宋福濤

(遼寧水利土木工程咨詢有限公司，沈陽 110000)

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生態(tài)護坡在河道治理工作中的應(yīng)用探討

宋福濤

(遼寧水利土木工程咨詢有限公司，沈陽 110000)

傳統(tǒng)的河道護坡只是最為基本的防洪排澇等功能，使得河道生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，對河道的治理工作產(chǎn)生了不利影響。文章介紹了生態(tài)護坡，分析了傳統(tǒng)護坡對河道環(huán)境的影響，并提出了幾種生態(tài)型護坡在河道治理當(dāng)中的具體應(yīng)用方法，在生態(tài)護坡應(yīng)用時，必須要結(jié)合實際情況，設(shè)計實用、可靠的防護方案，使得生態(tài)護坡的作用得到充分發(fā)揮，為河道治理提供有利條件。

傳統(tǒng)護坡；生態(tài)護坡；河道治理；應(yīng)用方法

傳統(tǒng)的河道護坡都是采用混凝土或漿砌塊石等硬質(zhì)材料，在進行建造時只考慮到了河道最為基本的防洪排澇等功能，而未注重其生態(tài)功能，使得河道生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，對河道的治理工作產(chǎn)生了不利影響。對此，必須要改變原有的護坡結(jié)構(gòu)，應(yīng)用生態(tài)型護坡，改善河道環(huán)境，維持河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

1 傳統(tǒng)護坡對河道環(huán)境的影響

1.1 對觀賞環(huán)境的影響

整齊、筆直的河道雖然能給人一種整潔美觀的感覺，但是從自然的角度來看，傳統(tǒng)的混凝土護坡結(jié)構(gòu)將原有河岸上的植被完全覆蓋，原有的草本植物與小型灌木叢都已經(jīng)不見蹤影。現(xiàn)代城市的人們要求河道周圍環(huán)境優(yōu)美、空氣清新，而傳統(tǒng)的混凝土護坡形式與周圍的環(huán)境格格不入，完全不符合現(xiàn)代城市人的要求。而且，一旦傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞，那河道周圍的景觀會變得更差，嚴(yán)重影響城市形象，影響市民的生活環(huán)境。

1.2 對生活環(huán)境的影響

首先，混凝土護坡的建筑材料中，加入了許多添加劑如抗凍劑、膨脹劑等等，由于混凝土護坡有一部分長期處于水體當(dāng)中，所以在水體長期浸泡之下，混凝土護坡中的部分原材料和添加劑會與水發(fā)生水化反應(yīng)和碳化反應(yīng)，對河道的水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。而城市的河道是城市供水的主要來源，市民長期飲用這種融入了添加劑的水，健康也會受到影響，嚴(yán)重時還可能引起區(qū)域性疾病。其次，市民長期生活在這種顏色單調(diào)、結(jié)構(gòu)單一、沒有生命氣息的混凝土護坡結(jié)構(gòu)周圍，生理和心理上都會受到一定影響。從生理上來說，混凝土護坡結(jié)構(gòu)缺乏植被的覆蓋，所以對于空氣的凈化和水質(zhì)的凈化起不到任何作用，一旦河道水質(zhì)被污染，那股刺鼻的氣味將直接飄散到周圍的市民生活區(qū)域，嚴(yán)重影響市民的生活質(zhì)量和生理健康；從心理上來說，由于混凝土護坡結(jié)構(gòu)顏色單一、結(jié)構(gòu)簡單，缺乏相應(yīng)的植被，觀賞環(huán)境很差，所以周圍的人們在休閑之余沒有很好的去處，心情必然會受到影響。所以說，傳統(tǒng)的混凝土護坡形式對于人們的生活環(huán)境有很大影響。

1.3 對自然環(huán)境的影響

傳統(tǒng)的混凝土護坡結(jié)構(gòu)將整個河道的坡面全面覆蓋，許多靠河道坡面的水下部分生存的水生動植物都失去了其原有的生存環(huán)境，無法在混凝土護坡結(jié)構(gòu)上生存下去。水生動物原本需要依靠河道坡面的泥土部分進行筑巢居住，然而卻被堅硬的混凝土結(jié)構(gòu)嚴(yán)嚴(yán)實實地封堵?。凰参镄枰揽亢拥榔旅娴哪嗤敛糠衷L，但是被混凝土結(jié)構(gòu)阻擋，無法破開。整個河道中的生態(tài)系統(tǒng)就因為混凝土護坡結(jié)構(gòu)而發(fā)生斷層，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。有的河道護坡差不多要延伸到河道底部，建立起全面護坡結(jié)構(gòu)，這樣對水體生態(tài)環(huán)境的影響將更加惡劣[1]。

2 生態(tài)型護坡概述

2.1 生態(tài)型護坡的定義

生態(tài)型護坡是指將工程力學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)等學(xué)科綜合起來進行考慮，形成工程與植物相結(jié)合的護坡技術(shù)。通過植被的覆蓋，使得植物的根系與土層聯(lián)系在一起，對護坡上的土層進行加固，防止水土流失，使護坡的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。

2.2 生態(tài)型護坡的作用

1)護坡：植物的根系能固定土壤。

2)保持水土：有效減小降水對土壤的沖刷，減少土壤的流失。

3)改善生態(tài)環(huán)境：凈化空氣、凈化水質(zhì)、降低噪音污染等。

2.3 生態(tài)型護坡的設(shè)計原則

1)因地制宜原則：引入植被時，要考慮當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的協(xié)調(diào)性，避免植被生長條件不符或者物種入侵；考慮當(dāng)?shù)氐娜宋沫h(huán)境和傳統(tǒng)文化；最好是就地取材，既可以節(jié)約成本，又符合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況[2]。

2)資源節(jié)約原則：盡量避免使用不可再生資源；在使用可再生資源時，要充分利用，提高資源利用率；可就地取材，節(jié)約成本，減少資源消耗。

3)以自然為本原則：每一個生態(tài)系統(tǒng)都有其完整的生態(tài)結(jié)構(gòu)，包括食物鏈和營養(yǎng)級等，人為進行建筑設(shè)計時，最好不要干涉自然生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部運行結(jié)構(gòu)，使其自然運行，因為一旦內(nèi)部某一結(jié)構(gòu)遭到破壞，可能會引起整個生態(tài)系統(tǒng)的破壞；由于河道的護坡涉及到水體生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)兩套系統(tǒng)，所以在設(shè)計時要充分考慮到對兩者的綜合影響。

3 生態(tài)型護坡的應(yīng)用方法

傳統(tǒng)混凝土護坡結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前人們的需求，在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的現(xiàn)代，先進的護坡施工技術(shù)與新型的護坡建設(shè)材料必將成為我國河道護坡構(gòu)建的主流[3]。我國現(xiàn)有的生態(tài)型護坡應(yīng)用方法主要有植物固土技術(shù)、土壤固化劑添加技術(shù)、土工材料與草皮種植復(fù)合技術(shù)、多孔生態(tài)型混凝土技術(shù)、生態(tài)型水泥護坡技術(shù)等等。

3.1 植物固土方法

植物固土方法，指的是利用根系比較發(fā)達(dá)的植物在護坡上的種植，使得植物根系深入土層當(dāng)中，通過植物的根系錨固作用，達(dá)到加固土壤的目的。使用植物固土方法，既可以加固土壤、保持水土，又可以滿足現(xiàn)代人們生活的要求，符合生態(tài)環(huán)境需要，有利于城市形象的美化?，F(xiàn)有的固土植物主要有紫穗槐、迎春、紫葉矮櫻、三裂繡線菊、麥冬、石竹、凌霄、地錦、常春藤等等，在南方地區(qū)可以選用蘆葦、茭白等，在北方地區(qū)可使用迎春、刺槐等等。要根據(jù)每個地區(qū)生態(tài)環(huán)境和氣候條件的不同選擇適合的植被類型，因地制宜。

3.2 土工材料與草皮種植結(jié)合方法

3.2.1 土工材料方法

噴塑金屬網(wǎng)工格柵法是一種常用的土工材料方法。噴塑金屬網(wǎng)工格柵法是由金屬網(wǎng)與碎石、種植型土壤共同形成復(fù)合種植基，金屬網(wǎng)一般會選用鍍鋅鐵絲網(wǎng)或者噴塑鐵絲網(wǎng)，但是由于在河道周圍，需要經(jīng)常接觸到水分，鍍鋅顯然容易遭受腐蝕而使得鍍膜受到破壞，所以一般是使用鍍膜穩(wěn)定性較高的噴塑型鐵絲網(wǎng)。噴塑鐵絲網(wǎng)與碎石混合作用于種植基當(dāng)中有個很大的優(yōu)點，就是其抗沖擊能力強、對地基的適應(yīng)力較強，適用于水流速度比較快的河道，避免了傳統(tǒng)混凝土護坡結(jié)構(gòu)單一、適應(yīng)能力差、整體性差的弱點。同時，這種方式還能保證河道中的水生動植物的正常生存，符合生態(tài)環(huán)境的需求[4]。

3.2.2 草皮種植結(jié)合方法

草皮種植結(jié)合方法主要有土工網(wǎng)墊層固土種植基和土工格固土種植基兩種。土工網(wǎng)墊層主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料構(gòu)成，加以碎石和種植型土壤，再播撒草籽，形成一個完整的復(fù)合種植基。土工網(wǎng)墊層是由垂直土壤方向無法拉伸的多層網(wǎng)和與土壤平行方向可雙向拉伸的平面網(wǎng)組成，垂直土壤方向的多層網(wǎng)之間的交點需要通過熱熔焊進行連接，使網(wǎng)狀空間更加穩(wěn)定。這樣形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加寬松，網(wǎng)內(nèi)有足夠的空間用來填充土壤和砂礫，而且草皮在長出來以后，土工網(wǎng)墊層內(nèi)的空間也足夠其正常生長。在草皮生長完全以后，草皮、土工網(wǎng)墊層以及土壤層有效地結(jié)合在一起，形成一個整體[4]。對于土工網(wǎng)墊層的鋪設(shè)，可以人工進行，而草籽的播撒一般是利用水力噴灑技術(shù)，將草籽混入水中，然后利用噴灑機器，在壓力作用下將草籽均勻地噴灑到護坡土壤當(dāng)中；而土工格固土種植基是在一個個的土工格內(nèi)進行草皮的種植，加固土層。土工格也是由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料為原材料，并經(jīng)過加工變成土工格的結(jié)構(gòu)。土工格的設(shè)立，可以提高護坡的摩擦阻力，再加以草皮的種植，可以有效提高護坡土壤層的穩(wěn)定性和承受能力。

3.3 多孔生態(tài)型混凝土

多孔生態(tài)型混凝土是指由多孔混凝土材料再加保持水土的原料、種植型土壤以及肥料組成。多孔混凝土的制作所使用的原料是粗制骨料、混有爐渣和硅灰的水泥和少量的細(xì)料。保持水分的原料一般使用人工合成的無機土壤，再加入一些吸水性比較強的高分子材料以及吸附力比較強的材料比如活性炭等等[5]。在進行多孔生態(tài)型混凝土建設(shè)時，首先在護坡土壤表層鋪設(shè)多孔混凝土材料，為草皮的生長提供生長空間，同時，多孔混凝土當(dāng)中的肥料可以提供草皮生長所需要的養(yǎng)分。

3.4 生態(tài)型水泥護坡

生態(tài)型水泥護坡具有固液氣三相結(jié)構(gòu)，其中固體結(jié)構(gòu)中含有稻草、秸稈等多孔材料，在水泥護坡結(jié)構(gòu)中形成孔隙。除此之外，固體結(jié)構(gòu)中還包含有種植型土壤、肥料、河砂、水泥等物質(zhì)，為植被的生長提供必要的條件。

3.5 土壤固化劑的添加

土壤固化劑是一種以土壤為主體，再加以激發(fā)物質(zhì)使土壤性質(zhì)發(fā)生變化的添加劑，其主要反應(yīng)原理是土壤固化劑當(dāng)中的激發(fā)物質(zhì)與土壤中的水分結(jié)合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成新的化學(xué)鍵，這種化學(xué)鍵對土壤中的水分子有極強的吸附作用，通過吸附土壤層中的水分使得土壤層達(dá)到固化的效果[6]。在河道護坡的設(shè)置當(dāng)中，既要求河道表層護坡的水土得到保持，護坡表層土壤需要固化，又要求河道深層的土質(zhì)較為松散，滿足水生動植物的生存需求。所以，對護坡表層土壤使用土壤固化劑使其局部固化，又不影響河道深層的土壤結(jié)構(gòu)，既能保持水土，又能滿足水生動植物生存的需求，一舉兩得[7]。

4 結(jié) 語

近年來，隨著人們對于環(huán)境的重視，生態(tài)型護坡在河道治理工作中的應(yīng)用也越來越多。在生態(tài)護坡應(yīng)用時，必須要結(jié)合實際情況，設(shè)計實用、可靠的防護方案，使得生態(tài)護坡的作用得到充分發(fā)揮，為河道治理提供有利條件。

[1]曹載宏.生態(tài)聯(lián)鎖式護坡技術(shù)在河道護坡工程中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2014(01)：51-53，59.

[2]李新芝，王小德.論城市河道中直立式護岸改造模式[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2009(06)：60-63.

[3]張書濱，陳靜.南昌市烏沙河整治中的生態(tài)設(shè)計[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2009(05)：19-21，46.

[4]劉紅麗，王洪軍，張樹國，等.防洪工程生態(tài)護坡芻議[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2008(06)：44-45.

[5]田曉靜，高金超，王迎風(fēng).防洪河道生態(tài)護坡工程探析[J].黑龍江水利科技，2009(06)：97-98.

[6]趙鵬程，陳東田，劉雪，等.河道生態(tài)建設(shè)的技術(shù)研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27(08)：291-295.

[7]胡志超.生態(tài)格賓擋墻技術(shù)在蘇北運河整治中的應(yīng)用[J].中國水運，2011(03)：133-135.

1007-7596(2017)01-0122-03

2017-01-04

宋福濤(1981-)，男，遼寧莊河人，工程師，研究方向為水利水電。

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