小议河道生态护坡技术的应用现状.doc

小议河道生态护坡技术的应用现状周 华 作者简介：周 华（1983），女，助理工程师，浙江大学建工学院在职硕士研究生，浙江大学建筑设计研究院市政交通分院，浙江 杭州 310012摘要：文章结合杭州市近年来部分城市河道整治工程中生态护坡技术的实践经验，对比传统河道护坡应用现状，探讨河道生态护坡改造的主要途径及实现的结构形式，并进行问题分析及思考，以期河道生态护坡技术能有更好的应用。 关键词：生态护坡；河道整治；应用现状中图分类号：X2l 文献标识码：A 生态护坡属于景观再造工程，是以工程建设和环境保护为目的，利用植被，特别是其地下根系对岩土的生物锚固作用，进行斜坡表层和浅表层稳定，防止坡面灾害、水土流失，从而达到延长建设工程使用寿命、迅速进行工程创伤的恢复、改善生态、美化环境等一项切实可行的工程技术1。生态护坡包括两个要素2：一是河道护坡满足防洪抗冲标准要求，部分河道满足行船通航要求，要点是结构安全可靠、具有抵抗冲刷、防止水土流失的功能；二是河道护坡满足边坡生态平衡要求，即要建立良性的河坡生态系统，由高大乔木、低矮灌木、花草、鱼巢、水草、动物沿滩地、迎水边坡、坡脚及近岸水体等组成河坡立体生态体系。近年来城市建设过程中的一个显著特点是城市规模的扩大化，在城市规模扩大化过程中，河道作为城市中的一个重要组成个体，它的功能及定位也发生了变化。如：以农田排涝为主要功能的河道重新定位为城市行洪河道；一般城市排水河道定位为城市排水及风景观赏河道等。随着功能的重新界定，城市河道修建、改扩建工程也日益增多。特别是杭州市，在市委的统一领导下，城市向着景观旅游城市方向发展，而河道更是注重水安全、水生态、水景观等方面的综合功能，以创造“流畅、水清、岸绿、景美、宜居”的河道水环境为根本目标，达到改善水质、提高区域绿化覆盖率、增添河道景观魅力、提升区域整体品位及生活环境的目的。现结合杭州市近年来已施工的电厂热水河、中东河、幸福河等城市河道整治工程中生态护坡技术的实践经验，对比传统河道护坡现状，探讨河道生态护坡改造的主要途径及实现形式，并进行问题分析及思考，以期河道生态护坡技术能有更好的应用。1 传统河道护坡现状问题分析传统的河道护坡型式主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等。这些护坡工程的造价均相对较高，且水下施工、维护工作难度较大，它们最大的缺点在于其仅仅是从满足河道岸坡的稳定性和河道行洪排涝功能的角度出发进行设计施工，很少考虑对环境和生态的影响，容易造成破坏生态环境、加速居民生存环境的恶化等不良影响。概括来讲，传统河道护坡常存在以下现状问题：首先，传统的护坡工程多将整个河岸表面封闭起来，隔绝了土壤与水体之间的物质交换，原先生长在岸坡上的生物不能继续生存，生态系统的食物链断开，使土壤和水体中的生物失去了赖以生存的环境，具有净水功能的水生生物生长非常困难，河水自净能力大为降低，水质恶化，水生生物、沿河野生生物不断减少。另一方面，传统的混凝土护坡在施工中均不同程度的使用了一些添加剂，如早强剂、抗冻剂、膨胀剂等，这些添加剂在水中发生反应，对水质和水环境产生不利影响。且岸坡没有天然植物作为屏障，会使岸边的垃圾轻易入水，造成污染。再者，现状河道没有做好截污纳管工程的话，附近居民将污水自行排入河道中，致使河道淤积严重，富营养化污染严重，水质急剧恶化，严重的地区出现了臭气熏天、水面垃圾漂浮等严重环境问题。最后，没有绿色的传统护坡更易使河道失去了原有生机，与现代城市的人文景观不协调。随着社会经济的发展和城市建设步伐的加快，城市河道建设不仅要使堤岸发挥出水利工程的功效，而且要融入城市园林景观、生态环保、建筑艺术等多种内容，因此，生态护坡技术日益广泛的出现在城市河道整治工程中。2 生态护坡技术在河道整治工程中的应用现状2.1 河道生态护坡改造的主要途径发达国家对环境和生态退化的问题认识较早，很早就开始研究传统的护坡技术对环境与生态的影响，认为传统的混凝土护岸会对环境带来不良影响，从而引起生态退化。为了更有效保护河道岸坡和生态环境，提出了一些生态型护坡技术。生态护坡技术在我国起步较晚，目前参考国外经验及根据国内自身工程特点及有关工程经验，已形成一定的生态护坡改造技术，笔者结合杭州市近年来实施的河道整治工程中生态护坡技术的应用实践，认为河道生态护坡改造主要有以下几种途径：（1）变硬质驳坎为软质护岸该方法尽量减少浆砌块石等硬质驳坎的使用，在场地条件允许、结构保证可靠的前提下，改用松木桩、树根桩结合植被绿化覆盖等手段改造河道；必须使用到硬质驳坎的地方，采用水下式硬质驳坎结合水上生态护坡的形式增加河道亲水性、生态性。（2）景观改造该方法使河道工程改造与景观改造已经完全的结合在一起，设置由高大乔木、低矮灌木、花草、鱼巢、水草、动物沿滩地、迎水边坡、坡脚及近岸水体等组成河坡立体生态体系，导入城市文化，使城市河流不仅呈现为一种自然景观，更蕴涵着丰富的文化内涵，既是自然要素也是一种文化遗产。（3）设置功能亲水构筑物杭州很多河道已实现游船通航要求，设置游船码头、亲水平台、河埠头等亲水构筑物，结合自然生态岛、景观桥、廊架、园路等景观改造，方便居民在河岸休闲游憩，使城市河道成为城市中游玩、观赏的景区。 （4）截污纳管及河底疏浚以往城市河道沿线多为农居及企业，雨、污合流直接排入河道，严重影响水质。结合杭州市河道整治工程实践，在沿河两侧埋设截污管，使雨、污合流排入市政污水主干管中。对于污染严重而近期无市政出路的重点区域，可考虑设置小型生化处理临时设施，以解决短期污染问题。为进一步改善河道水质，在实施截污工程及配水工程的同时，还应对河道底泥进行疏浚。2.2 河道生态护坡的主要结构形式实际应用中，河道生态护坡技术宜根据不同设计理念，针对不同区段，岸、坡结合，采用不同形式，协调一体化建设，以达到生态环保的要求，其主要结构形式有：(1) 水下直立式块石挡墙护坡该护坡形式可有效控制河势，抵抗冲刷，避免水土流失，减少河道淤积，使用寿命也相对较长。一般进水河道入城区后主要采用直立式浆砌石挡墙，它可既减少工程占地与房屋拆迁，降低工程造价，又能有效保护河道宽度，制约违章建筑侵占，防止污水流入河中。对于直立式块石护坡中生态技术的应用，常将块石砌成插花形式，在河道中挡墙前种植一些水生植物，使挡墙置于水下，两岸则根据城市绿化要求，采用街头绿地的种植形式，在小区周边则修建一些亲水平台和水景观设施，以改善视觉效果。(2) 景石护坡或石笼护坡在水位变化处，可采用景石护坡及石笼护坡，亦具有控制河势，抵抗冲刷，减少水土流失等功效，通过景石的堆砌，使岸线错落有致，富于变化，具有一定的景观美化效应，(3) 亲水景观平台将河道护坡建成亲水平台或亲水走廓，与两岸自然衔接，扩大绿化范围，增加景观节点。在场地上建造景观等构筑物，为人们提供休闲、观景、活动的场所，使河道成为排涝防洪、绿化、景观、休闲、旅游等多功能为一体的复合生态系统。(4) 树根桩或松木桩护坡树根桩、松木桩结合植被绿化覆盖的手段改造河道，可以增强河道的稳定性，保证河道的生态性，对于挖方段河道整治应用效果更好。(5) 护坡种植发达根系固土植物在水土保持方面有很好效果，采用发达根系植物进行护坡固土，既可达到固土保沙，防止水土流失，又可满足生态环保的要求，还可进行景观造景。(6) 生态带根据岸坡地形地貌、土质和区域气候等特点，在岸坡表面覆盖一层土工合成材料，并按一定的组合与间距种植多种植物，通过植物的生长达到根系加筋、茎叶防冲蚀等目的，由于在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，可有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加士体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而能大幅度提高岸坡的稳定性和抗冲刷能力。(7) 荣勋砌块在城市河道护坡或护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体进行铺设，或直接作为护坡结构，既实现了混凝土护坡，又能在坡上种植花草，美化环境，使硬化和绿化完美结合。植被型生态混凝土具有较好的抗冲刷性能，上面的覆草具有缓冲性能。由于草根的“锚固”作用，抗滑力增加，草生根后，草、土、混凝土形成一体，更加提高了堤防边坡的稳定性。(8) 毛竹桩护坡在水位变化处，毛竹桩护坡具有控制河势，抵抗冲刷，减少水土流失，景观美化等效应。2.3 现状河道生态护坡技术的不足与传统的河道护坡技术相比，生态型河道护坡技术除了具有增强岸坡稳定性、满足城镇河流防洪排涝、防止水土流失等功能外，还成功地解决了“绿化与硬化”的矛盾，对于营造城镇生态景观、改善人居环境，起到了积极作用。但现状河道生态护坡往往只考虑了护坡上的植物，而忽略了动物及微生物，忽视了生态护坡作为一个完整生态系统的动态性，没有充分意识到真正意义上的生态护坡应该是在保证边坡稳定的基础上，去营造河道边坡系统的生物多样性。因此，现有生态型护坡技术，虽带有一定的生态色彩，尚不是不完善的生态护坡技术。2.4 还需注意的几点问题结合杭州市电厂热水河、中东河、幸福河等河道整治工程中生态护坡技术的实践经验，针对目前的河道生态护坡技术发展现状，从实际角度出发，还存在以下几点需要引起注意：(1) 应对冲刷深度给予足够的重视。因为坡脚的毁坏是河岸不稳定的重要原因之一。适当大小的坡脚材料设置到足够的深度，才能延长河岸生物工程的寿命。(2) 植被下限设置在水中太低时，多年生植被不可能沿河生长。相反，过分保守的将植被下限设置得很高时，可能要处理过于裸露的岩块。目前还没有公式可以确定植被下限。在设计时，应通过仔细的现场调查、水文分析和专业判断进行综合考虑。(3) 进一步研究可能限制或促进所需植物物种存活的生物和物理因素，熟悉沿河生长的植物自身的繁衍方式。(4) 对纤维降解和植物成熟之间的互相作用必须有很好的了解，以防止比预期的纤维降解快或比预期的植物生长慢。(5) 土壤作为植物生长培养基，应防止颗粒脱离和冲走。土壤应被压实到一定程度，但不应过度压实。因为生物工程处理的长期成功取决于植被的成功，而土壤是植被生长的根本。(6) 新技术在施工过程中尚不成熟，很多工程缺乏专业指导或指导不力，导致粉砂类土流失严重、护坡结构安全性不高、建设初期水位变化处土层支护不足等问题。参考文献：1 刘俊巧生态护坡在城市河道整治中的应用J水科学与工程技术，2008（5）：64-652 刘明辉，陶宇君生态护坡在城市河道防护工程中的应用J江苏水利，2008（5）：42-44The discussion on the application status of the riverway ecotypic slope protectionZHOU HuaAbstract: Combining the practical experience of the ecotypic slope protection technology at some riverway repairing projects in Hangzhou city in recent years, also contrasting the application status of the traditonal riverway slope protection technology, we discuss the mainly reconstructive way and the realizing configuration form of the riverway ecotypic slope protection