生态河道研究进展及发展趋势的探讨论文_李百良

生态河道研究进展及发展趋势的探讨论文_李百良

北控水务(中国)投资有限公司 北京 100102

摘要:本文首先阐述了生态护岸特征及分类,接着分析了生态护岸技术,最后对河道生态护岸工程的发展与研究进行了探讨。

关键词:河道;生态;护岸;工程;发展

1 引言

当前城市发展迅速,城市景观越来越多样化,河流与滨水成为美化城市不可缺少的景观的一部分,也是现代化城市文明中的重要内容。在当代城市建设理念日趋国际化的影响下,城市河流越来越被人们所重视,河道护岸工程的生态美观性需求也日益提升。河流水系为城市生态环境的改善做出了巨大的贡献,其建设发展却越来越无法满足城市发展提升的需要,由于自然灾害与人为活动的破坏,河道两岸与周边的生态环境恶化加剧,亟需得到改善与治理。

2 生态护岸特征及分类

生态型护岸是传统型护岸的改进,更加突出河岸的生态功能,符合河岸生态的一般规律。在设计理念上,除安全性外,更加重视人与自然的和谐相处与生态建设,且考虑生态完整性及居民亲水性要求;在河道形态上,岸线蜿蜒柔顺,断面形态呈多样性;材料一般为天然石及植物材料;后期管理维护工作相对容易。

关于生态护岸的分类至今尚不统一,比如按照不同构成机理护岸自然原型生态护岸、河工学生态护岸和改良型重力式生态护岸。按照不同结构形态将生态护岸划分为全自然护岸、半自然护岸和仿自然护岸。按照不同材质将生态护岸划分为无砂砼、三维土工网垫植草、格宾石笼、生态袋和生态砖等类型。

自然生态型护岸是指以最小限度的人为干扰保护原生态岸坡自然属性,或将受人类而破坏受损的岸坡恢复至近自然原生态岸坡。而人工生态型护岸是利用工程措施,采用植物与天然或人工材料结合,形成一个有别于河段所在区域河床和岸带基质类型,拥有较强的抗冲刷能力和类似自然护岸的生态功能。坡面既有抗冲刷能力,又为植物生长提供基质。人工生态护岸多用于对护岸抗冲击能力要求较高,或坡岸陡峭,不适合修建自然生态护岸。目前城市河道多以人工生态护岸为主。

3 生态护岸技术

3.1 土工复合材料

土工合成材料具有较好的强度、耐久性和渗透性,可与岸坡土体、护坡植被构成稳定的防护体系。

3.1.1 生态袋护岸

在袋中装入腐殖土等适宜植物生长的基质,在坡脚利用石笼进行防冲加固,形成稳定的柔性生态护岸。生态袋具有良好的透水性,对坡面变形具有很好的适应性,可用于地形坡度变化较大的河道。将碎石土生态袋、石笼网和废旧轮胎结合使用,设计出了新型的生态挡墙,相比传统硬质护岸,具备生态景观效应、自净效应、资源循环利用、寿命长等优势。

3.1.2 土工格室生态护岸

在岸坡上铺设土工格室,并填充腐殖土、碎石、草种等混合材料,在格室内植草或扦插活枝条形成植被覆盖层,目前广泛应用于河道护岸工程和公路岩石边坡的生态修复。通过现场试验,研究了框格梁复合植被毯与框格梁植生袋生态护坡技术在山区高速公路的应用,对比了两种技术在植物生长情况、土壤改良情况、水土保持效果和技术经济成本等多方面的差异。

3.1.3 三维植被网

近年来新兴的生态护坡技术,在岸坡表面覆盖土工合成材料,三维植被网与土壤组成的立体网垫结构,植物根系从中穿过并与网格和土壤牢固结合,形成具有自身生长能力的岸坡防护系统,具有很好的稳定性和抗冲刷性。

3.2 新型植被生长基质

既能够满足岸坡稳定要求,同时能为植被提供适宜的生长环境的新型基质,是目前生态护岸技术发展的重要方向之一。

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3.2.1 生态混凝土

生态混凝土主要由多孔混凝土、表层土、保水性材料等构成,具有较好的透水透气性能,表面可种植植被,弥补了普通混凝土护岸在生态景观方面的缺陷,同时抗压抗冲刷性较强。研究了现浇植生型生态混凝土护坡技术,由于加入了特殊的混凝土改性材料,植生型生态混凝土具有透水性好、强度高、安全耐久等优点,可适应多种植生方式。

3.2.2 水泥生态种植基

主要由土壤、水泥、河砂、肥料、有机质等组成,并加入稻草秸秆等形成多孔性材料,采用水泥泥炭与纤维基干喷生态护坡基材,利用泥炭、水泥、纤维、土壤改良剂、保水剂等对护坡材料性能的影响,构建的三相结构体可提供良好的植被生长环境。

4 河道生态护岸工程的发展与研究

4.1 选用新型生态护岸材料

当前,我国主要的生态护岸技术是引进的国外先进技术,因此生态材料指标等也是参照的国外的标准,这就会导致有很多方面不适合我国的发展。比如说,使用的生态护岸材料价格昂贵,使得护岸工程的成本过高,无法大范围的推广。此外,由于中国与外国的自然地理环境等存在差异,因此护岸工程所产生的效果不明显。综上所述,要想促进河道生态护岸工程得到进一步的发展,就要进行新材料的研发与使用。

4.2 河道生态护岸工程的功能

生态系统中能够维持和保护人类生产生活离不开的自然环境的条件与功能,叫做生态服务功能。河道工程护岸工程主要保护的是河流生态系统与陆地生态系统交互的地方,因此必须兼顾陆地生态系统与河流生态系统,要包含许多服务功能,比如:抗洪排涝功能,收集雨水功能、文化功能、美学功能与平衡生态功能等等。

4.3 河道污染治理

第一 水质净化技术主要分为河道曝气充氧技术、水上浮岛净化技术、重污染底泥疏浚技术以及砾石接触氧化技术。这些技术应根据污染类型有针对性地使用。虽然技术方法不同,但各有优势,都可以净化河道水质、改善河道污染状况。

第二 生态修复技术包含3个层面:一是在河道两岸发展植被,包括种植乔木、灌木、岸边种植草坪,在河道底部边种植芦苇、菖蒲等水生植物,形成良好的绿色生态系统;二是水生植物净化技术,就是充分利用水生植物的自然净化功能在一定水域范围内种植合适的挺水植物、沉水植物、附着植物等,构建健康的水生植物系统,增强河道水体的自净能力;三是在河水质量得到改善的情况下,利用水生动物修复技术,放养一定数量的、适合区域河道生长的鱼类、虾类、浮游动物等,建立和谐、稳定的水生动物生态系统。

第三 生物酶技术是一种符合环保要求、发展前景广阔的绿色生产工艺,具有无毒害、用量少、可生物降解废水、省时省工等优势,在治理河道水体污染方面具有很大的作用,有利于生态环保,在国内外的一些河道已经得到了实际应用。

4.4 搞活水体,做好河道管理工作

水体搞活的关键工作就是对水环境进行治理,也就是突出水体流体的重要性。在搞活河网水体的过程汇总,应该不断增强水体本身的自净能力,保证生态环境的良性发展。在河道整治规划内需要使用科学的调水方式,保证水利工程的建设能够实现水资源的合理配置,切实考虑到人们在利用水资源方面的要求,将需求总量中考虑环境用水量问题,这样才能为河网内的水体流动提供重要的水源。

5 结语

生态型护岸弥补了传统护岸的缺陷,满足安全稳定、生态景观和自然亲水等要求,可创造良好的河道环境,确保河流的健康可持续发展,是进行河流生态建设的重要手段。目前在生态型护岸的技术材料的改进、工程应用和综合评价等方面,已经取得了丰硕的研究成果,但生态护岸在应用上仍存在一定的局限性,尚不能完全取代传统硬质护岸,生态护岸工程的综合评价并无统一的评价标准,新型护岸形式的选择和设计缺乏系统的理论指导,相关问题有必要进行更深入的研究

参考文献:

[1]侯凤武,桂佳宁,卢希康,贾雅楠.浅谈河流生态修复设计[J].居舍.2018(24).

[2]陈华和.浅谈生态河道建设[J].黑龙江水利科技.2018(07).

论文作者:李百良

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/8/27

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