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時(shí)間:2023-07-17 16:21:41
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇河道生態(tài)防護(hù),它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號(hào): TV143 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1引言
隨著我省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,現(xiàn)在人們對(duì)于河道治理的要求也逐漸的提高了,尤其是隨著當(dāng)前人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境要求的提高,生態(tài)護(hù)岸在河道治理中也突出了自己的作用。但畢竟作為一種新鮮的處理方式其中必然存在著諸多的不足和需要完善的地方,下面我就根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)具體探討下在河道治理工程中生態(tài)護(hù)岸的方法和應(yīng)用。
2河道治理中生態(tài)護(hù)岸存在的主要問題
自2002年起我省開始實(shí)施生態(tài)型護(hù)岸工程以來,根據(jù)不同河道特點(diǎn),配置喬灌草及水生植物,并適當(dāng)引種推廣了白楊、水杉、池杉等耐水濕樹種,種類明顯增多,并全部營(yíng)建成復(fù)層生態(tài)型防護(hù)林。不僅考慮了河道的防護(hù)效益,且使河岸整體景觀也上了一個(gè)臺(tái)階,但仍存在一些問題:①原有生態(tài)林都是純林帶,結(jié)構(gòu)單一,某些林帶病蟲害嚴(yán)重,如白楊純林帶,幾乎每年巢螟為害嚴(yán)重;②生態(tài)護(hù)岸林規(guī)劃設(shè)計(jì)缺少規(guī)范,部分河岸一味追求景觀效果,設(shè)計(jì)品種達(dá)數(shù)十個(gè),不僅工程造價(jià)提高,而且施工困難,管理成本大幅增加,后期管護(hù)困難等;③對(duì)新品種引種推廣認(rèn)識(shí)不足,樹種選擇及種植部位不當(dāng),造成種植后生長(zhǎng)不良,甚至大片死亡,很難形成防護(hù)效果;④設(shè)計(jì)種植密度考慮不當(dāng),骨干喬木樹種種植7年都不能郁閉,防護(hù)效益差。
3生態(tài)護(hù)岸營(yíng)造基本原則
3.1規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
3.1.1穩(wěn)定性、安全性原則
護(hù)岸起著防止水土流失、防止河床淤積、防洪泄洪作用,其穩(wěn)定性直接關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,因此護(hù)岸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全是規(guī)劃設(shè)計(jì)中首要考慮的原則。
3.1.2因地制宜、生態(tài)優(yōu)先原則
岸坡是介于水陸生態(tài)系統(tǒng)之間的一種獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng),它對(duì)水陸生態(tài)系統(tǒng)間的物流、能流、生物流發(fā)揮著廊道、過濾器和天然屏障等功能。在充分考慮護(hù)岸的安全與穩(wěn)定的前提下,應(yīng)盡量減少人為改造,保持河道原有的自然性和生態(tài)性,維護(hù)河道的生態(tài)循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。由于我國(guó)諸多地區(qū)河流眾多,河岸結(jié)構(gòu)不盡一致,即使在同一條河流的不同地段都有差異,為此護(hù)岸營(yíng)造要根椐具體河流、河段的不同情況,如承擔(dān)的作用、河岸現(xiàn)狀、沿河群眾種植習(xí)慣等,選擇與之相適應(yīng)的方案。
3.1.3景觀性、實(shí)效性兼顧原則
水環(huán)境景觀是城市、鄉(xiāng)村景觀的重要組成部分之一,設(shè)計(jì)中對(duì)護(hù)岸景觀的要求不容忽視,要注重河岸原有的人文風(fēng)貌,注重河道綠化與鄉(xiāng)村美化相結(jié)合,還必須兼顧景觀塑造工程的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)效性。一般性生態(tài)護(hù)岸植物種類配置不宜過多,3-5種較為適宜。
3.1.4適當(dāng)密植原則
生態(tài)護(hù)岸林不同于用材林及其他林種,及早體現(xiàn)最大的防護(hù)效益是其建設(shè)的重點(diǎn),營(yíng)造的生態(tài)護(hù)岸林一般3-5年能夠成林,郁閉度達(dá)到0.6-0.7以上較為理想,因此適當(dāng)密植是關(guān)鍵。
3.2植物選擇原則
3.2.1注重以鄉(xiāng)土樹種為主、外來樹種為輔原則
鄉(xiāng)土樹種能較好適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤條件,體現(xiàn)地方特色,同時(shí)適當(dāng)選用適生性好,功能特性顯著的外來樹種作為骨干樹種,滿足物種多樣化的建設(shè)要求。
3.2.2注重喬木樹種為主,物種多樣性原則
以喬木樹種為主,構(gòu)建河岸森林植被的骨架。同時(shí)兼顧灌、草及水生植物,常綠與落葉、速生樹種與慢生樹種,色葉與觀花觀果相結(jié)合,綜合利用,合理配置。
3.2.3注重選擇有較強(qiáng)適應(yīng)性樹種的原則
如河岸地下水位高,內(nèi)側(cè)護(hù)坡受水位變化易水淹,為此須選擇耐水濕強(qiáng)的樹種;為了更好地起到護(hù)岸固堤效果,應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、萌蘗力強(qiáng)的樹種,如池杉、水紫樹等。
3.2.4注重生態(tài)、觀賞與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合原則
兼顧觀賞性與經(jīng)濟(jì)效益,突出生態(tài)公益性。生態(tài)護(hù)岸應(yīng)以改善水質(zhì)為目標(biāo),充分考慮水質(zhì)的生態(tài)修復(fù)技術(shù);通過有選擇性喬、灌、草的配置,有效地提高觀賞性;應(yīng)考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的利益,適當(dāng)選擇栽培歷史悠久的名特優(yōu)經(jīng)濟(jì)樹種和生長(zhǎng)迅速、經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的用材樹種。
3.3植物配置原則
植物配置應(yīng)該:①將喬灌草相結(jié)合,形成復(fù)層林,增加綠量,更好地發(fā)揮樹冠對(duì)降雨的截流作用,減弱降雨對(duì)地面的濺擊作用;②深根系與淺根系相結(jié)合,形成立體的地下根系結(jié)構(gòu),以更好地防止水土流失,提高土層營(yíng)養(yǎng)的利用率;③陰性樹種與陽(yáng)性樹種相結(jié)合,河坡和堤頂采用陽(yáng)性樹種,林帶中間、林下適當(dāng)配以陰性樹種,減少競(jìng)爭(zhēng),提高防護(hù)能力;④將不同花期的植物進(jìn)行種類混交,改善河道的視覺效果;⑤在優(yōu)先考慮防止河岸水土流失的前提下,充分優(yōu)化生態(tài)護(hù)岸植被帶的親水景觀效果和提高動(dòng)物良好棲息地等生態(tài)效能。
4生態(tài)護(hù)岸植物推薦和種植密度
4.1河岸各部位植物種植的選擇
4.1.1坡頂和洪水位以上該區(qū)域是河道綠化的亮點(diǎn)
作為河道景觀,它具有居高臨下的控制作用,因此該區(qū)域樹種應(yīng)豐富多彩,常綠樹種總量應(yīng)控制在60%左右,某些能產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益的樹種也應(yīng)主要集中在該區(qū)域。骨干樹種香樟、女貞、深山含笑、廣玉蘭、紅果冬青、濕地松、水杉、池杉、落羽杉、垂柳、楓楊、梓樹、櫸樹、樸樹、珊瑚樸、北美楓香、烏桕、合歡、黃山欒樹、無患子、黑楊、喜樹、榔榆、重陽(yáng)木等。配置植物夾竹桃、小蠟、桂花、枇杷、大葉梔子、珊瑚樹、白玉蘭、紅玉蘭、木芙蓉、紅葉李、晚櫻、云南黃馨、木槿、美人蕉、麥冬、三葉草等。主要經(jīng)濟(jì)樹種桑、早園竹等。
4.1.2洪水位線至常水位線該區(qū)域是水位變化區(qū)
每年梅雨及夏季臺(tái)風(fēng)季節(jié)變化大,屬季節(jié)性水淹區(qū)。因此可選植物較少,上部應(yīng)以中生但能短時(shí)間耐水淹植物為主,下部以濕生植物為主。骨干樹種①上部:池杉、水杉、水紫樹、北美楓香、落羽杉、楓楊、垂柳、構(gòu)樹、樸樹、梓樹。②下部:池杉、水紫樹。配置植物美人蕉等。
4.1.3常水位以下
該區(qū)常年有水,根據(jù)調(diào)查,可用于生態(tài)護(hù)岸工程的耐水濕植物品種較少,某些品種在工程上運(yùn)用要慎重,比如野茭白、蘆竹等,運(yùn)用不當(dāng),會(huì)使河道堵塞。骨干植物:水蔥、菖蒲、水燭、再力花、蘆葦。
4.2樹種種植密度選擇
科學(xué)合理地選擇種植密度,也是生態(tài)護(hù)岸建設(shè)取得成功的一個(gè)關(guān)鍵要素,一般以3-5年能基本成林郁閉較為理想。一般冠幅比較大的香樟、櫸樹等樹種種植株距以2-4m為宜,冠幅較窄的池杉、珊瑚等樹種株距以1.5-3.0m為宜。
5結(jié)語(yǔ)
生態(tài)護(hù)岸技術(shù)融入了水利、土木、生態(tài)、環(huán)境等多學(xué)科知識(shí),已獲得了越來越廣泛的認(rèn)同和應(yīng)用。生態(tài)護(hù)岸是既滿足河道護(hù)岸功能,又有利于恢復(fù)河坡系統(tǒng)生態(tài)平衡和提高河流自凈能力的系統(tǒng)工程。其建設(shè)要因地制宜,按照“林水有機(jī)結(jié)合”的自然規(guī)律,堅(jiān)持與水利工程建設(shè)結(jié)合,才能發(fā)揮最大的綜合效益,主航道、行洪道一定要在修筑塊石護(hù)岸和標(biāo)準(zhǔn)圩堤的前提下進(jìn)行生物修復(fù);原生自然河岸必須加以保護(hù),不宜過多地去進(jìn)行改建;只有通過調(diào)查,合理規(guī)劃,適合該地區(qū)河道生態(tài)環(huán)境和工程建設(shè)特點(diǎn)的才是理想的生態(tài)方案。
參考文獻(xiàn):
[1]羅利民,田偉君,翟金波.生態(tài)交錯(cuò)帶理論在生態(tài)護(hù)岸構(gòu)建中的應(yīng)用[J].自然生態(tài)保護(hù),2004(11):26-30.
中圖分類號(hào):TV85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、引言
對(duì)于生態(tài)理念在河道整治工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用而言,其根本目的并非將所有對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的因素全部消滅,而是通過有計(jì)劃、有步驟的各項(xiàng)生態(tài)理念的融入,來達(dá)到盡可能地避免各種設(shè)計(jì)問題所帶來的負(fù)面影響。而對(duì)于設(shè)計(jì)單位而言,當(dāng)務(wù)之急就是要不斷加強(qiáng)自身的生態(tài)理念的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用水平,并在河道整治工程設(shè)計(jì)的整個(gè)實(shí)施過程當(dāng)中,找出各種明顯的與潛在的生態(tài)問題,并對(duì)其加以行之有效的管理和控制,從而將河道整治工程的各種設(shè)計(jì)問題所可能造成的損失降至最低點(diǎn),不僅要確保河道整治工程的圓滿完成,而且同時(shí)也要相應(yīng)地提高工程設(shè)計(jì)的生態(tài)效益??梢哉f,生態(tài)理念在河道整治工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,不僅僅使得建設(shè)單位可以賺取可觀的利潤(rùn),而且同時(shí)它也會(huì)帶來非常重要的無形效益,包括加強(qiáng)人類與自然環(huán)境的和諧與統(tǒng)一。如果生態(tài)理念能夠在河道整治工程設(shè)計(jì)中得到良好的應(yīng)用與實(shí)施,不但是建設(shè)單位之福,而且也是促進(jìn)整個(gè)河道整治工程行業(yè)乃至全社會(huì)良性循環(huán)、繁榮發(fā)展的不二法門。
二、生態(tài)理念在河道整治工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則
1、堅(jiān)持和諧、可持續(xù)發(fā)展的原則
在河道整治工程設(shè)計(jì)中,必須尊重河流生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性,堅(jiān)持人與自然和諧為本、可持續(xù)發(fā)展的原則,處理好河道整治與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
2、從景觀、人文等多角度進(jìn)行充分考慮的原則
在河道整治工程設(shè)計(jì)中必須深刻認(rèn)識(shí)到,河道整治不能僅僅從防洪、排澇的角度考慮,必須要從社會(huì)主義建設(shè)、人文、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效應(yīng)的角度出發(fā),同時(shí)充分考慮生態(tài)要求,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)發(fā)展與水資源利用的和諧統(tǒng)一。河道整治除體現(xiàn)出河道的防洪、排澇功能外,還需在生態(tài)的基礎(chǔ)上與周邊環(huán)境景觀相協(xié)調(diào);城市河道還需有景觀、休閑、娛樂等方面功能,使沿河兩岸成為的一道亮麗的風(fēng)景線。
3、堅(jiān)持因地制宜、適當(dāng)超前的原則
由于我國(guó)地域遼闊,各地社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件及文化風(fēng)俗迥異,在河道整治工程設(shè)計(jì)中,要堅(jiān)持“因地制宜,適當(dāng)超前”的方針理念。主要體現(xiàn)在兩方面:在河道整治工程設(shè)計(jì)中,應(yīng)按照因地制宜的設(shè)計(jì)原則,盡量做到就地取材、隨風(fēng)就俗,河道整治的標(biāo)準(zhǔn)在與地方經(jīng)濟(jì)條件相適應(yīng)的條件下滿足當(dāng)?shù)貙徝酪?;河道整治作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分之一,是為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供服務(wù)和保障的,因此,河道整治工程設(shè)計(jì)需要有適度的超前性,可按生態(tài)原則將起點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)提高一些,再根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)狀況分期實(shí)施。
4、堅(jiān)持對(duì)生態(tài)環(huán)境予以保持與修復(fù)的原則
在河道整治期間,盡可能保持其原有各項(xiàng)綜合功能不受破壞,根據(jù)生態(tài)環(huán)境的具體要求,確保工程效益發(fā)揮的持久性。一般河道整治包括疏浚、護(hù)岸、親水臺(tái)階及綠化等很多方面的內(nèi)容。在河道整治工程設(shè)計(jì)過程中,必須要對(duì)河道生物群落做好生態(tài)調(diào)查,并提出的保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的相關(guān)措施,要以保持及修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)為主要原則。
三、生態(tài)理念在河道整治工程設(shè)計(jì)中的幾項(xiàng)主要應(yīng)用內(nèi)容
1、生態(tài)理念在河道整治工程治導(dǎo)線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的河道整治工程治導(dǎo)線設(shè)計(jì)中,往往只是從防洪的方面進(jìn)行考慮,從而將那些豐富多彩的河流粗暴地予以裁彎取直、去散取一等處理方式,最終導(dǎo)致自然河流當(dāng)中的淺灘與急流、主流與支流等格局被人為地改得面目全非。如果僅僅從工程量與工程造價(jià)上來看,這樣做似乎無可厚非,既能縮短工程周期,又能降低工程成本,但是,其對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響就比較大。首先,在那些被廢棄的原有河道附近,動(dòng)植物的生活環(huán)境就將急劇惡化,甚至農(nóng)田灌溉也將受到極大影響;其次,新開的河道也將不可避免地對(duì)環(huán)境造成一定的破壞,甚至造成水土流失。因此,要盡量維持河道的生態(tài)功能,在其整治工程設(shè)計(jì)中就要盡可能地保持河道的既有狀態(tài)和周邊環(huán)境,即便要做局部的調(diào)整,也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分地論證。
2、生態(tài)理念在河道整治工程河岸灘地設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
由于河岸灘地具有經(jīng)年有明水、地下水位較高等特點(diǎn),因此在其整治設(shè)計(jì)過程中,就應(yīng)當(dāng)充分利用河岸灘能夠緩洪滯蓄等方面的優(yōu)勢(shì),從而在其防護(hù)植物中優(yōu)先選擇耐水淹的植物。尤其是經(jīng)過近年來的大量實(shí)踐充分表明,對(duì)于河岸灘地如果還是盲目地采用傳統(tǒng)的漿砌片石護(hù)坡來作為防護(hù),則將會(huì)因?yàn)樗鳑_刷以及凍脹等方面的原因,導(dǎo)致這些護(hù)坡防護(hù)需要經(jīng)常性的修理和維護(hù),否則就有坍塌的危險(xiǎn)。而對(duì)于那些采用天然蘆葦?shù)饶退椭参飦碜鳛榉雷o(hù)的河岸灘地,則由于這些防護(hù)植物能夠很好地起到保持水土的作用,從而免去了相應(yīng)的修復(fù)環(huán)節(jié)。
3、生態(tài)理念在河道整治工程堤岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
堤岸結(jié)構(gòu)是整個(gè)河道的骨架,是確保河道防洪安全的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的河道堤岸結(jié)構(gòu)是采用土料筑堤,然后通常在其迎水面加設(shè)一道漿砌片石護(hù)坡或者干器片石護(hù)坡來作為防護(hù),以此來將水流控制在堤岸之間的河槽里面。而隨著生態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展,通過對(duì)自然仿生原理的積極應(yīng)用,采用草皮等喬灌木結(jié)合的生態(tài)堤岸也逐漸得到了推廣。由于其植物根系能夠有效地保持水土,而植物莖干又能夠有效地提高過水?dāng)嗝娴拇植诙?,因此效果也極為明顯。當(dāng)然,對(duì)于這種生態(tài)堤岸的植物選擇也必須科學(xué)合理,應(yīng)當(dāng)從對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蚣八翖l件的適應(yīng)性、耐旱耐澇的生命力以及防護(hù)植物本身的經(jīng)濟(jì)性等多方面進(jìn)行綜合考慮。此外,采用生態(tài)堤岸,還能夠有效降低原有河道自然面貌的人為改變,有利于建立人與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一的美好形象。
4、生態(tài)理念在河道整治工程防護(hù)林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在河道整治工程設(shè)計(jì)中,防護(hù)林按其應(yīng)用的目的不同,可分為護(hù)岸林、堤腳保護(hù)林、防浪林等。對(duì)于一般的河道外坡而言,其防護(hù)林就是護(hù)岸林,帶有固堤、防風(fēng)沙和美化大堤的功能,在河道整治工程設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能設(shè)置,就像高等級(jí)公路兩側(cè)的防護(hù)林帶一樣起到防風(fēng)固沙的作用;而在天然河道的凹岸,由于大堤常受洪水沖淘,行洪時(shí)洪水常常發(fā)生順堤流的現(xiàn)象,因此對(duì)其內(nèi)坡堤腳處設(shè)計(jì)堤腳保護(hù)林,該防護(hù)林通常選擇灌木來作為防護(hù)植物;而對(duì)于海河流域的骨干河道而言,其防護(hù)林則屬于防浪林,不僅需要起到固堤、防沙和美化環(huán)境的功能,而且在設(shè)計(jì)中還需考慮其防水浪沖刷的能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,由于當(dāng)前河道整治工程所處的自然條件與社會(huì)環(huán)境往往都具有復(fù)雜性,所受到的制約因素也非常多,因此表現(xiàn)出投資額巨大、實(shí)施周期較長(zhǎng)、管理水平要求較高等特點(diǎn)。從某種意義上說,生態(tài)理念在河道整治工程設(shè)計(jì)中的實(shí)施過程,就是一個(gè)對(duì)各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的生態(tài)管理的過程。而一旦設(shè)計(jì)單位對(duì)于河道整治工程所面臨的生態(tài)管理問題缺乏足夠的認(rèn)識(shí),以至于在生態(tài)管理方面投入的人力、財(cái)力、物力等方面不夠充分,就難免會(huì)遭受到各種不必要的損失,嚴(yán)重時(shí)甚至讓子孫后代都深陷其惡果當(dāng)中。由此可見,要想盡量防止這些設(shè)計(jì)問題所帶來的負(fù)面影響,就必須首先對(duì)河道整治工程設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行準(zhǔn)確的認(rèn)知,做到心中有數(shù),然后輔之以系統(tǒng)、科學(xué)的生態(tài)管理措施,并以此為依據(jù)來建立一個(gè)完整的生態(tài)管理體系。也只有做好河道整治工程設(shè)計(jì)的生態(tài)管理,才有機(jī)會(huì)促進(jìn)社會(huì)與環(huán)境的和諧發(fā)展,從而真正做到確保河道整治工程的工程質(zhì)量、工程安全、工程進(jìn)度乃至工程效益的綜合統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn):
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1 生態(tài)混凝土護(hù)岸種類
目前,一方面人類與城鄉(xiāng)河道間的相互作用更為強(qiáng)烈; 另一方面,城鄉(xiāng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和居民日常生活更加依賴于城鄉(xiāng)河道所提供的各種服務(wù)功能。城鄉(xiāng)河道護(hù)岸植物少、水中生物少、水量小、河道普遍較淺、流速慢、枯水季節(jié)甚至斷流,上述水力特征決定了城鄉(xiāng)河道環(huán)境容量小、生態(tài)系統(tǒng)“脆弱”的特點(diǎn)。
為了保證城鄉(xiāng)河道的原有功能,首先要保證河道岸坡的穩(wěn)定。從目前河道護(hù)岸技術(shù)來看,主要有四類:
(1)混凝土類材料護(hù)岸技術(shù),材料雖然具有強(qiáng)度高、耐久性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。
(2)預(yù)先澆制常規(guī)多邊形混凝土塊,在多邊形內(nèi)部放置土,然后在土上植草。
(3)預(yù)先澆制生態(tài)混凝土,然后用人工灌漿的方法向生態(tài)混凝土空隙內(nèi)灌注含草籽、肥料的漿液,草籽在空隙內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育,然后穿過生態(tài)混凝土中的空隙扎根在被護(hù)河道岸坡的土壤層中。
(4)現(xiàn)澆生態(tài)混凝土鋪在被護(hù)岸坡上,然后在上面鋪一層含草籽、肥料的土壤層,草籽在生態(tài)混凝土上面的土壤層生長(zhǎng)發(fā)育,然后穿過生態(tài)混凝土中的空隙扎根在被護(hù)河道岸坡的土壤層中。從上述介紹可以看出,現(xiàn)澆生態(tài)混凝土具有既能保證岸坡穩(wěn)定,又能保證坡面生態(tài)效果的城鄉(xiāng)河道護(hù)岸技術(shù),不僅有生態(tài)、凈水功能,還有防護(hù)和景觀功能,將工程防護(hù)與植被防護(hù)有機(jī)地結(jié)合起來,形成穩(wěn)固而又有生態(tài)景觀效應(yīng)的防護(hù)結(jié)構(gòu)體系。
2 生態(tài)混凝土護(hù)岸技術(shù)
(1)抗壓強(qiáng)度達(dá)到15N/mm2~ 30N/mm2,孔隙率在15%~30%之間,透水系數(shù)為 1.0 ×10-1cm/s 以上,pH 值為10左右。
(2)耐久性指標(biāo)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定要求。
(3)滿足坡度大于 40°的要求。
(4)找到適合無水區(qū)域的植物。
(5)找到適合水位變化區(qū)域的植物。
前面四項(xiàng)性能指標(biāo)通過文獻(xiàn)查閱得知: 已經(jīng)得到了解決,且已經(jīng)應(yīng)用于一些工程中。指標(biāo)(2)在技術(shù)上也是可行的,因?yàn)闈竦厥撬懽兓膮^(qū)域,濕地的植物種類豐富,完全可通過在濕地植物中篩選出能在水位變化區(qū)域生長(zhǎng)的植物。指標(biāo)(5)是目前生態(tài)混凝土得不到推廣的關(guān)鍵因素。
3 生態(tài)混凝土護(hù)岸應(yīng)用
坡式防護(hù)一般采用單元框格澆筑式綠化砼技術(shù)、預(yù)制六角形構(gòu)件式技術(shù)。在防護(hù)安全的前提下,構(gòu)建水岸陸生植物生存環(huán)境,形成大片的砼草坪;同時(shí),注重營(yíng)造仿擬自然效果,局部設(shè)置人工生態(tài)石,增強(qiáng)空間異質(zhì)性。
3.1 單元框格澆筑結(jié)構(gòu)圖(見圖1、圖2)
3.2 六角形構(gòu)件護(hù)坡結(jié)構(gòu)圖(見圖3)
4 結(jié)束語(yǔ)
傳統(tǒng)的河塘護(hù)砌多為漿砌、干砌石、現(xiàn)澆或預(yù)制砼塊體等結(jié)構(gòu)形式,傳統(tǒng)的砌筑由于對(duì)河塘坡面采用了封閉的形式,阻斷了水體與陸地土壤之間的聯(lián)系,使得水生植物不能自長(zhǎng),導(dǎo)致河塘岸坡的生態(tài)功能遭到破壞,河塘生物多樣性指數(shù)降低,水體自凈能力下降,河塘生態(tài)修復(fù)能力變?nèi)?,已不適應(yīng)現(xiàn)代河塘生態(tài)修復(fù)的要求。而生態(tài)型砼具有特殊的結(jié)構(gòu)與表面特性,能夠適應(yīng)生物生長(zhǎng),對(duì)調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀,實(shí)現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極的作用。生態(tài)型砼用于鄉(xiāng)村河塘建設(shè)是以工程加固和植物護(hù)坡結(jié)合的方式,對(duì)維護(hù)河塘的邊坡穩(wěn)定、水質(zhì)自然凈化、降噪消音、村民安全、改善人居環(huán)境,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。
圖1 單元澆筑式生態(tài)砼護(hù)披平面示意圖
圖2單元澆筑式生態(tài)砼護(hù)披結(jié)構(gòu)示意圖
中圖分類號(hào):TV147 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、河道生態(tài)治理工程的現(xiàn)實(shí)性
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,人們?cè)谙硎芙?jīng)濟(jì)利益的同時(shí),面臨著水資源短缺,水污染嚴(yán)重,以及一些洪澇、干旱、河道生態(tài)破壞等多種問題。隨著城市化的進(jìn)程的加快,河道不僅僅是城市建設(shè)的一部分,而且在城市建設(shè)中的美化、生態(tài)功能越來越強(qiáng),這就要求,現(xiàn)代
河道治理既要考慮到河道的傳統(tǒng)的發(fā)揮,也要適應(yīng)于人們現(xiàn)代化的生活需要。
1、穩(wěn)固基本
無論是傳統(tǒng)河道治理還是現(xiàn)代河道治理,其基本功能仍主要在于蓄洪涵水,在河道生態(tài)治理工程中,其河道走向一般遵從于河道原始流向,出現(xiàn)蜿蜒曲折形態(tài),而起伏多變的河床,植被覆蓋的河岸等則有效的控制了水流速度,以及水源滲入程度,這就在一定程度上實(shí)現(xiàn)了蓄洪涵水的基本功能發(fā)揮。
2、擴(kuò)展
生態(tài)河道治理,不僅注重基本功能的發(fā)揮,而且,在河道治理工程中注意人與水的和諧相處,強(qiáng)調(diào)河道的自然性,其主要表現(xiàn)如下述幾個(gè)方面。
(1)景觀性能
現(xiàn)代河道建設(shè)是城市建設(shè)的一部分,這就要求加入人為因素,進(jìn)行特色化的河道建設(shè)。隨著人們生活水平的提升,河道建設(shè)審美化成為一種趨勢(shì),在河道建設(shè)中不但要求河道自身與周邊環(huán)境與建筑形成和諧性,而且要求在河道治理中把河道作為一種景觀資源,對(duì)其進(jìn)行
景觀溶入與開發(fā),如在河道過橋處進(jìn)行亭廊建設(shè),在河道與自然、建筑的過渡處實(shí)施自然轉(zhuǎn)移,這不僅實(shí)現(xiàn)了城市河流的自然狀態(tài),而且營(yíng)造出行色各異而又真實(shí)自然的水邊環(huán)境。
(2)生態(tài)性能
生態(tài)河道是河道治理中的關(guān)鍵,其在于實(shí)現(xiàn)河道的天然性能發(fā)揮,河道遵循原生物生存環(huán)境規(guī)律,在不破壞自然環(huán)境的前提下,進(jìn)行施工建設(shè),這不僅使得河道呈現(xiàn)出彎曲自然、凹凸有秩、深淺相應(yīng)等特點(diǎn),而且為周邊生物創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境,從而保證了生物的多樣性發(fā)展。
二、山區(qū)小型河道治理技術(shù)存在的問題
1、防洪標(biāo)準(zhǔn)不明確
山區(qū)小型河道治理開展的較早,群眾按防護(hù)需要逐段進(jìn)行建設(shè),按實(shí)際防御洪水或受災(zāi)程度進(jìn)行加高培厚,沒有整體的規(guī)劃設(shè)計(jì),缺少明確的防御標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)規(guī)模不確定。
2、裁彎取直過多
為大幅度增加行洪斷面泄量,對(duì)河道主河槽進(jìn)行多處、長(zhǎng)距離裁彎取直,使河長(zhǎng)縮短縱向比降增大,裁彎取直段河道由穩(wěn)定變?yōu)椴环€(wěn)定的發(fā)育型河段,河道的沖刷能力增強(qiáng),大量泥土沖向下游淤積河道,造成整體河勢(shì)不穩(wěn)
3、缺少防護(hù)措施
對(duì)距堤防較近的河道岸坡和堤防壩坡缺少必要的工程、林草等防護(hù)措施,河岸沖刷速度較快,普遍存在岸坡崩塌現(xiàn)象;砂性堤段植物自然生長(zhǎng)速度較慢,堤防壩坡缺少植被有效防護(hù),雨水沖刷比較嚴(yán)重。
三、解決問題的對(duì)策
1、系統(tǒng)完整的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)是搞好山區(qū)河道治理建設(shè)的前提,水利部門要組織專門的規(guī)劃設(shè)計(jì)人員,在深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)每條山區(qū)小型河流的具體情況和特點(diǎn)做出科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì),使山區(qū)小型河道治理工程達(dá)到工程安全、保證效益、河勢(shì)穩(wěn)定、改善生態(tài)環(huán)境的要求。
2、確定合理的兩岸堤防間距
對(duì)現(xiàn)有兩岸堤防間距過窄的河道,要按規(guī)劃設(shè)計(jì)的要求重新調(diào)整,保證合理的行洪斷面。設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮為防止沖刷對(duì)行洪區(qū)采取植被防護(hù)增加的糙率;建議堤防高度限制在2.0m以內(nèi),降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),提高防洪安全程度。
3、合理布設(shè)堤線
天然河道在形成過程中和達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,都有一定的彎曲,山區(qū)小型河流的彎曲系數(shù)一般為1.2 ~ 1.8。布設(shè)堤線時(shí)在滿足行洪安全的基礎(chǔ)上,要因地制宜,盡可能保持河道的天然形態(tài),保留較大的自然彎曲,使堤防的走向與河道的原始生態(tài)基本吻合,盡量減少工程建設(shè)對(duì)河道的水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。
4、采取生態(tài)型防護(hù)措施
山區(qū)小型河道治理工程的堤防兩側(cè)按規(guī)定建設(shè)工程防護(hù)林、巡河路行道樹的同時(shí),對(duì)因河岸沖刷導(dǎo)致沖毀堤防、河槽距堤防較近的河段岸坡及自然恢復(fù)植被較慢的堤段必須采取防護(hù)措施。采用工程措施護(hù)岸、護(hù)坡的,應(yīng)選擇干砌石護(hù)坡、石籠護(hù)坡等天然建材,也可以采用中空生態(tài)混凝土預(yù)制塊等生態(tài)型人工建筑材料護(hù)坡;半穩(wěn)定型河岸和堤身可采用植物護(hù)坡,利用植物根系的固結(jié)和莖、葉的覆蓋作用等對(duì)河道岸坡和堤防壩坡進(jìn)行防護(hù)。植物護(hù)坡可以用草、灌木單獨(dú)護(hù)坡,也可以草、灌木結(jié)合。護(hù)坡植物應(yīng)選擇生長(zhǎng)速度快,適應(yīng)貧脊土壤、根系發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值好的草本植物或小型灌木植物。
5、河道斷面注重實(shí)際
河道的斷面設(shè)計(jì),依據(jù)河道實(shí)際功能的實(shí)現(xiàn),往往采用復(fù)式、矩形、雙層以及梯形等形式,其選擇必須根據(jù)河道的地理位置,以及與河道功能的適應(yīng)性。首先,復(fù)式斷面的選擇。復(fù)式斷面的主要性能在于行洪、排澇,在一些山溪河流中,枯水期流量少,水流主要在主
河道,而洪水期流量大,允許出現(xiàn)洪水漫灘,洪水位低,一般不用建設(shè)高大防洪堤,而在枯水期時(shí),根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦翁卣鬟M(jìn)行河道功能開發(fā),如在地勢(shì)低而且地面寬闊的灘地,可以開發(fā)大型運(yùn)動(dòng)場(chǎng),如足球場(chǎng)、排球場(chǎng)等,而在相對(duì)較窄處,則可以修建一些輔道路,小型休憩場(chǎng)所等,這就使得河道空間利用率提升,不僅滿足了河道基本功能的發(fā)揮,而且很大程度上促進(jìn)了河道經(jīng)濟(jì)功能實(shí)現(xiàn)。其次,矩形斷面的選擇,一般用于人口較為密集地區(qū),其占地面積小,通常在原河道的基礎(chǔ)上進(jìn)行挖深,在城市河道中被廣泛采用,這不僅有效的實(shí)現(xiàn)了其基本功能,而且起到了點(diǎn)綴城市環(huán)境的作用。再者,雙層河道的選擇,一般來說,雙層河道上層是明河,下層是暗河,這較長(zhǎng)運(yùn)用于城鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)河治理,這就使得河流呈現(xiàn)出暗河排澇、泄洪,明河休閑、娛樂的雙層特征,有效實(shí)現(xiàn)了河道的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)型的統(tǒng)一,也在一定程度上拉近了人與水、人與自然的距離。
6、河道景觀天然化
景觀河道是河道生態(tài)治理工程的一個(gè)重要方面,其不僅在于在河道形態(tài)、護(hù)坡實(shí)現(xiàn)上關(guān)注河道的景觀與自然相統(tǒng)一,而且在河道治理的周邊環(huán)境景觀以及人文景觀的設(shè)計(jì)上也遵循人造天然的規(guī)律,這就要求在因地制宜,在城市河道條件具備處設(shè)置景觀水面,在河道內(nèi)
部淺灘處進(jìn)行水草種植,在河岸邊緣,在不影響正常生態(tài)環(huán)境的情況下,適當(dāng)種植灌喬木以及設(shè)置相應(yīng)的人文性休閑娛樂場(chǎng)所等,以實(shí)現(xiàn)河道景觀天然化。
7、對(duì)沉陷進(jìn)行治理
沉陷治理技術(shù)就是針對(duì)深基坑建設(shè)等引起的河床、堤防、灘地、護(hù)堤地下沉、堤防堤基開裂,在沉陷穩(wěn)沉后,運(yùn)用堤防加固技術(shù)、裂縫處理技術(shù)、河槽治理技術(shù)、河岸加固技術(shù)等,按照河道規(guī)劃及管理要求對(duì)河道行綜合治理,恢復(fù)河道防洪功能的技術(shù)。穩(wěn)沉后治理,在治理前對(duì)工程損毀河道采取針對(duì)性的治理設(shè)計(jì)。堤頂高程按照設(shè)計(jì)水位加堤頂超高進(jìn)行加固。對(duì)灘地、護(hù)堤地按照與上下游平順連接治理??刹恢卫砗硬?,而僅結(jié)合水流平順程度采用河岸加固技術(shù)。取土區(qū)一般布置在堤防保護(hù)范圍外的沉陷區(qū),需采取排水措施。沉陷中治理技術(shù)是在開采沉陷過程中根據(jù)采區(qū)沉陷預(yù)測(cè),對(duì)灘地、堤防進(jìn)入閉合區(qū)的裂縫進(jìn)行處理,然后對(duì)堤防、護(hù)堤地按照沉陷值進(jìn)行加高和加固,最后對(duì)堤岸進(jìn)行防護(hù)治理的綜合技術(shù),該技術(shù)特點(diǎn)是沉陷時(shí)間與治理時(shí)間存在著重疊,治理過程是動(dòng)態(tài)的。
結(jié)束語(yǔ):
我國(guó)山區(qū)小型河道數(shù)量多、涉及的范圍廣,水利部門要加強(qiáng)對(duì)治理工作的技術(shù)指導(dǎo),搞好山區(qū)小型河道治理,有利于改善和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,保證河道行洪安全,對(duì)促進(jìn)山區(qū)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展有著重要意義。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞: 河道; 生態(tài)護(hù)岸; 形式;應(yīng)用;
中圖分類號(hào):TV861 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):2306-1499(2013)07-(頁(yè)碼)-頁(yè)數(shù)
目前,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,一方面河道在保障經(jīng)濟(jì)生活與建設(shè)良好生態(tài)環(huán)境中的作用越來越大;另一方面由于人類活動(dòng)的影響,與我們生活生產(chǎn)息息相關(guān)的河道功能退化、水質(zhì)惡化。水多為患,水少為愁,水臟為憂,此類突出問題集中反映在河道。生態(tài)護(hù)岸是指恢復(fù)后的自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工護(hù)岸,將護(hù)岸由過去的混凝土結(jié)構(gòu)改造成為能使水體和土體、水和生物相互涵養(yǎng),適合生命棲息和繁殖的仿自然狀態(tài)的護(hù)岸。它擁有滲透性的自然河床與河岸基底,豐富的河流地貌,可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能,同時(shí)具有一定的抗洪強(qiáng)度。
1.河道護(hù)岸工程的發(fā)展歷史
長(zhǎng)期以來,傳統(tǒng)的河道護(hù)岸工程往往局限于防洪、排澇、引水和航運(yùn)等基本功能。在護(hù)岸工程設(shè)計(jì)中,特別是城市河道,為了控制河勢(shì)和確保河道的防洪安全,著力于運(yùn)用塊石、混凝土等硬質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得許多河道被人為渠化。這樣一來,對(duì)河道和人類造成了諸多方面的負(fù)面影響:
1.1河岸襯砌硬化
土體與水體的關(guān)系相割裂,隔斷了河道水域中的生物、微生物與陸域的接觸,并引起其自然生存環(huán)境惡化,河流的天然自凈能力下降;
1.2河道兩岸修筑防洪堤岸
實(shí)施硬化護(hù)坡之后,河流從前的濱水環(huán)境發(fā)生了改變,人與河流原本的和諧關(guān)系被破壞,人們失去了往昔那種自然野趣的親水、休閑和娛樂場(chǎng)所;
1.3按傳統(tǒng)方法整治后的河道
河槽渠化,河岸硬化,邊界整齊,走向筆直,與現(xiàn)代人追求回歸自然、與自然和諧相處的景觀需求和心理期待完全相背。到20世紀(jì)中葉,隨著回歸自然、景觀文化、親水等新理念的不斷涌現(xiàn),生物護(hù)岸技術(shù)開始得到了重視,其應(yīng)用也逐漸廣泛起來?,F(xiàn)代生物護(hù)岸技術(shù)是結(jié)合工程、生物與生態(tài)的理論,有意識(shí)地盡量利用天然材料作為河岸保護(hù)的素材,進(jìn)行生物護(hù)岸建設(shè),不再僅僅強(qiáng)調(diào)護(hù)岸的抗沖刷力、行洪能力等,而是強(qiáng)調(diào)安全性、穩(wěn)定性、景觀性、生態(tài)性、自然性和親水性的完美結(jié)合。
2.生態(tài)護(hù)岸的防護(hù)原理
在水域相對(duì)開闊,水流較緩,河道水位變化不大的河段可以采用植物的根、莖(枝)或整體作為生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)的主體元素對(duì)河岸進(jìn)行防護(hù)。這種防護(hù)方式將植物的根、莖(枝)或整體按一定方式和方向排列插扦、種植或掩埋在邊坡的不同位置,在植物群落生長(zhǎng)和建群過程中,植物的根系在土中錯(cuò)綜盤結(jié),使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與根系的復(fù)合材料,加固和穩(wěn)定邊坡。然而,在水流較急、岸坡坡度較陡的河段,植物根系無法控制土體深層滑動(dòng),若植物根系延伸范圍內(nèi)無穩(wěn)定的巖土層,則其防護(hù)作用便不明顯,需結(jié)合圬工進(jìn)行河岸防護(hù)。采取圬工防護(hù)措施對(duì)減輕護(hù)岸修建初期的不穩(wěn)定性效果很好,其深層錨固措施對(duì)邊坡的加固作用非常有效。隨著時(shí)間的推移,混凝土的老化,鋼筋的腐蝕,材料強(qiáng)度會(huì)降低,圬工防護(hù)與加固效果也越來越差。而隨著植物的生長(zhǎng)和繁殖,生物量的增加,植物措施在減輕坡面不穩(wěn)定性和防治侵蝕方面的作用會(huì)越來越大。因此,植物措施與圬工措施相結(jié)合,發(fā)揮二者各自的優(yōu)點(diǎn),在保證邊坡穩(wěn)定的同時(shí),起到生態(tài)修復(fù)作用,達(dá)到人類活動(dòng)與自然環(huán)境相和諧的目的。
3.生態(tài)護(hù)岸的主要技術(shù)措施
目前,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,許多新技術(shù)、新材料被用于國(guó)內(nèi)外河道生態(tài)護(hù)岸中。主要有以下措施:
3.1固土植物護(hù)坡
即利用根系發(fā)達(dá)的植物進(jìn)行固土護(hù)坡,既可起到防止水土流失作用,又可以滿足生態(tài)環(huán)境修復(fù)需要,同時(shí)還可以人造景觀。
3.2網(wǎng)石籠結(jié)構(gòu)生態(tài)護(hù)岸
網(wǎng)石籠結(jié)構(gòu)生態(tài)護(hù)岸,可以構(gòu)造鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植基。即由鍍鋅或噴塑鐵絲網(wǎng)籠裝碎石、肥料及種植士組成。在河道護(hù)坡中,一般選用耐銹蝕的噴塑鐵絲網(wǎng)籠。
3.3土工材料復(fù)合種植技術(shù)
該項(xiàng)技術(shù)又分:土工網(wǎng)復(fù)合植被,土工網(wǎng)墊固土種植基,土工格柵固土種植基,土工單元固土種植基等技術(shù)。其中,土工網(wǎng)復(fù)合植被技術(shù),又稱草皮加筋技術(shù)。土工網(wǎng)墊固土種植基,主要由網(wǎng)墊和種植土、草籽等組成。網(wǎng)墊質(zhì)地疏松、柔韌,有合適的空間,可充填土壤和沙粒。植物的根系可以穿過網(wǎng)孔生長(zhǎng),長(zhǎng)成后的草皮可使網(wǎng)墊、草皮、泥土表層牢固地結(jié)合在一起。土工格柵固土種植基,是利用土工格柵進(jìn)行土體加固,并在邊坡上植草固土。土工單元固土種植基,是利用聚丙烯等片狀材料經(jīng)熱熔粘接成蜂窩狀的網(wǎng)片整體,在蜂窩狀單元中填土植草,起固土護(hù)坡作用。
3.4植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡
植被型生態(tài)混凝土亦稱綠化混凝土,由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。在城市河道護(hù)坡結(jié)構(gòu)中,可利用生態(tài)混凝土預(yù)制塊進(jìn)行鋪設(shè),或直接作為護(hù)坡結(jié)構(gòu),既實(shí)現(xiàn)了混凝土護(hù)坡,又能在坡上種植花草,美化環(huán)境,使江河防洪與城市綠化完美結(jié)合。
3.5水泥生態(tài)種植基
水泥生態(tài)種植基,是由固體、液體和氣體三相組成的具有一定強(qiáng)度的多孔性材料。固體物質(zhì)包括適合于植被生長(zhǎng)的土壤、肥料、有機(jī)質(zhì)及由低堿性的水泥、河砂組成的膠結(jié)材料等。在種植基固體物質(zhì)間,由稻草、秸稈等成孔材料形成孔隙,以便為植物提供充足的水分和空氣。在種植基內(nèi)還可填充保水劑,保持植物在日照下能很好生長(zhǎng)。
3.6多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)護(hù)岸
所謂多孔質(zhì)護(hù)岸,是指用自然石、混凝土預(yù)制件等材料,構(gòu)成的帶有孔狀的適合動(dòng)植物生存的護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式。其施工簡(jiǎn)單,不僅能抗沖刷,還為動(dòng)植物生長(zhǎng)提供有利條件,此外還可凈化水質(zhì)。這種形式的護(hù)岸,可同時(shí)兼顧生態(tài)型護(hù)岸和景觀型護(hù)岸的要求。
3.7自然形護(hù)岸
自然形護(hù)岸,即以天然的植被、原石、木材等材料來替代混凝土護(hù)岸,盡量創(chuàng)造接近自然型的河道。自然形護(hù)岸工程的形式,可分為自然原型形、自然形和多自然形3種:自然原型形護(hù)岸,只種植被保護(hù)河岸,以保持河流的原生態(tài)特性,但這種形式的護(hù)岸,抵抗洪水的能力較差。自然形護(hù)岸,除種植植被外,還采用石材、木材等天然材料,以增強(qiáng)護(hù)岸工程的抗洪能力。多自然形護(hù)岸,即在自然形護(hù)岸的基礎(chǔ)上,再巧妙地使用混凝土、鋼筋混凝土等硬質(zhì)材料,既不改河岸的自然特性,又確保了護(hù)岸工程的穩(wěn)定性。
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城市河道作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施,既是城市防洪排澇和引水抗旱的通道,又是城市景觀和市民休閑的要素。但由于城市地域有限,人口集中,在發(fā)展過程中,往往是河道整治落后于其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),河道成了城市建設(shè)用地的侵占目標(biāo)和納污的容器, 造成城市水環(huán)境差、水質(zhì)惡化,城市河道呈現(xiàn)臟、亂、差,嚴(yán)重影響了人居環(huán)境和城市景觀。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快, 要讓城市居民有一個(gè)美好的生活環(huán)境,加強(qiáng)城市生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)成為當(dāng)務(wù)之急,其中河道綜合治理將是城市生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分。而如何保證在滿足防洪排澇的基礎(chǔ)上營(yíng)造河道兩岸的濱水環(huán)境,采用生態(tài)的護(hù)岸結(jié)構(gòu)將是河道綜合整治的關(guān)鍵。
一、河道生態(tài)護(hù)岸的基本內(nèi)涵
河道生態(tài)護(hù)岸工程指的是充分利用植物或者和其余的工程材料的有機(jī)結(jié)合, 在河道岸坡上建立具備生態(tài)功能的防護(hù)體系,滿足岸坡的抗沖蝕、抗滑動(dòng)以及盡快恢復(fù)生態(tài),以實(shí)現(xiàn)保持河岸穩(wěn)固、改善坡面植物的生存環(huán)境、保護(hù)生物的多樣化、提高河流自我凈化功能、進(jìn)一步改善人居環(huán)境等目標(biāo)。主要包括如下:
1 、符合河道岸坡防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
河道生態(tài)護(hù)岸工程是護(hù)岸工程當(dāng)中的形式之一,務(wù)必符合河道岸坡防護(hù)的需要,能夠有效防止水流的沖刷, 風(fēng)浪的淘蝕以及土體滑動(dòng)造成堤防產(chǎn)生破壞或者失穩(wěn)等問題。比如德國(guó)、加拿大以及日本北海道曾經(jīng)利用草蘆葦進(jìn)行護(hù)坡,利用在堤坡上進(jìn)行打樁,然后咋樁與樁之間用棕櫚繩栓住,在其中夾帶草蘆葦種子,目的是為了讓草蘆葦在棕桐繩中生根發(fā)芽,以便慢慢繁殖,對(duì)于岸坡能夠發(fā)揮比較好的防護(hù)效果。歐洲有部分國(guó)家曾經(jīng)利用在塑料網(wǎng)下,安裝預(yù)制塊或者砌筑帶孔的混凝土,將植物栽種于孔跟之中,從而形成生態(tài)護(hù)岸系統(tǒng),其防護(hù)效果十分顯著。
2、實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境以及景觀的功能
生態(tài)護(hù)岸的方式多種多樣, 在選擇的時(shí)候務(wù)必要充分考慮和周圍環(huán)境的和諧性,不應(yīng)破壞生態(tài)環(huán)境。河岸帶是一種相對(duì)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng),它介于水陸生態(tài)系統(tǒng)之間,能夠?qū)λ懮鷳B(tài)系統(tǒng)之間的物流以及生物流起到過濾器以及天然屏障的效果。
然而它自身也具備了生態(tài)的脆弱性、動(dòng)態(tài)性以及生物多樣性等特點(diǎn)。建設(shè)護(hù)岸工程必須確保河岸帶的生態(tài)系統(tǒng)平衡,保護(hù)生物的多樣化。除此之外,對(duì)于城市以及風(fēng)景區(qū)等沿河區(qū)域,建設(shè)護(hù)岸工程還必須符合相應(yīng)景觀規(guī)劃的要求。
二、生態(tài)護(hù)岸的防護(hù)原理
在水域相對(duì)開闊, 水流較緩, 河道水位變化不大的河段可以采用植物的根、莖( 枝) 或整體作為生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)的主體元素對(duì)河岸進(jìn)行防護(hù)。這種防護(hù)方式將植物的根、莖( 枝) 或整體按一定方式和方向排列插扦、種植或掩埋在邊坡的不同位置, 在植物群落生長(zhǎng)和建群過程中, 植物的根系在土中錯(cuò)綜盤結(jié),使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與根系的復(fù)合材料, 加固和穩(wěn)定邊坡。
然而,在水流較急、岸坡坡度較陡的河段,植物根系無法控制土體深層滑動(dòng), 若植物根系延伸范圍內(nèi)無穩(wěn)定的巖土層,則其防護(hù)作用便不明顯,需結(jié)合圬工進(jìn)行河岸防護(hù)。采取圬工防護(hù)措施對(duì)減輕護(hù)岸修建初期的不穩(wěn)定性效果很好, 其深層錨固措施對(duì)邊坡的加固作用非常有效。隨著時(shí)間的推移,混凝土的老化, 鋼筋的腐蝕,材料強(qiáng)度會(huì)降低,圬工防護(hù)與加固效果也越來越差。而隨著植物的生長(zhǎng)和繁殖, 生物量的增加, 植物措施在減輕坡面不穩(wěn)定性和防治侵蝕方面的作用會(huì)越來越大。因此,植物措施與圬工措施相結(jié)合,發(fā)揮二者各自的優(yōu)點(diǎn),在保證邊坡穩(wěn)定的同時(shí),起到生態(tài)修復(fù)作用,達(dá)到人類活動(dòng)與自然環(huán)境相和諧的目的。
三、生態(tài)護(hù)岸在城市河道綜合治理中的應(yīng)用
1、自然原型護(hù)岸
自然原型護(hù)岸采用種植植被保護(hù)河岸、保持自然堤岸特性的護(hù)岸。主要采用喬灌混交,發(fā)揮喬木與灌木的自身生長(zhǎng)特性,充分利用高低錯(cuò)落的空間和光照條件,以達(dá)到最佳郁閉效果。同時(shí)利用植物舒展而發(fā)達(dá)的根系穩(wěn)固堤岸,增強(qiáng)其抵抗洪水、保護(hù)河堤的能力。其優(yōu)點(diǎn)是純天然,無任何污染,投資較省,且施工方便。缺點(diǎn)是抵抗洪水的能力較差,抗沖刷能力不足。在日常水位線以下種植植物難度較大,品種的選擇亦較關(guān)鍵,否則很難保證植物的存活。因此,適用于流速不快、流量較小、沖刷能力較弱的鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)河道。河床過水?dāng)嗝孑^小。
2、土工材料復(fù)合種植基
(1)鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植基。鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植主要由鍍鋅或噴塑鐵絲網(wǎng)裝碎石、肥料及種植土組成。鍍鋅鐵絲網(wǎng)容易銹蝕,在河道護(hù)坡方面一般不宜選用,而應(yīng)選用耐銹蝕的噴塑鐵絲網(wǎng)籠。鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植基一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是它比較適合于流速大的河道,抗沖刷能力強(qiáng)、整本性好、適應(yīng)地基變形能力強(qiáng),避免了預(yù)制的混凝土塊體護(hù)坡的整體性差和現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡與模袋混凝土護(hù)坡適應(yīng)地基變形能力差的弱點(diǎn),同時(shí)又能滿足生態(tài)型護(hù)坡的要求,即使進(jìn)行全斷面護(hù)砌,生物與微生物都能照樣生存。國(guó)外在這方面已有較多工程實(shí)例。鐵絲網(wǎng)籠可以做成不同形狀,既可以用作護(hù)坡,又可以做成砌體擋土墻。
(2)土工材料固土種植基。土工材料固土種植基可分為土工網(wǎng)墊固土種植基、土工格柵土種植基、土工單元固土種植基等多種形式。
土工網(wǎng)墊固土種植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的網(wǎng)墊和種植土、草籽等組成。固土網(wǎng)墊是由多層非拉伸網(wǎng)和雙向拉伸平面網(wǎng)組成,在多層網(wǎng)的交接點(diǎn)經(jīng)熱熔后粘接,形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)墊。該網(wǎng)墊質(zhì)地疏松、柔韌,有合適的高度和空間,可充填并存儲(chǔ)土壤和沙粒。植物的根系可以穿過網(wǎng)孔均衡生長(zhǎng),長(zhǎng)成后的草皮可使網(wǎng)墊、草皮、泥土表層牢固地結(jié)合在一起。固土網(wǎng)墊一般可由人工鋪設(shè),植物種植一般采用草籽加水力噴草技術(shù)完成。
土工格柵固土種植基主要是土工格柵進(jìn)行土體加固,并在邊坡上植草固土。土工格柵是以聚丙烯、高密度聚乙烯為原料,經(jīng)擠壓、拉伸而成,有單向、雙向土工格柵之分。設(shè)置土工格柵,增加了土體摩阻力,同時(shí)土體中的孔隙水壓力也迅速消散,所以增加了土體整體穩(wěn)定和承載力。而且,由于格柵的錨固作用,抗滑力矩增加,草皮生根后草、土、格柵形成一體,更加提高了邊坡的穩(wěn)定性。
3、石材護(hù)岸
石材是大自然中存在最多的天然材料, 其形狀有條狀的或者是立方體狀的, 也有不規(guī)則形狀的。在護(hù)岸工程中,石頭可以無規(guī)劃地堆放,也可以有規(guī)劃的堆砌,可以放置在石籠中再堆砌,也可以與水泥混凝土混合壘砌。巖石的相對(duì)密度范圍為2 000~ 3 000 kg/ m3 。在護(hù)岸保護(hù)中具有成本低廉、來源廣泛、抗沖刷能力強(qiáng)、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)。此外, 其粗糙的表面還可以為微生物提供附著場(chǎng)所, 石頭與石頭之間也可以成為水生植物和魚兒等水生動(dòng)物的生存空間。
(1)石積護(hù)岸
石積護(hù)岸是天然石材( 如卵石、礫石、流石等) 堆積而成的護(hù)岸結(jié)構(gòu),其堆積方法可配合周圍的景觀制定。石材之間的空隙可作為天然魚巢,為多種魚類提供棲息和繁衍場(chǎng)所,也為水生植物提供了生存空間,從而大大增加了水體及水陸交錯(cuò)帶的生物多樣性。對(duì)于有行航功能的河道可在正常水位以下采用干砌石斷面, 正常水位以上再采用自然石堆積成斜坡, 這樣既能削減行波對(duì)岸坡的沖刷, 又能增加水生生物的生存空間,有利于岸坡保護(hù)和生態(tài)環(huán)境的改善。該護(hù)岸結(jié)構(gòu)一般適用于坡度比為( 1 :3) ~ ( 1:5) 的緩流水體。
(2)石張護(hù)岸
石張護(hù)岸一般為低水位護(hù)岸, 主要是從生態(tài)角度考慮, 以恢復(fù)水陸交錯(cuò)帶的多種生物為目的, 坡底用天然石材壘砌, 既可為水生生物提供棲息場(chǎng)所, 又可加固堤防; 坡面采用木樁和各種框架加固, 并覆有植被網(wǎng), 種植護(hù)坡草皮。該類護(hù)坡具有穩(wěn)定性好、耐洪水沖刷、景觀性強(qiáng)的特點(diǎn)。
(3)石羽口護(hù)岸
石羽口護(hù)岸一般適用于高水位、對(duì)護(hù)岸強(qiáng)度要求高的護(hù)岸,坡底也是采用天然石材或切割石材壘砌,以保證護(hù)坡的穩(wěn)定性和安全性。上部用框架和木樁護(hù)面, 框架內(nèi)嵌有礫石或卵石,利用礫石或卵石間的縫隙種植護(hù)坡植物。坡面上部一般種植景觀草皮。是融合親水性、景觀性、凈水功能為一體的生態(tài)型護(hù)岸結(jié)構(gòu)。
利用生物技術(shù)進(jìn)行護(hù)岸是河流生態(tài)環(huán)境整治工程的重要組成部分和發(fā)展趨勢(shì)。生態(tài)護(hù)岸技術(shù)集水土保持、生態(tài)修復(fù)、水質(zhì)凈化于一體,既改善了河道的生態(tài)環(huán)境、發(fā)揮生態(tài)效益,又滿足了人們近水、親水、賞水的需求,為促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利的生態(tài)環(huán)境條件。
參考文獻(xiàn):
1 概述
長(zhǎng)期以來,河道邊坡防護(hù)主要關(guān)注邊坡穩(wěn)定性和防汛、排澇功能,較少考慮硬質(zhì)化護(hù)坡對(duì)河道生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的巨大負(fù)面影響,以及人們對(duì)城鎮(zhèn)水系景觀美化的需求。在大力倡導(dǎo)人與自然和諧相處的今天,河道生態(tài)問題倍受關(guān)注,把城市河道融入和諧自然的呼聲日漸增高,國(guó)內(nèi)許多大城市的水利建設(shè)開始從都市水利發(fā)展向生態(tài)水利轉(zhuǎn)化,各種新技術(shù)、新工藝逐步應(yīng)用在河道整治工程中。生態(tài)格網(wǎng)工藝便較好地實(shí)現(xiàn)了工程結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合,在上海地區(qū)內(nèi)河整治中廣泛應(yīng)用。
生態(tài)格網(wǎng)是將抗腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度的低碳高鍍鋅鋼絲、鋁合金涂層鋼絲或包覆聚氯乙烯(PVC)的以上同質(zhì)鋼絲,經(jīng)過專用機(jī)械編織成絞合狀、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片,再根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求裁剪、加強(qiáng)、制作而成的不同規(guī)格的網(wǎng)制品。常見的有網(wǎng)箱、護(hù)墊、網(wǎng)兜、植被掛網(wǎng)、加筋網(wǎng)籠等,廣泛應(yīng)用于江河湖海護(hù)坡、護(hù)岸、交通工程、水土保持等領(lǐng)域。
2 生態(tài)護(hù)岸技術(shù)分析
2.1 定義
生態(tài)護(hù)岸應(yīng)是“既滿足河道的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),又利于河道恢復(fù)生態(tài)平衡”的系統(tǒng)工程。既體現(xiàn)人對(duì)自然的要求,即人們?yōu)榱松鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和安全改造自然;又反映了人們對(duì)自然的尊重,即改造自然但不破壞自然的平衡,二者結(jié)合體現(xiàn)了“人水和諧”理念。
2.2 分類
1) 全系列生態(tài)護(hù)岸:從坡腳至坡頂依次種植沉水植物、浮葉植物、挺水植物、濕生植物(喬、灌、草)等一系列護(hù)坡植物,形成多層次生態(tài)防護(hù),兼顧生態(tài)功能和景觀功能。主要應(yīng)用在那些出現(xiàn)表層土壤侵蝕、植被稀少、景觀要求較高的河段。
2)土壤生物工程護(hù)岸:采用生命力較強(qiáng)的植物根、莖(桿)或完整的植物體作為結(jié)構(gòu)的主要元素,按一定的方式、方向和序列將它們扦插、種植或掩埋在邊坡的不同位置,在植物生長(zhǎng)過程中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和加固,控制水土流失和實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)。這類護(hù)坡養(yǎng)護(hù)要求低、費(fèi)用低廉、景觀效果較好。一般運(yùn)用在土壤侵蝕較嚴(yán)重、土質(zhì)松散、景觀要求較低的郊區(qū)河段。
3)新型材料生態(tài)護(hù)岸:新型材料生態(tài)護(hù)岸技術(shù)是工程材料與工程結(jié)構(gòu)結(jié)合的產(chǎn)物,其技術(shù)核心是通過以生態(tài)網(wǎng)格、綠化混凝土、土工模袋、連鎖塊等作為植被生長(zhǎng)的基質(zhì)材料,達(dá)到對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)的目的。該技術(shù)主要用于修復(fù)那些侵蝕非常嚴(yán)重,出現(xiàn)整體滑塌的河道、航道,生態(tài)格網(wǎng)護(hù)墊護(hù)岸就屬于該類護(hù)岸。
3 生態(tài)格網(wǎng)工藝特點(diǎn)
3.1 生態(tài)性優(yōu)勢(shì)
生態(tài)格網(wǎng)工藝在保護(hù)岸坡的同時(shí)也恢復(fù)了生態(tài)平衡,網(wǎng)墊間的空隙可實(shí)現(xiàn)水土交換,空隙內(nèi)沉積的土體為植物的生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件,也為水中生物創(chuàng)造了生存環(huán)境,從而改善和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。
3.2 結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢(shì)
1)整體性:?jiǎn)卧浠\與隔片、箱籠之間均用同質(zhì)材料綁扎連接,大面積連續(xù)組裝,不設(shè)縫,整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。
2)柔韌性:試驗(yàn)資料表明生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)(填滿塊石后)受壓達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)能承受相當(dāng)大的變形,生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度達(dá)300~400t/,抗拉強(qiáng)度達(dá)到495N/以上。因此,在地基有不均勻沉陷或遇地震等突發(fā)性災(zāi)害時(shí),結(jié)構(gòu)自身能進(jìn)行適應(yīng)性的微調(diào),達(dá)到新的平衡,整體結(jié)構(gòu)不會(huì)遭到破壞。
3)透水性:生態(tài)格網(wǎng)內(nèi)填充塊石之間存在空隙,地表水一旦滲入墻后土體,則可通過網(wǎng)箱較快排出,從而減小墻體后的地下水壓力。
4)抗風(fēng)浪、防沖刷:生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)的防沖系數(shù)是一般拋石防護(hù)工程的兩倍,其空隙結(jié)構(gòu)可破壞浪壓力造成的真空,退浪時(shí)不會(huì)形成真空吸力。
3.3 經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)
1)宏觀分析―工程結(jié)構(gòu)的耐久性:經(jīng)驗(yàn)證明,采用高鍍鋅低碳鋼絲使用壽命可達(dá)40-50年,如果在外表加涂高分子樹脂?;蚴褂娩X鋅合金鋼絲,使用壽命更加長(zhǎng)久。生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)使工程循環(huán)建設(shè)周期延長(zhǎng),從宏觀上節(jié)約了開支。
2)微觀分析―造價(jià)經(jīng)濟(jì):生態(tài)格網(wǎng)防護(hù)工程塊石填充物在有條件的地區(qū)可以就地取材,也可以采用粗加工的小塊石或拆下的舊砼碎塊,只要能滿足抗風(fēng)化,具有高強(qiáng)度即可。
另外,生態(tài)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對(duì)地基處理要求較其他結(jié)構(gòu)低,因而在土質(zhì)、地基較差的地段,可以大大節(jié)約地基處理費(fèi)用,并且養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單,工程速度快,因而造價(jià)明顯低于混凝土及漿砌塊石結(jié)構(gòu)。
4 工程實(shí)例―淀浦河河道綜合整治工程
4.1 基本情況
淀浦河是黃浦江主要支流之一,西起淀山湖,東至黃浦江,全長(zhǎng)45.6km,屬市管河道,其主要功能定位是防汛排澇、水資源調(diào)度、內(nèi)河航運(yùn)和生態(tài)環(huán)境。在《上海市水景觀規(guī)劃》中,淀浦河為主體景觀水系框架中重要的一條,定位為“淀浦河景觀走廊”水道,是上海市“五廊”水道之一。
本次整治范圍從朱泖河到淀浦河西閘,整治河道長(zhǎng)度4.6公里,這一段水面寬闊,水質(zhì)良好,具有典型的江南水鄉(xiāng)特色,旅游資源豐富。因此,其護(hù)坡結(jié)構(gòu)必須注重防汛除澇安全又要兼顧生態(tài)景觀建設(shè)。工程共新建護(hù)岸6.4公里,近三分之二采用了生態(tài)格網(wǎng)護(hù)岸。原狀河道由于長(zhǎng)期受船行波及風(fēng)浪侵蝕,多處護(hù)岸出現(xiàn)破損,無護(hù)岸段水土流失嚴(yán)重。
4.2 斷面設(shè)計(jì)
綜合考慮工程的性質(zhì)、防護(hù)目的、地形、水文、地質(zhì)條件以及堤防的重要等級(jí),采用了素砼格梗結(jié)合生態(tài)格網(wǎng)護(hù)墊、網(wǎng)箱結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)斷面如下圖。
該護(hù)岸自河底以1:3邊坡至2.30m高程,在2.30m高程設(shè)3.00m寬平臺(tái),種植水生植物,然后以1:3坡度向上至3.30m高程,在2.30m高程坡腳處設(shè)置石籠格埂,在2.30m高程至3.30m高程船行波沖刷范圍內(nèi)采用網(wǎng)格石籠護(hù)坡,在3.30m以上設(shè)3.0m寬的條石路面人行通道。在3.30m~4.20m植草護(hù)坡進(jìn)行綠化,防止水土流失。
為確保工程質(zhì)量,各參建單位共同研究,制定了生態(tài)石籠驗(yàn)收評(píng)定辦法。材料要求:鋼絲鋅層含量Φ2.7mm≥250g/、抗拉強(qiáng)度≥400Mpa、延伸率≥12%;聚酯膜包裹層抗拉強(qiáng)度≥15Mpa、延伸率≥160%;填充塊石應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐風(fēng)化,粒徑70~250mm石料所占比例不小于80%,其余為較小粒徑碎石填充;石籠容重≥1.8t/m³。
4.3 施工流程
施工圍堰整理邊坡石籠護(hù)腳鋪設(shè)土工布、碎石墊層鋪設(shè)網(wǎng)墊、架設(shè)拉筋機(jī)械填充塊石并人工整理綁扎網(wǎng)蓋素砼格梗防汛通道種植水生植物拆除圍堰陸域整坡綠化
網(wǎng)墊是在工廠制作半成品,在工地進(jìn)行組裝成型、填石、封蓋等步驟,合理的配給機(jī)械與人工的比例可以在控制施工質(zhì)量的情況下使施工速度達(dá)到最優(yōu)化。
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生態(tài)水利工程保護(hù)和尊重自然環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙重目的。在環(huán)境日益惡化的今天,只有認(rèn)識(shí)到水利河道與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系,才能在河道治理中充分的應(yīng)用到生態(tài)水利。
一、生態(tài)堤防建設(shè)概述
1生態(tài)堤防的含義
生態(tài)堤防是指恢復(fù)后的自然河岸或具有自然河岸水土循環(huán)的人工堤防。主要是通過擴(kuò)大水面積和綠地,設(shè)置生物的生長(zhǎng)區(qū)域,設(shè)置水邊景觀設(shè)施,采用天然材料的多孔性構(gòu)造等措施來實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)堤防建設(shè)。在實(shí)施過程中要尊重河道實(shí)際情況,根據(jù)河岸原生態(tài)狀況,因地制宜,在此基礎(chǔ)上稍加“生態(tài)加固”,不要作過多的人為建設(shè)。
2生態(tài)堤防建設(shè)的必要性
原來河道堤防建設(shè),僅是加固堤岸、裁彎取直、修筑大壩等工程,滿足了人們對(duì)于供水、防洪、航運(yùn)的多種經(jīng)濟(jì)要求。但水利工程對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)可能造成不同程度的負(fù)面影響:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形態(tài)直線化,河道橫斷面幾何規(guī)則化,河床材料的硬質(zhì)化;二是自然河流的非連續(xù)化,包括筑壩導(dǎo)致順?biāo)鞣较虻暮恿鞣沁B續(xù)化,筑堤引起側(cè)向的水流聯(lián)通性的破壞。
3生態(tài)堤防的作用
生態(tài)堤防在生態(tài)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中具有多種功能,主要表現(xiàn)在:
成為通道,具有調(diào)節(jié)水量、滯洪補(bǔ)枯的作用。堤防是水陸生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部及相互之間生態(tài)流流動(dòng)的通道,豐水期水向堤中滲透儲(chǔ)存,減少洪災(zāi);枯水期儲(chǔ)水反滲入河或蒸發(fā),起著滯洪補(bǔ)枯、調(diào)節(jié)氣候的作用。傳統(tǒng)上用混凝土或漿砌塊石護(hù)岸,阻隔了這個(gè)系統(tǒng)的通道,就會(huì)使水質(zhì)下降;
過濾的作用,提高河流的自凈能力。生態(tài)河堤采用種植水中植物,從水中吸取無機(jī)鹽類營(yíng)養(yǎng)物,利于水質(zhì)凈化。
能形成水生態(tài)特有的景觀。堤防有自己特有的生物和環(huán)境特征,是各種生態(tài)物種的棲息地。
4生態(tài)堤防建設(shè)效益
生態(tài)堤防建設(shè)改善了水環(huán)境的同時(shí),也改善了河道生態(tài)、水資源和居住條件,并強(qiáng)化了文化、體育、休閑設(shè)施,使河道交通功能、河道防洪等再上新的臺(tái)階,對(duì)于優(yōu)化河道環(huán)境,提升河道形象,改善投資環(huán)境,拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),擴(kuò)大對(duì)外開放,都將產(chǎn)生直接影響。
二、堤防建設(shè)的生態(tài)理由
堤防是水陸生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部及相互之間生態(tài)流流動(dòng)的通道,以往堤防建設(shè)大多采用人工混凝土河堤或漿砌石垂直斷面型式河堤,只考慮了泄洪排水功能,基本沒考慮生態(tài)功能,為保護(hù)河道安全,河堤逐年加高,河流完全被人工化、渠道化,人工與自然比例不協(xié)調(diào)。從而伴隨著堤防建設(shè)的不斷推進(jìn),生態(tài)理由也不斷出現(xiàn)。
1對(duì)天然河道裁彎取直
天然河流是蜿蜒彎曲、分叉不規(guī)則的,寬窄不一、深淺各異,在以往的堤防建設(shè)中,過多地強(qiáng)調(diào)“裁彎取直”,堤線布置平直單一,使河道的形態(tài)不斷趨于直線化,岸坡坡腳附近的河床深潭一般也被填平,深潭、淺灘不復(fù)存在,導(dǎo)致整個(gè)河道斷面變?yōu)橐?guī)則的矩形或組合梯形斷面,使河道斷面失去了天然的不規(guī)則化形態(tài),從而轉(zhuǎn)變了原有河道的水流流態(tài),對(duì)水生生物產(chǎn)生不良影響。
2追求保護(hù)面積的最大化
以往的堤防設(shè)計(jì)追求最大的保護(hù)面積,堤線緊靠岸坡坡頂布置,導(dǎo)致河槽變窄,河漫灘不復(fù)存在,從而失去了原有天然河道的開放性,使生物的生長(zhǎng)發(fā)育失去了棲息環(huán)境。
3現(xiàn)場(chǎng)施工無序
堤防施工對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,主要表現(xiàn)在施工時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)、料場(chǎng)、棄渣場(chǎng)的簡(jiǎn)單處理。工程竣工后,施工現(xiàn)場(chǎng)的施工道路沒有恢復(fù)到施工前的狀態(tài),道路邊坡、陡坎未能進(jìn)行必要的防護(hù)處理,引起岸坡沖刷失穩(wěn)。護(hù)岸施工時(shí)修筑的圍堰沒能及時(shí)清除,導(dǎo)致水土流失,河床淤積。料場(chǎng)、棄渣場(chǎng)使用后,缺少必要的整治和生態(tài)修復(fù),導(dǎo)致場(chǎng)地溝壑縱橫、土壤、雜亂無章,引起水土流失,破壞了原有的生態(tài)環(huán)境。
4對(duì)岸坡的硬質(zhì)化處理
對(duì)岸坡的處理,以往一般多采用“硬處理”,也就是采用大片的干砌石、漿砌石或混凝土護(hù)坡,忽視生態(tài)防護(hù)措施的研究和應(yīng)用。護(hù)岸是水陸生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部及相互之間生態(tài)流流動(dòng)的通道,阻隔了這個(gè)系統(tǒng)的通道,就會(huì)使水質(zhì)下降。岸坡防護(hù)工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響最大,因?yàn)樗戇^渡地帶是水生植物的發(fā)育地,是水生動(dòng)物的棲息、產(chǎn)卵、覓食地,所以對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響尤為嚴(yán)重。
三、解決堤防生態(tài)理由的策略
要徹底解決目前堤防建設(shè)中的生態(tài)理由,重視生態(tài)堤防的設(shè)計(jì)和施工是極其重要的。下面從設(shè)計(jì)、施工等角度談幾點(diǎn)解決生態(tài)理由的策略。
1堤線和堤型的選擇
堤線的布置要因地制宜,應(yīng)盡可能保留江河湖泊的自然形態(tài),保留或恢復(fù)其蜿蜒性或分汊散亂狀態(tài),即保留或恢復(fù)濕地、河灣、急流和淺灘。在有條件的地方盡可能使堤線離開岸坡坡頂,一方面可保證足夠的行洪斷面和堤身的穩(wěn)定,另一方面也可保持岸坡的天然形態(tài)并保護(hù)岸坡的天然植被。
選擇堤型時(shí),要結(jié)合場(chǎng)地及周圍環(huán)境因素,通過多方案比較擇優(yōu)選用。堤型的選擇原則除滿足工程滲透穩(wěn)定和滑動(dòng)穩(wěn)定等安全條件外,還應(yīng)結(jié)合生態(tài)保護(hù)或恢復(fù)技術(shù)要求,盡量采用當(dāng)?shù)夭牧虾途徠拢瑸橹脖簧L(zhǎng)創(chuàng)造條件,保持河流的側(cè)向聯(lián)通性。筑堤材料宜優(yōu)先選用當(dāng)?shù)夭牧?,一般多采用比較生態(tài)的土堤堤型,以便于堤坡的植草綠化,使堤內(nèi)外生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào),避開過多地采用直立的鋼筋混凝土和漿砌石堤型,這些堤型與周圍環(huán)境欠協(xié)調(diào),同時(shí)在一定程度也影響堤內(nèi)外的空氣交換。
2河流斷面設(shè)計(jì)
自然河流的縱、橫斷面顯示出多樣性的變化,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到淺灘與深潭相間。
3岸坡的防護(hù)
盡可能保持岸坡的原來形態(tài),盡量不破壞岸坡的原生植被,局部不穩(wěn)定的岸坡可局部采用工程措施加以處理,避開大面積削坡,導(dǎo)致全堤段岸坡斷面統(tǒng)一化;盡可能少用單純的干砌石、漿砌石或混凝土護(hù)坡,宜采用植物護(hù)坡,在坡面種植適宜的植物,達(dá)到防沖固坡的目的,河道坡岸植物重要的功能之一就是保持土壤,即固土護(hù)坡。在河岸坡面上的侵蝕一般包括3個(gè)基本過程:
(1)坡面土壤表層被雨水濺蝕、動(dòng)物踩踏或機(jī)械耕作后疏松和破壞。(2)疏松土壤被坡面徑流沖刷和搬運(yùn)。
(3)滑坡或崩塌導(dǎo)致的塊體運(yùn)動(dòng)。從上游侵蝕到下游沉積,不同的立地條件表現(xiàn)不同的侵蝕方式。最終土壤流失是侵蝕力和土壤抗侵蝕力相互作用的結(jié)果,坡岸植物通過機(jī)械效用和水文效用減弱侵蝕力或增強(qiáng)抗侵蝕力而保持土壤;盡可能保護(hù)岸坡坡腳附近的深潭和淺灘,這是河床多樣化的表現(xiàn),為生物的生長(zhǎng)提供棲息場(chǎng)所,增加與生物的和諧性。
4對(duì)已建堤防作必要的生態(tài)修復(fù)
由于認(rèn)識(shí)和技術(shù)的局限性,以往修筑的一些堤防,尤其是河道堤防對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響是存在的,可以采用必要的補(bǔ)救措施,盡可能減少或消除對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。以“修”復(fù)為主,杜絕“整改”,盡量不破壞河岸原有的植被。
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在河流生態(tài)系統(tǒng)中,河岸護(hù)坡是水體與陸地聯(lián)系的重要紐帶,傳統(tǒng)的護(hù)坡多采用漿砌塊石、干砌塊石及混凝土等硬質(zhì)護(hù)坡形式,阻隔了水體與陸地之間的水體交換。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,河湖水質(zhì)也日趨惡化,居民生活水平的日益提高對(duì)生活環(huán)境提出了更高的要求,與傳統(tǒng)護(hù)坡相比,植被護(hù)坡能夠防洪、排澇,而且通過植被根系的作用可以截留雨水、加固土壤,減少水土流失;同時(shí),可以通過有針對(duì)性的工程和生物補(bǔ)償措施,依靠大自然的自我修復(fù)能力,恢復(fù)已被破壞或局部破壞的生態(tài)環(huán)境,建立起新的生態(tài)平衡。
一、生態(tài)護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)
生態(tài)護(hù)坡是指在河道邊坡固定后在其表面種植植物,依靠植物根須來防止岸邊沙土的流失,從而減少邊坡的不穩(wěn)定性及抵御河水的侵蝕。在保護(hù)河道的同時(shí),生態(tài)護(hù)坡又能恢復(fù)水體的生態(tài)平衡。
河道生態(tài)護(hù)坡具有兩層含義:(1)河道護(hù)坡不僅僅要滿足防洪排澇的硬性要求,還應(yīng)讓其成為生態(tài)防護(hù)層以提供植物的生長(zhǎng);(2)河道護(hù)坡應(yīng)當(dāng)由多種植物、生物組成,能滿足構(gòu)建全面的生態(tài)體系,以維持生態(tài)平衡的要求。城區(qū)河道生態(tài)護(hù)坡應(yīng)當(dāng)在保障河道正常防洪排澇的作用下盡可能多的滿足生態(tài)平衡的要求。做到與城市周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),將河流生態(tài)系統(tǒng)與城區(qū)生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合,生物之間能夠保持能量、信息的充換,以保證城區(qū)及其周邊河道的生態(tài)關(guān)系能夠正常維持。相對(duì)于傳統(tǒng)河道護(hù)坡,在這種狀態(tài)下的生態(tài)河道護(hù)坡具有較為突出的優(yōu)點(diǎn)。
1、融為城區(qū)景觀的一部分
由于沒有采用混凝土或者砌塊石,而采用植被形式覆蓋在河道邊坡上,能消除傳統(tǒng)河道護(hù)坡生硬感覺,河道及其邊坡顯得和諧自然。在合理的規(guī)劃下,河道護(hù)坡可以被改造成城區(qū)中用于休閑的自然長(zhǎng)廊,以成為城區(qū)景觀的一部分。
2、修復(fù)水體污染
傳統(tǒng)河道護(hù)坡一般采用非自然的材料,特別是采用混凝土全斷面護(hù)砌的護(hù)坡形式,阻隔了水陸之間的水體交換,整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物鏈被斷開,使河道中的生物和微生物失去了賴以生存的條件,河道的自凈能力遭到破壞。生態(tài)護(hù)坡技術(shù)卻沒有這些缺點(diǎn),生態(tài)護(hù)坡能給水體生物提供生長(zhǎng)場(chǎng)所,隨著生物的數(shù)量及種類的增多,水體的自凈能力也將得到增強(qiáng),水質(zhì)將逐漸變好。
3、減少岸邊水土流失
由于河道岸邊遭受水流沖刷頻繁,水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。在生態(tài)護(hù)坡技術(shù)中,將種植大量植物。植物的根須深入土層中,形成多孔結(jié)構(gòu),從而對(duì)生物的生長(zhǎng)和沙土起到較好的保護(hù)作用。
4、改善居民生活環(huán)境
生態(tài)護(hù)坡使整個(gè)河道較好的恢復(fù)了原有的水邊環(huán)境,與傳統(tǒng)的護(hù)坡相比,減少了由傳統(tǒng)的硬質(zhì)護(hù)坡材料所帶來的對(duì)水邊環(huán)境的影響,增加了人們生活環(huán)境的色調(diào),給人帶來生趣盎然的感覺。
生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)原則
1、水力穩(wěn)定性原則
護(hù)坡的設(shè)計(jì)應(yīng)首先考慮滿足岸坡穩(wěn)定的要求。經(jīng)分析研究,岸坡的不穩(wěn)定性因素主要由岸坡面逐步?jīng)_刷、表層土滑動(dòng)以及深層滑動(dòng)所引起,因此,需要對(duì)影響岸坡穩(wěn)定的水力及土工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行研究,保證對(duì)護(hù)岸的設(shè)計(jì)滿足水力穩(wěn)定性原則。
生態(tài)原則
設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜,尊重當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識(shí),根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,保護(hù)不可再生資源,盡量使用當(dāng)?shù)夭牧?、植物和建材,建設(shè)與自然和諧相處、與周邊景觀環(huán)境相協(xié)調(diào)的水利工程,提高城鄉(xiāng)居民的生活質(zhì)量。
三、河道生態(tài)護(hù)坡關(guān)鍵技術(shù)及其生態(tài)功能
1、生態(tài)袋護(hù)坡
生態(tài)袋護(hù)坡,是將由聚乙稀、聚丙稀等高分子材料制成土工網(wǎng)袋、袋內(nèi)填充植土、草籽等。生態(tài)袋之間采用連接扣相連,層疊鋪在岸坡上。植物的根系可以穿過其間,整齊、均衡地生長(zhǎng)。長(zhǎng)成后的草皮使網(wǎng)袋、草皮、泥土表面牢固地聯(lián)接在一起。由于植物根系可伸入地表以下30~50 cm,形成了一層堅(jiān)固的綠色復(fù)合保護(hù)層,保護(hù)層可以經(jīng)受高水位、大流速的沖刷(2 d 內(nèi)可以經(jīng)受3~4 m/s,4~5 h內(nèi)可以經(jīng)受5~6 m/s )。這種護(hù)坡不僅施工簡(jiǎn)便,減少環(huán)境污染,且可大幅降低工程造價(jià)。
2、植物護(hù)坡
植物護(hù)坡通常是采用發(fā)達(dá)根系植物進(jìn)行固水保土、防止水土流失,并在滿足生態(tài)環(huán)境需要的同時(shí)進(jìn)行景觀造景,這類護(hù)坡接近于自然河岸護(hù)坡形態(tài),但由于植被的生長(zhǎng)需要一定的時(shí)間,護(hù)坡當(dāng)年對(duì)堤岸不能起到很好的防護(hù)作用,且遭遇長(zhǎng)期洪水侵襲下易遭受破壞,降低堤岸的防護(hù)效果。因此,植物護(hù)坡多適用于河流流速平緩、水位起伏較小,抗洪要求低的河道,對(duì)行洪流速超過3m/s的土堤迎水坡面以及有著洪水暴漲暴落特性的山區(qū)性河道均不適宜采用單純性的植物護(hù)坡來進(jìn)行堤岸的防護(hù)。
3、三維植被網(wǎng)護(hù)坡
主要的材料為植物、土工合成材料,通過兩者相結(jié)合組成具有一定活力的生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)。在河道邊坡種植植物,依靠植物的根須來固定沙土,加之土工材料的穩(wěn)定性,能大大增強(qiáng)土層的抗剪切強(qiáng)度。這種護(hù)坡比純粹的植物護(hù)坡要耐河水沖刷能力強(qiáng)許多,能抵抗洪水及暴雨的侵蝕。而土工合成材料采用黑色聚乙烯制成,在較寒冷的時(shí)節(jié)能為土壤保溫,有利于種子的萌發(fā),為植被創(chuàng)造生長(zhǎng)的條件。
4、植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡
生態(tài)混凝土主要由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土組成。多孔混凝土由水泥、粗骨料以及適量的細(xì)摻和料組成,其孔隙自構(gòu)件頂表面可蜿蜒通至地面,在季節(jié)性寒冷地區(qū),有利于排出和降低被保護(hù)土內(nèi)含水量,減少凍害破壞;生態(tài)混凝土中加入的保水材料,為植物提供必需的水分;表層土鋪設(shè)于生態(tài)混凝土表面,形成植被發(fā)芽空間,提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分,使很多植被草都能在植被型生態(tài)混凝土上很好地生長(zhǎng)。
5、連鎖式鋪面磚護(hù)坡
連鎖式鋪面磚護(hù)坡固土植基主要由連鎖式鋪面磚、表層土、草籽組成。連鎖式鋪面磚平鋪在1:2.5 的土坡上(根據(jù)計(jì)算當(dāng)坡比小于1∶2.06 時(shí)人落水后在連鎖式鋪面磚坡面上可保持穩(wěn)定并可攀爬上岸),每一塊體中央預(yù)留480 mm,的空洞,用以播種草籽和栽植水草。這種結(jié)構(gòu)對(duì)土坡起到了一定的錨固作用,并減少了土中水分的蒸發(fā)以及水流對(duì)草皮的沖蝕,草種生根后,草、土以及混凝土預(yù)制塊體聯(lián)成了一體,極大的提高了岸坡的穩(wěn)定性。
6、格賓護(hù)坡
格賓防護(hù)工程是一種將蜂巢形格賓網(wǎng)片組裝成箱籠,并裝入塊石、卵石或片石等填充料后連接成一體的一種新型護(hù)坡結(jié)構(gòu)形式,適用于高流速、沖蝕嚴(yán)重的河岸。格賓防護(hù)材料中構(gòu)成格網(wǎng)防護(hù)體系的鋼絲網(wǎng)屬柔性結(jié)構(gòu),具有一定的抗拉強(qiáng)度,填充料之間又充滿了空隙,因此對(duì)于不均勻沉降的自我調(diào)整性能極佳;同時(shí)填充料之間的縫隙有利于動(dòng)物棲息及植物的生長(zhǎng),極好的形成了一個(gè)抗沖刷性良好的生態(tài)防護(hù)體系。
三、結(jié)束語(yǔ)
隨著城市化建設(shè)步伐不斷加快,經(jīng)濟(jì)總量不斷提高,人們也開始逐漸重視生態(tài)環(huán)境問題。河道的在滿足防洪排澇的基本作用下,應(yīng)當(dāng)逐步發(fā)展生態(tài)護(hù)坡。河道生態(tài)護(hù)坡可以重建被人類活動(dòng)所破壞的河岸生態(tài)系統(tǒng),以此來維持水體中物種的多樣性,增強(qiáng)水體的自凈能力,抵御水土流失。且生態(tài)護(hù)坡應(yīng)與城區(qū)相互協(xié)調(diào),融入到城區(qū)的自然環(huán)境中,成為城區(qū)中一道獨(dú)特的風(fēng)景線。建設(shè)河道生態(tài)護(hù)坡能促進(jìn)城區(qū)河道生態(tài)系統(tǒng)地持續(xù)發(fā)展,有利于改善人類自身的生存環(huán)境。
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河道生態(tài)坡岸是一項(xiàng)綜合運(yùn)用工程力學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)和植物學(xué)的基本知識(shí),對(duì)坡岸進(jìn)行有效保護(hù)、形成植物或者工程與植物組成的護(hù)坡系統(tǒng)的護(hù)坡技術(shù)。其中,單純植物護(hù)坡形成的河岸景觀比較單一,有時(shí)密集生長(zhǎng)的護(hù)坡植物可能導(dǎo)致生物多樣性降低;復(fù)合式生物穩(wěn)定技術(shù)對(duì)河岸的穩(wěn)固作用最有效,護(hù)坡植物生長(zhǎng)良好,但成本和施工難度較高,且石籠、土工布等人工基質(zhì)可能影響植物群落的生長(zhǎng),降低生態(tài)效益。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,幾種生態(tài)護(hù)坡技術(shù)可以整合運(yùn)用,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),以獲得坡岸生態(tài)修復(fù)的最佳效果。
1生態(tài)河道坡岸的特點(diǎn)
生態(tài)護(hù)坡是利用活的植物或工程和植物形成的綜合坡面,滿足岸坡穩(wěn)定、生態(tài)和景觀功能,因而早期也稱為植被護(hù)坡。利用速生植物枝條作為主要護(hù)坡結(jié)構(gòu),固坡作用突出,具有近自然型、成本低、養(yǎng)護(hù)要求低、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),為我國(guó)各類邊坡的侵蝕控制和生態(tài)修復(fù)提供了新的技術(shù)和方法。生態(tài)河道坡岸不僅具有抵制水流沖蝕坡岸、保護(hù)坡岸土粒流失的傳統(tǒng)防護(hù)功能,而且融入了文化和生態(tài)等多方面的內(nèi)容,使其具有對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)和恢復(fù)功能,即改善環(huán)境功能。
2國(guó)內(nèi)外河道生態(tài)護(hù)坡現(xiàn)狀
2.1國(guó)外生態(tài)護(hù)坡技術(shù)
發(fā)達(dá)國(guó)家在護(hù)坡工程上對(duì)環(huán)境要素和植被應(yīng)用的認(rèn)識(shí)較早, 在護(hù)坡時(shí)更傾向于綜合考慮經(jīng)濟(jì)和維護(hù)環(huán)境平衡前提下的雙重效益。親水觀念是日本首先提出的,他們首先將生態(tài)護(hù)坡技術(shù)與公路建設(shè)同步進(jìn)行,取得了良好效果。
2.2國(guó)內(nèi)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)
我國(guó)在利用植物進(jìn)行護(hù)坡固土方面古代就有應(yīng)用,但認(rèn)識(shí)和研究生態(tài)護(hù)坡技術(shù)起步較晚。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),生態(tài)護(hù)坡技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域不斷發(fā)展。國(guó)內(nèi)的一些研究人員根據(jù)我國(guó)的護(hù)坡工程現(xiàn)狀,提出了許多以植被應(yīng)用為主的生態(tài)護(hù)坡方案。鄢俊討論了各種植草護(hù)坡方式的特點(diǎn)以及邊坡種草的一些關(guān)鍵技術(shù);季永興綜合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的生態(tài)護(hù)坡技術(shù),探討了不同材料的生態(tài)護(hù)坡的特點(diǎn)及其構(gòu)型。馮婷就天津的河道護(hù)坡情況,較早應(yīng)用三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)。
3河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)選擇
3.1護(hù)坡形式選擇
用于河道的岸坡防護(hù)主要有草皮鋪植防護(hù)、三維網(wǎng)防護(hù)、液壓噴播植草、生態(tài)型磚格植草、生態(tài)袋等形式??傮w而言,常用的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)類型基本可以分為二類:?jiǎn)渭兝弥脖蛔o(hù)坡和植物工程措施復(fù)合護(hù)坡技術(shù)。前者技術(shù)簡(jiǎn)單,成本低廉,養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便;后者不僅具有很好的防洪效能,而且具有較好的適應(yīng)性,同時(shí)其具有與環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)性,使人們的親水性得到更好的滿足。但對(duì)施工有相對(duì)較高的要求,需要進(jìn)行培訓(xùn),以使設(shè)計(jì)質(zhì)量要求得到保障。
總之,應(yīng)根據(jù)河道坡面地質(zhì)、土壤狀況、水位等情況,同時(shí)還要充分考慮到當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)、景觀效應(yīng)。如較緩、開闊的河坡部位、河灘地可直接用混播、單一栽植或混栽草皮和花草、多種喬冠草的復(fù)層種植形式;而在浪刷或風(fēng)化嚴(yán)重的陡坎、切嶺段等河道消險(xiǎn)段坡岸,應(yīng)在采取工程護(hù)砌后,結(jié)合植被種植施工。
3.2生態(tài)護(hù)坡植被選擇
在選擇護(hù)坡植被類型、植物品種和搭配前,應(yīng)對(duì)河道自然狀況、土質(zhì)、植被生長(zhǎng)特性特別是當(dāng)?shù)刈匀恢脖挥幸粋€(gè)較明確的認(rèn)識(shí)。從養(yǎng)護(hù)上看,應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)、抗逆性和觀賞性較好的多年生植被,多種草種混播、草皮與多年生草花、草本與灌木的搭配栽植可達(dá)到較好的生態(tài)和景觀效果。在護(hù)坡以上部位還可以種植更豐富的草花、灌木或藤蔓植物。在岸坡消漲區(qū)種植耐水灌木、各種水生植物和香根草等兩棲類植物。
4生態(tài)河道坡坡綠化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐
4.1生態(tài)袋植草試驗(yàn)段
生態(tài)袋護(hù)坡是一種植草結(jié)合土工的護(hù)坡技術(shù)。由于生態(tài)袋結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的水土交換能力,透水不透土,它允許水從袋體滲出,從而減少袋體的靜水壓力;植物根系能在袋與袋之間自由生成,把每個(gè)生態(tài)袋牢固的聯(lián)成一體,形成穩(wěn)定永久的生態(tài)邊坡。本次河道生態(tài)護(hù)坡試驗(yàn)位于南京秦淮新河上游消險(xiǎn)工程段,由船浪造成的陡坎,采用抗老化生態(tài)袋護(hù)坡,施工區(qū)域長(zhǎng)寬約500*15米。
4.1.1 施工工藝
1) 常水位以下,生態(tài)袋裝填砂土、中粗砂:粘土為8:2,常水位以上填充砂壤土。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定有機(jī)肥的種類和摻入量,現(xiàn)場(chǎng)按比例裝種植土及養(yǎng)料。
2)坡面整理及施工:坡面整理后,逐層平整堆疊生態(tài)袋。將生態(tài)袋按自下而上方向鋪設(shè)并壓實(shí)。每?jī)蓪由鷳B(tài)袋的鋪設(shè)位置呈品字形結(jié)構(gòu),用連接扣鎖緊。坡底最后用木樁圍擋。
用噴播法播種并覆膜,15天左右草籽發(fā)芽、花草生長(zhǎng)出土,初期要重視養(yǎng)護(hù)。隨著時(shí)間的延續(xù),日趨強(qiáng)壯的植被根系使邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及牢固性更強(qiáng)。
4.1.2草種的選擇:所植的植被,不但要能夠抵抗洪水水流淹沒沖蝕的能力,而且還要有較強(qiáng)的繁殖能力和有較發(fā)達(dá)的根系扎根于袋之間。本次草種選擇為高羊茅、狗牙根草種混播,在生態(tài)袋以上部位,考慮栽植灌木和草花地被,以豐富景觀效果。
4.1.3施工時(shí)間選擇:河道整治工程的護(hù)坡施工,與其他主要工程施工一樣,都要在枯水季節(jié)完成,以保障整個(gè)工程在下一個(gè)洪水期的安全性。植草施工一要考慮草籽發(fā)芽、生長(zhǎng)的自然環(huán)境,二要考慮播撒的草籽在洪水期來臨前,能夠長(zhǎng)出較發(fā)達(dá)的根系,防止被洪水沖刷帶走。因此,施工的時(shí)間選擇枯水季節(jié),水位以上,可選擇適當(dāng)季節(jié)栽植或播種。
4.2香根草護(hù)坡試驗(yàn)段
4.2.1基本情況
香根草是株叢緊密、從生、無芒、堅(jiān)韌、葉面平滑的多年生草本植物。具有耐澇、耐旱、耐瘠、耐火、生長(zhǎng)快等生物學(xué)特性,同時(shí)又具有優(yōu)良的護(hù)坡性能,它易種植、好管理、成本低、所形成地綠籬可有效地防治水土流失。是一種理想的護(hù)坡固土植物。
本施工段位于南京秦淮河及支流南河、一干河緩坡地及灘地部位,局部淹水期長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月以上。利用香根草的兩棲生長(zhǎng)和強(qiáng)大的固土特性,進(jìn)行護(hù)坡處理,取得良好效果。
4.2.2香根草種植施工
包括種植前選擇種苗、分苗,并剪去過長(zhǎng)的莖葉和根,地上部莖桿保留25±2CM,根部保留10±2CM;施工現(xiàn)場(chǎng)需進(jìn)行翻松、平整和開溝等處理。種植方式:株距15cm左右,行距80~100 cm,基本等高錯(cuò)位栽苗,但向排水方向略做傾斜,每穴平均6~10株,行間相互平行。4月中旬完成施工。種植后第一年根據(jù)情況及時(shí)補(bǔ)水和施肥;根據(jù)生長(zhǎng)情況在8月下旬至9月初營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期末剪割一次,地上部保留40-50CM;次年后一般不再需養(yǎng)護(hù),存活率要求在80%以上。
4.2.3護(hù)坡試驗(yàn)效果
6月中旬觀察,種苗返青率80%以上,存活率90%,生長(zhǎng)高度80cm以上;7、8月汛期淹水達(dá)1個(gè)半月,香根草生長(zhǎng)良好;9~10月份,生長(zhǎng)繁盛,平均高在100~150cm,每叢分檗15~20株。堤坡和灘地被完全覆蓋。結(jié)果表明,香根草在河道消漲地帶、土壤松軟河坡、河灘及石礫等地能夠表現(xiàn)出良好的生長(zhǎng)特性。與工程措施相比,采用香根草進(jìn)行岸坡防護(hù),經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益明顯,同時(shí)對(duì)控制河道違章具有明顯效果。
5結(jié)束語(yǔ)
生態(tài)護(hù)坡的發(fā)展在一定程度上反映了人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高。 生態(tài)護(hù)坡類型要充分考慮施工環(huán)境、堤岸坡度、土質(zhì)、水流情況以及植被情況,根據(jù)不同的環(huán)境要求制定相應(yīng)施工方案。另外,植被的選擇既要適應(yīng)環(huán)境生長(zhǎng)要求,還要考慮觀賞價(jià)值,使河道整治工程更容易得到市民的認(rèn)同,形成和諧親民的水環(huán)境。
參考文獻(xiàn):