生态护坡技术在河道治理中的应用

(整期优先)网络出版时间:2021-12-13
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生态护坡技术在河道治理中的应用

王翠翠

河北天和咨询有限公司 河北石家庄 050000


摘要:护坡是河道不可或缺的组成部分,对于河道的防洪、排涝等起着非常重要的作用。一直以来河道护坡建设主要以传统硬质护坡为主,比较注重护坡的功能性,随着生态环境问题的日益突出,硬质护坡对生态环境的负面影响也凸显出来。科学技术的发展,使得生态护坡技术越来越多地应用于河道建设与修复,不仅保护周边环境,还能改善生态,注重了社会建设与自然环境的和谐发展,创造了一定的生态效益。

关键词:生态护坡技术;河道治理;应用


前言:近年来,我国社会经济日新月异发展,经济的飞速腾飞,带来的就是严重的环境污染和生态问题,因此,社会各界对河道环境提高了重视度,河道整治力度也越来越大。在当前河道整治过程中,生态护坡技术的应用能够有效地实现对河道生态环境的保护,此外,生态护坡结构能进一步平衡陆生生物与水生生物的关系,有效提高生态效率,取得理想的护坡效果。此外,生态护坡能有效避免水土流失的发生,实现对河道两岸的有效保护,对改善城市生态环境具有重要意义。

1传统护坡存在问题

传统型护坡在保证河道稳定的同时牺牲了景观和生态环境,不利于河道水生态环境的保护以及天然河道的水土保持。本文将传统护坡存在问题归纳为以下三个方面:

1.1破坏生态环境

传统护坡选材多为硬质材料,与河道环境和河道生物及微生物的兼容性较差,在一定程度上影响水侧生物的生长,不利于河道的自我净化和修复;硬化结构覆盖了边坡土层,使原有的植被遭到破坏且难以恢复造成河道生态退化等多种环境问题。

1.2破坏景观环境

在外观上硬质结构较为单调生硬,缺少对草籽、树木等植被的种植,与河道周边的景观等不相适应,同时也违背了当前社会极为重视的生态环境保护的理念。另外,护坡工程因结构老化、破损而产生的建筑垃圾会对河道的水环境、周边的景观环境产生不良影响。

1.3影响边坡土质及河道水质

混凝土材质的护坡结构在生产及施工时一般会加入一些外加剂、掺合料等,以提高、改善混凝土的性能。这些添加物会污染河道土壤及水体,使河道生态环境更加脆弱。

2生态护坡技术的发展及优势

2.1生态护坡理念及技术

生态护坡是在可持续发展观和海绵城市理念基础上提出的一个新理念,主要应用在生态水利设计及建设领域中,旨在缓解河道建设和水生态文明的矛盾冲突,寻求建设工程与自然生态两者之间的一个平衡点。目前,国内的“生态护坡”建设无论是在理论还是在实践方面还处在初步阶段㈣,随着对这一理念及应用的深入研究,护坡的生态化在以后的河道护坡工程设计中会得到广泛的实践。

生态护坡技术可理解为采用生态型的植物措施或植物措施与工程措施相结合的方式,构建一个绿色生态可循环的护坡系统,在保证河道边坡的稳定性、安全性、适用性同时,减少水土流失,增加河道流域的生物多样性,保证边坡的完整性、亲水性。社会的发展促使河道护坡建设在满足“防洪,抗冲”等基本功能的基础上,还应满足“生态,景观”等要求,增加河道水资源的生物多样性,提高河道自我修复能力,同时满足人们对于亲水性及其他休闲娱乐活动的景观需求。

2.2生态护坡设计原则

(1)确保护坡稳定性及经济性

生态护坡应首先满足河道边坡结构稳定的基本要求,其次满足水土保持及环境保护的要求,减少边坡的水土流失,同时,还要考虑河道整治工程的投资、确保工程的经济性。

(2)合理选择护坡植物的品种

河道边坡植被的选择需首先考虑河道水位、流速等水力要素,优先选用适用性强、易成活、与当地景观协调一致的植物。此外还应充分考虑乔、灌、草等植物的搭配效果,营造与周边景观相协调的水生态环境。

(3)护坡材料的选择应避免二次污染

生态护坡应减少混凝土、浆砌石等硬质材料的应用,避免造成河道景观单一,尽量选择柔性材料、自然材料等,避免施工对环境、水生态等造成二次污染。

2.3生态护坡类型

1)植物护坡指的是利用具有发达根系的植被来加固堤岸的一类护坡型式,适合于坡度小、水流平缓的河流以及湖泊、港湾等。护坡上选用的植被需具备根系发达、生长快速、绿期长、易成活、抗病虫害、管理简单、价格适中等特点。

2)复合型护坡指的是工程措施与植物措施相结合的一种新型的护坡类型,主要是在坡面布置适合植物生长的护坡系统,通过工程措施稳定边坡,同时提供植物初期生长所需的营养质,增加岸坡抗冲刷能力,主要包括石笼结构生态护坡、三维植被网护坡、格宾生态格网护坡、生态袋护坡等类型。

2.4生态护坡功能及优势

1)护坡固土,即生态护坡能通过植物根系把土壤固定住,形成稳定的护坡结构。某些植物的深根能透过浅层土壤,生长至深层较稳定的岩土上,具有一定的锚固作用;而浅根在土层中盘根错节、延伸至一定范围,形成了土与根系的复合体,起到了预应力加筋的作用。

2)水土保持,依靠植物能缓冲暴雨洪水对岸坡的冲击,能有效减少水土流失旧。暴雨可使坡面结构损坏,造成拉坡、滑坡、崩塌等次生灾害。部分降雨在落到坡体前就被植物截留,或蒸发回大气或继续下落至坡体,经拦截后的雨滴,动能减小,撞击土体的力量削弱,从而飞溅起的土粒也随之减少,地表径流将带走这些飞溅起的土粒,此时植被又能减少地表径流,从而有效减弱滑坡及水土流失的可能性。

3)改善生态环境,保证生物多样性,能够一定程度上净化水体、过滤泥沙等污染物。岸坡植被对于维持河道及周围环境的生态系统平衡有十分重要的意义。岸坡有了植被,才能提供有关生物赖以生存的空间,食物链才不会断裂,人类的生存空间才有所保证。另外,植被还能减少水土流失、避免土壤沙化,降低环境噪音,促进污染物降解,调节小气候,净化空气。最后,生态护坡与景观设计结合,可将河流岸坡打造成防洪屏障的同时也可利用不同的植物打造出供人们休闲放松的绿色长廊。

3应用实例分析

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广营北路位于朝阳区东北部,京承高速路以西约1.24 km,北苑东路以东2.10 km,是一条南北方向的城市主干路。道路与清河相交处有现状沙子营桥一座,根据工程建设需要,对其进行拆除新建,同时,建桥处上游至水文监测断面、下游100 m范围内除桥址处河道全部采用生态护砌,护坡采用300 mm厚铅丝石笼,石笼填土压实后,上铺500 mm厚种植土后撒播草籽。项目实施后一年护砌河道边坡复绿。复绿后的河道景观与规划的温榆河公园景观相协调,具有良好的实施效果。

图1 生态护砌横断面图


结束语:

传统的河道护坡工程多采用混凝土或者石块砌筑而成,坚固稳定,对于提高河道功能性以及防止水土流失起到了一定的推动作用,但这种硬质护坡也存在一定的弊端,其质地并不利于植物生长,对于河道周围的环境存在一定影响,在涵养水源、过滤污水等生态方面的功能也比较欠缺。随着对改善生态环境重视度的提高,河道护坡的建设也被寄予了更多的期望,通过先进的技术发展生态护坡,在注重其功能性的同时提高其生态性,起到保护环境的作用,进而实现可持续发展。

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