生态护坡及其在城市河道整治中的应用论文_黄山先

上海基安建筑工程有限公司 上海 201801

摘要:生态护坡,就是综合考虑“水安全、水环境、水资源、水景观”各方面的协调,在满足防洪、排涝等需求的同时,充分考虑生态效应,将河堤由过去的混凝土构筑物改造成适合生物生长的水体、土体、植物(或生物)相互涵养的仿自然状态的护坡。在科学技术飞速发展的今天,新型材料和新技术必将应用到河道护坡和护岸结构改造。本文介绍了目前几种主要的生态型护坡技术,结合实例分析了生态护坡及其在城市河道整治中的应用。

关键词:生态护坡;城市河道整治;应用

1 生态护坡概述

生态护坡是以原河道护坡为基础,创造生物良好性的生存环境和自然景观,在保证护坡具有安全性和耐久性的同时,兼顾护坡的环境效应和生物效应。用植物与传统的水利工程中混凝土护坡等相结合,在河道岸坡上建立具备生态功能的防护体系,以实现保持河岸防洪安全,坡面植物生存环境良好,生物多样化,陆生生物与水生生物相结合,最终提高河道景观环境及水质情况。

生态护坡是在传统护坡基础上发展而来的,与传统护坡相比,生态护坡更具有自然生机,陆生植物、动物的生活环境更加适宜,同时也与城市河道周围景观相协调。经过养护,生态护坡的生物系统更加完善和多样化,更加趋于一个完整的生态系统,它还具有一定的开放性,保护生物的多样性,对河道生物的栖息环境影响较小。此外,生态护坡的生物系统与河床的水生生物系统相结合,适应各类水生、陆生动植物的生存条件,既合理搭配,又互不冲突。在整个河流大生态系统中生物配置更加合理,生物群落种类繁多,起到自然生态系统中物理、化学、生物的共同作用,促进水生态系统的平衡,河流的自净能力和自我恢复能力得以提升。

2 护坡类型

2.1 框格混凝土植草护坡

框格混凝土植草护坡是指将预制的形状不同的混凝土砌块铺设于坡面形成框格,在框格内回填客土,然后在框格内植草而形成的一种护坡与绿化相结合的技术。其植草措施可以改善周边生态环境,恢复已破坏的植被,降低噪声和光污染,净化大气,促进有机污染物降解,增强景观效应。与传统混凝土板相比,施工现场条件要求低,砌块面积小,维修更换简单,易于适应堤身沉陷和坡度变化;与砌石相比,货源稳定,规格统一,外形美观,对石料缺乏地区是一种先进的替代工艺技术。在构思和设计护坡的平面形状时,基本上以徐缓曲折的形状为主,这一点十分关键。

2.2 连锁块护坡方案

连锁块护坡方案效果如图1所示。此类型生态护坡技术方案具有独特的自锁性特点,能够确保每一单元位置准确,避免因侧方位移动对河道整治效果产生不良影响。在水流冲刷作用下,连锁块护坡铺面的稳定性高,加之结构铺面具有高开孔率以及高渗水性的特点,因此能够有效控制本区域内水流速度,提高排水能力,降低流体压力。连锁块护坡方案中的开孔部分除具有渗水并排水的效果以外,还能够显著改善河道整治区域内的植被面积,对改善生态环境也有积极作用。将高分子醋酸纤维材料按照一定比例加入混凝土中,在不影响混凝土块自身强度的前提下对水生植物的生长有积极作用。

2.3 生态砖(六角形空心砖)护坡

生态砖为六角形,见图2对边距为350mm,厚度100mm。该生态砖是由混凝土中加入了用高新技术进行特殊制造并进行染整处理的合成纤维制成的,使混凝土的各项强度与耐久性都有不同程度的改善,提高了承受荷载能力;用于黏合废砖石骨料的水泥浆采用纳米级聚合物进行改性,增加了黏合强度;用新型的混凝土构件成型机制成六角形混凝土板块,铺设稳定性较好,满足水利堤防工程的特殊要求,同时,板块空隙率适合植物生长的需要。由于它能使肥料缓释、水分保留、高碱性水环境条件的改善得到有效解决。植物能在这种混凝土板块上较好地生长。同时,它的颜色可以根据周围环境进行搭配和选择,也可以拼成各种各样的图案,改变了混凝土材料灰黑的旧面孔,使堤防在夏天绿草如茵,冬季五彩缤纷,成为河道一道亮丽的风景线。它实现了在混凝土上长草的愿望,较好地解决了堤防安全护砌与保护自然环境的矛盾。

3 生态护坡在城市河道整治中的应用实例

某水库排洪河水环境综合整治工程,即按照现代水务城市河流治理标准,围绕着“河道防洪、水质改善、生态修复及景观绿化”四大功能进行治理,综合整治后的水库排洪河除提高防洪能力外,水质有了根本的改善,两岸生态景观良好。其在整治过程中改变了河道“三面光”的浆砌石护坡,分段取消或降低了防浪墙高度,堤顶布置缓坡状生态绿化过渡带,通过多层次的植物造景和改造河流形态,营造了一个生态河道环境。该水库排洪河上游对河道进行了拓展,改变以往单调的V形河道空间,采用了河道的自然植被护坡,补种了草皮和景观树种,丰富了植物种类。排洪河下游原为混凝土护岸,不利于植物生长,河道生态系统被破坏。该地区的河多为雨源型河道,从防洪角度看,平常情况下流量较小,常水位稳定,可以考虑护坡生物与河底生物的协同生存左右。河道下游容易受水流冲刷,抗冲刷能力和稳定性需满足河道防洪安全的要求。在工程实施过程中,下游采用了网格石笼型的生态护坡和蜂巢格网护垫,并加强护坡岸脚防冲刷处理。石笼护坡的孔隙率比较高,具有流速变化快且利于生物的多样化等多方面的优势,为植物及栖息动物提供了良好的栖息、繁衍以及避难的环境。同时对河床进行了改造,为了构建基底微生态系统,利于底栖生物的活动空间,便于提高河道的自净能力,拆除原有的混凝土护底而采用碎石、块石平铺护底,营造多种自然形态,创造利于基底生物生存的天然条件,加强河底生物系统与生态护坡的联系和协同作用。整治后的水库排洪河体现了自然生态的原则,生态护坡为陆生生物提供了良好的生存空间,同时加强了水生、陆生生物的联系,恢复了河流的生物多样性。

4 生态护坡应用注意事项

生态护坡工程是一项长期而坚巨的任务,在实际应用过程中应注意以下问题:(1)生态护坡首先要满足防洪功能,在护坡满足生态需求的同时,不能削弱其防洪的主导功能,因此生态护坡的安全性和稳定性应着重注意。(2)有必要建立起关于生态护坡生态功能的评价体系或标准,从护坡安全性能、生态种群、城市景观学等多角度进行综合评价。(3)气候问题。在河道整治过程中,针对水位变化区生态护坡方案以及生态护坡材料的设计、选择必须比较慎重,在尽可能提高生态护坡材料耐久性性能的同时尽可能满足本地区气候特点对客观要求。(4)施工管理问题。在城市河道整治过程中必须加强对绿化混凝土构件的保护,及时剔除发生破损的混凝土构件,避免对河道整治效果产生不良影响。

结束语:

生态护坡是一项综合性的系统工程,融合了水利工程、环境工程、生态学等多学科内容,在满足城市河道防洪要求的同时,更重要的是体现了生物多样性、人水和谐的理念。生态护坡是城市河道整治的发展方向。既美化了城市环境,又提高了生态效益。

参考文献:

[1]分析河道护坡治理模式及生态护坡的应用[J].蓝卡,林彬.科技展望.2017(16)

[2]生态护坡在水利工程的应用[J].杨东.中国高新区.2017(15)

论文作者:黄山先

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/23

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生态护坡及其在城市河道整治中的应用论文_黄山先
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