淺議生態(tài)護坡在城市河道景觀中的應用
2012-08-14 來源：中國論文網
一、概述
隨著社會經濟的發(fā)展和城市建設步伐的加快，城市河道護坡傳統的漿砌石護坡、砼護坡的越來越被人們所拋棄，人們更關注的是水生態(tài)、水環(huán)境。城市河道的功能也不僅僅是“防洪、除澇”，而且而且更多要考慮城市景觀、水環(huán)境等內容。
于是生態(tài)護坡就應運而生，生態(tài)護坡是目前比較流行的一種河道環(huán)境綜合整治的新方法。所謂生態(tài)護坡，就是綜合考慮“水安全、水環(huán)境、水資源、水景觀”各方面的協調，在滿足防洪、排澇等需求的同時，充分考慮生態(tài)效應，河道護坡用活的植物，單獨用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結合，以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕，其途徑與手段是利用植被進行坡面保護和侵蝕控制。
二、生態(tài)護坡技術對生態(tài)環(huán)境的影響
傳統的河道護坡主要有漿砌或干砌塊石護坡、現澆混凝土護坡、預制混凝土塊體護坡以及土工模袋混凝土護坡等非生態(tài)護坡型式。傳統的河道護岸往往是首先在滿足河道防洪、排澇、蓄水等功能的前提下，著重于河道的漿砌塊石或混凝土材料方面的結構設計，很少去考慮河道與周邊生態(tài)環(huán)境及人文環(huán)境的統一，以至于城市河道渠化嚴重，造成許多動植物無處安身棲息，給他們的生存繁衍造成很大困難，嚴重破環(huán)了生態(tài)環(huán)境。
生態(tài)護坡具有調節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、滯洪補枯、防止土壤侵蝕、降解環(huán)境污染的作用；對地面源污染，地表徑流、營養(yǎng)鹽具有阻滯作用；具有生物廊道、維持生物多樣性和生態(tài)平衡、保持城市地下水資源平衡以及調節(jié)區(qū)域Ｃ、Ｎ等元素的生物地球化學循環(huán)等功能。生態(tài)護坡既能滿足河道體系的防護，又利于河道系統恢復生態(tài)平衡。其在施工中不需要使用任何添加劑，純天然的植被系統對水質具有凈化作用，從而改善了水環(huán)境。岸坡植物作為屏障，可以阻止岸邊的垃圾入水，減少了污染。同時，擁有綠色的護坡使河道恢復了原有的生機，這與現代人們追求回歸自然的要求相一致。
三、生態(tài)護坡技術
1.國外生態(tài)護坡技術的發(fā)展
1633年日本開始采用鋪草皮和栽樹苗的方法治理荒坡，成為日本生態(tài)護坡的起源。20世紀30年代中歐首次引入了該生物途徑，使之得到迅速發(fā)展，并在歐洲盛行。20世紀60年代，生態(tài)護坡技術已在許多國家得到大力推廣。生態(tài)護坡在北美的應用歷史可以追溯至1926年，北美承襲中歐的經驗，主要致力于與農林業(yè)和道路建設有關的侵蝕控制。
目前，在美國和歐洲一些國家，較為常用的是土壤生物工程護岸技術。該技術是由原始的柴捆防護措施發(fā)展而來的，經過多年的研究，形成了一套完整的設計和施工方法，并得到了廣泛的應用。這些技術，如今已在歐美國家得到了廣泛的應用，如美國伊利諾斯州的鴉河流域的保護、加勒比地區(qū)的圣拉西亞島西海岸公路建設項目、英國約克郡戴爾斯三峰地區(qū)國家公園自然環(huán)境恢復項目、美國新澤西州雷里坦河保護工程、萊茵河網格式砼夾帶草皮護岸工程，都取得了良好的生態(tài)效果。
2.國內生態(tài)護坡技術的發(fā)展
生態(tài)護坡技術的應用起源于中國。早在1591年，中國已經將柳樹等用于河岸邊坡的加固與保護。17世紀，我國已開始將生態(tài)護坡技術應用于黃河河岸的保護。但是我國在生態(tài)護坡技術方面的研究起步較晚，近幾年在充分吸收國外河道整治和其他領域生態(tài)護坡研究成果的基礎上，取得了長足的發(fā)展。目前，我國各地正在嘗試在不同條件下應用植被草、土工材料綠化網、水力噴播植草技術、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基、土壤固化劑等多樣的生態(tài)護坡技術。如北京、上海、廣州等經濟較發(fā)達的城市在進行城市河道整治的過程中，充分考慮了河道作為城市的靈氣所在，兩岸都進行了精心的規(guī)劃和設計，形成了水與綠色結合的濱水環(huán)境。綜合生態(tài)護坡在我國的應用，護坡技術主要分為單純利用植被護坡和植物工程措施復合護坡兩種類型。
3.植被護坡
發(fā)達根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，采用發(fā)達根系植物進行護坡固土，既可以達到固土保沙，防止水土流失，又可以滿足生態(tài)環(huán)境的需要，還可以進行景觀造景，在城市河道護坡方面可以借鑒。
固土植物可根據該地區(qū)的氣候選擇適宜的植物品種，如可以選擇的主要有沙棘林、刺槐林、黃檀、池杉、龍須草、金銀花、油松、黃花、常青藤、蔓草等等。播種方法的選擇，一般情況下，可按常規(guī)方法進行種植，也可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。
城市河道用植物護坡也存在一些問題。護坡當年易被雨沖刷形成深溝，護坡效果差，影響景觀。長期浸泡在水下、行洪流速超過3m/s的土堤迎水坡面和防洪重點地段（如河流彎道）不適宜植草護坡。
4.土工材料復合種植基護坡
土工材料固土種植基。土工材料固土種植基可分為土工網墊固土種植基、土工格柵土種植基、土工單元固土種植基等多種形式。
土工網墊固土種植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的網墊和種植土、草籽等組成。固土網墊是由多層非拉伸網和雙向拉伸平面網組成，在多層網的交接點經熱熔后粘接，形成穩(wěn)定的空間網墊。植物的根系可以穿過網孔均衡生長，長成后的草皮可使網墊、草皮、泥土表層牢固地結合在一起。固土網墊一般可由人工鋪設，植物種植一般采用草籽加水力噴草技術完成。這種護坡結構現在運用較廣，如上海浦東國際機場圍海大堤工程、上?；瘜W工業(yè)區(qū)圍海造地工程的護坡均采用了此形式。
土工格柵固土種植基主要是土工格柵進行土體加固，并在邊坡上植草固土。土工格柵是以聚丙烯、高密度聚乙烯為原料，經擠壓、拉伸而成，有單向、雙向土工格柵之分。設置土工格柵，增加了土體摩阻力，同時土體中的孔隙水壓力也迅速消散，所以增加了土體整體穩(wěn)定和承載力。而且，由于格柵的錨固作用，抗滑力矩增加，草皮生根后草、土、格柵形成一體，更加提高了邊坡的穩(wěn)定性。
這種護坡形式雖然比單純植物護坡抗雨水沖刷效果好一些，但還不能應用到堤防迎水坡面。以后又有進一步發(fā)展，用混凝土、石籠等做成外框來增加坡面穩(wěn)定性，但還是難以抵御較大洪水侵蝕。
5.植被型生態(tài)混凝土護坡
植被型生態(tài)混凝土是日本近年在河道護坡方面作出的研究，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、適量的細摻和料組成，是植被型生態(tài)混凝土的骨架。保水材料常用無機人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物。表層土鋪設有多孔混凝土表面，形成植被發(fā)芽空間，同時提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分，減少土中水分蒸發(fā)，提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分和防止草生長初期混凝土表面過熱。
在城市河道護坡或護岸結構中可以利用生態(tài)混凝土預制塊體進行鋪設，或直接作為護坡結構，既實現了混凝土護坡，又能在坡上種植花草，美化環(huán)境，使硬化和綠化完美結合。
三、結語
在提倡人與自然和諧相處的今天，邊坡治理也從過去的僅注重安全、經濟的治理模式向保持邊坡的自然特征的生態(tài)模式轉變。生態(tài)護坡的出現順應了人與自然共生的要求，不僅是護坡工程建設的一大進步，也將成為今后城市河道護坡工程建設的主流。
