[摘要] 本文對(duì)城市河道的非生態(tài)護(hù)坡形式進(jìn)行了分析，在充分吸收國(guó)內(nèi)外河道整治方面和他領(lǐng)域生態(tài)護(hù)坡的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，探討河道生態(tài)護(hù)坡新技術(shù)，旨在為城市河道護(hù)坡建設(shè)提供參考。
[關(guān)鍵詞] 河道堤岸；生態(tài)；護(hù)坡；建議
1 概述
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，城市河道建設(shè)不僅要使堤岸發(fā)揮出水利工程的功效，而且融入城市園林景觀、生態(tài)環(huán)保、建筑藝術(shù)等多種內(nèi)容。也就是在這種背景下，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)得到人們的廣泛關(guān)注，并且進(jìn)行了一系列的較深入研究與探索。
國(guó)外在這方面的研究比國(guó)內(nèi)起步要早， 日本早在10年前就提出“親水” 觀念，并且在生態(tài)護(hù)坡技術(shù)方面進(jìn)行了實(shí)踐，推出了植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)。
法國(guó)要求城市河道建設(shè)時(shí)地面工程盡量建成不透水的草地，地面不透水面積不超過(guò)3．3％ ，城市較低的地區(qū)或河道兩岸灘地，開(kāi)辟成公園、綠地球場(chǎng)、道路等，平時(shí)作為交通、公共娛樂(lè)場(chǎng)所，當(dāng)洪水位較高時(shí)作為臨時(shí)調(diào)蓄洪水設(shè)施。
德國(guó)萊茵河的堤防工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)和治理緊密結(jié)合。為不影響城市景觀，城市附近的堤防采用了活動(dòng)式堤防。平時(shí)河邊沒(méi)有堤防，人們可以盡情地與河水接觸，增加人們的親水性。當(dāng)預(yù)報(bào)有洪水時(shí)，及時(shí)安：裝活動(dòng)式堤防。他們預(yù)制了一種可以人工安裝的擋板，每塊重量?jī)H約25kg。這種作為堤防骨架的擋板位于臨時(shí)堤防的兩側(cè)，中間填土，后面有支架，擋板分高板和低板兩種，根據(jù)預(yù)報(bào)洪水位的高低選擇使用。在需要安裝活動(dòng)堤防的地方預(yù)設(shè)了插入擋板的槽。槽上有固定擋板的螺栓。洪水過(guò)后，拆除擋板以備后用。
我國(guó)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)最近幾年也有長(zhǎng)足的發(fā)展。各地正在嘗試在不同條件下應(yīng)用植被草、水力噴播植草技術(shù)、土工材料綠化網(wǎng)、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基、土壤固化劑等形式多樣的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。如北京、上海、廣州等經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城市在進(jìn)行城市河道整治過(guò)程中，充分考慮了河道做為城市的靈氣所在，兩岸都進(jìn)行了精心的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，形成了水與綠結(jié)合的濱水環(huán)境。
清華大學(xué)近年研究的生態(tài)型透水性混凝土材料，可將雨水迅速地滲入地下，還原成地下水。使地下水資源得到及時(shí)補(bǔ)充。透水性路面材料具有較大的孔隙率，能蓄積較多的熱量，有利于調(diào)節(jié)城市地表的溫度和濕度，消除城市的“熱島”現(xiàn)象。我省近些年來(lái)也進(jìn)行了城市河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究與應(yīng)用。如吉林省水利科學(xué)研究所的石籠植物復(fù)式網(wǎng)格護(hù)坡新技術(shù)綜合了石籠網(wǎng)格、土工草網(wǎng)墊、土工織物隔離層、草皮植被的工作原理，將工程防護(hù)與植物保護(hù)綜合成一體，構(gòu)成了新的復(fù)合型護(hù)坡；吉林省水土保持科學(xué)研究所的江河堤防植物護(hù)坡技術(shù)研究對(duì)48種護(hù)坡植物進(jìn)行了抗旱、耐淹試驗(yàn)，選出了8種優(yōu)良護(hù)坡植物；吉林省水利實(shí)業(yè)公司研究開(kāi)發(fā)的環(huán)保型綠化混凝土初步實(shí)現(xiàn)了在混凝土上長(zhǎng)草。吉林省水利科學(xué)研究所、吉林省水土保持科學(xué)研究所和吉林省水利實(shí)業(yè)公司正在聯(lián)合攻關(guān)“綠色混凝土在護(hù)坡中應(yīng)用” 項(xiàng)目。
[摘要] 本文對(duì)城市河道的非生態(tài)護(hù)坡形式進(jìn)行了分析，在充分吸收國(guó)內(nèi)外河道整治方面和他領(lǐng)域生態(tài)護(hù)坡的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，探討河道生態(tài)護(hù)坡新技術(shù)，旨在為城市河道護(hù)坡建設(shè)提供參考。
[關(guān)鍵詞] 河道堤岸；生態(tài)；護(hù)坡；建議
1 概述
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，城市河道建設(shè)不僅要使堤岸發(fā)揮出水利工程的功效，而且融入城市園林景觀、生態(tài)環(huán)保、建筑藝術(shù)等多種內(nèi)容。也就是在這種背景下，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)得到人們的廣泛關(guān)注，并且進(jìn)行了一系列的較深入研究與探索。
國(guó)外在這方面的研究比國(guó)內(nèi)起步要早， 日本早在10年前就提出“親水” 觀念，并且在生態(tài)護(hù)坡技術(shù)方面進(jìn)行了實(shí)踐，推出了植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)。
法國(guó)要求城市河道建設(shè)時(shí)地面工程盡量建成不透水的草地，地面不透水面積不超過(guò)3．3％ ，城市較低的地區(qū)或河道兩岸灘地，開(kāi)辟成公園、綠地球場(chǎng)、道路等，平時(shí)作為交通、公共娛樂(lè)場(chǎng)所，當(dāng)洪水位較高時(shí)作為臨時(shí)調(diào)蓄洪水設(shè)施。
德國(guó)萊茵河的堤防工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)和治理緊密結(jié)合。為不影響城市景觀，城市附近的堤防采用了活動(dòng)式堤防。平時(shí)河邊沒(méi)有堤防，人們可以盡情地與河水接觸，增加人們的親水性。當(dāng)預(yù)報(bào)有洪水時(shí)，及時(shí)安：裝活動(dòng)式堤防。他們預(yù)制了一種可以人工安裝的擋板，每塊重量?jī)H約25kg。這種作為堤防骨架的擋板位于臨時(shí)堤防的兩側(cè)，中間填土，后面有支架，擋板分高板和低板兩種，根據(jù)預(yù)報(bào)洪水位的高低選擇使用。在需要安裝活動(dòng)堤防的地方預(yù)設(shè)了插入擋板的槽。槽上有固定擋板的螺栓。洪水過(guò)后，拆除擋板以備后用。
我國(guó)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)最近幾年也有長(zhǎng)足的發(fā)展。各地正在嘗試在不同條件下應(yīng)用植被草、水力噴播植草技術(shù)、土工材料綠化網(wǎng)、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基、土壤固化劑等形式多樣的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。如北京、上海、廣州等經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城市在進(jìn)行城市河道整治過(guò)程中，充分考慮了河道做為城市的靈氣所在，兩岸都進(jìn)行了精心的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，形成了水與綠結(jié)合的濱水環(huán)境。
清華大學(xué)近年研究的生態(tài)型透水性混凝土材料，可將雨水迅速地滲入地下，還原成地下水。使地下水資源得到及時(shí)補(bǔ)充。透水性路面材料具有較大的孔隙率，能蓄積較多的熱量，有利于調(diào)節(jié)城市地表的溫度和濕度，消除城市的“熱島”現(xiàn)象。我省近些年來(lái)也進(jìn)行了城市河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究與應(yīng)用。如吉林省水利科學(xué)研究所的石籠植物復(fù)式網(wǎng)格護(hù)坡新技術(shù)綜合了石籠網(wǎng)格、土工草網(wǎng)墊、土工織物隔離層、草皮植被的工作原理，將工程防護(hù)與植物保護(hù)綜合成一體，構(gòu)成了新的復(fù)合型護(hù)坡；吉林省水土保持科學(xué)研究所的江河堤防植物護(hù)坡技術(shù)研究對(duì)48種護(hù)坡植物進(jìn)行了抗旱、耐淹試驗(yàn)，選出了8種優(yōu)良護(hù)坡植物；吉林省水利實(shí)業(yè)公司研究開(kāi)發(fā)的環(huán)保型綠化混凝土初步實(shí)現(xiàn)了在混凝土上長(zhǎng)草。吉林省水利科學(xué)研究所、吉林省水土保持科學(xué)研究所和吉林省水利實(shí)業(yè)公司正在聯(lián)合攻關(guān)“綠色混凝土在護(hù)坡中應(yīng)用” 項(xiàng)目。
固土植物可根據(jù)該地區(qū)的氣候選擇適宜的植物品種，如適合我省的有沙棘林、沙打旺、枸杞、紫花苜蓿、羊毛草、黑麥草、無(wú)芒雀麥、早熟禾系列、冰草、百慕達(dá)、三葉草、黃草木犀等耐堿、耐寒、耐旱和抗蟲(chóng)害品種，種草應(yīng)考慮混播。播種方法的選擇，一般情況下，可按常規(guī)方法進(jìn)行種植。近年來(lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家，利用水力噴播的方法在人們常規(guī)方法難以施工的坡面上植草坪。水力噴播植草技術(shù)是指以水為載體，將經(jīng)過(guò)技術(shù)處理的植物種子、木纖維、粘合劑、保水劑、復(fù)合肥等材料混合后，經(jīng)過(guò)噴播機(jī)的攪拌，噴灑在需要種植草坪的地方，從而形成初級(jí)生態(tài)植被的綠化技術(shù)。與傳統(tǒng)植草方法比，有可全天候施工，速度快，工期短的優(yōu)勢(shì)；成坪快，減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用；不受土壤條件差、氣象環(huán)境惡劣等影響。
城市河道用植物護(hù)坡也存在一些問(wèn)題。護(hù)坡當(dāng)年易被雨沖刷形成深溝，護(hù)坡效果差，影響景觀。長(zhǎng)期浸泡在水下、行洪流速超過(guò)3m／s的土堤迎水坡面和防洪重點(diǎn)地段(如河流彎道)不適宜植草護(hù)坡。
3．2 土工材料復(fù)合種植基護(hù)坡
土工材料固土種植基可分為土工網(wǎng)墊固土種植基、土工單元固土種植基等多種形式。
土工網(wǎng)墊固土種植基主要由聚丙烯等高分子材料制成的網(wǎng)墊和種植土、籽等組成。固土網(wǎng)墊是由多層非拉伸網(wǎng)和雙向拉伸平面網(wǎng)組成，在多層網(wǎng)的交接點(diǎn)經(jīng)熱熔后粘接，形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)墊。該網(wǎng)墊質(zhì)地疏松、柔韌，有合適的高度和空間，可充填并存儲(chǔ)土壤和沙粒。植物的根系可以穿過(guò)網(wǎng)孔均衡生長(zhǎng)，長(zhǎng)成后的草皮可使網(wǎng)墊、草皮、泥土表層牢固地結(jié)合在一起。固土網(wǎng)墊一般可由人工鋪設(shè)，植物種植一般采用草籽加水力噴草技術(shù)完成，這種護(hù)坡結(jié)構(gòu)現(xiàn)在運(yùn)用較廣，如上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)圍海大堤工程、上海化學(xué)工業(yè)區(qū)圍海造地工程的護(hù)坡均采用了此型式。另外，現(xiàn)在又出一種土工單元固土種植基，即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片狀材料經(jīng)熱熔粘接成蜂窩狀單元中填土植草達(dá)到固土護(hù)坡的作用。
這種護(hù)坡形式雖然比單純植物護(hù)坡抗雨水沖刷效果好一些，但還不能應(yīng)用到堤防迎水坡面。以后又有進(jìn)一步發(fā)展，用混凝土、石籠等做成外框來(lái)增加坡面穩(wěn)定性，但還是難以抵御較大洪水侵蝕。
3．3 植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡
植被型生態(tài)混凝土是日本首先提出的，并在河道護(hù)坡方面進(jìn)行了應(yīng)用。近幾年，我國(guó)也開(kāi)始進(jìn)行植被型生態(tài)混凝土的研究。北京在公路部門(mén)進(jìn)行過(guò)類似的研究試驗(yàn)。吉林省水利實(shí)業(yè)公司使植被型生態(tài)混凝土構(gòu)件化，并在實(shí)際工程中進(jìn)行了應(yīng)用。
植被型生態(tài)混凝土由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細(xì)摻和料組成，是植被型生態(tài)混凝土的骨架。保水材料以有機(jī)質(zhì)保水劑為主，并摻人無(wú)機(jī)保水劑混合使用，為植物提供必需的水分。表層土鋪設(shè)于多孔混凝土表面，形成植被發(fā)芽空間，減少土中水分蒸發(fā)，提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分和防止草生長(zhǎng)初期混凝土表面過(guò)熱。很多植被草都能在植被型生態(tài)混凝土上很好生長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，紫羊毛、無(wú)芒雀麥表現(xiàn)出良好的耐堿性和耐旱性，紫羊毛還表現(xiàn)出優(yōu)異的耐寒性能。
在城市河道護(hù)坡或護(hù)岸結(jié)構(gòu)中可以利用生態(tài)混凝土預(yù)制塊體進(jìn)行鋪設(shè)，或直接作為護(hù)坡結(jié)構(gòu)，既實(shí)現(xiàn)了混凝土護(hù)坡，又能在坡上種植花草，美化環(huán)境，使硬化和綠化完美結(jié)合。
植被型生態(tài)混凝土具有較好的抗沖刷性能，上面的覆草具有緩沖性能。由于草根的“錨固”作用，抗滑力增加，草生根后，草、土、混凝土形成一體，更加提高了堤防邊坡的穩(wěn)定性，經(jīng)實(shí)測(cè)，對(duì)邊距45cm的六角形綠化混凝土孔構(gòu)件，原重量30kg， 長(zhǎng)草生根后拔起力達(dá)到160kg。
多孔混凝土孔隙率高達(dá)40％以上，表面等效孔徑2～3cm，孔隙自構(gòu)件頂表面可蜿蜒通至地面，在堤防護(hù)坡工程中，受水位驟降的影響較小；在季節(jié)性寒冷地區(qū)，有利于排出和降低被保護(hù)土內(nèi)含水量，減少凍害破壞。
多孔混凝土具有較高透氣性，在很大程度上保持了被保護(hù)土與空氣問(wèn)的濕、熱交換能力。
植被型生態(tài)混凝土構(gòu)件厚度與單塊幾何尺寸，可以按照《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286— 98)有關(guān)規(guī)定計(jì)算。由于草根的“錨固”作用，將會(huì)使上述計(jì)算結(jié)果更加趨于安全。
4 結(jié)語(yǔ)
景觀生態(tài)學(xué)將城市河流看作廊道(通道)及生態(tài)邊緣區(qū)，認(rèn)為城市河流綠色通道應(yīng)是一條鏈、一張網(wǎng)，將城市中河流沿岸的各個(gè)部分聯(lián)系起來(lái)，也將河流和陸地聯(lián)系起來(lái)。城市河流綠色通道可發(fā)揮消除噪聲、污染等有害影響的作用；為城市的產(chǎn)業(yè)和環(huán)境改善提供有益結(jié)構(gòu)；有助于發(fā)揮范圍較廣的娛樂(lè)、休閑功能；有利于城市設(shè)計(jì)對(duì)城市形象的塑造。
城市防洪堤岸建設(shè)的重點(diǎn)是體現(xiàn)城市水利要求的高水平的設(shè)計(jì)，是水利工程與城市規(guī)劃、景觀園林渾然一體的結(jié)合，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)必將隨著城市的發(fā)展而大力推廣應(yīng)用。
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