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浅析生态护坡技术在河道治理中的应用

2022-02-19马忠龙

科技研究·理论版 2022年3期
关键词:河道治理优势技术

马忠龙

摘要:生态护坡是与周围环境相协调、与现代文明发展相适应的开放性生态系统。近些年来,传统河道治理方式带来的弊端已逐渐凸显,河道建设面临的生态问题日益突出,加强河道生态建设已刻不容缓。生态河道是现代河道综合治理一种不可缺少的治理方案。从生态护坡相较于传统护坡的优势,总结了其在河道治理中的应用模式,并分析了其发展趋势。

关键词:生态护坡;技术;优势;河道治理

引言

目前,由于我国河道护坡主要是硬质护坡,硬质护坡采用混凝土或者浆砌石材料,改变了原来水土之间的物理循环路径,硬质护坡河道自净能力差,管护不力容易造成黑臭水体,破坏水环境。随着传统河道护坡带来的生态弊端逐渐凸显,环保发展的理念以及人民对美好生活的需求迫使水利设计者需要探索新的治理路径,打造生态和谐的水生环境。目前河道整治措施大部分采用混凝土及浆砌石挡墙型式的硬质护坡,不仅自重大,抗拉强度不高、早期强度低,而且硬质护坡不符合生态发展的理念,体积大、热量大,不够美观,达不到“水清、岸绿、流畅、景美”的河道生态化治理目标。

1生态护坡较传统护坡的优势

1.1改善水质,提升水体自净能力

本身较为光洁、硬度比较高的传统护坡工程并未配备植物屏障,易使垃圾和径流污染物进入到水体中,加快水体恶化速度。生态护坡能够有效滞纳杂质和垃圾,并适当过滤污染物,对水体具有保护作用。此外,生态护坡应用的多为环保材料,透水性及透气性较好,有利于水体、土壤及生物之间的能量和物质循环,从而提升水体自净能力。

1.2保护河道生态系统的多样性

砂砾和混凝土修葺的护坡会加速水体流动,使水流冲刷作用明显加大,部分微小生物会被直接冲进下游,导致生物种类减少,直接影响周边生态环境的持續发展。一般来说,河道衬砌完毕之后,沿河生物类型会缩减至原来的33%左右,水生生物类型会缩减至原来的50%左右。生态护坡透水性能好,有助于维护各类生物的生存环境[1]。

1.3有助于恢复河岸绿色景观

生态护坡应用了环保材料及节能技术,是对传统护坡的改进,融入了特色文化景观等内容,有利于实现人与自然的和谐共处,不仅能够满足防洪排涝需求,还能实现和周边环境的物质交换,构成开放、平衡的生态系统。

2我国河道护坡技术应用的现状

(1)硬质护坡能够破坏植物的生存环境。河道是整个水生生物和陆生生物赖以生存的基本环境,而此刻由于河道生态环境的破坏,使得大量的水生生物和陆生生物濒临灭绝的边缘。同时,硬质护坡结构使得水源失去了下渗的途径,导致河道失去了自然过滤的途径,逐渐地趋于浑浊。(2)硬质护坡能够影响人们的居住环境。硬质护坡本质上是使用混凝土结构进行护坡的建造,均会将一些添加剂添加到混凝土的黏土中,例如常用的抗冻剂和膨胀剂,上述添加剂都会在水中发生化学反应,污染河道水质质量。硬质护坡的最大特征是唯有了植物作为天然的屏障,当雨水较多的季节时,就会将道路上的有害物质和一些重金属冲入河道中,进而污染河道水质,造成河道水质的进一步污染[2]。

3生态河道建设中生态护坡技术的应用策略

3.1生态护坡建设结构的选择

生态护坡时通过结合土木工程和植物系统构造一个再生的自然防护系统,植物在土壤的上表面,能够显著地缓解水土流失,并且极大地增加河道体系的抗冲击能力。生态河道护坡和传统的硬质护坡相比,具有诸多技术优点,首要就是生态河道护坡的投资成本远低于硬质河道护坡的建设成本,实践工程已经表明生态河道护坡具有建设周期短、生态效果好、美感和艺术性强的技术优势。通过实践工程试验的分析,可以得出如下结论:生态河道护坡没有使用生硬的混凝土、砂浆等原材料,实现了绿色、环保等建设目标;生态河道护坡还能够利用四季不同的植物颜色和外形,能够显著地改善生态河道内的自然环境,有利于水生植物和陆生植物的生长;生态河道护坡还可以显著地减少石块和树木的大量使用,节省了生态建设的投资成本,能够取得良好的经济效益;生态河道护坡实现了人和自然和

谐发展的需要,取得了良好的环保效应。此外,生态河道护坡在后续的维护方面同样具有明显的优势,硬质护坡在混凝土结构受到破坏时就需要认为地进行维护,但是生态河道护坡仅需要在工程的前期对绿色植物进行维护,在绿色植物真正地生长起来后就能够依靠自身的自然生命力进行更新,不要人为地进行干预[3]。

3.2生态护坡绿色植物的选择

在进行生态河道护坡建设时,应该对周边的植物状况进行系统性的研究,然后根据研究结果,选择合适的绿色植物进行河道的生态建设,尤其是要做到绿色植物要和周边的生态环境相适应,增加周边生态环境的美感,综合考虑周边环境的生态效果和区域特性,对于生态护坡绿色植物提出了如下的选择标准:绿色植物能够适应周边气候和环境的需要;绿色植物能够适应不同特性的土壤环境;绿色植物尽可能地选择河道周边的物种;绿色植物应该具有良好的抗病虫害特性,并且不应对周边环境造成危害和污染;绿色植物的生存寿命应该尽可能地长,外表符合生态河道美观的实际需要;绿色植物的日常维护应该易于管理,并且在市场上容易购买,具有物美价廉的特征。

3.3绿化种植设计

生态植物措施应根据防冲要求和不影响安全行洪的原则确定,可参 考本区域或邻近区域内已建工程的实施效果,进行类比分析确定。同时综合考虑工程区的气候特征、物种特性、民风民俗,维护成本等因素,细致调查项目区的植物资源后,选取适宜的当地物种,不宜引用外来物种。河堤迎水侧应种植根系发达、茎干低矮、材质柔韧的乔灌木。背河侧可根据护堤地范围、土壤、气候条件、木材材质、种植效益等因素合理选定。城区河段应综合考虑岸坡稳定、城市河岸景观提升要求、植物造景效果等因素,合理选用植物物种。对于确需采用重力式挡墙的河段,可采用浮水植物、藤本植物进行植物造景。

4生态护坡发展趋势

生态护坡在维护边坡稳定的基础上,可有效解决坡面冲刷及环境污染方面的问题,具有美化生态环境的效果。但就目前情况来看,生态护坡的建设也存在一些缺陷,如植物根系的过度延伸可能会导致土壤破裂,破坏土壤稳定性。因此,河道治理过程中须把生态护坡方案和工程措施结合起来。首先,在强调边坡稳定性及固土功能的基础上,综合运用藤科植物及花卉,充分发挥其生态环境效益及景观功能。其次,探索适合生态护坡建设的植物,尤其是一些乡土品种,通过品种改良提高其适应性。再次,加强相关理论知识的研究。生态护坡虽应用广泛,但目前还没能形成一套较为完善且统一的护坡工程主流建设体系,应结合实际情况完善相关评价体系及方案[4]。

结束语:生态护坡技术为河道治理领域一个长期研究的热点问题,应综合考虑生物和工程措施,增强河流的自然景观效果,最终打造出水环境改善、自然景观和谐的生态型河流。通过对比分析传统护坡与生态护坡技术,合理设计了植被护坡和生态砌块挡墙护坡方案,从岸坡稳定性、生态协调性和成本造价等方面分析了设计方案的优势。结果发现,生态护坡的成本较低、稳定性好且人文景观性强,可为其他河道生态治理提供参考。参考文献:

[1]龚俊春.生态水利在现代河道治理中的应用[J].低碳世界,2019(18):125-126.

[2]程耀炜.生态护坡在河道治理中的优越性分析研究[J].陕西水利,2020(3):46-147+150.

[3]董淑臻,黄宗章,郑梅.生态护坡技术在大沽河综合治理工程中的应用[J].中国高新技术企业,2019(8):51.

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