城市河道整治中生态型护坡结构探讨

城市河道整治中生态型护坡结构探讨

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摘要:城市和河道边岸是河流生态系统的一部分,它是河流域城市之间一个安全的连接点,它不但可以美化环境,保持水土,同时还可以起到防洪水的安全重要功能。在我们城市中,以前一些传统的河道边岸防护主要由浆砌或干砌块石护坡和预制混凝土块体护坡,这些材质的宗旨都是着重关注了岸边坡位置的安全性和稳定性,没有考虑到对周遭环境的影响和对生态泥土的美化,所以,在城市河道的建设中,选择生态型护坡结构不但满足河道运行的安全性质和防洪排涝功能的稳定性,同时又能够对河道周围环境起到改善功能,将以往的环境进化为一个没有任何污染,有利于生态平衡的生态护坡已经非常有必要实施。

关键词:城市河道整治;传统护坡;生态护坡

生态护坡具体的概念很广泛,目前无法从科学规范的角度对其做出一个理念性的定义,我们只能在日常工作中对河道治理的过程对其做出大范围的概括。也有一些国外研究表明:“生态护坡是要求具备有生命力的植物和土木工程建筑措施两者相结合,来减低河道中坡面的不稳定和常年累月的侵蚀”我们国家对生态护坡的概念有“生物护坡”“植物护坡”等等,所以综合起来我们不难看出,无论采取哪一种河道方法建筑,都是需要具备“生态”的意义。

1生态护坡结构概念

进入新时期以来,我国结合当前的情况和发展目标,提出了生态型护坡的概念。这种新理念标志着我国从工程水利,逐步向资源水利方向靠拢,打破了传统水利工程的限制。生态护坡具体的概念很广泛,目前无法从科学规范的角度对其作出一个理念性的定义,我们只能在日常工作中对河道治理的过程对其作出大范围的概括。以建设新型水利生态环境、保护水利资源为目标,建设生态型河道护坡,以此来保持城市水土生态的稳定状况。新型生态河岸护坡的建设要求大致可以分成以下几点:第一,保持江河湖水流畅通,避免发生决堤现象;第二,不使用具有污染性的材料,不抬高河床高度;第三,尽可能地维持河流本身的生态环境,使河流具备自我修复能力。

2传统护坡及其负面影响

2.1传统护坡

传统河道护坡的结构和功能都比较单一,在笔者看来,是一种以破坏生态环境为代价,进行排涝防洪工作,根本没有体现人与自然和谐相处的理念。纵观我国传统的河道护坡,会发现很多护坡和当地生态环境是相冲突的。这种不和谐现象,虽然解决了积水洪涝的危害和水土流失问题,但是破坏了河流的生态功能。这主要是因为传统河护坡的建筑材料是混凝土和石块,这种硬度较强的材料会将整个河道表面封闭,河水和土壤之间会形成屏障,地下水与地表水不能流动。当城市处在雨季时,河里地表水不能渗入到土壤中,所以河中水位一直不能下降。

除此之外,石块、混凝土结构的护坡还阻隔了水生物之间的交流,破坏了它们的生长环境。站在生物系统的角度来论述,水――生物――土壤之间应当是一个循环系统,但是传统护坡阻隔了生物和土壤之间的交流,也就破坏了这个生态循环系统。在笔者的调查中发现,上个世纪80―90年代期间,我国河水中物质数量急速下降,沿河生物减少的类别数量超过70%,同种生物的数量减少了50%左右。由此可见,传统的河道护坡是城市生态环境的杀手,应当立即完善其结构,加强改造。

2.2传统护坡的负面影响

(1)对生态环境的影响

传统护坡材质较硬,与岸边护坡表面会形成封闭,在这样的环境下,水流就会受到阻隔,也就自然而然的与一些植物生物和地面形成了隔断,从而破坏了河流生态的整体平衡。一些微生物的天然条件也被逐渐遭到威胁,没有了滋养生物的食物链,就会整个生物环境失去生命和活力,导致了河道天然的自净自排能力。

(2)对景观欣赏的破坏

“朱雀桥边野草花,乌衣巷口夕阳斜”“怀念那一座小石桥,怀念那一绺小水流,轻轻浅浅,活泼爱唱”“小桥流水人家”等等,相信这样从诗词中表达出来的恬淡意境是我们每个生活在喧嚣城市中人的向往,对美好生活的向往,对繁华都市后能够静心静气得向往,回归返璞归真的向往,不难想象,茶余饭后,夕阳西落,迈着轻快的脚步,走在散发着植物清新的岸边,一天的烦恼都会融化在这样一个美好的生态环境。因此,我们以往的河道河流治理并没有充分考虑到这一点,无法满足人们对美好环境的向往。

(3)对生活环境的影响

河道建筑过程中,一些天然的人工材料多数都还有一些化学物质和不同程度的添加剂,而正是这些化学的成分的材料,对一些微生物以及一些有生命的植被起到了破坏,使其无法吸收天然养分,导致最后枯萎死亡。同时也对一些天然的水流和水环境产生了负面影响,水流失去天然的清澈度,直立陡坡河岸难以满足亲水要求,对周遭生活的人群身心健康带来一些不利的因素。

3生态型护坡结构分析

3.1植被护坡

河道生态护坡在建设过程中,需要根据当地的实际情况,选用合适的生态型建筑材料,植被护坡就是我国现在常用的生态护坡种类之一。

这种方式主要是利用了河道边坡的水草,用生态植物取代混凝土和石块结构。这种水草通常是人为进行种植,种植方式可以有:大范围播撒种子、平铺草皮和液压喷播植草护坡。

对于大范围播撒种子的方式而言,这种方式的人工作业量比较大,不容易形成大规模的植被护坡,播撒效果容易受到人为影响,其保护功能会逐渐受损。但是这种方式成本较低、操作比较简单易学,并且不会受到河岸类别的限制,适用范围很广。以笔者的经验来说,堤岸坡度较缓、边坡高度较低的河道,比较利于草本植物的生长,所以这种类型的河道最适合采用植被护坡方式。液压喷播植草护坡相比起人工播撒草种的方式来说,这种方式的播撒效率更为明显。它主要是通过机械进行播撒,将草籽、纸浆、粘着剂、土壤添加剂、肥料和染色素按照一定比例调配好,振捣均匀,装进机械中。播撒机械主要是运用了加压的原理,把播撒原料喷洒到堤岸上。这样可以有效地解决人工播撒不均匀的问题,还能控制播撒的高度,提高了草籽的存活率。

平铺草皮护坡主要是将天然草皮进行人工铺设,是一种通过保护边坡植物存活,来解决堤岸水土流失问题的方法。这种方式能填补草籽生长阶段堤岸护坡的空白期,四季都可以使用。

3.2三维土工植被网

植被护坡是利用天然草本植物解决石块、混凝土护坡带来的生态环境问题,但是天然植物防水土流失的能力较弱,并且影响因素较多,遇上重大灾害时,就不能使用。

三维土工植被网的护坡方式,是根据当地的气候、土质和地形地貌特点,运用树脂这种天然材料进行人为加工成网,将这种网状结构填充到土壤中,并播撒草籽。由此可以看出,它结合了植被护坡的内容,是一种综合性方式。之所以会选择树脂这种材料,主要是原因是它的稳定性较强,不容易发生变形,并且是一种天然材料,不会污染环境。

三维土工植被网护坡的方式,结合了植被护坡和土工网护坡的优势,并且是一种绿色无污染的方式,利于草本植物生长、在固定坡面土层方面也有很好的成效。除此之外,它的运行成本较低,对于任何河道都适用,应当受到大面积使用推广。近几年来,我国的生物学在不断发展,除了树脂这种天然无污染材料外,又发现了PP和PE这种具备可降解性的高分子无污染材料,为三维土工网护坡方式提供了新的物质基础。

4结语

综上所述,生态型护坡是将生态需求和功能需求进行综合考虑的结果。在确保河岸稳定牢固的基础上,发挥了河道的生态特性,为水体、生物、土壤三者创造了一个“伪天然”的环境。生态护坡的建立需要土壤学、生态学、生物学和工程学专业知识的支持,主要强调了堤岸护坡和周围生态环境的和谐统一,维持河岸内部的能量循环,降低人为破坏程度,对于城市的可持续发展非常重要。

参考文献:

[1]耿华.城市河道整治中生态护坡技术应用研究[J].河南水利与南水北调,2017(2):13-14.

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