生態(tài)河堤在河道治理工程中的應(yīng)用

陳長生

（四川中鑫建業(yè)建設(shè)工程有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

隨著人們維護(hù)生態(tài)環(huán)境的理念逐步增強(qiáng)，對河道的要求已不僅是具有泄洪、排澇、蓄水等基本功能，也需要滿足景觀、旅游等生態(tài)功能。河道治理工程不但會影響人們的生活，還會影響該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。加強(qiáng)河道治理的管理工作能夠有效控制成本，讓工程質(zhì)量和使用安全都得到保障，充分發(fā)揮河道的作用。為了適應(yīng)新形勢下人民群眾對生態(tài)環(huán)境的需要，生態(tài)河堤應(yīng)運而生。其可以通過運用綠色生物與土木工程，對河道坡面予以有效防護(hù)處理等方式，優(yōu)化當(dāng)?shù)睾拥赖乃Y源質(zhì)量。生態(tài)河堤的規(guī)劃應(yīng)用是如今河道整治工作的大勢所趨，積極構(gòu)建良好的生態(tài)河堤工程對于清水綠岸的河道生態(tài)環(huán)境具有極高的現(xiàn)實價值。

1 水利工程河道生態(tài)河堤簡述

隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的出臺，越來越多的行業(yè)在發(fā)展自身產(chǎn)業(yè)的同時，會注重應(yīng)用相關(guān)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，加強(qiáng)對自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。通過對行業(yè)生產(chǎn)流程的優(yōu)化升級，促進(jìn)提高行業(yè)整體生產(chǎn)流程的環(huán)保程度，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。水利工程項目是一個城市的民生建設(shè)，要對其進(jìn)行科學(xué)合理的計劃，實現(xiàn)其應(yīng)有的功能，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境[1]。

河道生態(tài)河堤是指以滿足護(hù)坡功能為前提條件，最大限度應(yīng)用自然護(hù)坡的方式。生態(tài)河堤使河道護(hù)坡與自然環(huán)境融為一體，極大地提升了河道護(hù)坡的觀賞性。河道生態(tài)河堤技術(shù)在我國水利工程施工中應(yīng)用廣泛，比較常見的類型有鋪設(shè)植被、植物固土、土工材料、網(wǎng)格、土工材料與草皮結(jié)合5 種生態(tài)河堤類型，要想科學(xué)合理地應(yīng)用護(hù)坡技術(shù)，發(fā)揮其最大的生態(tài)價值，就需要相關(guān)設(shè)計人員和技術(shù)人員對河道周圍環(huán)境進(jìn)行深入的勘察。目前，我國河道護(hù)坡設(shè)計理論和施工技術(shù)還有進(jìn)步的空間，在實際工作當(dāng)中，要充分考慮到河道護(hù)坡的特點并對其進(jìn)行優(yōu)化升級，以確保施工的質(zhì)量，從而進(jìn)一步推動我國水利建設(shè)工程發(fā)展。

2 河道治理中生態(tài)河堤工程作用

2.1 防洪抗旱

在保證下游農(nóng)田灌溉的基礎(chǔ)上，防洪抗旱是水利工程的首要職責(zé)。通過生態(tài)河堤工程，可以大大提高水利工程的防洪能力。在具體的施工環(huán)節(jié)中，要緊密結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件、降雨等實際情況，選擇合適的植被和護(hù)坡施工技術(shù)。借助護(hù)坡植被最大限度蓄洪，減少汛期洪峰水量，延緩下游洪水效應(yīng)，以便于起到良好的防洪和固坡作用；此外，在干旱年份，通過將生態(tài)河堤植被預(yù)先儲存的大量水資源排放入河流中，可以很好地補充河水。如此來看，生態(tài)河堤工程一方面可以延緩干旱年份河流陷入干涸的情況，另一方面，也可以為下游農(nóng)田灌溉提供必要的水資源。

2.2 減少環(huán)境污染

在過去的發(fā)展階段，一些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展工作沒有考慮到環(huán)境保護(hù)問題，導(dǎo)致地區(qū)受到了不同程度的污染。幸運的是，大部分污染并不嚴(yán)重。近年來隨著一些相關(guān)治理項目的實施，許多環(huán)境污染得到了有效的抑制和緩解。為了減少生產(chǎn)活動造成的污染，許多項目都采用了生態(tài)環(huán)保技術(shù)。水利工程中的河流生態(tài)河堤技術(shù)是一項見效快、可持續(xù)性強(qiáng)、具有極佳的生態(tài)環(huán)保功能的技術(shù)。

2.3 改善周邊自然環(huán)境

水利工程不僅能防洪減災(zāi)，還能維持周圍的生態(tài)平衡。因此，無論是施工工藝的選擇還是具體的施工過程，生態(tài)河堤工程都應(yīng)注重通過邊坡防護(hù)工程恢復(fù)和改善周邊生態(tài)環(huán)境。在施工過程中，選擇適合當(dāng)?shù)厣L的植被，可以更好地連接河流系統(tǒng)和周邊生態(tài)系統(tǒng)，改善自然生態(tài)環(huán)境[2]。

3 河道治理中生態(tài)河堤應(yīng)用原則

在生態(tài)河堤的建設(shè)和使用中，要堅持因地制宜的原則，利用生態(tài)河堤確保河流、水體周圍動植物具有正常的棲息環(huán)境。應(yīng)高效設(shè)計并應(yīng)用河流生態(tài)河堤，建設(shè)水利工程自然生態(tài)，最大限度發(fā)揮其防洪排洪功能用。目前，我國地理條件復(fù)雜，水利工程建設(shè)受到外部因素的影響，生態(tài)河堤施工技術(shù)還處于發(fā)展的初級階段。根據(jù)工程實踐，結(jié)合環(huán)境條件和施工要求，河流生態(tài)河堤的設(shè)計和施工應(yīng)遵循以下5 項原則。

（1）在河流生態(tài)河堤的設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)河流生態(tài)信息、歷年天氣變化信息、河流周圍動植物生長狀況、生物多樣性等，在保證植物生存和對環(huán)境影響小的前提下，考慮植被的設(shè)計、種植的實際可行性和施工便捷性。

（2）通過植被種植和養(yǎng)護(hù)，增加護(hù)坡的觀賞性，減少水土流失。河流生態(tài)河堤的施工主要使用天然材料，需要考慮到工程施工材料在自然條件下受到的長期影響，通過生態(tài)與工程建設(shè)相結(jié)合，實現(xiàn)護(hù)坡維護(hù)，降低施工成本。

（3）充分掌握了解河流水文條件和歷史水位信息，結(jié)合植被特點，優(yōu)化最佳植物種類，確保后期生存[3]。

（4）河流護(hù)坡的主要功能是引導(dǎo)河流，抵御河流的影響，這也是河流具有防洪功能的原因。河流生態(tài)河堤植物還需要承擔(dān)平衡地表水與地下水的重任。

（5）在兼顧生態(tài)效應(yīng)和景觀效應(yīng)的前提下，選擇不同的河流生態(tài)河堤技術(shù)進(jìn)行一體化施工，如剛性結(jié)構(gòu)與柔性材料相結(jié)合等。

4 生態(tài)河堤技術(shù)實施措施

河流護(hù)坡生態(tài)工程是一項環(huán)境生態(tài)建設(shè)工程。在意識到生態(tài)環(huán)境的重要性的今天，河流邊坡防護(hù)的質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)注。在生態(tài)建設(shè)過程中，需要采用相應(yīng)的方式來提高效率。在技術(shù)選型的過程中，選擇與河流生態(tài)護(hù)坡相適應(yīng)的施工技術(shù)，可以減少河流施工及后續(xù)使用過程中對環(huán)境造成的破壞和污染。

河道生態(tài)護(hù)坡工程作為水利工程的重要組成部分，對改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、改善水土流失現(xiàn)狀、維持植被景觀等方面起到了重要的作用，特別是在構(gòu)建生態(tài)文明城市的背景下，生態(tài)護(hù)坡工程顯得尤為重要。在對水利工程河道進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡工程改造的過程中，不論是護(hù)坡施工技術(shù)的選擇，還是植被的種植，都要綜合考量施工現(xiàn)場的水文、地質(zhì)、土壤等要素，在此基礎(chǔ)上選擇合適的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)和植被，只有這樣才能夠達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的作用[4]。

4.1 生態(tài)混凝土護(hù)坡

生態(tài)混凝土護(hù)坡是指將混凝土框架預(yù)設(shè)于河道兩側(cè)，再將無砂混凝土添加至框架當(dāng)中，以此達(dá)到護(hù)坡的效果。相比于傳統(tǒng)護(hù)坡所采用的混凝土，生態(tài)混凝土護(hù)坡中的無砂混凝土最為突出的優(yōu)勢就是內(nèi)部空隙較大，這些空隙為植被的生長提供了空間，使得整體固土效果得以保證的同時，植被與混凝土可以共同構(gòu)建一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，如圖1 所示。

圖1 生態(tài)混凝土護(hù)坡

生態(tài)混凝土根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點可以分為：土木格室層和有機(jī)客土層。前者所采用的是細(xì)骨料混凝土，通過噴播植草技術(shù)可以為植被的生長提供充足的空間。后者的主要組成部分是活性添加劑、草炭、保水劑和石料，能夠直接接觸到原有土層。當(dāng)植物被植入生態(tài)混凝土后，植物的根系會不斷向下延伸，直至接觸到原有土壤再繼續(xù)生長，從而形成一個完整的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以保護(hù)整個河道的坡面。并且，整個網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)還會隨著植被根系不斷得到完善，最終形成具備極強(qiáng)穩(wěn)定性的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

其中，活性添加劑的作用是進(jìn)一步提升植被的生物活性，微生物是活性添加劑的主要組成，它不僅可以促進(jìn)植被的繁殖生長，還可以控制河道水中的鹽堿性，從而保證生態(tài)混凝土結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的活性，為植被生長提供充分的生存條件和環(huán)境[5]。

除此之外，部分微生物還可以促進(jìn)落葉樹樹枝等分解速度進(jìn)一步加快，加快存在于水土中的污染物的分解，凈化了水體和水質(zhì)。適用性較強(qiáng)是生態(tài)混凝土護(hù)坡最為突出的優(yōu)勢，因此其可以應(yīng)用于不同環(huán)境、不同氣候、不同地質(zhì)情況下的不同河道，但需要注意的是，此技術(shù)要求坡體角度理論上不能大于75°。

4.2 自然原型河道生態(tài)河堤

基于自然原型河道生態(tài)進(jìn)行護(hù)坡施工，對河道生態(tài)環(huán)境的平衡可以起到促進(jìn)作用，同時還能夠促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。在實際施工過程中要注意以下兩點：①要以河道護(hù)坡施工技術(shù)的要求作為指導(dǎo)，充分利用能夠適應(yīng)河道環(huán)境生長的水生植物，進(jìn)一步優(yōu)化和完善施工設(shè)計。由于原有的水生植物可以凈化河道內(nèi)的水質(zhì)，提高河道內(nèi)水域的質(zhì)量，因此，植被適應(yīng)性和凈化功能性也是選擇植被時的重要依據(jù)。優(yōu)先選用可以生存于河道環(huán)境且凈化能力較強(qiáng)的植物，不僅可以美化河道，提高其觀賞性，還可以維持原有河道自然生態(tài)環(huán)境的平衡。②以自然原型河道為基礎(chǔ)的生態(tài)河堤施工技術(shù)能夠提升堤岸的穩(wěn)固性。施工人員在選用具體的植物的過程當(dāng)中，要盡可能地對喬木灌木進(jìn)行混搭，注意科學(xué)合理的布局和配置不同類型的植物，將其獨特的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，以提升堤岸的穩(wěn)固性。與此同時，要充分考慮植物根系生長的情況，選擇根系較為龐大的植物可以減少水土流失[6]。

4.3 植物固土型生態(tài)河堤

植物固土型生態(tài)河堤的主要技術(shù)原理是以植物龐大的根系來降低水土流失的程度，提高土質(zhì)的穩(wěn)固性。河道治理工程生態(tài)河堤施工過程中，為避免河道自然生態(tài)環(huán)境遭受破壞，相關(guān)工作人員必須要將植物固土型生態(tài)河堤施工的重要作用充分發(fā)揮出來，對河道周圍的土壤狀態(tài)進(jìn)行改善，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。植物的選擇也是植物固土型生態(tài)河堤施工中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

（1）要對施工當(dāng)?shù)鼐唧w的氣候、水文、地質(zhì)、土壤等因素進(jìn)行全面綜合的考慮，基于此選擇根系比較龐大的原生植物。

（2）對于不同種類的植物在當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)情況要進(jìn)行詳盡地分析，以此判斷技術(shù)方案的可行性。另外，還要考慮到植物的種植、生長、維護(hù)和保養(yǎng)的成本，分析河道周圍自然生態(tài)環(huán)境的搭配度和整體的景觀美化。

（3）將生態(tài)箱或者生態(tài)帶放置于河道邊坡上再種植相關(guān)的植物，以進(jìn)一步提升河道邊坡的穩(wěn)固性[7]。

4.4 生態(tài)格網(wǎng)

生態(tài)格網(wǎng)是由多根鋼絲編織而成的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，將此結(jié)構(gòu)組成籠箱，再把碎石等材料填充其中。生態(tài)網(wǎng)格以結(jié)構(gòu)特點的角度來看，最為突出的優(yōu)勢就是具備抗腐蝕性，而且其使用年限比較長，對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全影響比較小。生態(tài)格網(wǎng)在實際的施工過程當(dāng)中，通常會將樹脂膜敷于鋼絲表面，以進(jìn)一步強(qiáng)化其抗腐蝕性，同時使其具有鋼絲的阻銹、防靜電、耐老化及耐高壓等多種優(yōu)點。這也使得生態(tài)格網(wǎng)具有比較強(qiáng)的適應(yīng)能力，甚至在海洋和高污染環(huán)境當(dāng)中也能充分發(fā)揮其自身的作用。

此外，生態(tài)格網(wǎng)一般會直接放置于需要治理的位置，并將石料等材料填充其中，形成一套完整的兼具透水性和整體性的網(wǎng)狀防護(hù)結(jié)構(gòu)。生態(tài)格網(wǎng)在生態(tài)功能的角度來看，可以為水生動植物和微生物提供充足且舒適的生存空間，相比于其他類型的河道生態(tài)河堤結(jié)構(gòu)，不僅可以維持河道水環(huán)境的生態(tài)平衡，還進(jìn)一步加強(qiáng)了水域的自我凈化能力，在最大程度上地實現(xiàn)了水利建設(shè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展生態(tài)目標(biāo)。而且，生態(tài)格網(wǎng)中填充的石料等材料基本上都是散體，具有非常多的空隙，可以達(dá)到河道與河岸水分交換及調(diào)節(jié)河流的目的，因此，生態(tài)格網(wǎng)兼具調(diào)節(jié)水分、穩(wěn)固堤岸、恢復(fù)植被等功能。此外，生態(tài)格網(wǎng)施工簡單便捷，可以通過就地取材完成施工，這是其他河道生態(tài)河堤結(jié)構(gòu)無法實現(xiàn)的[8]。

5 結(jié)語

綜上所述，在河道治理工程施工過程中，難免會產(chǎn)生一定的問題，因此有關(guān)人員必須要及時分析并解決問題。目前，我國河道治理生態(tài)河堤理論和施工技術(shù)還有進(jìn)步和提升的空間，在實際工作當(dāng)中，要充分考慮河道治理中護(hù)坡的特點，并對其進(jìn)行優(yōu)化升級，以確保施工的質(zhì)量和效果，進(jìn)一步推動我國河道治理工程的治理效果。