城市河道整治中的生态护坡结构探讨

摘　要：城市河道边坡防护在长期的使用过程中，产生了破坏生态环境，加速人居环境的恶化，不符合人与自然和谐相处等问题。因此，非常有必要研究和实施生态护坡，建立满足岸坡稳定要求，与周围环境相协调和现代文明城市发展相适应的开放性生态系统。

关键词：河道整治、生态水利、生态护坡
引言：
　　城市河道边坡作为河流生态系统的重要组成部分，是河流与城市生态系统之间的过渡带，在保持水土.净化水体.防洪行洪等方面具有重要的功能。传统的河道边坡防护主要采用浆砌或干砌块石护坡.现浇混凝十护坡.预制混凝土块体护坡等。主要关注不同驳岸形式的稳定性与安全性，较少考虑块石.混凝土河道边坡防护对生态环境产生的负面影响。随着社会经济的发展，人们对于城市环境日益关注，传统护坡形式对生态环境带来的严重不良影响也逐渐被人们所认识。在城市河道新建.改造过程中，建立既满足城市河道行洪排涝稳定性，又有利于恢复河道生态系统平衡的边坡生态防护平台已迫在眉睫。
一、传统护坡对河道生态环境的影响
　　在河流生态环境系统中，河岸作为重要组成部分，是河流与陆地生态的过渡区，在调节气候.保持水土.防洪等方面有重要作用。对于河岸的保护不仅要考虑河堤结构物的稳定性，更应该考虑生态系统的平衡。但是，在以往的城市河道建设中，人们为了保障城市安全，各地纷纷兴建标准堤防以抵御洪水。标准提断面一般选择直立式或斜墙式，现浇混凝土护坡.预制混凝土砌块护坡和土工模混凝土护坡等形式。这些传统硬质化的护坡结构有利于河道的防洪.排涝，但其对环境保护.河道生态平衡.城市景观造成的负面影响几乎未被考虑。这些负面影响主要表现在以下几方面：
a．对生态环境的影响。传统的硬质化护坡和护岸结构将河岸表面封闭起来，阻隔了水土的连接通道，隔绝了生物和微生物与大地的接触，破坏了河流生态系统的整体平衡，生物多样性条件破坏，天然食物链脱节，河流生态系统逐渐退化，生物多样性锐减。同时也致使河道天然的自净能力遭到破坏。
b．对人类生存环境的影响。在天然河道中修筑人工材料防汛墙破坏了生物赖以生存的自然环境，对天然河道的水质和水环境产生了负面影响，直立陡坡河岸难以满足亲水要求，对人们的生活质量和身心健康带来很大负面影响。
c．对景观环境的破坏。不能满足人们对“朱雀桥边野草花，乌衣巷口夕阳斜”，“小桥流水人家”这种良好生态环境的向往。
二、生态护坡结构方法探讨
　　上述情况可以看出，硬性材料的护坡和护岸结构对城市的许多方面均产生了较大的影响，城市河道的护坡和护岸结构改造有必要推行一种生态型的护岸结构形式。下面就国内外一些经验和笔者的一些初步设想作一介绍采用新型材料，在科学技术飞速发展的今天，新型材料和新技术必将作为我们河道护坡和护岸结构改造的主要源泉。在国内和国外相继出现了一批用于生态方面的材料和技术，如水力喷草技术，土工材料绿化网，植被型生态混凝土，水泥生态种植基，土壤固化剂等等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面，但在河道护坡结构使用上可以借鉴和参考。
1.石笼结构生态护岸
    此法为一传统护岸方法，在上世纪90年代得到广泛应用。铁丝网与碎石复合种植基主要由镀锌或喷塑铁丝网笼装碎石.肥料及种植土组成。镀锌铁丝网笼容易锈蚀，在河道护坡方面一般不宜选用，而应选用耐锈蚀的喷塑铁丝网笼。铁丝网与碎石复合种植基一个最大的优点就是它比较适合于流速大的河道，现场施工简便.抗冲刷能力强.整体性好.适应地基变形能力强，避免了预制的混凝土块体护坡的整体性差和现浇混凝土护坡与模袋混凝土护坡适应地基变形能力差的弱点，同时又能满足生态型护坡的要求。即使进行全断面护砌，生物与微生物都能照样生存。国外在这方面已有较多工程实例。铁丝网笼可以做成不同形状，既可以用作护坡又可以做成砌体挡土墙。该法缺点为石笼构件使用寿命短。
2.土工材料固土种植基。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基.土工格栅固土种植基土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基主要由聚乙烯.聚丙烯等。高分子材料制成的网垫和种植土.草籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的交接点经热熔后粘接，形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松.柔韧，有合适的高度和空间，可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫.草皮.泥土表层牢固地结合在一起。固土网垫一般可由人工铺设，植物种植一般采用草籽加水力喷草技术完成。该法优点为护坡具整体性和柔性，既能抵御水流力牵拽，又能适应地基沉降变形，有利于植被生长.改善生态和景观；基础处理简单.施工方便。缺点为占地较多，必须有一定坡度，网垫单价较高。
图一.植被型生态混凝土结构
3.植被型生态混凝土。植被型生态混凝土是日本近年在河道护坡方面作出的研究，主要由多孔混凝土.保水材料.难溶性　　肥料和表层土组成。其结构如图一所示，多孔混凝土由粗骨料，混有高炉炉渣和硅灰的水泥，适量的细料组成。是植被型生态混凝土的骨架。保水材料常用无机人工土壤，水性高分子材料，苔泥炭及其混合物。表层土铺设有多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，同时提供植被发芽初期的养分。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做成砌体结构挡土墙，或直接作用为护坡结构。
4.水泥生态种植基。水泥生态种植基在国内国外均有研究。它是由固体.液体和气体三相组成的具有一定强度的多孔性材料。固体物质主要包括适合于植被生长的土壤.肥料.有机质及由低碱性的水泥.河砂组成的胶结材料等。在种植基固体物质间，由稻草秸秆等成孔材料形成孔隙，以便为植物提供充足的水分和空气。在种植基内还可填充保水剂，保持植物在常日照坡面能很好生长。
5.土壤固化剂。高性能土壤固化剂在国外日本等国家应用于工程领域已经有30多年的历史，广泛应用于道路工程.土木建筑工程.环境保护工程.农田水利工程，固化处理各种污泥。但固化剂做为我国90年代引进的高新技术产品，在北京地区乃至全国大面积用于河（湖）底固化尚属首次。固化剂是以水泥主体掺入特殊的激发元素后制成的，其作用机理主要是固化剂中的水分子调节剂与土壤中的水分子形成化学键，对水分子有很强的吸咐作用 ，利用土壤稳定固化，其中含有微晶核，通过晶核配位，在土颗粒孔隙中生成针状晶体，填充土体孔隙，形成骨架结构，固化剂中的固化分子通过交联形成三维网状结构，从而提高土壤的抗压.抗渗.抗折等性能指标。
结束语：
　　城市河岸是城市的窗口，滨水景观体现出一个城市的经济.文化.社会风貌。在寻求城市特色化.个性化.经济化.全球化发展的今天，城市水环境的整治已经越来越受到人们的关注，开发建设好滨水城市堤岸景观带，对于提高人民生活条件，塑造城市新形象有着积极的作用。随着我国城市建设健康快速发展，本文希望通过对河道生态护坡问题的初步介绍与分析，并结合扬州市选用生态护坡所取得的良好成果，为我国的城市河道整治中引入“两型”概念，在未来城市发展过程中，规划和建设人和自然环境和谐相处的城市景观河道提供参考。
参考文献：
[1]张俊云.周德培.李绍才；岩石边坡生态护坡研究简介[期刊论文]-水土保持通报 2000(04)
[2]丛蔼森；北京河道堤防加固工程使用的新材料 2000(05)
[3]葛立东；固化技术在北京城市水系治理工程中的应用 2000(05)
[4]邹战国；水利喷草技术在防治水土流失中的应用 1993(04)
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