王瑞恭 孫延軍

摘 要：在良好的政策環(huán)境之下，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，近年來(lái)我國(guó)重視水利工程建設(shè)，河道生態(tài)保護(hù)建設(shè)已經(jīng)成為多方人士關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。無(wú)論是古代農(nóng)業(yè)社會(huì)發(fā)展還是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)發(fā)展，河道流向與人類生產(chǎn)生活一直息息相關(guān)，所以生態(tài)護(hù)坡至關(guān)重要，但是人類活動(dòng)對(duì)河道產(chǎn)生的作用，特別是負(fù)面作用已經(jīng)不可忽視，河道護(hù)坡?lián)p壞加重，我國(guó)水利工程正在積極籌備河道護(hù)坡改善工作。本文重點(diǎn)討論河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)，旨在支持實(shí)踐，為我國(guó)水利工程及生態(tài)護(hù)坡建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程施工；河道生態(tài)護(hù)坡；研究現(xiàn)狀；功能意義

中圖分類號(hào)：TV861 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）21-0112-02

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)作為生態(tài)河道工程的重要一環(huán)，對(duì)于維持水生態(tài)平衡具有重要的意義，受到以往建設(shè)理念和自然因素的影響，傳統(tǒng)的河道護(hù)坡技術(shù)在支持農(nóng)田灌溉和保護(hù)水土方面具有一定的成效，但是尚且存在一些功能缺失的問(wèn)題，例如涵養(yǎng)水源、污水凈化、生態(tài)平衡等，這些也是生態(tài)護(hù)坡的應(yīng)有之意，應(yīng)納入生態(tài)護(hù)坡的功能目標(biāo)之中。

1 生態(tài)河道防護(hù)

1.1 生態(tài)護(hù)坡概念簡(jiǎn)述

“生態(tài)護(hù)坡”的內(nèi)涵范疇較為廣泛，目前學(xué)界對(duì)這一概念尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，簡(jiǎn)單地將護(hù)坡理解為河道兩邊的植物綠化是不完整也是不正確的，除生物要素之外，生態(tài)還包括其他構(gòu)成要素。我們認(rèn)為，生態(tài)護(hù)坡應(yīng)包含以下兩層含義：第一是護(hù)坡，尤其是針對(duì)那些水位變化較大的區(qū)域；第二為生態(tài)的保護(hù)；生態(tài)護(hù)坡應(yīng)為以上兩層含義的一個(gè)融合。具體而言，生態(tài)護(hù)坡有以下六個(gè)方面的含義：一是在保障河道泄洪排澇基本功能的條件下，防止河道邊坡的水土流失現(xiàn)象；二是生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)應(yīng)該具有開(kāi)放性，同具體環(huán)境周圍的生態(tài)系統(tǒng)順利進(jìn)行物質(zhì)的交換與循環(huán)；三是這一系統(tǒng)支持維持周邊生態(tài)環(huán)境的平衡狀態(tài)；四是生態(tài)護(hù)坡和水流二者間的作用， 在地表水流地下水流交換的過(guò)程中發(fā)揮媒介功能；五是作為水生態(tài)大系統(tǒng)中的重要組成部分，生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)必須要保持與其他生態(tài)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性；六是生態(tài)護(hù)坡還具有特定的可持續(xù)發(fā)展的功能。

1.2 河道生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)原則

生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足功能需求，即設(shè)計(jì)原則中第一位的應(yīng)為功能導(dǎo)向，以滿足系統(tǒng)必須功能為第一要?jiǎng)?wù)，在此基礎(chǔ)上還應(yīng)該兼顧經(jīng)濟(jì)原則、美觀原則。首先，就功能需求而言，生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)須把系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)植物維持在具體的生態(tài)區(qū)域之內(nèi)，并且利用這些植被的根系來(lái)加固岸坡，提高其抗沖刷性能。就經(jīng)濟(jì)原則而言，則是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中還要兼顧成本投入，在保障系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上控制造價(jià)。就美觀原則而言，則是將護(hù)坡工程融入美學(xué)意識(shí)，在護(hù)坡之外，將這一系統(tǒng)建設(shè)為一道風(fēng)景線。具體而言，我們把生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)原則歸結(jié)如下：一是在建造過(guò)程之中需要考慮多種生物生存環(huán)境；二是重視岸坡及水利工程的基本功能需求，主要有排澇和灌溉；三是堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)原則，控制成本，加強(qiáng)科技因素的應(yīng)用以降低成本；四是控制剛性結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，重視生態(tài)護(hù)坡“軟建設(shè)”，遵循美觀原則，將系統(tǒng)與周圍環(huán)境融合起來(lái)；五是科學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)進(jìn)行水文分析，摸清河道水位變化規(guī)律，繼而選擇適合的生物；六是在材料選擇階段，充分利用自然環(huán)境及自然材料，防止在建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生二次污染；七是植物選擇過(guò)程中，考慮周圍居民的親水需求。

1.3 護(hù)坡栽種植物的選擇

我們?cè)谧罱K確定植物之前，必須要充分了解周圍環(huán)境中的植物種類及其特性，并且依據(jù)調(diào)研的結(jié)果形成報(bào)告，重點(diǎn)把握所選植物與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性，綜合考慮周圍環(huán)境安全性完成選擇：首先要考慮的是系統(tǒng)所在地區(qū)的氣候與氣象，保障植物生長(zhǎng)環(huán)境；第二要考慮所選植物的生長(zhǎng)土壤要求，最好選擇對(duì)土質(zhì)要求較低的植物；第三是可選擇周邊樹(shù)種，降低環(huán)境融合難度及對(duì)環(huán)境的影響；第四是關(guān)注樹(shù)種的抗蟲(chóng)害能力；第五是選擇生命周期較長(zhǎng)的植物；第六是兼顧美觀要素；第七是選擇易于管理的樹(shù)種；第八是兼顧經(jīng)濟(jì)效益，選擇市場(chǎng)性較好的樹(shù)種。

1.4 生態(tài)護(hù)坡建造結(jié)構(gòu)選擇

當(dāng)前的生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)可以根據(jù)是否加筋分為加筋和非加筋兩種結(jié)構(gòu)，在建設(shè)生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)的過(guò)程中，這兩種結(jié)構(gòu)能夠加強(qiáng)護(hù)坡傾斜角度的自由度，應(yīng)盡量降低硬質(zhì)材料的使用量，在布置生態(tài)袋的過(guò)程中可以選擇鑫三角結(jié)構(gòu)。通常而言，生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)包括生態(tài)袋、土工格柵以及其他輔助材料，其中生態(tài)袋一般PE材料，這種材料抗老化性強(qiáng)，且不降解可回收利用。生態(tài)袋內(nèi)的填充物可根據(jù)工程所在環(huán)境選擇，沒(méi)有特別的要求，在生態(tài)袋表面還可以通過(guò)種植植物來(lái)加強(qiáng)護(hù)坡的綠化效果，提高美感?？傮w來(lái)看，鑫三角結(jié)構(gòu)作為一種新技術(shù)呈現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)，實(shí)踐中也可以在結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)適合的植物生長(zhǎng)環(huán)境，加強(qiáng)該系統(tǒng)與周圍環(huán)境的融合效果。

2 河道生態(tài)護(hù)坡關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 土木材料復(fù)合種植基護(hù)坡

在現(xiàn)有的土木材料復(fù)合種植基內(nèi)，具有良好實(shí)用性的是土工網(wǎng)墊固土種植基，固土網(wǎng)墊具有一定的穩(wěn)定性，加之其良好的柔韌性和質(zhì)地，所以對(duì)沙土填充十分有利。網(wǎng)墊網(wǎng)孔可以為植物根系生長(zhǎng)提供一定的空間，有利于植物的存活和生長(zhǎng)。兒固土網(wǎng)墊的鋪設(shè)一般是人工完成，之后利用草籽加水力噴草技術(shù)，所以土木材料復(fù)合種植基已經(jīng)被多個(gè)工程采用。

2.2 植物護(hù)坡

大量實(shí)踐已經(jīng)證明，利用植被進(jìn)行護(hù)坡是一種可行的方式，那些根系發(fā)達(dá)的植物對(duì)于預(yù)防水土流失現(xiàn)象，固土保沙具有顯著的作用。所以在我國(guó)多個(gè)地區(qū)的河道維護(hù)工程中都有應(yīng)用。需要注意的問(wèn)題是，必須要調(diào)查了解工程環(huán)境中的氣候特點(diǎn)，并根據(jù)溫濕度及土質(zhì)選擇適合的植物，一般要選擇那些耐寒、耐堿，生命力頑強(qiáng)的植物類型。重視植物的綜合選擇，通過(guò)合理布置植物種類提高植物群落整體競(jìng)爭(zhēng)力。目前的技術(shù)水平之下，水力噴播法受到了世界上多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的歡迎，這一方法具有快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，不但能夠保證噴灑效果，保證均勻性，還可以節(jié)省投入降低成本，縮短工程周期。

2.3 植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡

植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡一般由四個(gè)部分構(gòu)成，分別是多孔混凝土、表層土層、保水材料、肥料，其中多孔作為這一護(hù)坡技術(shù)的基本框架，其材料主要是水泥、粗骨料，在選擇肥料時(shí)一般要選擇緩控釋的肥料，以加強(qiáng)植被型生態(tài)混凝土的韌度，保水材料則主要選擇機(jī)質(zhì)保水劑，以保障植物所需水分。一般要選擇幾種植被草并將其固定在生態(tài)混凝土上，充當(dāng)河道護(hù)坡結(jié)構(gòu)，在發(fā)揮混凝土優(yōu)勢(shì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)護(hù)坡的綠化功能，可以融合生態(tài)目標(biāo)與美化目標(biāo)。

3 河道生態(tài)護(hù)坡的功能與意義

3.1 河道生態(tài)護(hù)坡防洪功能

在生態(tài)護(hù)坡工程實(shí)踐探索之中，生態(tài)護(hù)岸的施工技術(shù)不斷受到相關(guān)人員的關(guān)注，究其原因，在于生態(tài)護(hù)岸這一技術(shù)在防洪方面展示出來(lái)的強(qiáng)大潛力。生態(tài)護(hù)坡的優(yōu)勢(shì)在于它可以依照實(shí)際水文環(huán)境實(shí)施適應(yīng)性調(diào)整，可以對(duì)河道水循環(huán)施加一定的影響，應(yīng)對(duì)洪水問(wèn)題時(shí)，大量的洪水可以儲(chǔ)存于生態(tài)護(hù)坡的植被之中，可以有效緩解洪峰，在一定程度上實(shí)現(xiàn)洪水延滯。反之，如果是面臨干旱的問(wèn)題，生態(tài)護(hù)坡也可以把植被中存儲(chǔ)的水分滲入河道之中，在一定程度上緩解干旱問(wèn)題。特別需要我們注意的是，這一護(hù)坡工程的實(shí)施重點(diǎn)是要選擇植被，重視起根系發(fā)達(dá)情況，保障調(diào)水功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防洪抗旱的功能。

3.2 河道生態(tài)護(hù)坡生態(tài)功能

因?yàn)樯鷳B(tài)護(hù)坡中的植被通過(guò)與岸堤的結(jié)合會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比較完整的河流生態(tài)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)是介于陸地系統(tǒng)和水域系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)之間的一個(gè)中間區(qū)域，具有典型的過(guò)渡性。除了上文提及的防洪抗旱功能之外，這一系統(tǒng)還可以為水生生物創(chuàng)造一個(gè)適合生存的環(huán)境，特別是為水生生物提供食物，這就有利于維護(hù)生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)周圍水域中生物物種的多樣性，降低水利建設(shè)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞與不利影響。植被覆蓋率較高的生態(tài)護(hù)坡對(duì)于水域生態(tài)中物種多樣性意義重大，所以在工程設(shè)計(jì)與施工中我們需注意植被密度，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況選擇合適的方案。

3.3 河道生態(tài)護(hù)坡景觀功能

在生態(tài)護(hù)坡的實(shí)施中我們可以將其與景觀修復(fù)相結(jié)合，維持原有環(huán)境的平衡與美觀也是一項(xiàng)內(nèi)在的需求。為實(shí)現(xiàn)之一目的，在工程施工過(guò)程中從選材到設(shè)計(jì)就都要考慮整體效果，盡量使用周圍區(qū)域中的天然的施工材料，以降低系統(tǒng)同周圍環(huán)境的不和諧可能，提高項(xiàng)目與環(huán)境的融合效果，追求環(huán)境的和諧與美觀。同時(shí)，在保障系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，我們也要采取多種方式盡量避免過(guò)多的人工痕跡。

3.4 河道生態(tài)護(hù)坡自凈功能

生態(tài)護(hù)坡還有一個(gè)重要且必不可少的功能——自凈功能。生態(tài)護(hù)坡的自凈功能主要是指其對(duì)于周圍水域水質(zhì)的凈化作用，應(yīng)對(duì)污染物的進(jìn)入如何通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)的植被及水域內(nèi)的其他生物實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的消化，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌的吞噬，以提高水質(zhì)。

4 生態(tài)護(hù)坡在河道治理中的應(yīng)用

4.1 植物固土法的植被生態(tài)護(hù)坡

植物固土法即利用根系發(fā)達(dá)的植物以加強(qiáng)水土的加固，防止水土流失，涵養(yǎng)水源，提高環(huán)境水平，并且這種方式不但可以降低對(duì)原生生態(tài)環(huán)境帶來(lái)破壞的可能性及影響，還可以發(fā)揮美化環(huán)境的功能。但是這一方式的運(yùn)用要特別重視植物的選擇，通過(guò)調(diào)查論證植物及生長(zhǎng)環(huán)境，或者通過(guò)試驗(yàn)的方法選擇適合環(huán)境的植物，同時(shí)，重視植物的混合搭配，提高整體競(jìng)爭(zhēng)力，強(qiáng)化生態(tài)護(hù)坡效能。

4.2 采用土工材料的生態(tài)護(hù)坡

土工材料的生態(tài)護(hù)坡屬于一種復(fù)合的生態(tài)保護(hù)，將噴塑金屬網(wǎng)和碎石種植土壤二者融合起來(lái)，一方面利用噴塑金屬網(wǎng)良好的耐腐蝕性，另一方面種植基又能夠?yàn)樗h(huán)境中的植物群提供一定的生存環(huán)境，所以生態(tài)性顯著，這種方式的顯著優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)對(duì)地基的適應(yīng)性較強(qiáng)，并且在完整性、柔性等方面也有一定的優(yōu)勢(shì)，特別是應(yīng)對(duì)水流速度較快的河道優(yōu)勢(shì)明顯。

4.3 草皮與土工材料相結(jié)合的生態(tài)護(hù)坡

將草皮和土工材料結(jié)合在一起的生態(tài)護(hù)坡，一般采用土工網(wǎng)墊和土工格這兩個(gè)方式，這兩種結(jié)構(gòu)都是選擇聚乙烯、聚丙烯等材料，土工網(wǎng)墊種植基還要再加上碎石、種植型土壤等營(yíng)造一個(gè)適合植物生產(chǎn)的環(huán)境，然后種植草籽；而網(wǎng)墊層是多層的，層與層中間一般選擇熱熔焊完成加固工作，以維持一個(gè)穩(wěn)固的空間，為植被生長(zhǎng)提供空間，在植被生長(zhǎng)出來(lái)之后，就會(huì)同網(wǎng)墊層、土壤層融合為一體。

4.4 植被型多孔生態(tài)混凝土生態(tài)護(hù)坡

多孔生態(tài)混凝土也是由多種材料混合構(gòu)成的，一般常見(jiàn)的材料有粗骨料、爐渣等，且要加入一定量的保水材料和吸附材料來(lái)提高混凝土的吸水性能，把生態(tài)混凝土置于護(hù)坡之上，骨料創(chuàng)造的空隙就能創(chuàng)造出植物生長(zhǎng)的空間，而這一生態(tài)護(hù)坡也可優(yōu)化土壤，加強(qiáng)土壤抗沖擊能力，達(dá)到固坡護(hù)坡的目標(biāo)來(lái)保護(hù)河道。

此外，土壤固化劑、生態(tài)水泥等方式也是實(shí)踐中較為常見(jiàn)的護(hù)坡技術(shù)，未來(lái)隨著我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域研究的深入與科技的發(fā)展，生態(tài)技術(shù)與河道護(hù)坡的融合將會(huì)發(fā)揮出更好的功能。綜上，河道治理需要充分掌握工程所在地的環(huán)境，結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的技術(shù)方法，最終真正達(dá)到生態(tài)護(hù)坡的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的河道護(hù)坡建設(shè)中硬質(zhì)護(hù)坡頗受青睞，但是目前硬質(zhì)護(hù)坡技術(shù)的多個(gè)弊端已經(jīng)慢慢顯示出來(lái)，這一技術(shù)已經(jīng)難以滿足當(dāng)前及今后的河道治理需求。生態(tài)護(hù)坡技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這一技術(shù)將河道附近的生命體融進(jìn)一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)之下，十分有利于水資源環(huán)境的改善和水生態(tài)的平衡。這一技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展觀的理念相符合，以構(gòu)建健康生態(tài)為目標(biāo)，展示出了巨大的潛力，我們可繼續(xù)關(guān)注相關(guān)實(shí)驗(yàn)并尋求生態(tài)護(hù)坡技術(shù)實(shí)施路徑研究。

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