摘要：生态技术在河道治理工程中的应用越来越广，对河流污染治理和生态系统恢复起着至关重要的作用。本文结合生态护坡、生态浮床和人工湿地等生态技术在河道整治中的应用原理与生态效益，分别研究了三种方式的特点与优势，探讨了三种技术在河道治理工程中的推广应用情况。
关键词：生态护坡；生态浮床；人工湿地；应用探讨
世界上大多数城市都是傍水而生，从古至今，河流在城市的孕育与发展的过程中起着至关重要的作用。在城市发展中扮演多重角色，河流的存在给城市的孕育提供了水源、运输通道，在古代甚至有防御功能，可见河流对于城市的重要性。在科技快速发展的现代社会，依然对人的生活环境有着至关重要的影响。
近些年来中国城市化水平不断提高，大小企业发展迅速，但由此带来的环境污染问题却日趋严重。随着国家环保政策的改变以及人们对生活质量的要求不断提高，城市内河的黑臭水体整治迫在眉睫。
目前河道治理中的生态技术主要有三种：生态护坡、生态浮床、人工湿地。根据三种技术的特点，研究其适应地域，为河道治理中生态技术进一步应用提供理论与实践的参考。
1 生态护坡技术
传统的河道整治工程主要分为两部分，河道清淤和护坡工程，配合一部分截污措施，达到治理、美化河流的目的。河道护坡工程一般采用硬质护岸，将河流截弯取直，河道宽度一致化，并伴随局部的河床硬质化处理；在河道景观整治中，也会加入一些跌水坝等将河流分段的措施。以上种种施工措施，在一定时间内可以改善河道的水质，美化河岸景观。但这类治理并不是长久性的，过多的人为干预严重影响了河流生态系统的正常运行，如跌水坝以及一些河内景观，严重影响河流的连续性[1]。
1.1 传统护坡缺点
目前工程上普遍采用的护坡技术为干砌石护坡、浆砌石护坡、混凝土预制块护坡等，随着人们对环境舒适度的要求逐渐变高和一些工程技术不断被推广，目前生态护坡技术和生态混凝土技术不断得到应用。吴金德（2016）认为传统的护坡技术对河道地形的适应能力较强，可以极大地提高河岸的结构稳定性，降低河水对河岸的侵蚀，减轻水土流失，但是并不具备美观性，并且会严重影响生物链的整体性，对河流生态的整体性产生负面影响。而张玉清等（2011）指出浆砌石护坡虽然施工简单，但是由于材质的局限性，对水流冲击和冰冻破坏的抗性较差，普遍寿命较短。传统的护坡已经无法适应人们的需求[2]。
1.2 生态护坡特点
生态护坡技术目前在国内已经得到了广泛的应用。它又称作植物护坡[3]、生物工程[4]、坡面生态工程[5]、植物固坡[6]以及边坡绿化[7]等。生态护坡工程是传统护坡治理技术与景观功能植物种植技术的结合体。在实现护坡加固的基础上，利用植物根系完成护坡水土保持工作，与此同时达到美化河岸的效果。普遍地认为生态护坡技术在提供河岸加固和防治水土流失功能的同时，还具有净化空气与水环境，调节河岸与河道的生态平衡的功能。可以明显的美化河道水环境。
1.3 应用探讨
生态护坡在具体上可以分为：草皮护坡、网格护坡和生态框式护坡[8]。草皮护坡适用于坡角缓、边坡坡度低区域，多由人工移植而成，也可以采用人工播撒的方式种植。但对水流冲击的防御能力较低，多与其他护坡方式配合。
网格护坡是一种在预制格或砖石拼接格中种植的技术。硬化工程与生态种植相结合，可设计组成不同形状的图案，兼顾景观与护坡优势。适用于大面积缓坡和一些堤岸护坡，但成本较高，可根据工程具体情况综合考虑。
生态框式护坡，是一种高强度混凝土预制、由不锈钢螺栓连接而成的护坡。其占地面积小，在较陡的坡面上保留种植区域，适应于护岸较高，同时对美观要求高的地域。如城市内河和距离居住环境较近的河流。可以同河岸的其他景观建筑形成有机结合。不足之处在于成本较高。
在项目成本可接受的前提下，推荐使用生态框式护坡。在能对河岸提供坚固保护的同时，满足人们对美观的要求。
2 生态浮床技术
在针对水体污染上，生态浮床技术有着广泛的应用。生态浮床技术是由无土栽培技术发展而来的，以现代农业为基础、高分子材料为载体的水面无土种植技术。N、P是植物生长的必需元素，利用这一原理，让植物直接吸收污水中可利用部分，达到净化水质的目的。而污染物的减少，可以促进好养微生物的繁殖，进一步改善水质，形成良性循环，为受污染的河道生态系统重建打造良好的开端。
2.1生态浮床技术研究情况
浮床一般分为干式浮床和湿式浮床，应用于河道水污染治理的浮床为湿式浮床。国内对生态浮床技术的研究已久。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆张荣臻等（2018）研究了生态浮床在浙江省珊溪水库支流入库湾处的应用，表明生态浮床对水源地水库水质的生态修复有很好效果[9]。雷纯义等（2018）以香根草 Vetiveria zizanioides、黄菖蒲 Iris pseudacorus、西芹 Apium graveolens 及其不同组合等密度种植构建生态浮床，研究种植不同植物浮床的水体对6种浮游藻类的化感作用，结果表明：香根草大幅抑制藻类的细胞生长及叶绿素 a（Chl.a）含量，而黄菖蒲则对一些藻类的生长及Chl.a含量具有一定的促进作用，西芹对Chl.a 含量无显著影响。种种研究表明，生态浮床技术对水质修复有明显的效果[10]。
2.2 应用探讨
生态浮床造价低，适合水流较缓河道，在改善水质的同时改善河道景观，适合大规模应用。由于浮床材质的不同，其寿命也参差不齐，需要定期对浮床上的植物进行维护，适合有完善管理的水域或河道。
3 人工湿地技术
湿地是指被地表水或地下水长期或间断性地淹没或饱和，并通常伴生有优势的水生植被与水生生物的地方。湿地具有十分强大的生态功能，其主要作用与用途包括生物多样性保护，水源净化、保护与供给，气候调节，野生资源开发，沼泽渔业，农业灌溉，大众娱乐与旅游，以及生态环境科学研究等诸多方面[11]。人工湿地根据其建造目的不同至少可分成四大类：协助天然湿地用于生物多样性的保护、用于控制洪水或泄洪、用于农业生产与水产养殖、用于污水污物处理。实际上，大多数人工湿地是用于污水处理目的，即为处理湿地。以处理污水为目的的人工湿地出现于上世纪七十年代。
3.1人工湿地处理污水的机理
人工湿地对污水的处理主要是通过两方面进行的。湿地内的植物在处理污水中扮演了很重要的角色。人工湿地可以种植的植物有很多种，但是都有一个共同特征：生长快、生物量大、吸收能力强。大体可分为挺水植物类和漂浮植物类，通常来说，挺水植物由于繁殖速度没有沉水植物快，在处理污水上效果稍差。人工湿地利用植物来处理污水，原理是吸收利用污水中的N、P等物质，而漂浮类植物的根系可以直接从水中相关元素并固定悬浮颗粒。如水葫芦在处理污水能力上就表现的很突出，繁殖快、吸收能力强，但是控制不当容易泛滥成灾，需要定期的收割。
人工湿地另一个重要的部分是土壤。水流入人工湿地，受地形、植物影响，流速会降低，一些悬浮物也就直接沉降于人工湿地。土壤是微生物天然的摇篮，受水深影响，人工湿地内水体上层分布着大量的好养微生物，而水体中下层则生长着大量的厌氧、间性厌氧生物。而不同层次的存在，是人工湿地水体内发生着多重反应，如氧化还原反应、硝化与反硝化反应、金属氧化物的还原反应。这一切的产物多数又可以同湿地内生长的植物相配合，将物质转换到植物体内或空气、水中。
湿地污水的处理是由植物、土壤、微生物在单独处理的基础上，相互配合实现的，各方面可以形成一个稳定的生态系统。这也是湿地相对于其他的生态措施更廉价、更易操作、更长久的原因。
3.2 应用探讨
人工湿地适合修建在地域较广、水流较缓的区域。可结合所在地实际情况，已人工湿地为依托，发展旅游观光业。但人工湿地同天然湿地都有一个相同的缺点，那就是由于湿地内部反应产生的有异味的气体。另一个缺点是由于湿地有大面积水域，便于蚊虫繁殖，对于疾病的传播很难控制。人工湿地尚有很多机理需要进一步研究，如植物种类的选择和如何提高污水处理效率。这些缺点在一定程度上限制了人工湿地的应用。
4 结语
河道治理需要采用多种技术结合实际情况来进行，一条河流可以将很多生态技术同时应用。如可在具体考虑河流地形和景观要求下，在景观要求较高区域修建框式生态护坡，在河道较宽、水流较为平缓地区设置生态浮床，在有污水处理要求的、平缓的闲置区修建人工湿地。根据实际情况，将水质净化与河流景观建设有机结合在一起。生态技术相较于其他技术，更环保，更便于大规模利用，在今后的工程中将会得到大量使用。
随着人们对居住环境的要求越来越高，和技术的不断发展，未来生态技术将在河道治理中得到大规模应用。
参考文献：
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论文作者:陈安庆,朱涛,傅翔,刘丙生,袁小兵
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签：护坡论文; 湿地论文; 生态论文; 河道论文; 技术论文; 植物论文; 河流论文; 《防护工程》2018年第31期论文;