城市河道生態(tài)護(hù)坡工程設(shè)計(jì)研究

汪 淵

東莞市水利勘測設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 東莞 523000

伴隨城市面積的擴(kuò)大，城市的內(nèi)河越來越多，也使城市建設(shè)更具品位，城市環(huán)境更加美觀。為了實(shí)現(xiàn)人和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展，在對河道進(jìn)行治理的過程中，需要創(chuàng)新河道的治理方法，提升河道的治理水平，使城市的生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)。目前，河道的護(hù)坡工程在城市建設(shè)中占有重要的地位，然而在河道治理當(dāng)中，也產(chǎn)生了一些問題，使城市的發(fā)展受到了一定的影響。

1 生態(tài)護(hù)坡的內(nèi)涵

生態(tài)護(hù)坡所包含的范圍非常廣泛，具有兩個(gè)方面的含義，一種含義是護(hù)坡，另一種是生態(tài)。具體的內(nèi)涵主要是：第一，在排洪抗洪的基礎(chǔ)上，需要增加護(hù)坡的穩(wěn)定性，避免水土流失；第二，生態(tài)湖泊屬于開放式的系統(tǒng)，和生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系密切，和周邊的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)的交換；第三，生態(tài)護(hù)坡在維持平衡的過程中是動態(tài)發(fā)展的，在系統(tǒng)之中，生物之間具有非常復(fù)雜的食物鏈，維持著系統(tǒng)的生態(tài)平衡；第四，生態(tài)護(hù)坡屬于動力式系統(tǒng)，與水流相互作用，護(hù)坡可以阻礙水流，水流又可以沖刷坡岸，岸坡生態(tài)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)地下水與地表水的交換；第五，生態(tài)護(hù)坡包括社會生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)，在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中屬于一個(gè)子系統(tǒng)，它和其他生態(tài)系統(tǒng)互相協(xié)同，共同發(fā)展，因此，生態(tài)系統(tǒng)是互相影響的，岸坡生態(tài)系統(tǒng)若不能很好的維持，也會使其他的生態(tài)系統(tǒng)受到破壞；第六，生態(tài)護(hù)坡可以使河道的生態(tài)得到可持續(xù)的發(fā)展[1]。

2 城市河道在護(hù)坡設(shè)計(jì)中所遵循的原則

河道在城市中是一道亮麗的風(fēng)景線，不應(yīng)該對人們的生活造成影響。一定要從生態(tài)的角度出發(fā)，考慮河道的設(shè)計(jì)與施工，在護(hù)坡設(shè)計(jì)時(shí)要符合自然規(guī)律，一定要將生態(tài)因素與景觀的因素考慮進(jìn)去。河道護(hù)坡工程的設(shè)計(jì)中，要符合人們追求自然的心理，在設(shè)計(jì)時(shí)要遵循相關(guān)的原則，比如，因地制宜、生態(tài)和諧等，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。城市河道生態(tài)護(hù)坡工程在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該追求自然與健康發(fā)展，促進(jìn)人與自然的和諧統(tǒng)一，使自然環(huán)境得到保護(hù)與美化。

2.1 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性

傳統(tǒng)河道若不進(jìn)行及時(shí)的處理，在大雨的天氣很容易發(fā)生水土流失的情況，會對周邊生命與財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，甚至還有可能帶來更大的災(zāi)難。河道治理能夠充分的發(fā)揮防洪抗洪與保持水土的功能，在河道生態(tài)護(hù)坡過程中，要對河道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行充分的考慮。河道護(hù)坡應(yīng)該充分發(fā)揮防治水土流失的作用，使河道在環(huán)境保護(hù)的過程中發(fā)揮防洪與泄洪的功能。只有使護(hù)坡更加安全穩(wěn)定，才能使其發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，護(hù)坡的安全性與穩(wěn)定性直接關(guān)系著周邊人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全，要想使護(hù)坡工程達(dá)到預(yù)期的效果，一定要遵循相應(yīng)的原則，在發(fā)生洪澇災(zāi)害時(shí)，保證護(hù)坡能夠起到一定的作用[2]。

2.2 促進(jìn)生態(tài)和諧

在城市發(fā)展的進(jìn)程中，河道是非常重要的命脈。一些城市被整個(gè)河道所貫穿，所以在對城市河道進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡的過程中，應(yīng)該對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行充分的考慮，盡量使生態(tài)環(huán)境和河道達(dá)到和諧統(tǒng)一，河流屬于濕地的一個(gè)組成部分，所以在進(jìn)行河道改造時(shí)，要避免受到人為因素的干擾。人和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展是城市健康發(fā)展的根本，人們在進(jìn)行護(hù)坡設(shè)計(jì)時(shí)，要重視和諧發(fā)展的理念，使生態(tài)平衡得到全面的維持，實(shí)現(xiàn)人和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。良好的生態(tài)環(huán)境對人類的生存與發(fā)展意義重大，因此，為了使生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)，在河道護(hù)坡設(shè)計(jì)中，要防止人們對天然河岸的改造，保證河岸線的自然與完整，從而達(dá)到生態(tài)平衡的目的。

2.3 進(jìn)行因地制宜的治理

自然環(huán)境的區(qū)域性很強(qiáng)，所以在河道治理過程中，需要充分考慮區(qū)域的實(shí)際情況，并有針對性的進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行景觀建設(shè)時(shí)，還需要融入歷史文化，在河道的生態(tài)建設(shè)中，在維持生態(tài)平衡的同時(shí)，還要具有人文特色。護(hù)坡設(shè)計(jì)不能一成不變。在設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，確保地域環(huán)境的健康發(fā)展。因此，在進(jìn)行河道的改造時(shí)，一定要按照地域的發(fā)展特點(diǎn)與實(shí)際情況來對護(hù)坡工程進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)避免盲目，不要違背自然發(fā)展的規(guī)律。在技術(shù)的應(yīng)用方面也要合理，符合當(dāng)?shù)厝藗兊男睦硇枨?。每個(gè)城市都有自己的特色，在對護(hù)坡工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要梳理城市的發(fā)展特點(diǎn)，了解城市的傳統(tǒng)文化、地域特點(diǎn)與鄉(xiāng)土狀況，使我國的護(hù)坡工程能夠和城市的發(fā)展進(jìn)行統(tǒng)一，使城市建設(shè)具有人文特色，回歸自然。在河道工程的設(shè)計(jì)中能夠因地制宜，充分融合地域特點(diǎn)、歷史文化，使區(qū)域文化和景觀進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)城市的有序發(fā)展。

3 在傳統(tǒng)河道護(hù)坡過程中所產(chǎn)生的問題

3.1 傳統(tǒng)河道護(hù)岸在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在不足

在治理河道時(shí)，護(hù)坡工程在城市水利中是重點(diǎn)項(xiàng)目之一。傳統(tǒng)河道護(hù)岸在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有防護(hù)、排水、飲水與蓄水等方面的作用，比較片面，沒有重視河道生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。在對河道護(hù)坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工中，通常所采用的施工材料是混凝土塊體、水工模袋混凝土等。在進(jìn)行河道施工時(shí)，會采取比較硬性的材質(zhì)。這會對河道周邊的生態(tài)環(huán)境造成一定的影響，無法發(fā)揮河道的應(yīng)有作用。

由于傳統(tǒng)河道護(hù)岸在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡單，只對河道進(jìn)行簡單的和處理，一方面破壞了河道護(hù)坡周邊的生態(tài)，另一方面，也污染了河道周邊的生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)的護(hù)坡方法，沒有在施工過程中考慮到環(huán)境污染的問題，施工方案的側(cè)重點(diǎn)是為了讓人們生活的更加便利，在河道治理過程中考慮得不夠全面，在對河道進(jìn)行施工過程中，所選用的材料與施工方法會對河道的結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，使生物鏈遭到了破壞，不利于河道生態(tài)平衡的維護(hù)。在施工過程中會對河道進(jìn)行一定的修修，然而由于沒有顧及洪水的沖刷力度等相關(guān)的問題，為后續(xù)的城市建設(shè)帶來了一定的影響。所以人們應(yīng)該從失敗的教訓(xùn)中汲取經(jīng)驗(yàn)，注意對河道生態(tài)環(huán)境的維護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)城市的健康發(fā)展[3]。

3.2 在傳統(tǒng)河道護(hù)坡過程中對環(huán)境產(chǎn)生的影響

在城市河道的治理過程中，護(hù)坡工程起著非常重要的作用。在對河道進(jìn)行施工中，一般會采取傳統(tǒng)的施工方法與材料，這在一定程度上確保了河道治理的穩(wěn)定性，在一定時(shí)間內(nèi)也達(dá)到了排水與引水的功能，然而卻使生態(tài)環(huán)境失去了平衡，一般情況下，河流的排水與防洪功能是人們需要考慮的首要功能，通常河流的斷面形式比較簡單，設(shè)計(jì)的走向主要采取筆直的方向。河道護(hù)坡結(jié)構(gòu)對河道護(hù)坡的施工也起到了一定的影響，會使河道護(hù)坡的防護(hù)功能受到一定的影響，不能避免水土流失的情況。傳統(tǒng)的護(hù)坡結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中比較保守，所采取的施工方式比較單一。對河流中微生物的生存環(huán)境造成了一定的破壞，使河流失去了自凈的能力，一些水生的植物在堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)剖面上很難生長。由于護(hù)坡結(jié)構(gòu)的施工會使生態(tài)系統(tǒng)失去生態(tài)平衡。護(hù)岸結(jié)構(gòu)與護(hù)坡工程在運(yùn)用時(shí)，會采取全斷面的方法進(jìn)行態(tài)砌，這種施工方法可以使?jié)B水的情況得到減少，使地下水循環(huán)被斷開。長期發(fā)展會導(dǎo)致城市地下水位的降低，建筑物也會出現(xiàn)下沉的情況，會產(chǎn)生較大的危害，施工材料會對生物的生存環(huán)境造成影響。植物不能這樣的結(jié)構(gòu)中正常的生長，對生態(tài)環(huán)境造成了破壞，使河水和土壤完全的隔絕，河流的功能不能有效的發(fā)揮作用[4]。

3.3 對景觀環(huán)境所帶來的影響

筆直的河流與簡潔的河流橫截面，在城市中是一道亮點(diǎn)的風(fēng)景線，然而卻使人們無法欣賞到自然的景觀，曾經(jīng)的青草悠悠的自然景觀在被擋墻遮蔽之后，已經(jīng)無法再看到。傳統(tǒng)河道在治理過程中，比較筆直，展現(xiàn)了城市景觀的簡潔性，然而卻對護(hù)坡工程的生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響，不符合自然發(fā)展的規(guī)律，違背了城市環(huán)保建設(shè)的理念。

3.4 對生活環(huán)境的危害

人們長期生活在混凝土結(jié)構(gòu)之中，會對人的心理狀態(tài)產(chǎn)生一定的影響。在傳統(tǒng)的河道治理過程中，河水沒有了自凈的功能。在傳統(tǒng)的河道護(hù)坡設(shè)計(jì)中，雖然使環(huán)境得到了美化，但也影響了水質(zhì)量，使生活環(huán)境受到了破壞。在城市中，河流屬于濕地資源，在視覺效果上具有軟化的作用。在建設(shè)過程中采取傳統(tǒng)的治理方式，使長時(shí)間生活在灰色鋼筋混凝土中的人們在生活與工作之余，更渴望受到自然環(huán)境的熏陶?？释非笞匀?。

4 城市河道生態(tài)護(hù)坡在設(shè)計(jì)中所表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式

河道生態(tài)護(hù)坡工程在建設(shè)過程中，所選擇的施工材料包括：綠化網(wǎng)、植被等一些生態(tài)的材料。在對護(hù)坡工程進(jìn)行生態(tài)化的設(shè)計(jì)可以維持生態(tài)的平衡，還能夠發(fā)揮防洪抗洪與保護(hù)水土的功能。城市河道生態(tài)護(hù)坡在設(shè)計(jì)中所表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式包括：

4.1 生態(tài)帶

生態(tài)帶指的是在河道湖泊上所種植的綠化帶，與河道具有一定的距離。根據(jù)不同地域的地形與地貌，可以選擇相應(yīng)的植被進(jìn)行種植，通常需要選擇植被根系比較發(fā)達(dá)的。這在一定程度上使城市的生態(tài)綠化范圍得到了擴(kuò)大，而且使護(hù)堤的功能得到更大的發(fā)揮，在雨季到來時(shí)，兩側(cè)的植物可以阻止水面的上漲，起到保持水土的作用，還能夠達(dá)到防洪抗洪的目的，保護(hù)了周邊人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全（如表1所示）。

表1 生態(tài)帶前后變化

4.2 生態(tài)格賓擋墻

格賓當(dāng)墻是利用網(wǎng)狀的方式使河道護(hù)坡更加穩(wěn)定，提升了滲水率。可以避免在雨季來臨時(shí)風(fēng)浪的侵襲，增加了排水量，使河水能夠更好的進(jìn)行自我凈化，地下水與流水的交換速度得到了增加，植被能夠在網(wǎng)狀格中自由地生長，使綠色的植被得到增加，從而有利于河道的生態(tài)平衡[5]。

4.3 砌塊的鋪設(shè)

鋪設(shè)砌石可以使河道周圍的植被增加，提升植被的覆蓋率，使河水的緩沖帶得到進(jìn)一步的擴(kuò)大，由于植被的根有利于水土的保持，植被具有防滑的效果。鋪設(shè)砌石有利于提升護(hù)坡的安全性與穩(wěn)定性，同時(shí)砌塊具有一定的藝術(shù)價(jià)值，可以對城市的環(huán)境進(jìn)行美化。

4.4 漿砌石擋墻的護(hù)坡

在水下建立槳砌石擋墻，可以使河流通過下面滲入，減少了洪水來臨時(shí)，對兩岸的沖刷，在一定程度上保護(hù)了河流兩岸的湖泊。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在一定程度上，節(jié)約了施工的成本，也使建筑的面積有所減少，還能夠保護(hù)河流的水質(zhì)。

5 在城市河道中生態(tài)護(hù)坡工程的設(shè)計(jì)方法

生態(tài)護(hù)坡就是通過土工材料綠化網(wǎng)、生態(tài)混凝土、生態(tài)種植基等材料與植被草進(jìn)行結(jié)合的方法。其可以避免水質(zhì)的污染，保護(hù)自然環(huán)境，使自然環(huán)境能夠和景觀環(huán)境相適應(yīng)，打造生態(tài)護(hù)坡，實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展，因此，在河道護(hù)坡工程的發(fā)展中生態(tài)護(hù)坡是未來的發(fā)展方向（如表2所示）。

表2 傳統(tǒng)護(hù)坡與生態(tài)護(hù)坡材料對比

5.1 植被護(hù)坡

為了坡道能夠更好的實(shí)現(xiàn)水土保持，要選擇根系比較發(fā)達(dá)的植被才能達(dá)到較好的效果。當(dāng)前，許多水利工程的人員對此進(jìn)行了研究，發(fā)達(dá)根系的植物有利于護(hù)坡固土，可以達(dá)到固土保沙的目的，避免水土流失，可以維持生態(tài)平衡，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并對景觀進(jìn)行再造。在城市的河道護(hù)坡過程中，要借鑒先進(jìn)的方法，耐寒與耐堿的品種包括：羊毛草、枸杞、黑麥草、冰草、紫花苜蓿、百慕大與三葉草等。這些植被都具有抗蟲害等方面的功效。在種植時(shí)可以采取混播的方式。

5.2 通過種植基與土工材料有機(jī)結(jié)合方式護(hù)坡

通過種植基與土工材料有機(jī)結(jié)合方式護(hù)坡，可以采取土工網(wǎng)墊土種植基等方式。土工網(wǎng)墊固土種植基是由種植土與網(wǎng)點(diǎn)等構(gòu)成，所采用的制作材料是聚丙烯等。固土網(wǎng)墊的組成部分是剁成網(wǎng)，在熱熔之后對網(wǎng)的交接處進(jìn)行連接，可以形成空間網(wǎng)墊。該網(wǎng)墊的空間與高度都比較合適，質(zhì)地比較柔韌，可以在其中填充一些沙礫等。在植物長大之后，可以從網(wǎng)孔中穿出，與泥土、草皮與網(wǎng)墊等進(jìn)行緊密的結(jié)合，可以通過人工鋪設(shè)的方式來制作網(wǎng)墊，植物種植通常采取水力噴草技術(shù)，用草籽進(jìn)行種植，這種方式在護(hù)坡工程中得到了廣泛的應(yīng)用[6]。

5.3 采用植被型生態(tài)混凝土進(jìn)行護(hù)坡

植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡的組成包括：保水材料、多孔混凝土、表層土等。多孔混凝土的構(gòu)成包括：水泥、粗骨料等，可以作為植被型生態(tài)混凝土的主要材質(zhì)。保水材料需要選擇以保水劑為主的材料，在多孔混凝土表面會鋪設(shè)表層土，使植被具有生長的空間，避免水分的大量流失，使植被在發(fā)芽階段能夠具有足夠的養(yǎng)分，避免草生長的初期出現(xiàn)混凝土過熱的情況。

5.4 景觀改造

在對景觀進(jìn)行改造時(shí)，一定要結(jié)合河道的實(shí)際情況進(jìn)行改造，對坡角點(diǎn)、花草等進(jìn)行科學(xué)的布置，河坡的生態(tài)系統(tǒng)改造體現(xiàn)了城市的文明建設(shè)，在河道改造過程中，要體現(xiàn)自然景觀與人類的和諧發(fā)展，促進(jìn)城市的生態(tài)文明建設(shè)。

5.5 建立一些親水構(gòu)筑物

城市中有一些河道，只要達(dá)到游船通航的目的就可以。事實(shí)上，人們可以將河道構(gòu)建成城市的觀賞景區(qū)，可以在業(yè)余時(shí)間來此游玩與休閑，給生活在城市中的人們一個(gè)休閑娛樂的空間。所以，在進(jìn)行護(hù)坡改造的過程中，要結(jié)合自然生態(tài)環(huán)境，在河道旁建立一些親水的構(gòu)筑物，比如廊架、游船與碼頭等。

6 結(jié)束語

總而言之，傳統(tǒng)的護(hù)坡設(shè)計(jì)影響了坡道兩岸的生態(tài)與自然環(huán)境，為了改善這一現(xiàn)狀，要對護(hù)坡工程進(jìn)行不斷的完善，使其能夠與自然環(huán)境協(xié)同發(fā)展，維持坡道兩岸的生態(tài)平衡，改善水土流失的情況，避免水質(zhì)的污染，保護(hù)水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的社會效益，促進(jìn)新城市的健康發(fā)展。