刀小屯
摘要:為解決河道治理工程護(hù)坡問(wèn)題,本文在提出非生態(tài)護(hù)坡方式弊端的基礎(chǔ)上,提出植物護(hù)坡、土工材料復(fù)合種植基與植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡三種目前常用的生態(tài)護(hù)坡技術(shù),提出不同生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的要點(diǎn),以期為相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:水利工程;河道護(hù)坡;非生態(tài)護(hù)坡;生態(tài)護(hù)坡
河道護(hù)坡對(duì)防止水土流失和保護(hù)河道方面有重要作用,但過(guò)去一直以來(lái)都使用傳統(tǒng)的護(hù)坡型式,導(dǎo)致河道環(huán)境遭到不同程度的破壞,習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)“生態(tài)環(huán)境保護(hù)是功在當(dāng)代、利在千秋的事業(yè)”;“生態(tài)環(huán)境沒(méi)有替代品,用之不覺(jué),失之難存”。這使得生態(tài)護(hù)坡逐漸引起更多人的重視。而對(duì)于河道的生態(tài)護(hù)坡,為使其發(fā)揮出理想的效果,需要對(duì)不同生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的要點(diǎn)予以明確,以此為實(shí)際的生態(tài)護(hù)坡施工提供可靠的指導(dǎo)。
1非生態(tài)護(hù)坡
由于人們對(duì)河道功能比較重視,所以河道斷面大多單一,在護(hù)坡方面主要使用傳統(tǒng)的護(hù)坡型式,如采用現(xiàn)澆混凝土、漿砌石或干砌石等。雖然這種護(hù)坡型式在穩(wěn)定河道與保證河道功能上有很大作用,但卻會(huì)給河道環(huán)境造成很大的影響。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)河道斷面單一,雖然可作為一種景觀,但和當(dāng)前人們?nèi)找嫘纬傻幕貧w自然觀念相違背,和周圍自然環(huán)境之間有很大的沖突。不論采用何種非生態(tài)護(hù)坡型式,成型后均嚴(yán)重缺乏升級(jí),而且如果護(hù)坡結(jié)構(gòu)老化或損壞,將在河邊堆積大量建筑建筑,給環(huán)境景觀造成很大的影響[1]。
(2)非生態(tài)護(hù)坡均為封閉式的護(hù)坡,阻段了水陸生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部及相互之間生態(tài)流流動(dòng)的通道,無(wú)法給河道范圍內(nèi)的生物及微生物提供生存條件,導(dǎo)致河道自凈能力大幅削弱,水質(zhì)下降。另外,水生植物無(wú)法在非生態(tài)護(hù)坡上生長(zhǎng);水生動(dòng)物無(wú)法在非生態(tài)護(hù)坡上棲息、產(chǎn)卵、覓食即剝奪了水生動(dòng)物生存空間,導(dǎo)致河道這一生態(tài)系統(tǒng)的基本生物鏈完全斷開,使生態(tài)失衡。如果河道的護(hù)坡與護(hù)岸均采用全斷面護(hù)砌,則會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)更大的破壞。
2生態(tài)護(hù)坡技術(shù)要點(diǎn)
2.1植物護(hù)坡
根系較為發(fā)達(dá)的固體植物能起到良好的水土保持作用,對(duì)此進(jìn)行的研究國(guó)內(nèi)外都很多,在護(hù)坡固土方面借助根系較為發(fā)達(dá)的植物完全可行,而且還能在固土保沙的基礎(chǔ)上,抑制水土流失,并能適應(yīng)生態(tài)環(huán)保方面的要求,通過(guò)適當(dāng)造景還可形成良好的自然景觀[2]。
對(duì)固土植物類型的選擇需充分考慮地區(qū)氣候條件進(jìn)行,應(yīng)選擇耐酸堿性、耐高溫干旱,同時(shí)應(yīng)具有根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)快、綠期長(zhǎng)、成活率高、價(jià)格經(jīng)濟(jì)、管理粗放、抗病蟲害的特點(diǎn)。種草應(yīng)優(yōu)先考慮混播的方式,在選擇具體播種方式時(shí),通常情況下都可采用常規(guī)的方法進(jìn)行。近幾年,在一些發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)中,借助水力噴播在采用常規(guī)方法無(wú)法播種的情況下播種。對(duì)于水力噴播,它是指將水作為主要載體,對(duì)處理完成后的種子與其它材料均勻混合后,采用噴播機(jī)進(jìn)一步攪拌,然后以一定壓力噴灑在制定位置,以此形成良好的生態(tài)植被。相較于傳統(tǒng)的施工方法,該技術(shù)除了能實(shí)現(xiàn)全天候施工,還具有工期短和效率高等優(yōu)勢(shì),能減少養(yǎng)護(hù)方面的費(fèi)用,且基本不會(huì)受到天氣、土壤等外界因素的影響。
在河道治理中使用植物進(jìn)行護(hù)坡難免存在一些問(wèn)題,比如護(hù)坡完成后第一年容易被雨水沖刷導(dǎo)致深溝形成,使護(hù)坡效果變差,并會(huì)影響到景觀。對(duì)此需要注意,在長(zhǎng)時(shí)間處于水下,且行洪流速在3m/s以上的土堤迎水坡面,不建議采用該方法進(jìn)行護(hù)坡[3]。
2.2土工材料復(fù)合種植基護(hù)坡
土工材料復(fù)合種植基護(hù)坡具體可分成土工網(wǎng)墊固土與土工單元固土等不同形式。對(duì)于前者,主要由網(wǎng)墊、種植土與草籽三部分構(gòu)成。其中,網(wǎng)墊包括雙向拉伸平面與多層非拉伸網(wǎng),多層網(wǎng)之間的交接點(diǎn)采用熱熔的方法粘接,以此形成一個(gè)穩(wěn)定且整體的網(wǎng)墊。成型后的網(wǎng)墊不僅質(zhì)地疏松,而且韌性強(qiáng),可提供一定高度及空間,用于存土與沙粒,而且植物根系可從網(wǎng)孔中穿過(guò),不會(huì)影響植物的生長(zhǎng),形成草皮后可以使網(wǎng)墊和泥皮之間牢固結(jié)合。網(wǎng)墊通常利用人工進(jìn)行鋪設(shè),而植物的種植可借助水力噴播技術(shù)進(jìn)行。該護(hù)坡結(jié)構(gòu)現(xiàn)在得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于后者,是指利用片狀材料通過(guò)熱熔粘接后形成類似于蜂窩的結(jié)構(gòu),然后在結(jié)構(gòu)中進(jìn)行填土和植草來(lái)達(dá)到預(yù)期的固土護(hù)坡目標(biāo)。以上兩種護(hù)坡型式的抗水沖刷能力雖然強(qiáng)于單純植物護(hù)坡,但依然不可在堤防迎水坡面上使用,這也為該護(hù)坡方式的日后改進(jìn)確定了方向,可通過(guò)對(duì)工程材料的使用制作外框,以此增強(qiáng)坡面整體穩(wěn)定性,但即便如此雖然能抵抗普通水流的沖刷,但仍無(wú)法抵抗洪水侵蝕[4]。
2.3植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡
該技術(shù)最早由日本提出,并很快在河道護(hù)坡中應(yīng)用。近年來(lái),我國(guó)也針對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了研究。生態(tài)混凝土是一種性能介于普通混凝土和耕植土之間的新型材料,由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成:其一,多孔混凝土,在普通混凝土中摻加適量細(xì)摻合料(硅灰、粉煤灰、礦渣微細(xì)粉等)而成,是護(hù)坡的骨架;其二,保水材料,主要采用有機(jī)質(zhì)保水劑,同時(shí)摻入適量無(wú)機(jī)保水劑,目的是為植物提供所需水分;其三,表層土,在多孔混凝土骨架的表面鋪設(shè),可以為植被的生長(zhǎng)發(fā)育提供足夠的空間,防止土中的水分大量蒸發(fā),為植被發(fā)芽初期提供足夠的養(yǎng)分,并避免混凝土硬化時(shí)放出的熱量影響植物生長(zhǎng),這也是很多植被都可以在混凝土上正常生長(zhǎng)的原因[5]。
對(duì)于河道治理項(xiàng)目,其護(hù)坡與護(hù)岸均可借助預(yù)制而成的生態(tài)混凝土塊來(lái)鋪設(shè),也可直接將其作為護(hù)坡,在達(dá)到混凝土護(hù)坡效果的基礎(chǔ)上,還可以在混凝土表面鋪設(shè)表土和種植花草,以起到美化環(huán)境的作用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬化與綠化的充分結(jié)合。
該護(hù)坡型式的抗沖刷能力較強(qiáng),在混凝土表面種植的草可起到一定緩沖作用。因草根具有一定程度的錨固作用,所以會(huì)使抗滑力增強(qiáng),在草正常生根以后,混凝土、草與土體將形成一個(gè)整體,使堤防邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果可知,采用自重為30kg的六角形構(gòu)件,在植物生根以后,可提供近160kg的拔起力,效果十分顯著[6]。
除此之外,多孔混凝土還有很大的孔隙率,為動(dòng)物及微生物提供繁殖場(chǎng)所,一般不低于40%,且表面的等效孔徑保持在2-3cm范圍內(nèi),孔隙從構(gòu)件的表面開始可一直延伸到地面,所以當(dāng)用于堤防護(hù)坡時(shí),不會(huì)受到水位突然變化的影響;在冬季氣溫較低的地區(qū),采用該護(hù)坡結(jié)構(gòu)還能促進(jìn)土中水的排除,從而避免凍害的發(fā)生。除孔隙率外,多孔混凝土的透氣性也很高,能增強(qiáng)土體和空氣之間的熱交換及濕交換。采用該護(hù)坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí),構(gòu)件具體厚度和單塊幾何尺寸的確定都要按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范通過(guò)計(jì)算進(jìn)行。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,景觀生態(tài)學(xué)人為河流是廊道和生態(tài)邊緣區(qū),能將河流沿岸范圍內(nèi)的所有部分都聯(lián)系到一起,同時(shí)也能聯(lián)系河流與陸地兩個(gè)部分。建設(shè)綠色通道,一方面能消除噪音和污染,另一方面還能提供休閑與娛樂(lè)的空間,這對(duì)塑造良好的城市形象大有益處。在防洪堤岸工程建設(shè)中,需將重點(diǎn)放在高水平設(shè)計(jì)上,將水利工程和遠(yuǎn)景規(guī)劃及景觀園林等充分結(jié)合到一起,并引入生態(tài)護(hù)坡技術(shù),注重不同生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn),使其發(fā)揮出應(yīng)有作用。
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隴川縣水利局 云南省德宏州 678700B3E7A0EE-E156-451A-B48C-909FA4DB6CB4