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摘要:天然河流是一个具有自我修复功能的生态系统,在传统的河道整治工程中,工程技术人员普遍不了解河道整治工程对河流生态环境的影响和破坏,或者是没有采用生态安全的措施设计、施工,引起河流整个或部分生态环境的严重破坏,导致河流生态系统不平衡,出现紊乱状态,大量河流生物也逐渐消失,河流自我恢复功能逐渐丧失。因此,选择科学合理、环保生态的修复整治方式,既能满足河道整治工程建设的需要,又能解决河流生物环境不平衡的实际问题,还能使河流生态逐步趋于多样性。所以,生态护岸设计在河道整治工程中应该大力提倡,并广泛使用,保证河流生态的完整性和连续性,也为我国水利工程建设打下坚实的基础。
关键词:生态护岸;河道整治;分析
1河道现状及河道生态护岸作用
1.1河道现状
城市河道是介于天然河道和人工渠道之间的水利设施,有着独特的水利特点。排水能力良好的城市河道能有效修正汛期河道内水位与流量的关系,降低河道周边防洪目标的洪水风险。城市河道通常相对比较浅,河道也比较顺直,由于在长期的发展中城市水利建设速度没有及时跟进城市发展的速度,这就比较容易造成城市河道淤积以及污染的问题。从城市河道的现状来看,存在诸多的问题,主要表现为水面污染、河底淤积加剧、河道断面形式比较单一化、护岸的结构坚硬、护岸结构和周边的景观不协调等。
1.2河道生态护岸建设作用
城市的河道当中,水路交界两边到河水影响消失为止的地带是河岸带。生态护岸是利用植物或者植物与土木工程相结合,对河道坡面进行防护的一种河道护坡形式。城市河道生态护岸的建设有着其积极作用,生态护岸作为一种新型的护岸型式,本身就具备抵御洪水的能力。能够有效起到对堤岸以及岸线安全的保护作用,能有效控制河势的变化,有效强化河道纵深冲刷和有效扩大泄洪的能力。通过生态护岸的建设,也能起到优化河道两岸自然环境的作用。生态护岸把滨水区植被与堤内植被连成一体,构成一个完整的河流生态系统,是水陆之间的过渡区域。宽而浓密的植被,能够将基地的溶解物质有效控制,减少溶解物对周围环境的污染。生态护岸能够增强河道的自净能力,建立丰富的生态护岸有助于形成河水清澈见底、鱼虾洄游、水草茂盛的自然生态景观。生态护岸的建设也是提升城市整体景观的重要举措。
2生态护岸设计
①安全稳定性,护岸最基本功能为提高防洪安全和固土护坡,安全稳定性是护岸设计的最基本原则和首要满足的设计要求;②生态持续性,即在满足护岸安全稳定性能的前提下,加强水生态环境的生产和更新能力的保护,减少工程实施对水生态的负面影响,达到人水和谐发展的效果;③经济有效性,护岸的型式选取应在经济条件许可范围内,充分保证护岸功能的有效发挥,即效益最大、风险最小;④因地制宜性,结合现状护岸的地质、地形及当地建筑材料存量情况,尽可能保持原有天然河道的自然生态型式,在必要部位设计适合现状地形和地质条件的,当地建材丰富的护岸型式;⑤景观亲水性,城镇、景区、休闲旅游河段的护岸应考虑景观、亲水及缓行步道的需要。
3生态护岸河道治理的工程应用分析
3.1植被生态型护岸
植被生态型护岸主要是在河流岸坡合理引入植被,利用植被加固坡岸、稳定边坡、控制侵蚀和修复生境的技术。植被型生态护岸多采用植被型生态混凝土,亦称绿化混凝土,主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成,主要应用于河岸坡度相对较缓、坡岸稳定性较好、具有较厚土层的河道堤岸护坡。保水材料常用无机人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物;表层土铺设多孔混凝土表面,形成植被发芽空间,同时提供植被发芽初期所需的各类养分。在选择植物时尽量选择根系发达,萌芽力强,抗逆性好,自我繁殖能力强又具有一定利用价值和观赏价值的植物。植被的作用主要体现在植物根系对坡岸的稳定作用,对河流岸坡栖息地的改善,减少底栖动物对坡岸的破坏,降低坡岸造价等。
3.2天然石砌护岸
天然石砌护岸是选用天然山石和卵石,不经人为加工或简易加工,石块与石块之间的缝隙用碎石和土填充,山石和卵石缝隙栽种植物。山石和卵石的缝隙为水生动物提供了栖息场所,凸显生态感,并且山石、卵石和栽植的植物具有净化水质的作用。
在河岸处理过程中,选择比较规则的石块先试放,铺灰安砌。砌筑时分层卧砌,在每层砌筑之前应先清理干净原基层,才能继续砌筑,最后砌筑完成后勾缝。具体工艺可由内及外布设粒径逐渐放大的天然石块护岸介质,临河面由粗颗粒组成,孔隙率低但孔径大;内侧由细颗粒组成,孔隙率高但孔径小。这种结构一方面能够有效保护堤岸,减轻河岸冲刷,防止水土流失;另一方面为水生生态系统的发育繁殖创造了有利条件,既便于低级生物的繁殖,也为高级水生生物提供了生存空间,在低水护岸的上部利用施工开挖的土壤,为草本植物的生长提供了条件。
3.3多孔混凝土护岸
多孔混凝土护岸形式主要使用混凝土预制构件构成各种带有孔状的适合动植物生存的护岸结构,坡面采用坡面框架固定,坡底采用挡墙拦截,再在坡岸面上覆盖厚土层,植被生长在耕植土层上,根系扎进混凝土孔内,增加绿化坡地,利于植物存活。多孔混凝土护岸大多是预制构件,施工简单方便,既为动植物生长提供有利条件,又抗冲刷。多孔质护岸形式兼顾生态景观功能和水工结构要求,对河岸起着保护作用,防止泥土流失,而且种植的植物对水质污染有一定的天然净化作用。多孔结构符合生态设计原理,利于植物生长和小生物繁殖。将混凝土构件做成空心结构的预制件,空心部分种植具有高效吸收污染物能力的植物,在美化景观的同时净化水质,且为水生小动物提供生长栖息空间。
3.4充分注重生态绿化
城市河道综合整治中,采用生态护岸要注重生态绿化。生态护岸建设中要从生态环境绿化的角度出发,生态环境污染比较严重的区域,种植绿色植被,从整体上提升周边区域植被覆盖率,提高河道水源的涵养能力,最大可能的减少水土侵蚀、提升河道的水質。实施绿化操作过程中,要注重按照层次性和重点落实,分步实施。充分利用河道内的有利地质条件,因地制宜的布置护岸林等。
4结语
生态护岸能够保护河流的生态平衡,使河流生态保持完整性,同时还能继续维持本有的正常功能。所以在河道治理的时候,不仅要考虑到建设护岸的稳定性,而且还要重视护岸周围的生态平衡,在河道建设时尽量不破坏周围的生态环境,保持原有的河道景观。
参考文献:
[1]赵玉荣,李影,姚百超.浅谈在河流治理中如何巧妙地利用石料[J].黑龙江科技信息,2012(19):154-157.
[2]张筱媛.浅谈河道整治中的生态护岸设计[J].治淮,2007(6):38-39.
(作者单位:河北省水利水电勘测设计研究院)
关键词:生态护岸;河道整治;分析
1河道现状及河道生态护岸作用
1.1河道现状
城市河道是介于天然河道和人工渠道之间的水利设施,有着独特的水利特点。排水能力良好的城市河道能有效修正汛期河道内水位与流量的关系,降低河道周边防洪目标的洪水风险。城市河道通常相对比较浅,河道也比较顺直,由于在长期的发展中城市水利建设速度没有及时跟进城市发展的速度,这就比较容易造成城市河道淤积以及污染的问题。从城市河道的现状来看,存在诸多的问题,主要表现为水面污染、河底淤积加剧、河道断面形式比较单一化、护岸的结构坚硬、护岸结构和周边的景观不协调等。
1.2河道生态护岸建设作用
城市的河道当中,水路交界两边到河水影响消失为止的地带是河岸带。生态护岸是利用植物或者植物与土木工程相结合,对河道坡面进行防护的一种河道护坡形式。城市河道生态护岸的建设有着其积极作用,生态护岸作为一种新型的护岸型式,本身就具备抵御洪水的能力。能够有效起到对堤岸以及岸线安全的保护作用,能有效控制河势的变化,有效强化河道纵深冲刷和有效扩大泄洪的能力。通过生态护岸的建设,也能起到优化河道两岸自然环境的作用。生态护岸把滨水区植被与堤内植被连成一体,构成一个完整的河流生态系统,是水陆之间的过渡区域。宽而浓密的植被,能够将基地的溶解物质有效控制,减少溶解物对周围环境的污染。生态护岸能够增强河道的自净能力,建立丰富的生态护岸有助于形成河水清澈见底、鱼虾洄游、水草茂盛的自然生态景观。生态护岸的建设也是提升城市整体景观的重要举措。
2生态护岸设计
①安全稳定性,护岸最基本功能为提高防洪安全和固土护坡,安全稳定性是护岸设计的最基本原则和首要满足的设计要求;②生态持续性,即在满足护岸安全稳定性能的前提下,加强水生态环境的生产和更新能力的保护,减少工程实施对水生态的负面影响,达到人水和谐发展的效果;③经济有效性,护岸的型式选取应在经济条件许可范围内,充分保证护岸功能的有效发挥,即效益最大、风险最小;④因地制宜性,结合现状护岸的地质、地形及当地建筑材料存量情况,尽可能保持原有天然河道的自然生态型式,在必要部位设计适合现状地形和地质条件的,当地建材丰富的护岸型式;⑤景观亲水性,城镇、景区、休闲旅游河段的护岸应考虑景观、亲水及缓行步道的需要。
3生态护岸河道治理的工程应用分析
3.1植被生态型护岸
植被生态型护岸主要是在河流岸坡合理引入植被,利用植被加固坡岸、稳定边坡、控制侵蚀和修复生境的技术。植被型生态护岸多采用植被型生态混凝土,亦称绿化混凝土,主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成,主要应用于河岸坡度相对较缓、坡岸稳定性较好、具有较厚土层的河道堤岸护坡。保水材料常用无机人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物;表层土铺设多孔混凝土表面,形成植被发芽空间,同时提供植被发芽初期所需的各类养分。在选择植物时尽量选择根系发达,萌芽力强,抗逆性好,自我繁殖能力强又具有一定利用价值和观赏价值的植物。植被的作用主要体现在植物根系对坡岸的稳定作用,对河流岸坡栖息地的改善,减少底栖动物对坡岸的破坏,降低坡岸造价等。
3.2天然石砌护岸
天然石砌护岸是选用天然山石和卵石,不经人为加工或简易加工,石块与石块之间的缝隙用碎石和土填充,山石和卵石缝隙栽种植物。山石和卵石的缝隙为水生动物提供了栖息场所,凸显生态感,并且山石、卵石和栽植的植物具有净化水质的作用。
在河岸处理过程中,选择比较规则的石块先试放,铺灰安砌。砌筑时分层卧砌,在每层砌筑之前应先清理干净原基层,才能继续砌筑,最后砌筑完成后勾缝。具体工艺可由内及外布设粒径逐渐放大的天然石块护岸介质,临河面由粗颗粒组成,孔隙率低但孔径大;内侧由细颗粒组成,孔隙率高但孔径小。这种结构一方面能够有效保护堤岸,减轻河岸冲刷,防止水土流失;另一方面为水生生态系统的发育繁殖创造了有利条件,既便于低级生物的繁殖,也为高级水生生物提供了生存空间,在低水护岸的上部利用施工开挖的土壤,为草本植物的生长提供了条件。
3.3多孔混凝土护岸
多孔混凝土护岸形式主要使用混凝土预制构件构成各种带有孔状的适合动植物生存的护岸结构,坡面采用坡面框架固定,坡底采用挡墙拦截,再在坡岸面上覆盖厚土层,植被生长在耕植土层上,根系扎进混凝土孔内,增加绿化坡地,利于植物存活。多孔混凝土护岸大多是预制构件,施工简单方便,既为动植物生长提供有利条件,又抗冲刷。多孔质护岸形式兼顾生态景观功能和水工结构要求,对河岸起着保护作用,防止泥土流失,而且种植的植物对水质污染有一定的天然净化作用。多孔结构符合生态设计原理,利于植物生长和小生物繁殖。将混凝土构件做成空心结构的预制件,空心部分种植具有高效吸收污染物能力的植物,在美化景观的同时净化水质,且为水生小动物提供生长栖息空间。
3.4充分注重生态绿化
城市河道综合整治中,采用生态护岸要注重生态绿化。生态护岸建设中要从生态环境绿化的角度出发,生态环境污染比较严重的区域,种植绿色植被,从整体上提升周边区域植被覆盖率,提高河道水源的涵养能力,最大可能的减少水土侵蚀、提升河道的水質。实施绿化操作过程中,要注重按照层次性和重点落实,分步实施。充分利用河道内的有利地质条件,因地制宜的布置护岸林等。
4结语
生态护岸能够保护河流的生态平衡,使河流生态保持完整性,同时还能继续维持本有的正常功能。所以在河道治理的时候,不仅要考虑到建设护岸的稳定性,而且还要重视护岸周围的生态平衡,在河道建设时尽量不破坏周围的生态环境,保持原有的河道景观。
参考文献:
[1]赵玉荣,李影,姚百超.浅谈在河流治理中如何巧妙地利用石料[J].黑龙江科技信息,2012(19):154-157.
[2]张筱媛.浅谈河道整治中的生态护岸设计[J].治淮,2007(6):38-39.
(作者单位:河北省水利水电勘测设计研究院)