生态护坡技术在生态河道建设中的应用

(整期优先)网络出版时间:2021-04-06
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生态护坡技术在生态河道建设中的应用

李晓青

嘉兴市水利水电勘察设计研究院 浙江 嘉兴 3140 00

摘要:近些年河道建设过程中暴露出很多不足,其中生态问题尤为突出。水资源是人们生产和生活的必备要素,河道则是保障水资源畅通的重要渠道,加强和改善河道生态建设势在必行。其中,生态护坡建设是最为有效的改善措施,有助于显著改善并提升河道的生态质量。本文旨在通过介绍实践中所采用的新型生态护坡技术,系统介绍其中涉及的具体应用方法和实施要点,以期为河道生态建设提供一定的实践经验。


关键词:生态护坡技术,生态河道,河道建设,实践应用


一、引言

生态护坡技术,是在结合工程力学、植物学、生态学等多学科的基础上,全部利用植物或利用工程和植物共同对河道斜坡或边坡进行支护的技术。河道边坡挖成后,在坡道上种植根系发达且适合水生的植物,植物根系深扎入土壤或攀附于周围的岩石,一方面可以达到对边坡表层进行加固的效果,另一方面有助于恢复河道的生态属性。生态护坡技术是开展生态河道建设的必要手段和方法,良好的生态河道环境还有助于提升河道周边的人文景观的吸引力,推动整个城市的经济发展。

河道两侧的防护坡兼具保护河道生态功能、服务功能以及起到河道生态防护毯的作用,可以有效避免水资源的流失,还具有一定程度的防洪抗旱的作用。但目前我国所采用的河道护坡以硬质护坡为主,尽管其在防护方面的作用显著,但也具有不利于河道水环境以及河道内鱼虾生长的弊端。


二、河道护坡技术的应用现状

河道具有多种功能,例如航运、泄洪、蓄水、净化水源等,目前人们主要关注的是河道在航运以及泄洪方面的功能,这方面的实践经验非常丰富,反观研究河道在净化水质、涵养水源方面的研究和实践则较少。从现有河道的材质选择方面看,为了延长护坡的使用时限、增加防腐耐磨的特性,多以硬质护坡为主。但此种护坡也具有一定的缺陷,具体如下:

首先,设计不良的硬质护坡会破坏河道与周围文人景观的一致性,营造有利于人与自然和谐相处的环境是保障人们健康生活的重要前提。在大力发展经济的同时,也应当时刻践行“绿水青山就是金山银山”的绿色发展之路。在发展经济的同时,如何避免自然资源被浪费,避免河道等景观遭到破坏。

其次,硬质护坡可能会破坏河道内植物的生存环境。河道内不仅有水生生物,还有陆生植物,硬质护坡结构会影响到水源循环中的下渗环节,致使诸多水生生物和陆生生物的生存状态受到严重威胁。一旦河道水源的自然过滤功能失衡,河道内水源的水质质量也会严重下降。

最后,硬质护坡还可能影响到河道两岸人们的居住环境。由于硬质护坡大多选择以混凝土为原料,并搭配使用抗冻剂、膨胀剂等添加剂,这些物质大多溶于水,影响到河流水质的安全性。由于硬质护坡自身材质不利于植物生长,当降水量增多时,道路上的杂物、污染物以及有害成分由于缺少植被的阻挡,极易冲入到河道中给水体造成进一步污染。由于缺少绿色植被,河道失去了应有的生机,这种模式不仅不符合现代城市河道系统的审美,也有悖于“绿水青山”的环保理念。


三、生态护坡对于建造生态河道的优势

生态河道建设最大的优势在于确保河道可以长期平稳运行,因此前期河道护坡设计时,不光要考虑到必要的防洪功能,还应当最大程度实现水资源的循环利用,借助于生态护坡技术保持河道生态平衡,助力于人与自然和谐相处。近些年由于生态护坡技术在我国的实践经验逐渐增多,且其应用效果较为显著,具有如下优势:

相较于传统的硬质护坡,生态护坡不再以石块和树木为建造原料,因此建造成本较低、建设周期短;生态护坡艺术感强,可以满足人们对河道观赏性的需求;生态护坡不再以混凝土、砂浆做原料,有助于实现生态河道绿色环保的目标;根据四季变化在护坡上种植不同的植物,利用植物的外观和属性,涵养水源、防止水土流失。另外,从维护角度考虑,生态河道在建设初期,需要进行人工护理,但植物长成后,应当尽量减少人为干预,转而将保持河道两侧的自然属性作为首要任务。


四、生态护坡技术在生态河道建设中的具体举措

(一)严格遵循生态护坡建设基本准则

建设生态护坡已经成为河道建设工程中的重要组成部分,其经济效益以及社会效益显著。所谓生态护坡系统,就是在河道护坡的特定区域种植上绿植,起到稳固土壤、抗水流冲刷的作用,和硬质护坡相比,其施工成本更低、生态效应更佳、景观效果更好。

生态护坡系统应当兼容“护坡”和“生态”双重内涵。因此,边坡的设计首先应当满足河道行洪排涝的功能需求,在此基础上还应当重点关注水位变动区的水土保持情况;其次,开放式的生态护坡与河道周围环境紧密相连,需要考虑护坡、河道以及外部空间物质的互换影响,既可防止污染物流入河道,也可为河道中的鱼虾提供草籽等食物;最后,生态护坡系统还发挥着连接地表水以及地下水交换媒介的重要功能。

生态护坡技术实施时需要注意以下六方面的内容:其一,应当培育出适合多种植物生长的温床;其二,在互护坡基本功能的前提下,尽可能的降低建造成本;其三,减少刚性结构,使软结构成为河道加固的主体结构,兼顾河道的实用性与艺术性,让河道与周围环境更易融合;其四,对河道进行水文分析,尤其应当在水位变动区域种植适宜的植物;其五,为避免二次污染以及额外产生建设垃圾,建议利用河道现有条件完成生态河道的建设工作;其六,应当结合当地水资源的实际需求以及地下水的情况进行生态河道护坡生态系统的设计和规划。

(二)科学选择适宜的生态护坡建设结构

从是否加筋角度进行分类,可分为加筋结构和非加筋结构,施工过程中还可以根据护坡的实际情况和需求进行灵活调整,有效减少过度使用钢结构。

从护坡的具体结构进行分类,可以分为生态袋、土工格栅以及三脚架。其中,生态袋多为PE材质,具有抗腐蚀、抗老化、抗紫外线以及不易降解的特征,其结构可以根据护坡的设计而进行调整,其表面还有利于植物的附着和生长,起到绿色河道的作用。三脚架结构则应用于加筋结构与非加筋结构的衔接处,用于提升护坡的承载能力。此外,也可以在三脚架结构的中间空余部分填充土壤和适宜生长的植物,进一步提升护坡的整体观感。

(三)精心挑选适合河道护坡环境的绿色植被

在选择种植何种绿色植被前,护坡的规划者应当对河道周边的植物状况进行系统性研究,在调研时还应当考虑与河道周边自然景观的协调性、种植后的生态效果、河道所在地域的气象特征等因素。此外,从植物本身角度考虑,还需要考虑具体河道护坡的土壤条件、绿植的抗病虫害能力、是否会对周围环境中的其他生物造成危害或污染,此外,绿植本身的生长周期、生存寿命,是否易于维护,采购价格是否适宜等也属于重要的衡量因素。


参考文献:

[1]生态护坡在河道治理中的优越性分析研究[J]. 程耀炜.  陕西水利. 2020(03)

[2]市政道路边坡绿化中的生态袋护坡技术分析[J]. 陈军. 四川建材. 2019(10)

[3]生态袋护坡技术在云深处道路边坡绿化中的应用[J]. 李维念. 中国新技术新产品. 2019(12)

[4]生态袋护坡技术在河道治理工程中的应用[J]. 李旭. 黑龙江水利科技. 2018(11)

[5]生态袋护坡技术在市政道路边坡绿化中的应用[J]. 李开斌. 城市建设理论研究(电子版). 2018(06)