略论河道生态护坡关键技术及其生态功能

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  [摘 要]传统的河道护岸结构往往片面强调对河道防洪、引水、排水、蓄水,较少考虑河道的生态或环境功能,今天人与自然和谐相处作为一种科学的理念,成为指导工作的中心思想,为了改变混凝土护坡对河道生态环境的破坏,研究人员提出了生态修复理论及建设生态型护坡,使河道成为集水利、生态、休闲等功能为一体的滨水空间。
  [关键词]河道护坡 生态环保 美化环境
  中图分类号:TV85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0314-01
  常规河道坡面材料及结构形式,很长时间以来,人们更注重河流本身的功能,河道护坡结构也比较坚硬,其原因主要是考虑河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等。因此,河道的护坡一般采用浆砌石、干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土块等材料,以及现在比较流行土工模袋混凝土护坡和重力挡土墙等材料和结构形式。
  一、河道护坡对环境的影响
  常规结构形式对环境与生态的影响,一是对景观环境的影响,昔日的碧水漪漪、青草幽幽、白帆点点或是污浊黑臭的污水的景象被坚硬的护坡和挡墙挡得无影无踪。二是对人类生存环境的影响,长期生活在这个灰色的、僵硬的、不活动的混凝土墙之中,人的生理和心理健康会受到侵犯,河道也因之失去了灵气和精神。 三是对生态环境的影响,原来的护坡和护岸结构对河坡采取了一个封闭的形式,河流生物和微生物失去生存的环境,很难生存,所以破坏的了河流的自净能力。同时各种水生植物也难以在坚硬的结构坡面上生长,各种水生物也因失去了生存环境而无法生存。
  二、生态护坡的辩证思考
  格宾挡墙是将符合粒径要求的石料填入具有柔性的格宾网中达到一定的孔隙率、逐层砌筑的一种新型的柔性挡土构筑物。格宾挡墙适用于受水流冲刷和风浪侵袭,且防护工程基础不易处理或沿河擋土墙、坡脚基础局部冲刷深度过大的沿河路堤坡脚或护岸,近年来,格宾挡墙在国内也有所应用,主要用于河道岸坡防护。生态格网网丝经双重防腐处理,抗氧化作用强,抗腐耐磨,抗老化,使用年限长,生态格网工艺以钢丝网箱为主体,为一柔性结构,能适应各种土层性质并与之较好的结合,能很好的适应地基变形,不会削弱整体结构,更不易断裂破坏,生态格网工艺可使地下水以及渗透水及时的从结构填石缝隙中渗透出去,能有效解决孔隙水压力的影响,利于岸(堤、路、山)坡的稳定。框格混凝土植草护坡是指将预制的形状不同的混凝土砌块铺设于坡面形成框格,在框格内回填客土,然后在框格内植草而形成的一种护坡与绿化相合的技术,对石料缺乏地区是一种先进的替代工艺技术。
  生态砖(六角形空心砖)护坡,是由混凝土中加入了用高新技术进行特殊制造并进行染整处理的合成纤维制成,满足水利堤防工程的特殊要求,同时,板块空隙率适合植物生长的需要,它实现了在混凝土上长草的愿望,较好地解决了堤防安全护砌与保护自然环境的矛盾。
  蜂巢挡墙广泛地应用于水利、公路、铁路、山体滑坡的治理、泥石流的防治、落石防护等,同时兼顾保护和恢复自然生态环境的功能。一是亲水性。结构填充料间的空隙为水与土之间交换创造了条件。二是保护水生态环境。通过人工植被或自然生长,实现优化、美化环境,保持原有的水边生态环境。三是透水性好。填充料系松散体,利于墙后填土内孔隙水的排出,有效的降低墙后的地下水位。四是抗震性能好。箱笼为柔性结构,地震发生时结构内的松散填充料会自身调节适应变形,整个结构不会被毁坏。五是蜂巢格网结构的可变更性强。在已有的结构上可自由的延伸或者在基础许可的条件下继续加高。六是)稳定性、整体性好。单元结构之间紧密连接,成为一个整体的柔性结构。七是耐久性好,使用寿命长。八是抗冲刷能力强,确保工程的安全、稳定。
  三、传统河道护砌中存在的问题
  一方面,受技术、经济等多方面因素影响,破坏人类生存、生态环境 传统的护坡工程在施工中,将整个河岸表面封闭,隔绝了土壤与水体间的物质交换,导致岸坡上的植物无法汲取养分,切断了生态系统的食物链,破坏了土壤及水体中的生物生存环境。其次,在传统的河道护砌中,其原料主要为水泥,而具备净水功能的水生物很难在这一生存环境中生存,直接影响着河水的净化,不利于维持水中生态平衡。最后,在传统的混凝土护坡施工中,人们或多或少的会使用早强剂、抗冻剂等添加剂,这些添加剂在水中发生化学反应后直接影响着水质及水环境。再加上传统的岸坡边没有相应的天然植物做屏障,岸边的垃圾会容易流入河道中,加速水质恶化。另一方面影响景观,传统的护坡在使用中能够使河道断面整齐,违背了人们追求和谐、回归自然的理念,人渴望回到亲近自然、返璞归真,而混凝土石块护坡不仅无法满足人们的视觉效果,直接影响着整个市容面貌,更无法满足人们的生存理念。
  四、生态护坡内涵及设计原则
  内涵。从本质上讲,将生态护坡定义为岸坡上的植被,生态护坡应包含护坡与生态两个方面。因而在对生态护坡的内涵定义上,可以理解为在满足行洪排涝的基础上,确保岸坡稳定,防止水土流失。
  设计原则。首先水里稳定性原则。护坡设计的基本前提在于满足岸坡的稳定需求,实地开展水利参数及土工技术参数测量,确保护坡的水利稳定性设计。其次,生态原则。在整个生态护坡设计上,设计人员应充分考虑到河道的生态系统,确保相互协同,将气对环境的破坏程度降到最低,在这种协调过程中,基本前提在于尊重物种的多样性、减少对资源的剥夺、保持营养和水循环、有助于改善人居环境及生态系统的健康为总体原则。
  五、梯式生态护坡砖优势及应用
  梯式生态护坡砖的优势,有效解决了生态护坡砖中的土壤流失问题,除了看上去美观外,这些小平面的在面对河水、雨水的冲刷时具有较好的刚力,能够有效的增强岸堤的抗充数阿里,确保河堤的稳固性,减少水土流失,涵养了水土,为植物提供了更好的成长空间,护坡植被的选择种类也得到了增加,不再以单一的植草护坡植物为主,灌木、草坪灯多样式护坡也纳入选择范围,灌木发达的根系能够深深的扎根到河堤、河岸的土壤中,增加生态砖的稳定性,同时在保证美观上,可以使用浆砌石结构来提高梯式生态护坡砖的稳定性与坚固性,确保相邻梯式生态护坡砖尽可能地挤紧,做到横、竖、斜线对齐美观。再次,梯式生态护坡砖在铺设完成后,保证每块护坡砖内的植土低于护坡砖顶,再撒播草籽、喷播植草或种植灌木,喷雾洒水进行养护,梯式生态护坡砖的应用,结构简单、造价低廉、维修方便,再加上其粗糙的表面有助于消浪,因而在河道护坡中得到了广泛应用。
  六、结束语
  生态护坡在河道整治过程中已经得到越来越多的应用,发挥着良好的性能特性。在河道整治过程中,应该按照相关规范要求,结合工程实际特性,建立系统可靠的边坡生态化防护设计方案,使水利工程建设护坡工程与周围环境融为一体,充分发挥水利工程边坡生态化防护的综合性能。
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