淺談河道生態(tài)護坡方式

摘要：傳統(tǒng)的護坡工程中,多采用漿砌或干砌塊石、現(xiàn)澆或預制混凝土等剛性材料護坡,這類護坡形式可以發(fā)揮出城鎮(zhèn)河道的行洪、排澇以及水土保持等成效,且具有穩(wěn)定性好、節(jié)省土地等優(yōu)點。但是,隨著社會經濟的開展,人們的環(huán)保觀念也越來越強,逐漸意識到這類護坡形式會對環(huán)境帶來不良影響，容易引起生態(tài)退化。生態(tài)護坡不僅具有傳統(tǒng)護坡的功能,而且還融入了景觀、生態(tài)等多方面內容,從而可以實現(xiàn)人與自然的和諧共處。本文在對生態(tài)護坡概念分析的根底上,介紹了目前主要的生態(tài)型護坡技術,旨在為生態(tài)護坡技術的研究提供參考。1.生態(tài)護坡的定義生態(tài)護坡所涉及的范圍很廣泛．目前國內外對其還沒沒有明確的定義，絕大多數(shù)人認為岸坡上種植植物就是生態(tài)護坡,這是一個錯誤的概念。筆者認為生態(tài)不僅僅包括植物，它應是一個系統(tǒng)的含義。生態(tài)河道護坡應該包括兩方面的含義：首先是護坡。特別是水位變動區(qū)的水土保持，其次是生態(tài)，這二者的高度統(tǒng)一才是真正的生態(tài)邊坡。簡而言之，生態(tài)護坡，是綜合工程力學、土壤學、生態(tài)學和植物學等學科的根本知識對斜坡或邊坡進行支護，形成由植物或工程和植物組成的綜合護坡系統(tǒng)的護坡技術。開挖邊坡形成以后，通過種植植物，利用植物與巖、土體的相互作用(根系錨固作用)對邊坡表層進行防護、加固，使之既能滿足對邊坡表層穩(wěn)定的要求，又能恢復被破壞的自然生態(tài)環(huán)境的護坡方式，是一種有效的護坡、固坡手段。2.生態(tài)護坡的內涵一是河道護坡滿足防洪抗沖標準要求，要點是構建能透氣、透水、生長植物的生態(tài)防護平臺。二是河道護坡滿足邊坡生態(tài)平衡要求，即要建立良性的河坡生態(tài)系統(tǒng)，由高大喬木、低矮灌木、花草、魚巢、水草、動物灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體組成河坡立體生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)護坡應是“既滿足河道體系的防洪要求，有利于河道系統(tǒng)恢復生態(tài)平衡”的系統(tǒng)工程，前一個要素是人對自然的要求，即人為了社會經濟的開展和平安改造自然；后一個要素反映了人對自然的尊重，即改造自然但不破壞自然的平衡。二者結合表達了“人與自然和環(huán)境協(xié)調開展”理念。3.生態(tài)護坡的設計原那么生態(tài)護坡系統(tǒng)將植物生長基質固定在袋體內，同時利用植物根系的“錨固”作用而使護坡更穩(wěn)定和具有抗沖刷能力，同時生態(tài)護坡還具有造價低、能美化環(huán)境的獨特效果，在國外已得到了廣泛的應用，在國內也有一些應用。生態(tài)護坡設計的根本原那么為：1)生態(tài)邊坡必須能夠營造一個適合陸生植物、水陸兩生植物、水生動植物生長的生命環(huán)境；2)生態(tài)護坡應滿足渠道功能和堤防的穩(wěn)定要求,并降低工程造價：3)盡量減少剛性結構,增強護坡在視覺中“軟效果”，美化工程環(huán)境：4)進行水文分析,確定水位變幅范圍，結合植物調查結果，選擇適宜的植物：5)盡量采用自然的材料,防止二次環(huán)境污染：6)布置時考慮人們的親水要求。生態(tài)護坡效果圖4.生態(tài)護坡的形式常用的生態(tài)護坡形式有植物型護坡、生態(tài)石籠護坡、植被型生態(tài)混凝土護坡、生態(tài)袋護坡、多孔結構護坡、自嵌式擋土墻護坡等。〔1〕植物型護坡：通過在岸坡種植植被,利用植物興旺根系的力學效應(深根錨固和淺根加筋)和水文效應(降低孔壓、削弱濺蝕和控制徑流)進行護坡固土、防止水土流失,在滿足生態(tài)環(huán)境的需要的同時進行景觀造景。優(yōu)點：主要應用于水流條件平緩的中小河流和湖泊港灣處。固土植物一般應選擇耐酸堿性、耐高溫干旱,同時應具有根系興旺、生長快、綠期長、成活率高、價格經濟、管理粗放、抗病蟲害的特點。缺點：抗沖刷能力較弱。〔2〕生態(tài)石籠護坡：石籠網是由高抗腐蝕、高強度、有一定延展性的低碳鋼絲包裹上PVC材料后使用機械編織而成的箱型結構。根據材質外形可分為格賓護坡、雷諾護坡、合金網兜等。優(yōu)點：1.具有較強的整體性、透水性、抗沖刷性、生態(tài)適宜性；2.應用面廣；3.有利于自然植物的生長,使岸坡環(huán)境得到改善；4.造價低、經濟實惠,運輸方便。缺點：由于該護坡主體以石塊填充為主,需要大量的石材,因此在平原地區(qū)的適用性不強;在局部互岸破損后需要及時補救,以免內部石材泄露,影響岸坡的穩(wěn)定性?！?〕植被型生態(tài)混凝土護坡：生態(tài)混凝土是一種性能介于普通混凝土和耕植土之間的新型材料,由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。優(yōu)點：1.可為植物生長提供基質；2.抗沖刷性能好；3.護坡孔隙率高,為動物及微生物提供繁殖場所；4.材料的高透氣性在很大程度上保證了被保護土與空氣間的濕熱交換能力。缺點:

1.降堿處理問題；2.強度及耐久性有待驗證；3.可再播種性需進一步驗證；4.護岸價格偏高?！?〕生態(tài)袋護坡：生態(tài)袋是采用專用機械設備,依據特定的生產工藝,把肥料、草種和保水劑按一定密度定植在可自然降解的無紡布或其他材料上,并經機器的滾壓和針刺等工序而形成的產品。優(yōu)點:

1.穩(wěn)定性較強;2.具有透水不透土的過濾功能;3.利于生態(tài)系統(tǒng)的快速恢復;4.施工簡單快捷。缺點：1.易老化,生態(tài)袋內植物種子再生問題。2.生態(tài)袋孔隙過大袋狀物易在水流沖刷下帶出袋體,造成沉降,影響岸坡穩(wěn)定。〔5〕多孔結構護坡：多孔結構護坡是利用多孔磚進行植草的一類護坡,常見的多孔磚有八字磚、六棱護坡網格磚等。這種具有連續(xù)貫穿的多孔結構,為動植物提供了良好的生存空間和棲息場所,可在水陸之間進行能量交換,是一種具有"呼吸功能"的護岸。同時,異株植物根系的盤根交織與坡體有機融為一體,形成了對根底坡體的錨固作用,也起到了透氣、透水、保土、固坡的效果。優(yōu)點:

1.形式多樣,可以根據不同的需求選擇不同外形的多孔磚;2.多孔磚的孔隙既可以用來種草,水下局部還可以作為魚蝦的棲息地;3.具有較強的水循環(huán)能力和抗沖刷能力。缺點:

1.河堤坡度不能過大,否那么多孔磚易滑落至河道;2.河堤必須鞏固,土需壓實、壓緊,否那么經河水不斷沖刷易形成凹陷地帶;3.本錢較高,施工工作量較大;4.不適合砂質土層,不適合河岸彎曲較多的河道?！?〕自嵌式擋土墻護坡：自嵌式擋土墻的核心材料為自嵌塊。這種護坡型式是一種重力結構,主要依靠自嵌塊塊體的自重來抵抗動靜荷載,使岸坡穩(wěn)固;同時該種擋土墻無需砂漿砌筑,主要依靠帶有后緣的自嵌塊的鎖定功能和自身重量來防止滑動傾覆;另外,在墻體較高、地基土質較差或有活載的情況下,可通過增加玻璃纖維土工格柵的方法來提高整個墻體的穩(wěn)定性。該類護岸孔隙間可以人工種植一些植物,增加其美感。優(yōu)點:

1.防洪能力強;2.孔隙為魚蝦等動物提供良好的棲息地;3.節(jié)約材料;4.造型多變,主要為曲面型、直面型、景觀型和植生型,滿足不同河岸形態(tài)的需求;5.對地基要求低;6.抗震性能好;7.施工簡便,施工無噪音,后期撤除方便。缺點:

1.墻體后面的泥土易被水流帶走,造成墻后中空,影響結構的穩(wěn)定,在水流過急時