基于土壤生物工程的河道生态护坡技术研究

基于土壤生物工程的河道生态护坡技术研究

周嘉琪

身份证号：440103198704202421

摘要：近年来，随着社会建设的不断发展，生态护坡既要具有护坡功能还需要具备生态功能，主要通过坡面上的植被实现防护和生态要求。但现有的生态护坡工程仅为片面的绿化工程，忽略了生态系统的完整性，研究基于土壤生物工程的河道生态护坡技术。以某省城市内河流为分析对象，根据设置的采样点获取其水质特征和护岸现状，采用土壤生物工程技术选择植物和护岸形式，将恢复生态和提升稳定性为修建前提，按照不同的方块大小实现多种植物边坡构建。实验结果表明:将毛白杨作为生态护坡的稳定性植物，在设计的洪水位下可以保证较强的抗冲刷性，且随着护坡比例的增加其安全系数逐渐增加，具有应用价值。

关键词：土壤生物工程；河道生态护坡；技术研究

引言

城市河道是城市水资源的重要组成部分，对城市供水、排水和防洪具有重要作用。城市河道作为城市的重要景观和公共空间，对城市形象和发展具有重要影响。然而，由于河道污染和河道工程不合理等问题，水资源管理面临着挑战。随着城市化进程的加速，城市河道受到了严重的污染和破坏。通过对城市河道的整治，可以提升城市的环境质量和居民的生活品质，促进城市可持续发展。常规的城市河道整治工艺主要使用浆砌护坡法来浇筑坡面结构。这种方法是将浆料倾倒到河道边坡上，形成一层硬质的护坡结构。然而，这种护坡结构的硬质化作用会对河道生态绿化产生影响，导致河道的生态绿化覆盖率较低。事实上，生态护坡技术可以根据生态作用关系调整河道坡面状态，提高城市河道的安全性，除此之外，可以在保证城市河道生态平衡的基础上增加河道的生物多样性，提高河道的自净能力，形成一个良好的城市河道生态自然景观。运用生态护坡技术还可以增加河道与城市环境的融合效果，使其更符合城市审美需求。常见的城市生态护坡类型较多，包括植被型生态护坡、三维土工型生态护坡、多元和结合型绿色生态护坡，需要根据实际的整治条件进行选择。在上述背景下，为解决城市河道整治面临的问题，本文应用生态护坡技术设计了一种全新的城市河道整治方法。

1河道生态护坡技术设计原则

长期以来，人们在开展河道治理时更注重排涝、行洪功能，导致河道断面走向笔直、形式单一，多采用干砌块石、预制混凝土块、现浇混凝土等材料将河道表面封闭，导致河道生态系统的物质交换被隔绝，岸坡上的生物难以继续生存，对河道景观、生态等产生了不良影响。应用河道生态护坡技术，不仅可促使河道边坡表层获得较高的稳定性，还有助于修复河道周边生态环境。河道生态护坡设计需遵循以下原则。安全设计原则，水流冲刷与冲蚀对河道岸坡的稳定性与安全性而言是一种直接威胁，故而对于任何类型的河道护坡来说，最重要的功能是保护河道的岸坡土体。在传统的河道治理中，由于施工期间施工方对施工废料与污水的管理不到位，将大量废弃物排入河道中，同时为了保障工程质量，在施工材料中加入了抗冻剂与膨胀剂，经过河水长期冲刷，部分有毒的化学成分也流入河水中造成了水质污染。因此，生态护坡设计环节需遵循安全设计原则，在确保水质安全的基础上，保障河道岸坡日常运行管理的安全性。自然生态原则，传统的河道护坡为刚性结构，虽然能够提高河道的稳定性，但也会破坏河道生态系统，从而引发严重的生态问题。自然生态原则基于环境保护，设计并建造孔隙率相对较大的护坡结构，并在护坡空隙中种植一些适应该河道的或属于该河道的原生态水生植物，以维护河道生态系统的稳定性及河道岸坡的稳定性，同时提升河道的自净能力。方便施工原则，为了降低施工成本，提高生产效率，要根据不同河道的具体条件，因地制宜制定生态护坡施工方案。首先，施工方要对河道自然环境与地形地貌展开全方位的调研，开展靶向精准施工。施工过程中尽可能选择当地的施工材料，以降低工程造价。其次，强化安全管理，构建封闭式围挡，增加警示标识，确保施工不受外界影响、物料传递快捷稳妥。最后，施工现场配备足量的雾炮机、防尘布等环保设施

2基于土壤生物工程设计河道生态护坡

2.1选择植物

以土壤生物工程技术进行护坡设计，需要选择适合于现有河道生存的植物，以此才能保证植被在后期的生长。以上文中选择的监测点对河流的水质进行分析，按照国家环保局编订的HJ/T91—2002《地表水和水质监测技术规范》标准进行水质采样，分别以枯水期和丰水期2个阶段进行采样，并将水样放入至冰箱内保存。因此不仅需要挑选生命力顽强的植物，还要因地制宜对河道的生态环境进行改良，植物作为土壤生物工程的核心材料，选择毛白杨和金丝柳作为应用材料，对其特性进行分析。

2.2护坡技术比选

河流护坡带是河流水体与陆地间的过渡带，承担着链接地表水同地下水之间的作用。因此对河道护坡类型进行选择时，需要保证护坡结构的稳定性和护坡材料的透水性。经过实际踏勘，对溢流河河道的污染情况及河道现状情况进行分析，单一的工程治理措施无法达到净化河流和减轻面源污染的效果。仅采取生态治理措施，依靠植被恢复来稳固岸坡的效果较差，河岸的抗冲刷能力低且需要的时间相对较长。将生态措施与工程措施相结合的模式则可以在保证护坡稳定性的情况下，维持生物多样性与生态平衡，达到更好的治理效果，实现河岸稳定，逐步恢复健康的河流水生态系统。干砌石护坡干砌石护坡主要由石块干砌而成，由于砌筑方式及砌块本身不平整，导致砌块间存在一定的缝隙，这些缝隙的主要作用是为植物生长提供一定的空间，但由于石块间的不连续，在一定的自然因素或人为因素的影响下，该种类型的护坡极易出现损坏的情况。

3河道治理工程中生态护坡技术应用要点

3.1人工种草护坡技术　　

人工种草护坡技术是借助人工播撒的手段，在河道边坡坡体表面种草。选择固土性能高、根系发达的草类品种，借助其固土功效避免河道边坡发生水土流失。对于坡度相对低缓的土质路堤边坡，可平铺草皮护坡；对于行洪流速相对较快的土堤迎水坡面，人工种草护坡技术就不适用。施工过程中要严格把握原材料配合比，将肥料、草籽、土壤改良剂、黏着剂等按标准比例拌和，并基于机械加压模式将搅拌物喷射到河道坡面上。人工种草护坡技术施工效率高，喷播的草籽发芽速度快、出苗整齐，具备较高的生态价值。

3.2生态砖护坡技术　　

生态砖护坡技术是将带孔生态砖铺设在所要改造的河道中，然后在生态砖的砖孔里种植适合该河道生态环境的植被，以保持河道水土。生态砖材料主要为混凝土，在其成型之前就加入了合成纤维，借助合成纤维的凝聚力可提升混凝土强度、延长生态砖的使用寿命。根据实践调研，生态砖主要有3类应用形式：一是连锁式砌块形式，将生态砖镶嵌成一个整体，可有效减少局部砖块移动导致的边坡松动问题。二是铰接式砌块形式，通过绳索固定高强度的混凝土块，使护坡结构更加稳固。三是坡改平砌块形式，使河道坡面与砌块底面形成平面，确保生态砖铺设与河道坡面严丝合缝，进而保持坡道水土。

结语

城市河道是围绕城市建筑或城市街道的重要景观，其可以调节城市气候，为城市群众提供生活用水。为了解决日渐频繁的城市河道洪涝问题，大多数城市河道浇筑了混凝土堤坝，这些堤坝隔绝了城市河道与外部的土壤，降低了城市河道的生态平衡性。为解决目前存在的城市河道生态问题，本文基于生态护坡技术设计了一种全新的城市河道整治方法。实例分析结果表明，整治后的河道生态绿化覆盖率较高，整治效果较好，有一定的应用价值，为打造绿色河道景观作出了一定的贡献。

参考文献

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