李琳
(柳州市水利工程管理站 廣西 柳州 545001)
中小河流治理工程中生態(tài)護(hù)坡的運(yùn)用
李琳
(柳州市水利工程管理站廣西柳州545001)
隨著我國(guó)水利工程的快速發(fā)展,生態(tài)護(hù)坡在中小河流的治理上起到了至關(guān)重要的生態(tài)保護(hù)作用,同時(shí)具有抗洪排澇的基本功能以及中小河流河道的美化功能?,F(xiàn)如今河流污染和水土流失較為嚴(yán)重,中小河流的生態(tài)環(huán)境日益惡劣,要想解決和改善中小河流生態(tài)問(wèn)題,生態(tài)護(hù)坡勢(shì)在必行。本文主要探討生態(tài)護(hù)坡在中小河流治理工程中的運(yùn)用,并對(duì)生態(tài)護(hù)坡進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。
中小河流;河道治理;生態(tài)護(hù)坡
在我國(guó),各地方和地域存在著數(shù)量眾多的中小河流,而大多數(shù)的中小河流基本處于不設(shè)防狀態(tài)。近年來(lái),我國(guó)在一定程度上加大了中小河流治理的投入力度,提高了防洪抗?jié)硺?biāo)準(zhǔn),有效地治理了受損河道,為河道兩岸的群眾和農(nóng)田提供了防洪的安全保障,得到了廣大人民群眾的認(rèn)可。但早期的中小河流治理項(xiàng)目因受各種因素的影響,比如修建時(shí)建筑材料、施工技術(shù)、征地困難和經(jīng)費(fèi)等條件限制,治理方案未能全部采用生態(tài)護(hù)坡,導(dǎo)致影響河流連續(xù)性、水利工程與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)等情況。一般來(lái)說(shuō)河道邊坡的防護(hù)是治理中小河流問(wèn)題的重要組成部分,猶如河流與生態(tài)系統(tǒng)之間的過(guò)渡帶,其在防止水土流失、凈化水體和防洪抗?jié)车确矫婢哂兄匾淖饔?。傳統(tǒng)的河道邊坡防護(hù)大多數(shù)都是石塊護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡和預(yù)制混凝土塊體護(hù)坡等,這些工程措施都要考慮到河道邊坡穩(wěn)定性和河道的行洪性能,很少去考慮河道護(hù)坡對(duì)河道內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響,忽略了人們對(duì)河道水系景觀的需求,沒(méi)有很好的達(dá)到人與自然和諧相處的宗旨。因此,在中小河流的治理過(guò)程中,生態(tài)護(hù)坡的運(yùn)用勢(shì)在必行,它不僅能夠滿足河道岸坡的穩(wěn)定,而且還能與自然壞境相協(xié)調(diào),促進(jìn)現(xiàn)代文明城市的發(fā)展。
今年在中小河流河道的治理過(guò)程中,人們更加的注重保護(hù)和恢復(fù)河道的生態(tài)壞境,河道生態(tài)護(hù)坡得到了廣泛的關(guān)注。傳統(tǒng)的工程護(hù)坡在很多情況下已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,河道生態(tài)護(hù)坡既可以保證河道防洪排澇的安全,又可以盡可能地減少中小河流治理工程對(duì)河道的生態(tài)系統(tǒng)破壞,發(fā)展河道生態(tài)護(hù)坡工程技術(shù)勢(shì)如破竹。目前而言,最常見(jiàn)的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)有鋪設(shè)草木護(hù)坡、土工格室生態(tài)護(hù)坡、液壓噴播護(hù)坡、三維植被固土網(wǎng)墊護(hù)坡、植生帶護(hù)坡、框格混凝土植草護(hù)坡、噴混植生護(hù)坡、香根草護(hù)坡和植被混凝土生態(tài)防護(hù)等。
生態(tài)護(hù)坡的主要目的就是保護(hù)生態(tài)壞境,它是一種綜合了工程力學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物學(xué)等多個(gè)學(xué)科內(nèi)容的護(hù)坡方案,最終形成了由工程措施和植物措施組合而成的復(fù)合護(hù)坡系統(tǒng)。另外,在中小河流的河道治理工程中,采用生態(tài)護(hù)坡能夠保證河道岸坡的安全和穩(wěn)定的性能,也有利于提高河道岸坡的生態(tài)修復(fù)能力,給河道坡岸添加了新的視覺(jué)。從具體的功能和作用來(lái)看,可以在一定程度上分為以下幾個(gè)方面:首先,生態(tài)護(hù)坡可以確保河道岸坡的穩(wěn)定性,對(duì)中小河流的治理尤為顯著,并且能夠顯著的提高中小河流的生態(tài)恢復(fù)效率,從而使生態(tài)護(hù)坡與河流相結(jié)合,形成了更為完善的新型生態(tài)系統(tǒng)。其次,生態(tài)護(hù)坡可以加強(qiáng)河流內(nèi)水體的自凈能力,可以在一定程度上避免水源的二次污染。因此,通過(guò)構(gòu)建生態(tài)護(hù)坡不僅可以增加城市的綠地面積,而且還可以提高城市的文明建設(shè),對(duì)提高市民的生活質(zhì)量起到了促進(jìn)的作用。
目前,我國(guó)現(xiàn)有的具有生態(tài)保護(hù)功能的河道護(hù)坡類型主要有植物護(hù)坡和生態(tài)混凝土護(hù)坡等。
4.1植物護(hù)坡
一般來(lái)說(shuō)植物護(hù)坡技術(shù)指的是喬灌草相結(jié)合的護(hù)坡技術(shù),簡(jiǎn)而言之就是從河道堤岸坡腳至坡頂,依次種植沉水植物、浮葉植物、挺水植物、濕生和中生植物等一系列的護(hù)坡植物,從而形成了多層次的生態(tài)防護(hù),在一定程度上兼顧了生態(tài)功能和景觀功能的河道坡岸防護(hù)技術(shù)。植物護(hù)坡主要是采用了植物獨(dú)具的功能,其主要功能包括能夠固土護(hù)坡,保持水土防止水土流失,減少水流和波浪對(duì)堤岸的沖刷,緩沖過(guò)濾、凈化水質(zhì)和改善河道水環(huán)境,同時(shí)還可以改善生態(tài)環(huán)境,調(diào)節(jié)氣候,美化景觀以及提高現(xiàn)代城市的文明等。
4.2生態(tài)混凝土護(hù)坡
生態(tài)混凝土護(hù)坡通常包括空心六方塊護(hù)坡、鉸接聯(lián)鎖式預(yù)制塊護(hù)坡、自嵌式混凝土塊擋墻護(hù)坡等。
4.2.1空心六方塊護(hù)坡
通??招牧綁K指的是預(yù)制成外邊長(zhǎng)為30cm的等邊六角形狀,其壁厚一般為5cm。這種護(hù)坡要考慮到河道河流的流速,一般情況下水流流速要小于2m/s,對(duì)于其空心的部分則直接回填種植土進(jìn)行綠化。這種護(hù)坡原理是以空心六方塊作為模具,進(jìn)而在空心的位置填埋生態(tài)混凝土,能夠顯著的提高抗沖惡能力,滿足河道生態(tài)護(hù)坡的工程設(shè)計(jì)抗沖能力。另外,采用空心六方塊護(hù)坡的岸坡坡比一般不能小于1∶1.5,空心的位置應(yīng)調(diào)整到平整并且密實(shí)的土層上。
4.2.2鉸接聯(lián)鎖式預(yù)制塊護(hù)坡
鉸接式護(hù)坡和聯(lián)鎖式護(hù)坡兩者都是由一組尺寸、形狀和重量一定的預(yù)制混凝土塊組裝而成的護(hù)坡類型。通過(guò)眾多繩索相互連接而形成連鎖型矩陣就是鉸接式護(hù)坡,而通過(guò)一塊預(yù)制塊與周圍六塊預(yù)制塊相互連接組成的矩陣就是聯(lián)鎖式護(hù)坡,聯(lián)鎖式預(yù)制塊通常用錨固棒錨固在河道坡面上。鉸接式生態(tài)護(hù)坡具有很多的特點(diǎn),其中包括具有傳統(tǒng)剛性護(hù)坡系統(tǒng)的防沖刷、穩(wěn)定和抗切應(yīng)力的特點(diǎn),并且在一定程度上結(jié)合了傳統(tǒng)的柔性護(hù)坡系統(tǒng)滲水、柔性和改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),另外,其它柔性鋪面材料還具有空隙率高和透水性好的優(yōu)點(diǎn),對(duì)河道坡面的沉陷、滑坡、凍脹、結(jié)冰和膨脹土等引起的變形有著有效地調(diào)節(jié)能力。
4.2.3自嵌式混凝土塊擋墻護(hù)坡
自嵌式混凝土塊是用普通混凝土預(yù)制成的,具有獨(dú)特的自卡鎖功能,可以通過(guò)砌塊之間的相互作用而形成穩(wěn)定的支擋體系,目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較多的是榮勛生態(tài)砌塊和自嵌式擋土塊。榮勛砌塊的強(qiáng)度一般采用C20混凝土制成砌塊,并采用半干法的方法進(jìn)行生產(chǎn)。而榮勛擋排砌塊的砌體一般是采用砌塊的錯(cuò)位干砌的,并與砌體后的加筋土工材料結(jié)合在一起構(gòu)成榮勛擋墻。榮勛擋墻可以采用混凝土砂漿來(lái)調(diào)整坡面的角度,以滿足各種坡面的要求。自嵌式混凝土擋土塊一共分為兩種:①景觀擋土塊,通過(guò)塊體之間的錯(cuò)位擺放,進(jìn)而形成圖案達(dá)到景觀美化的效果;②植生擋土塊,各塊體之間可以種植花草,以達(dá)到綠化生態(tài)壞境的效果。另外,自嵌式塊體的上下層要采用錯(cuò)位擺放,土工格柵伸入到塊體之間組成自嵌式擋墻,自嵌式擋墻不需要設(shè)置沉降縫。
5.1河流生態(tài)效益
一般而言,河流是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)于傳統(tǒng)護(hù)坡是將整個(gè)河道的坡面封閉起來(lái),導(dǎo)致了土壤生態(tài)和水體生態(tài)之間無(wú)法進(jìn)行物質(zhì)交換,致使了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性被破壞,造成了水質(zhì)惡化和生物種群的劇減。對(duì)于生態(tài)護(hù)坡而言,它是在滿足防洪抗?jié)车那疤嵯拢匦陆⒌淖匀簧鷳B(tài)系統(tǒng),能夠促進(jìn)水的滲透和良性循環(huán),提高了河流水體的自然凈化能力,能夠大幅度地降低水質(zhì)的惡化程度。
5.2凈水效益
水體自凈的過(guò)程中生物凈化是其主要方式,在這其中好氧生物的降解功能起到了非常重要的作用。一般情況下,未污染的河流都存在一定濃度的溶解氧,而好氧生物需要溶解氧才能對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行分解,當(dāng)所需的溶解氧存在不足時(shí),生物的自凈能力就會(huì)變?nèi)跎踔镣V?,隨之水質(zhì)就會(huì)逐漸惡化,最嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致魚(yú)蝦滅絕。而在生態(tài)護(hù)坡水位變動(dòng)區(qū)的水生植物,它們既可以從水中吸收氮和磷,還能夠有效地降低BOD、COD等水污染含量指標(biāo)。
5.3防洪排澇效益
常見(jiàn)的混凝土河堤是一個(gè)完全封閉的系統(tǒng),水體與土壤之間存在著阻隔,各物質(zhì)之間無(wú)法進(jìn)行滲透交換,失去了自然河堤固有的調(diào)蓄水量的作用。生態(tài)護(hù)坡具有很強(qiáng)的保水作用,當(dāng)雨水流經(jīng)時(shí),護(hù)坡的植被會(huì)對(duì)雨水進(jìn)行有效地滲透儲(chǔ)存,另外,土壤中的大量微生物使土壤含有更多的空隙。
隨著城鎮(zhèn)化步伐的不斷加快、人們生活水平的不斷提高,人們要求河流治理不僅做到防洪安全,更要追求人水和諧、生態(tài)文明,能在居住環(huán)境中看得見(jiàn)魚(yú)蝦,聽(tīng)得到蛙鳴,聞得到花香。在今后治理中小河流的工程中,要著力運(yùn)用生態(tài)護(hù)坡,改善以及恢復(fù)河道的生態(tài)壞境,提高現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的文明景觀水平,構(gòu)造一個(gè)“以人為本,人水和諧”的宜居生活壞境,充分地發(fā)揮生態(tài)護(hù)坡在中小河流工程中的綜合效益。
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2015-9-10
李琳(1988-),女,助理工程師,本科,從事中小河流治理項(xiàng)目、縣城防洪工程、主要支流治理項(xiàng)目的建設(shè)管理工作。