(chǎn)技術(shù)上主要分為吉林技術(shù)與韓國(guó)技術(shù)，簡(jiǎn)稱為吉林生態(tài)磚與韓國(guó)生態(tài)磚。其中韓國(guó)生態(tài)磚又分為植物生長(zhǎng)磚和魚巢磚，下面分別對(duì)吉林生態(tài)磚與韓國(guó)生態(tài)磚做如下分析。

（一）吉林生態(tài)磚的概念及運(yùn)用

吉林生態(tài)磚是一種形狀為正六邊形，邊長(zhǎng)大約為30cm 左右，外沿厚度平均在10cm 左右，單塊磚的重量通常約在40kg。有效孔徑通常都在2cm以上，孔隙率通常是不小于30%，其中不包括混凝土結(jié)構(gòu)孔。可綠化的面積通常也是大于整塊磚面積的80%以上。吉林生態(tài)磚的外框強(qiáng)度在C20 到C35 之間，凍融循環(huán)（4h）在F150 到F200 之間，生長(zhǎng)基強(qiáng)度在C5 到C8 之間，凍融循環(huán)（4h）則為F50。對(duì)于吉林生態(tài)磚的規(guī)格如圖一所示?？偟膩?lái)說(shuō)，吉林生態(tài)磚防護(hù)可靠性高、破損少、脫落快，能夠具備讓植被快速適應(yīng)等特點(diǎn)，下面對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。

首先，其具備良好的抗沖擊性能，磚塊在使用過(guò)程中非常穩(wěn)固。在生產(chǎn)吉林生態(tài)磚的過(guò)程中，其嚴(yán)格按照《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)的，并且根據(jù)提防工程設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算可知，其十公分的厚度的磚體抗沖流速不小于3m/s。將吉林生態(tài)磚應(yīng)用于城市河道治理中，可以很好地確保河堤的緊實(shí)度，當(dāng)面臨排洪、泄洪的情況下，可以達(dá)到很好的預(yù)防洪澇的侵襲作用，換句話說(shuō)，吉林生態(tài)磚具備天然石材所具備的所有性能優(yōu)勢(shì)[2]。

其次，植被適應(yīng)性更迅速。在城市河道治理過(guò)程中，不但要求其具備傳統(tǒng)意義上防護(hù)河堤的作用，而且還需要滿足生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需求，尤其是對(duì)于植被的保護(hù)，應(yīng)盡可能的實(shí)現(xiàn)植被的覆蓋率，進(jìn)而滿足保持水土、涵養(yǎng)水源等生態(tài)效益的目的。由于吉林生態(tài)磚的空隙內(nèi)充灌著大量富含羧酸基的角蛋白類物質(zhì)等植物生長(zhǎng)所需的原料，能夠把混凝土的高鹽堿性水析出物轉(zhuǎn)化成植物生長(zhǎng)所需的生長(zhǎng)肥料，能夠降低析出物對(duì)植物細(xì)胞形成的滲透性危害。與此同時(shí)，有效孔徑還可以當(dāng)做權(quán)衡植物可否正常生長(zhǎng)的參考依據(jù)，可以達(dá)到合理調(diào)節(jié)水泥與集料粒徑的用量等，基本上吉林生態(tài)磚可以滿足各種植物的正常生長(zhǎng)需求。

另外，吉林生態(tài)磚還能夠達(dá)到生態(tài)修復(fù)的良好作用。吉林生態(tài)磚技術(shù)吸取的是吉林省生態(tài)修復(fù)專家提倡的模擬自然的生態(tài)修復(fù)理論，在城市河道治理工程的實(shí)際施工過(guò)程中，其結(jié)合了人們的基本需求。在充分了解了自然生態(tài)系統(tǒng)存在的客觀規(guī)律的前提下，將自然界里的有利效果和有利功能有效模擬出來(lái)。在實(shí)際構(gòu)造與鋪設(shè)生態(tài)磚的過(guò)程中，能夠很明顯地看出，其是模擬構(gòu)建了植物層、基質(zhì)層、母質(zhì)層這一科學(xué)合理的自然生態(tài)系統(tǒng)。從而使得被治理后的城市河道不但安全可靠，而且還能展現(xiàn)出和諧、自然的生態(tài)美景。

最后，具備較強(qiáng)的滲透性。吉林生態(tài)磚具備較強(qiáng)的滲水和涵水功能，通過(guò)日常實(shí)驗(yàn)可知，將水倒入磚頭上，很快磚上的水就被吸附滲透過(guò)去，在生態(tài)磚上沒(méi)有任何積水，這是由于生態(tài)磚具備很好的滲透性，水可以迅速?gòu)纳鷳B(tài)磚中的氣孔滲落而出。但是普通的磚頭就不具備這樣的功能，其滲透性相對(duì)較差。所以，在對(duì)城市河道治理過(guò)程中，采用生態(tài)磚可以很好地達(dá)到抵抗城市暴雨沖擊的作用，而且還可以在天氣炎熱的夏天達(dá)到降低地表溫度的目的，有效達(dá)到了緩解城區(qū)熱島效應(yīng)的現(xiàn)象[3]。

（二）韓國(guó)生態(tài)磚的概念與應(yīng)用

韓國(guó)生態(tài)磚主要分為植物生長(zhǎng)磚與綠色生態(tài)墻壁磚又叫魚巢磚兩種。其中魚巢磚的規(guī)格為50cm×50cm×20cm。單塊磚的總重量約為54.8kg，其強(qiáng)度為C15，孔隙率通常不小于12%，凍融循環(huán)（24h）為F300。此魚巢磚現(xiàn)今主要應(yīng)用于河道岸坡中相對(duì)較陡的河道水位變動(dòng)區(qū)內(nèi)，使用效果暫時(shí)比較良好。但因?yàn)轸~巢磚抗凍融循環(huán)能力相對(duì)而言偏低，因此其在水位變動(dòng)區(qū)的飽和凍融循環(huán)條件下的耐久性還需有待考察。

植物生長(zhǎng)磚系屬于無(wú)砂混凝土材質(zhì)的平面工字形構(gòu)件，比較適合在河道護(hù)坡區(qū)域使用，其規(guī)格約為50cm×50cm×10cm，總重量約為36kg 左右，其強(qiáng)度在C8，孔隙率通常不小于20%，凍融循環(huán)同魚巢磚的凍融循環(huán)相同。有相關(guān)研究表明，韓國(guó)生態(tài)磚中的植物生長(zhǎng)磚由于其混凝土的孔隙率相對(duì)較小，并不能滿足植物根系的實(shí)際生長(zhǎng)需求，通常情況下，其表面鋪設(shè)土壤厚度達(dá)到10cm 以上才可以正常生長(zhǎng)，植物適應(yīng)性也遠(yuǎn)不如吉林生態(tài)磚的性能[4]。

（三）生態(tài)磚在治理河道中的應(yīng)用

生態(tài)磚在河道治理時(shí)，因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用在護(hù)坡、抗洪、保持植被等方面，生態(tài)磚的空隙利于植物的生存，對(duì)于水土保持方面有著更大的優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際的使用過(guò)程中還是要從實(shí)際的環(huán)境情況進(jìn)行綜合的考慮，然后合理的選擇。

在城市河道治理過(guò)程中對(duì)于生態(tài)磚的選擇時(shí)，有幾個(gè)方面需要注意。首先，生態(tài)磚的耐久性不是固定不變的，其受當(dāng)?shù)氐臍夂虻葪l件的影響很大，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況具體分析；其次，護(hù)坡所使用的材料其本身的強(qiáng)度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，所以要加強(qiáng)對(duì)其的保護(hù)；另外，在確定使用何種生態(tài)磚之前，還要考慮水源能否滿足綠化的需求，以防出現(xiàn)草坡退化等問(wèn)題。對(duì)于其他一些額外因素，也需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究討論。

在河道的治理工程結(jié)束后，可以使用補(bǔ)水的方法補(bǔ)充河道的流量，同時(shí)對(duì)于河道兩邊的護(hù)坡、護(hù)岸、堤防都需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其建設(shè)成為生態(tài)走廊，充分開發(fā)利用其旅游資源。此外，針對(duì)四季變化，可以選擇合適的植被，做到植物與河流的和諧統(tǒng)一[5]。

結(jié)束語(yǔ)

為實(shí)現(xiàn)人與水的和諧共生發(fā)展為核心的河道治理理念，本文主要從生態(tài)磚的種類、生態(tài)磚的應(yīng)用以及生態(tài)磚的工程實(shí)例等方面進(jìn)行分析。將生態(tài)磚運(yùn)用于城市河道治理中有非常重要的意義，不但能夠提升河道的抗沖刷能力、泄洪能力、行洪能力等，進(jìn)而滿足了生態(tài)環(huán)境與河道治理的目的，有效地實(shí)現(xiàn)生態(tài)價(jià)值與實(shí)際功能價(jià)值的融合發(fā)展。