摘要：河道護(hù)坡多為的漿砌石、混凝土等護(hù)坡方式，現(xiàn)在大部分河道已經(jīng)采用 生態(tài)護(hù)坡。下面對于河道生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)原則和實(shí)際應(yīng)用情況與傳統(tǒng)河道護(hù)坡的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。
關(guān)鍵詞： 生態(tài)護(hù)坡；植物護(hù)坡；三維植被網(wǎng)護(hù)坡
傳統(tǒng)的河道護(hù)坡：漿砌或干砌塊石護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡、預(yù)制混凝土塊體護(hù)坡。優(yōu)點(diǎn)：河道岸坡的穩(wěn)定性強(qiáng)，行洪排澇功能強(qiáng)，缺點(diǎn)：造價較高，維護(hù)難度較大，破壞自然環(huán)境和生態(tài)。
生態(tài)護(hù)坡：以植被草、土工材料綠化網(wǎng)、水力噴播植草、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基、土壤固化劑，混凝土連鎖塊結(jié)合植被草等方法，優(yōu)點(diǎn)：同時具備水利工程的功效和景觀“親水”、生態(tài)環(huán)保、建筑藝術(shù)等。
生態(tài)護(hù)坡的內(nèi)涵
生態(tài)護(hù)坡概念的內(nèi)涵：
一是河道護(hù)坡滿足防洪抗沖標(biāo)準(zhǔn)要求，要點(diǎn)是構(gòu)建能透水、透氣、生長植物的生態(tài)防護(hù)平臺。
二是河道護(hù)坡滿足邊坡生態(tài)平衡要求，即要建立良性的河坡生態(tài)系統(tǒng)，由高大喬木、低矮灌木、花草、魚巢、水草、動物沿灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體組成河坡立體生態(tài)體系。
生態(tài)護(hù)坡應(yīng)是“既滿足河道體系的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，又利于河道系統(tǒng)恢復(fù)生態(tài)平衡”的系統(tǒng)工程。前一個要素是人對自然的要求，即人們?yōu)榱松鐣?jīng)濟(jì)的發(fā)展和安全改造自然；后一個要素反映了人們對自然的尊重，即改造自然但不破壞自然的平衡。二者結(jié)合體現(xiàn)了“人與自然和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展”理念。
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)首先應(yīng)滿足岸坡穩(wěn)定的要求。岸坡的不穩(wěn)定性因素主要有：① 由于岸坡面逐步?jīng)_刷引起的不穩(wěn)定；② 由于表層土滑動破壞引起的不穩(wěn)定；③ 由于深層滑動引起的不穩(wěn)定。因此，應(yīng)對影響岸坡穩(wěn)定的水力參數(shù)和土工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)對護(hù)坡的水力穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。
2 生態(tài)原則
生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)應(yīng)與生態(tài)過程相協(xié)調(diào)，盡量使其對環(huán)境的破壞影響達(dá)到最小。這種協(xié)調(diào)意味著設(shè)計(jì)應(yīng)以尊重物種多樣性，減少對資源的剝奪，保持營養(yǎng)和水循環(huán)，維持植物生境和動物棲息地的質(zhì)量，有助于改善人居環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的健康為總體原則。主要包含以下三個方面：
A 當(dāng)?shù)卦瓌t。
設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜，在對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境充分了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)行與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境相和諧的設(shè)計(jì)。包括：①尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識；② 適應(yīng)場所自然過程，設(shè)計(jì)時要將這些帶有場所特征的自然因素考慮進(jìn)去，從而維護(hù)場所的健康；③ 根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，盡量使用當(dāng)?shù)夭牧�、植物和建材，使生態(tài)護(hù)坡與當(dāng)?shù)刈匀粭l件相和諧。
B保護(hù)與節(jié)約自然資源原則。
對于自然生態(tài)系統(tǒng)的物流和能流，生態(tài)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的解決之道有4條：①保護(hù)不可再生資源，不是萬不得已，不得使用；②盡可能減少能源、土地、水、生物資源的使用，提高使用效率；③利用原有材料，包括植被、土壤、磚石等服務(wù)于新的功能，可以大大節(jié)約資源和能源的耗費(fèi)；④盡量讓護(hù)坡處于良性循環(huán)中，從而使資源可以再生。
C回歸自然原則。自然生態(tài)系統(tǒng)為維持人類生存和滿足
其需要提供各種條件和過程，這就是所謂的生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)。著重體現(xiàn)在：① 自然界沒有廢物，每一個健康生態(tài)系統(tǒng)，都有完善的食物鏈和營養(yǎng)級，所以生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)使系統(tǒng)處于健康狀態(tài)；②邊緣效應(yīng)，在兩個或多個不同的生態(tài)系統(tǒng)邊緣帶，有更活躍的能流和物流，具有豐富的物種和更高的生產(chǎn)力，也是生物群落最豐富、生態(tài)效益最高的地段，河道岸坡作為水體生態(tài)與陸地生態(tài)之間的邊緣帶，在設(shè)計(jì)時應(yīng)充分考慮其邊緣效應(yīng)；③生物多樣性，保持有效數(shù)量的動植物種群，保護(hù)各種類型及多種演替階段的生態(tài)系統(tǒng)，尊重各種生態(tài)過程及自然的干擾，包括自然火災(zāi)過程、旱雨季的交替規(guī)律以及洪水的季節(jié)性泛濫。
生態(tài)護(hù)坡介紹
1 植物護(hù)坡
用發(fā)達(dá)根系植物進(jìn)行護(hù)坡固土優(yōu)點(diǎn)：既可以達(dá)到固土保沙，防止水土流失，又可以滿足生態(tài)環(huán)境的需要還可以進(jìn)行景觀造景。
案例：邯鄲市支漳河滏陽河植物護(hù)坡，以當(dāng)?shù)氐脑缡旌獭Ⅳ骞煞f等8種草本植物為護(hù)坡植物，河柳等灌木為迎水坡腳防浪林。
固土植物可根據(jù)該地區(qū)的氣候選擇較為適宜的植物品種，一般考慮以下條件：
A對土質(zhì)要求不高，適應(yīng)氣候條件強(qiáng)。耐酸、耐堿、耐寒冷、耐高溫、耐干旱等，生長能力強(qiáng)。
B根系發(fā)達(dá)，莖干低矮、枝葉茂盛、生長快、綠期長，能夠迅速覆蓋地表。
C生根性強(qiáng)，成活率高，并能夠吸收深層水分和養(yǎng)分，有效固土。
D價格低廉、管理粗放、無須養(yǎng)護(hù)、無病蟲害與雜草競爭性強(qiáng)。
植物護(hù)坡工程中，常用的植物主要有：高羊茅、多年生黑麥草、細(xì)弱翦股穎、無芒雀麥、草地早熟禾百脈根等；種草應(yīng)考慮混播。播種方法：人工種植或移植法。植物護(hù)坡缺點(diǎn)：護(hù)坡當(dāng)年易被雨沖刷形成深溝，護(hù)坡效果差，影響景觀。長期浸泡在水下、行洪流速超過3m/s的土堤迎水坡面和防洪重點(diǎn)地段(如河流彎道)不適宜植草護(hù)坡。
2 三維植被網(wǎng)護(hù)坡
三維植被網(wǎng)原先多用于山坡及高速公路路坡的保護(hù)，現(xiàn)在也開始被用于河道岸坡的防護(hù)。它是主要利用活性植物并結(jié)合土工合成材料，在坡面構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護(hù)系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進(jìn)行加固的一門新技術(shù)。根據(jù)岸坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域氣候等特點(diǎn)，在岸坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定的組合與間距種植多種植物，通過植物的生長達(dá)到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強(qiáng)度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高岸坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。土工網(wǎng)對減少岸坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量有較好的作用。
三維植被網(wǎng)護(hù)坡優(yōu)點(diǎn)：
綜合了土工網(wǎng)和植物護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)，起到了復(fù)合護(hù)坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達(dá)到30％以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達(dá)80％以上時能承受暴雨的沖刷。待植物生長茂盛時，能抵抗沖刷的徑流流速達(dá)6m/s，為一般草皮的2倍多。同時，由于土工網(wǎng)材料為黑色的聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進(jìn)種子發(fā)芽，有利于植物生長。
這種護(hù)坡形式雖然比單純植物護(hù)坡抗雨水沖刷效果好，但還不能完全應(yīng)用到堤防迎水坡面。以后又有進(jìn)一步發(fā)展，用混凝土、石籠等做成外框來增加坡面穩(wěn)定性，但還是難以 長時問抵御較大洪水侵蝕。
3 植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡
植被型生態(tài)混凝土由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細(xì)摻和料組成，是植被型生態(tài)混凝土的骨架。保水材料以有機(jī)質(zhì)保水劑為主，并摻入無機(jī)保水劑混合使用，為植物提供必需的水分。表層土鋪設(shè)于多孔混凝土表面，形成植被發(fā)芽空問，減少土中水分蒸發(fā)，提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分和防止草生長初期混凝土表面過熱。很多植被草都能在植被型生態(tài)混凝土上很好生長，實(shí)驗(yàn)過程中，紫羊毛、無芒雀麥表現(xiàn)出優(yōu)異的耐寒性能。
優(yōu)點(diǎn)：
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，使硬化和綠化完美結(jié)合。
具有較好的抗沖刷性能，上面的覆草具有緩沖性能。由于草根的“錨固”作用，抗滑力增加，草生根后，草、土、混凝土形成一體，更加提高了堤防邊坡的穩(wěn)定性，經(jīng)實(shí)測，對邊距45em的六角形綠化混凝土孔構(gòu)件，原重量30kg，長草生根后拔起力達(dá)到160kg。
多孔混凝土孔隙率高達(dá)40％以上，表面等效孔徑2cm～3cm，孔隙自構(gòu)件頂表面可蜿蜒通至地面，在堤防護(hù)坡工程中，受水位驟降的影響較��；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。
多孔混凝土具有較高透氣性，在很大程度上保持了被保護(hù)土與空氣間的濕、熱交換能力。
植被型生態(tài)混凝土構(gòu)件厚度與單塊幾何尺寸，可以按照《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286—98)有關(guān)規(guī)定計(jì)算。由于草根的“錨固”作用，將會使上述計(jì)算結(jié)果更加趨于安全。
北運(yùn)河生態(tài)護(hù)坡：堤坡為土坡，基底較為密實(shí)，河道為梯形復(fù)式斷面，邊坡小于l:3。
一般按20年一遇標(biāo)準(zhǔn)洪水設(shè)計(jì)，防沖流速1.2m/s，洪水不漫灘。采取的工程措施包括：(1)構(gòu)造適宜于生態(tài)的邊坡防護(hù)平臺；(2)在防護(hù)平臺上植草。
防護(hù)平臺 ：
在上游彎道頂沖部分采用植草混凝土磚防護(hù)坡面，順直段全部采用三維網(wǎng)護(hù)坡。坡腳全部采用魚巢磚和植草墻磚護(hù)底，以滿足防沖要求。
立體生態(tài)防護(hù)體系：
以根系生長深、能抗水流沖刷、耐粗放管理、節(jié)水、兼顧美觀等作為草種條件，選擇結(jié)縷草、野牛草、黑麥草等十幾種以及l(fā)2種野花做點(diǎn)綴。
