摘要：生態(tài)護(hù)岸是一種集防洪、生態(tài)、景觀、自凈等效應(yīng)于一體的新型護(hù)岸技術(shù),是人與自然和諧發(fā)展的新要求,總結(jié)了生態(tài)護(hù)岸功能技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,介紹了生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的常用方法,以促進(jìn)河道生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：河流;生態(tài)護(hù)岸;功能;技術(shù)方法
生態(tài)護(hù)岸是利用植物或者植物與土木工程相結(jié)合,對(duì)河道坡面進(jìn)行防護(hù)的一種新型護(hù)岸形式。生態(tài)護(hù)岸集防洪效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、景觀效應(yīng)和自凈效應(yīng)于一體,代表著護(hù)岸技術(shù)的發(fā)展方向,目前,其越來越受到人們的關(guān)注[1]。
1生態(tài)護(hù)岸研究現(xiàn)狀
國外對(duì)生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的研究起步較早。日本在10年前就提出“親水”的概念,開展了“創(chuàng)造多自然型河川計(jì)劃”,河流采用多自然型河流治理法進(jìn)行整治,其主要采用植物堤岸、石頭及木材護(hù)底的自然河堤。歐洲許多國家在進(jìn)行護(hù)岸工程設(shè)計(jì)時(shí),非常注意沿岸的景觀與生態(tài)系統(tǒng),盡最大可能地參照采用天然狀態(tài)下的河海岸形式,避免以建筑物的形式去破壞自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡。荷蘭提出“給河流提供更多的空間”的口號(hào),他們認(rèn)為河岸堤防是河流自然系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分,是形成從河道水流到陸地的一種轉(zhuǎn)換,反之亦然,絕不能將兩者孤立起來[2]。
近年來,我國許多省市在生態(tài)護(hù)岸的研究上也做了許多嘗試,特別是在城市河道治理中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。上海市青浦區(qū)在章浜河整治中采取多種生態(tài)護(hù)岸形式并舉的方法,取得了良好的社會(huì)效益和生態(tài)效益;廣東省中山市岐江公園的棧橋式生態(tài)親水湖岸,在實(shí)現(xiàn)了水位變化較大的情況下,仍然具有親近人、生態(tài)和美的效果。
2生態(tài)護(hù)岸功能
2.1防洪效應(yīng)
河流本身就是水的通道,但隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,河流、湖泊大量發(fā)生萎縮,水面積不斷縮小,防洪問題顯得更加地突出。生態(tài)護(hù)岸作為一種更加高級(jí)的護(hù)岸形式,首先同樣要具備抵御洪水的能力。生態(tài)護(hù)岸的植被可以調(diào)節(jié)地表和地下水文狀況,使水循環(huán)途徑發(fā)生一定的變化。當(dāng)洪水來臨時(shí),洪水通過坡面植被大量地向堤中滲透儲(chǔ)存,削弱洪峰,起到了延滯徑流的作用。而當(dāng)枯水季節(jié)到來時(shí),儲(chǔ)存在大堤中的水反滲入河流中,對(duì)調(diào)節(jié)水量起到了積極的作用。同時(shí),生態(tài)護(hù)岸中大量采用根系發(fā)達(dá)的固土植物,其在水土保持方面又有很好的效果,使護(hù)岸的抗沖性能大大加強(qiáng)。
2.2生態(tài)效應(yīng)
大自然本身就是一個(gè)和諧的生態(tài)系統(tǒng),當(dāng)采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行堤岸防護(hù)時(shí),河道大量地被襯砌化、硬質(zhì)化,這固然對(duì)防洪起到了一定的積極作用,但同時(shí)對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的破壞也是顯而易見的,混凝土護(hù)坡將水、土體及其他生物隔離開來,阻止了河道與河畔植被的水氣循環(huán)。相反,生態(tài)護(hù)岸卻可以把水、河道與堤防、河畔植被連成一體,構(gòu)成一個(gè)完整的河流生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)護(hù)岸的坡面植被可以帶來流速的變化,為魚類等水生動(dòng)物和兩棲類動(dòng)物提供覓食、棲息和避難的場所,對(duì)保持生物多樣性也具有一定的積極意義。
2.3景觀效應(yīng)
生態(tài)護(hù)岸技術(shù)在國內(nèi)外被大量采用,從而改變了過去的那種“整齊劃一的河道斷面、筆直的河道走向”的靜態(tài)美,現(xiàn)在的生態(tài)大堤上建起了綠色長廊,昔日的碧水漪漪、青草漣漣的動(dòng)態(tài)美得以重現(xiàn),生態(tài)護(hù)岸順應(yīng)了現(xiàn)代人回歸自然的心理,并且為人們休憩、娛樂提供了良好的場所,提升了整個(gè)城市的品味。
2.4自凈效應(yīng)
生態(tài)護(hù)岸上種植于水中的柳樹、菖蒲、蘆葦?shù)人参?能從水中吸收無機(jī)鹽類營養(yǎng)物,其龐大的根系還是大量微生物吸附的良好介質(zhì),有利于水質(zhì)凈化,生態(tài)護(hù)岸營造出的淺灘、放置的石頭、修建的丁壩、魚道形成水的紊流,有利于氧從空氣中傳入水中,增加水體的含氧量,有利于好氧微生物、魚類等水生生物的生長,促進(jìn)水體凈化,使河水變得清澈、水質(zhì)得到改善。
3生態(tài)護(hù)岸技術(shù)方法
生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)從模糊到清晰、從單一到多樣化的過程。生態(tài)護(hù)岸是融現(xiàn)代水利工程學(xué)、生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科于一體的水利工程,十分有助于生物多樣性、河流水質(zhì)的改善,以及提供給人們一個(gè)見水、近水、親水的美好環(huán)境,重現(xiàn)大自然的勃勃生機(jī)。因此,生態(tài)護(hù)岸是現(xiàn)代河流治理的發(fā)展趨勢,是水利建設(shè)發(fā)展到一種相對(duì)高級(jí)形態(tài)的必然結(jié)果。各地應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際,因地制宜地選擇合適的河道治理方案[3-4]。根據(jù)護(hù)岸所采用材料的不同,一般生態(tài)護(hù)岸有以下幾種方式:
3.1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。
3.2自然型護(hù)岸
自然型護(hù)岸不僅種植植被,還采用石材、木材等天然材料,以增強(qiáng)堤岸的抗沖刷能力。如在日常水位線以下采用石籠、木樁或干砌塊石,其上筑一定坡度的土堤,斜坡上喬灌草相結(jié)合,固堤護(hù)岸。采用木樁、塊石等具有一定強(qiáng)度的材料保護(hù)坡腳,使整個(gè)護(hù)岸的抗沖刷能力大大提高。木樁、塊石間的縫隙為水草留下了生長的空間,同時(shí)也為魚、蝦等水生生物提供了棲息的場所。與自然原型護(hù)岸相比,自然型護(hù)岸投資較高,工程量加大,且干砌塊石與土體的結(jié)合并非十分緊密,整體穩(wěn)定性能較差,適用于各種有較大流速的區(qū)縣及鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)河道、都市景觀河道。
3.3復(fù)合型護(hù)岸
是在自然型護(hù)岸的基礎(chǔ)上采用混凝土、鋼筋混凝土等材料加強(qiáng)抗沖能力的一種新型生態(tài)護(hù)岸型式。復(fù)合型護(hù)岸常用的技術(shù)方法有以下幾種:
(1)纖維織物袋裝土護(hù)岸。由巖石坡腳基礎(chǔ)、礫石反濾層排水和編織袋裝土的坡面組成。如由可降解生物(椰皮)纖維編織物(椰皮織物)裝土,形成一系列不同土層或臺(tái)階岸坡,然后栽上植被。
(2)面坡箱狀石籠護(hù)岸法。將鋼筋混凝土柱或耐水圓木制成梯形箱狀框架,并向其中投入一些大的石塊,形成很深的魚巢。再在箱狀框架內(nèi)埋入柳枝、水楊枝等,并于鄰水側(cè)種蘆葦、菖蒲等水生植物,使其在縫中生長出繁茂、蔥綠的草木。
(3)高效三維網(wǎng)液壓噴播植草法。迎水坡面采用新型土工合成材料三維植被網(wǎng)墊植草護(hù)坡,利用液態(tài)播種原理,將植物種子或植物營養(yǎng)體經(jīng)前期處理后,與專用配料和水按比例拌和后,通過噴播機(jī)高壓泵的作用形成植被覆蓋。
(4)骨架內(nèi)植草法。通過混凝土框架對(duì)土質(zhì)進(jìn)行邊坡穩(wěn)定防護(hù)后,邊坡被分為若干塊狀結(jié)構(gòu),在每一框架結(jié)構(gòu)中種植不同品種的草種和灌木,進(jìn)行邊坡美化。
(5)植被型生態(tài)混凝土法。主要由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土組成。表層土鋪設(shè)在多孔混凝土表面,形成植被發(fā)芽空間,同時(shí)提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分。
(6)土壤固化劑法。固化劑是以水泥為主體摻入特殊的激發(fā)元素后制成的,其作用機(jī)理是固化劑中的水分子調(diào)節(jié)劑與土壤中的水分子形成化學(xué)鍵,對(duì)水分子有很強(qiáng)的吸附作用,利用土壤穩(wěn)定固化,填充土體孔隙,形成骨架結(jié)構(gòu),從而提高土壤的抗壓、抗?jié)B、抗折等性能指標(biāo)。
4參考文獻(xiàn)
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