广西南宁水利电力设计院 广西南宁 530001
摘要:生态护岸是一种集防洪、生态、景观、自净等效应于一体的新型护岸技术,是人与自然和谐发展的新要求,对传统护岸工程与生态护岸进行对比,总结了生态护岸功能及技术现状,介绍了生态护岸技术的常用措施及应用,以促进河道生态护岸技术的发展。
关键词:河道;生态护岸;形式;应用;
引言
随着经济、社会的快速发展,河道在保障经济生活和建设良好生态环境中的作用越来越大,开展河道生态护岸是恢复河道基本功能的根本措施,是提高水资源承载能力、改善生态环境的有效途径,是打造绿色河道的实际需要。生态护岸工程是指用植物与土木工程相结合的措施,对河岸进行防护的一种新型护岸模式。生态护岸工程是充分发挥植物根系的固土功能和植物枝叶的覆盖作用体现的。
1河道护岸工程的发展历史
长期以来,传统的河道护岸工程往往局限于防洪、排涝、引水和航运等基本功能。在护岸工程设计中,特别是城市河道,为了控制河势和确保河道的防洪安全,着力于运用块石、混凝土等硬质材料的结构设计,使得许多河道被人为渠化。这样一来,对河道和人类造成了诸多方面的负面影响:
1.1河岸衬砌硬化
土体与水体的关系相割裂,隔断了河道水域中的生物、微生物与陆域的接触,并引起其自然生存环境恶化,河流的天然自净能力下降;
1.2河道两岸修筑防洪堤岸
实施硬化护坡之后,河流从前的滨水环境发生了改变,人与河流原本的和谐关系被破坏,人们失去了往昔那种自然野趣的亲水、休闲和娱乐场所;
1.3按传统方法整治后的河道
河槽渠化,河岸硬化,边界整齐,走向笔直,与现代人追求回归自然、与自然和谐相处的景观需求和心理期待完全相背。到20世纪中叶,随着回归自然、景观文化、亲水等新理念的不断涌现,生物护岸技术开始得到了重视,其应用也逐渐广泛起来。现代生物护岸技术是结合工程、生物与生态的理论,有意识地尽量利用天然材料作为河岸保护的素材,进行生物护岸建设,不再仅仅强调护岸的抗冲刷力、行洪能力等,而是强调安全性、稳定性、景观性、生态性、自然性和亲水性的完美结合。
2河道生态护岸的作用
生态护岸是融合现代水利学、环境学、生物学、生态学、美学等学科为一体的水利工程,作为生态护岸的一种新概念,它以“保护、创造生物良好的生态环境和自然景观”为前提,增强河道自净能力和生态修复的需要,在护岸工程所应具有足够的强度、稳定、安全性和耐久性的同时,充分考虑生态效果。
2.1滞洪补枯、调节水位
生态护岸采用自然材料,形成一种“可渗透性”的界面。丰水期,河水向堤岸外的地下水层渗透储存,缓解洪灾;枯水期,地下水通过堤岸反渗入河,起着滞洪补枯、调节水位的作用。另外,生态护岸上的大量植被也有涵养水分的作用。
2.2保护、建立丰富的生态系统
如果在河道中形成浅滩和深潭,把岸线也做成不规则的,即有宽有窄,使护岸有陡有缓,扩大水面和绿地,与岸边绿地、树林之间形成水面、绿地网络,增强岸边动植物栖息地的连续性。这样就可以营造出丰富的环境条件,形成稳定、丰富的生态系统。从而,河流的自净能力也大幅度提高。
2.3形成优美的风景
生态护岸不仅可以与周围环境形成相协调的河道景观,而且可以通过保护和建立丰富的生态系统使河水清澈见底、鱼虾洄游、水草茂盛的自然生态景观。
3河道生态护岸形式及应用
3.1自然原型护岸
自然原型护岸采用种植植被保护河岸、保持自然堤岸特性的护岸。主要采用乔灌混交,发挥乔木与灌木的自身生长特性,充分利用高低错落的空间和光照条件,以达到最佳郁闭效果。同时利用植物舒展而发达的根系稳固堤岸,增强其抵抗洪水、保护河堤的能力。其优点是纯天然,无任何污染,投资较省,且施工方便。缺点是抵抗洪水的能力较差,抗冲刷能力不足。在日常水位线以下种植植物难度较大,品种的选择亦较关键,否则很难保证植物的存活。因此,适用于流速不快、流量较小、冲刷能力较弱的乡镇级河道。河床过水断面较小。
3.2石材护岸
石材是大自然中存在最多的天然材料,其形状有条状的或者是立方体状的,也有不规则形状的。在护岸工程中,石头可以无规划地堆放,也可以有规划的堆砌,可以放置在石笼中再堆砌,也可以与水泥混凝土混合垒砌。岩石的相对密度范围为2 000~3 000 kg/ m3。在护岸保护中具有成本低廉、来源广泛、抗冲刷能力强、经久耐用的特点。此外,其粗糙的表面还可以为微生物提供附着场所,石头与石头之间也可以成为水生植物和鱼儿等水生动物的生存空间。
3.3木材护岸
木材护岸是采用各种间伐木材和其他一些已死了的木质材料为主要护岸材料的。木材可根据需要制成各种形状,一般是与石材搭配,以增强岸坡的稳定性。此外,木材粗糙表面可附着大量的微生物,起到净化水质的作用。其中栅栏护岸是采用各种废弃木材和其他一些已死了的木质材料为主要护岸材料的护岸结构,如图1所示。
图1 栅栏护岸
该护岸结构是先在坡脚处打入木桩,加固坡脚,然后在木桩横向上拦木材或回填土料,栅栏与石料或回填土料的搭配进一步加固坡脚,也为微生物、水生植物和动物提供了生存环境。围栏以上的坡面可植草坪植物并配上木质的台阶,实现稳定性、安全性、生态性、景观性与亲水性的和谐统一。
3.4石笼护岸
石笼护岸是用镀锌、喷塑铁丝网笼或者竹子编的竹笼装碎石(有的装碎石、肥料和适合于植物生长的土壤)垒成台阶状护岸或做成砌体的挡土墙,并结合植物、碎石以增强其稳定性和生态性。石笼尤其适用于碎石或沙子来源广泛,而缺少大块石头的地区。石笼的网眼大小一般为60~80 mm,也可根据填充材料的尺寸大小进行调整。其表面可覆盖土层,种植植物。石笼护岸比较适合于流速大的河道断面,具有抗冲刷能力强、整体性好、应用比较灵活、能随地基变形而变化的特点,同时,又能满足生态的需要,即使是全断面护砌,也可为水生动物、生物提供生存空间。
结语
综上所述,生态护岸是融合现代水利学、环境学、生物学、生态学、美学等学科为一体的水利工程,作为生态护岸的一种新概念,它以“保护、创造生物良好的生态环境和自然景观”为前提,增强河道自净能力和生态修复的需要,在护岸工程所应具有足够的强度、稳定、安全性和耐久性的同时,充分考虑生态效果。
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论文作者:张红
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/2
标签:护岸论文; 河道论文; 生态论文; 自净论文; 石笼论文; 能力论文; 植物论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;