生态护岸的应用

生态护岸的应用（精选十篇）

生态护岸的应用 篇1

本工程位于兴化市临城镇、经济开发区、西鲍乡及中堡镇 (其中临城段及经济开发区3.368km;西堡段10.182 km;中堡段km) , 合计新建驳岸14.55km。护岸型式根据地形特征采用重力式、生态型及重力式与生态型相结合三种型式。具体断面型式分为A型-重力式无桩基础、B型-重力式有桩基础、C型生态型 (整坡后, 迎水面种植一排高茼, 其后浅滩种植芦苇, 在坡脚处用木桩及竹篱护脚) 、D型-生态型 (整坡后, 迎水面种植一排高茼, 其后浅滩种植芦苇, 在坡脚处采用块石护脚) 、E型-生态型 (整坡后, 迎水面种植一排高茼, 其后浅滩栽植竹柳) 、F型-组合型 (迎水面采用木桩和竹篱防护, 其后浅滩前排扦插一排杨柳枝活体木桩, 其后浅滩种植芦苇, 坡脚处采用重力式挡墙防护) 。

二、生态护岸结构型式

1、边坡修整技术参数

生态型驳岸施工前, 需先对原有河岸的边缘进行修整, 挖去一些泥土, 修整原有河岸的泥土, 便于芦苇或竹柳的栽植和木桩的打入或干摆大石块的抛弃。如果原有河岸边缘土质较松, 可能会塌方, 那么还应进行适当的加固处理, 部分详见如下图1所示, C、D、E型护坡设计图:

C、D型护坡按设计图, 分为二级平台, 一级平台高程1.4m, C型护坡平台宽度5米, D型护坡平台宽度6米, 前口线二级平台高程2.0m, 平台宽度1米。

2、小木桩设计技术参数:

A.桩长4米, 梢径不小于□120mm;

B.桩纵向间距500mm;连续布置。

三、生态护坡施工方案

1、施工准备

(A) 、木桩采购及存放

木桩主要在东台、兴化木材市场采购, 采用汽车运到工地现场仓库;木桩采购时注意木材质地, 桩长略大于设计桩长。所用桩木材质均匀, 无过大弯曲之情形。木桩首尾两端连成一直线时, 各截面中心与该直线之偏差程度不超过相关规定, 桩身无蛀孔、裂纹。

(B) 、木桩的制作

a、桩径按设计要求严格控制, 且外形直顺光圆;

b、小端削成30cm长的尖头, 利于打人持力层;

c、将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位, 为打桩做好准备;

d、木桩梢段削尖, 在打桩之前进行防腐处理。

(C) 、石料采购及存放

D型护坡所需方量较少, 石料由项目部采购当地砂石料市场, 不在外省采石矿订购, 由水路运抵现场, 保证材料按时进场, 并有一定数量的贮备原料, 合理进行计划, 以满足施工要求。同时石料要求无风化, 能满足质量要求。

2、施工工艺流程

土方回填→坡面修整→测量放样→木桩 (抛石) →绿化植物种植→清理验收。

3、主要施工方法

(1) 场地平整、清障

对施工场地进行平整, 清除地上和地下障碍物。

(2) 测量定位放线

测量人员按设计图画出桩位布置图, 按桩位布置图进行桩位放样。用GPS放出驳岸轴线位置, 用钢卷尺放出桩位, 用石灰洒点或插小竹片标明桩位, 填写测量放样报验单, 报请监理工程师复核。测量放样主要采用GPS、经纬仪、钢卷尺和水准仪进行。

(3) 坡面修整

采用挖掘机按设计土进行修整, 回填部分采用地表层较好的土填 (不得采用淤泥质土或水下湿土回填) , 多余部分挖至前口平台。

(4) 小木桩沉桩 (抛石)

C型:连排木桩挡墙前排杂树桩高4m间距50cm, 木桩的材料选用杂木, 稍径≥12cm, 经监理验收合格使用。安排2人扶桩就位, 2人专职控制桩的垂直度, 采用吊线锤在纵向和横向两个方向控制桩体的垂直度, 确保桩体的垂直度符合设计和规范要求。

对于陆上无法施工小木桩沉桩采用挖掘机配合船舶水上压桩。具体步骤为:先用挖掘机挖斗垂直静压木桩, 当木桩不易压入土中时, 再用挖斗对准木桩桩帽垂直夯击, 直至达到桩尖设计标高。

C型驳岸木桩施工前, 应先对木桩进行处理, 按设计图纸图示尺寸对木桩的一头进行切削成尖锥状, 进行防腐剂浸泡处理;竹篱可购买成品, 竹篱单块采用1×2m的尺寸, 竹篱直径采用18-22mm, 竹篱搭接处重叠宽度不小于10cm。

D型驳岸的干摆大块抛石采用挖机配合人工进行抛填摆放, 要求空隙率不超过35%-40%。

(5) 植物种植

芦苇的栽植在水面以上进行, 设计要求在1.4m高程处栽植, 间距1m。防洪圩堤的坡岸绿化可结合地方特点根据业主或地方政府要求选择适合绿化产品。

材料: (1) 工程所用的材料应符合图纸要求和监理工程师的指示; (2) 绿化植物的种类符合图纸要求和监理工程的指示。选用的植物品种应按甲方的要求, 保质保量的有步骤有时间, 按照苗木进度进入场地。水:用于种植或养护的水, 应无油、酸碱、盐或任何有害于苗木生长的物质。

(6) 地表面的准备

覆盖表土范围的地表面, 进行深翻, 将土块打碎为均匀的种植土。不能打碎的土块, 大于25mm的砾石、树根、树桩和其他垃圾清除。 (2) 通过翻松、加填或挖除以保持地表面的平整。

(7) 绿化苗木起挖:

苗木起掘:苗木起掘, 包括符合现行行业标准《城市绿化和园林绿地用植物材料—木本苗》CJ/T34-91规定。

起苗方法:具体有带宿土草包, 带泥球包扎法。

(8) 种植坑的挖掘:

种植穴, 槽定点放线符合设计图纸要求, 位置必须准确, 标记明显;还应由监理工程的认可。

种植穴定点时应标明中心点位置。

(9) 树木种植后浇水:

(a) 种植后在略大于种植穴直径的周围, 筑成高10-15cm的灌水土堰, 堰应筑实不得漏水, 坡度较大的边坡宜临时性设置平台。

(b) 新植苗木应在当日浇透第一遍水, 以后根据当地土壤情况及时补水。

(c) 粘性土壤, 宜适量浇水, 根系不发达树种, 浇水量宜较多。

(d) 浇水时防止因水流过急冲刷裸露根系或冲毁围堰, 造成跑漏水。浇水后出现土壤沉陷, 致使树木倾斜时, 应及时补正, 培土。

种植的质量以符合以下规定:

(a) 种植按设计图纸要求核对苗木品种, 规格及种植位置。

(b) 规则式种植保持对称平衡。E型驳岸竹柳在1.6m~1.8m高程栽植, 间距1m。

(c) 种植带土球苗木时, 不易腐烂的包装袋必须拆除。

(d) 种植时, 根系必须舒展, 填土分层捣实, 种植深度比原种植浅1-2cm。

4、质量保证技术措施

(1) 边坡坡比应满足设计要求。

(2) 在沉桩过程中控制好桩位、桩距、垂直度。进入持力层后, 夯打木桩桩帽时不要用力过大, 防止木桩桩头开裂、断桩, 查看在沉桩过程中地质与设计是否一致。

(3) 植物品种和规格、树形及草种的选择、配比、播种量及修剪质量等应满足设计要求, 植物挖掘、包装应符合《城市绿化和园林绿地用植物材料—木本苗》 (CJ/T24) 的规定。植物成活率不得低于95%。

(4) 石料的规格和质量应满足设计要求。

四、结语

本次生态护岸工程实施后, 随着两岸芦苇、竹柳、苗木的生长, 航道整治形成的效果是:船在水上行, 人在花中游的美好景色, 赋予航道良好的人文观念、景观观念、生态观念。

摘要：2014年盐邵线航道整治 (泰州) 工程, 河面宽阔, 土质属于硬质粘土, 考虑到水生动物繁殖、栖息、水质净化等生态要求, 在航道整治中部分护岸采用生态护岸的型式, 既防止水土流失、岸坡坍塌, 又保护了生态环境、美化了航道两岸的景色。本文简要介绍本次航道整治生态护岸的具体应用。

河道整治中生态护岸的设计措施论文 篇2

摘要：现今，人们都比较关注生态平衡，生态护岸的应用将越来越受到重视。为了更好的服务于水利工程，生态护岸的设计的过程中，应保证河道的基本功能，提高土地的使用价值，改善生态环境，提高河道的亲水性。河道整治涉及的内容颇多，我们应保证岸坡的基本功能的同时，创建良好的生态环境，做到人、水协调发展。文章从河道生态护岸的含义与功能、常用生态护岸的种类、生态护岸的设计与实施几方面进行探讨，期望可以为河道整治提供一定的理论依据。

关键词：河道整治；生态护岸；设计

伴随着我国社会、经济的飞速发展，人们活动的影响，河道也在一定程度上遭到了破坏。河道的环境恶化、水质变差、生态系统受到破坏。河道作为城市形成发展的基础设施与重要资源，除了具有防洪排涝的作用外，同时对于城市的生态平衡、区域微气候调节等都具有重要作用。因此，在河道综合治理的过程中，应满足现代化城市建设的需求，深入、广泛的探讨河道治理技术。传统护岸结构常会导致环境问题，因此，建造生态护岸是现今河道治理的发展趋势。本文对河道整治中生态护岸进行一定的研究，期望可以为河道整治提供一定的理论依据。

1.河道生态护岸的含义与功能

1.1生态护岸的含义

生态护岸主要是通过植被保护坡面、防止侵蚀。具体的实施过程中，可以单独用活的植物或植物与土木工程结合在一起进行。生态型护坡，除了需要保障护坡的持久性与安全性外，还应创造良好的自然景观与生存环境。保证生物效应与环境效应的有机融合，形成生物与土体的共同涵养，满足生物生长的需求。

1.2河道生态护岸的功能

1.2.1创建与保护生态系统

河道的护岸在进行设计时，护岸要有缓、有陡；河道中应形成浅滩、深潭；岸线应有宽、有窄。在水面与绿地之间；岸边绿地与树林之间形成水、绿网络。创建丰富多样的环境条件，形成稳定的生态系统，进而提高河流的自净能力。

1.2.2自然生态景观的形成

生态护岸可以与周围环境互相协调。生态护岸通过建立丰富的生态系统，可以在河道中形成自然生态景观，如可以看到茂盛的水草、清澈的河水、鱼虾畅游的景观。

1.2.3调节水位，补枯防洪

生态护岸具备可渗透性的功能。在枯水期，生态护岸上的大量植被涵蓄水分，地下水经由堤岸反渗到河中；在丰水期，河水经由堤岸将水储存在地下水层，调节水位，防止洪灾发生。

2.常用生态护岸的种类

2.1草皮护坡

草皮护岸分为多种，框架覆土复合型护坡；水泥生态种植基材料护岸；土工格栅固土种植护岸与自然草皮护岸等。生态型护岸工程技术中，使用最多的材料就是草。草可以在边坡绿化中直接运用，同时也可以将草作为主体，加固+212织物等。草仅用作正常水位之上的坡面保护，但是其在水土流失的保护与生态环境的改善方面作用显著。

2.2水生植物的复合型护岸

伴随人们生态意识的重视度的提高，在护岸的建构的过程中，水生植物的应用较多。水生植物通过其茎、根等保护岸坡防止其受到水流的冲击，形成一种保护性的岸边带状，沉淀泥沙。为了达到更好的护岸的效果，现在多采用复合型的护岸结构，其多数由水生植物与多种护岸材料，诸如短木桩排、石笼、生态混凝土材料等组成。水生植物可以直接吸收水体中的有机物，满足自身生长需求。其可以为水生生物提供栖息的场地，净化水体，避免水体的富营养化污染、有机污染。

2.3亲水景观型生态护岸

亲水景观型生态护岸是将植物、石材与木材结合的.综合型护岸。护岸结构中融入了人们的视觉享受与审美意识。设计时多采用台阶与缓坡，或者是平台与台阶结合的形式，保证了景观的地域性与连续性，同时也设计有休闲娱乐的场所，让人们充分接触水与植物，形成护岸景色与乡村、城市景观特色的协调发展。

3.生态护岸的设计与实施

3.1前期实地调查研究

生态护岸在应用之前都需要进行前期的实地调查研究，确定生态护岸的适用性。调查的内容主要有，首先，需要调查河流的变化规律、水文条件与气候条件。水文调查是前期调查的重点，应全面了解当地的最低、最高与正常水位。了解水位的季节性变化规律；其次，调查岸坡土体的力学性质，施工区物种的分布，考虑不同植物种类对河流采光的影响；第三，调查工程管理的情况，在施工中能否引发新的生态问题，能否造成水质与土质污染。

3.2生态护岸设计的原则、目标

3.2.1依据生态护岸的要求与特点，在设计中应遵循六大原则。分别为成本经济性；内外透水性；材质自然性；表面的异质性；滞洪功能；堤坡稳定性。具体的工程设计实施原则，首先，保证生态系统的自我修复调整型设计；其次，满足景观的整体效果性；第三，提升河道形态的空间异质性；第四，保证工程的经济性与安全性。

3.2.2生态护岸设计的终极目标

生态护岸设计的目标应该提供植物生长与动物栖息的生存空间，同时对河流的生态系统的影响降至最低。确保对河流的流量、流速、冲淤平衡能力与环境外观影响较小。

3.3分析岸坡的稳定性

生态护岸工程建设中，主要是通过引入绿色植物加固岸坡，其中可以有木本植物与草本植物。绿色植被加固河道岸坡，是修复生态环境、稳定边坡与控制侵蚀的主要方法。绿色植被的作用，具体的表现为：降低河道坡岸造价；改善河道堤岸栖息地；植物根系对堤岸的稳定；降低两栖动物对堤岸的损坏。植被的根茎应具备良好的柔韧度，避免洪水期间的巨大阻力使植物被拔起，造成岸坡失稳。木本植物对岸坡的稳定性有正面的影响也有负面影响。但总体上有利于岸坡的稳定性。

3.4选择合适的植物种类

合适的植物种类对于护岸的实施作用巨大。绿色植物对水位与土质的适应性会影响护岸的效果，我们应结合当地的实际情况，依据水位条件的不同特性，按照不同的区域选择合适的植物种类。在进行植物物种的选择上，可以借鉴施工区域附近已有物种，选择适用于护岸工程中植物的种类。

3.5工程监测与评价

生态护岸完工后，应进行工程检测与评价。特别是在工程刚刚完工后一年内，应注意跟踪植物的成活率。评估恶劣天气对工程的影响情况，诸如评估洪水与干旱对工程的影响等。监测计划主要分为目标确定；监测对象的确定；监测方案制定；数据收集与结果分析。

4.结语

堤防护岸工程施工技术应用分析 篇3

关键词 堤防填筑；护岸工程；水利工程；施工；技术

中图分类号 TV871 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0122-01

纵观我国发展历史，受洪水侵蚀而导致人民生命财产安全受损的情况时有发生。堤防和护岸是水利工程中防洪的一个基本而关键的环节，因此，为了减少洪水对人们生命财产安全的威胁，加强堤防及护岸工程的施工技术不容忽视。

进行堤防护岸工程施工的具体的过程如下：

布设塑料排水管→施工准备→测量放线→挡土墙基础开挖→墙后回填砂卵石→护坡面土方开挖→护坡面铺土工布→铺混合砂砾反滤料→浆砌块石护坡→浆砌块石护坡养护→竣工验收。

1 堤防施工的填筑技术

堤防是防洪工作的基础步骤，在修建堤坝时，保证堤身的填筑稳定及安全，有助于提升整个堤防工程的防洪能力。

1.1 堤防填筑

进行堤身填筑时要满足以下几个方面的要求，才能尽力生产出坚实的堤防工程。堤身填筑技术要求如下。

堤身是堤防工程的主体部分，对堤身进行填筑时，要从以下两个方面着手。

1）清理堤基。保证堤基的干净是进行堤身修筑的第一步，有杂质的堤防工程稳定性自然不高。开始筑堤之前，要按照要求清理堤基。具体要求如下：清理堤基包括三个方面，即堤身、铺盖、压载基面；清理堤基应该将堤基范围里的淤泥、泥炭、腐殖土、杂草树根等全部清理干净，对于堤基内的一些特殊结构，比如井窖、坑塘、树坑等应该按照堤身的具体要求进行分层回填。进行堤基清理的边线应该超出设计基面边线30 cm-50 cm；对于老堤要进行加高培厚工作以增强其安全性，老堤的清理范围有堤顶和堤坡。清理干净堤基以后，在进行第一层铺填之前要进行平整压实工作，要保证压实之后的土体干密度符合具体的设计要求，比如堤基在冻结之后不应有冻胀、冻夹层、浸水等现象。

2）进行填筑时的要求。在进行堤身填筑工作时要根据具体的情况进行填筑。当地面起伏不平整时，应该进行水平分层，并且由低处开始逐层向上填筑，不得在斜坡处进行铺填工作；施工中的分段作业面长度，用机械进行施工的工段长度应该在100 m以上，人工施工的长度可以减短一些；各个作业面应该进行统一铺土和碾压，界面处要进行搭接以防止出现界沟。需要注意的是有时的堤基是软土，在这样的堤基上进行筑堤工作时，如果堤身两边有压裁平台，应该按照设计的断面进行同步的分层填筑，或者用含水量比较高的土料进行堤身填筑，在填筑过程中要严格控制施工速度，必要时应该在地基、位移观测点等位置进行观测，并且根据观测资料进行分析以指导安全的施工。在进行堤身填筑时，难免会出现问题，如果发现局部“弹簧土”、层间中空、层间光面等问题时，应该及时处理，从基础之处就开始防范可以减少日后的工作量，工程要经检验合格之后，才可以铺填新土。

对堤身的填筑工作结束之后，应该进行整坡压实和削坡处理，并且要对堤防两岸的护堤地面进行处理，比如要将地面的坑洼填平等。

1.2 土料选择

土料是进行堤坝及护岸修建的原材料之一，进行土料选择时，满足防渗要求是首要的，但也要考虑到材料的选取方面，因此，就地取材成为土料选择的另一个因素。在施工之前，选取土料开采区要根据设计要求、地方土质、天然含水量、运距等多种因素来决定。比如，均质的土堤可以选用亚粘土和中壤土；铺盖、心墙等防渗结构最好选用粘性较大的土；砂性土宜于进行堤后盖重。不宜填筑堤身的土料有膨胀土、杂质土、淤泥土等。在进行土料开采时要清理地表，比如清理淤土、排水等，开采土料的方式主要采用立面和平面开采，无论哪种方式都要对土料进行质量控制，检查土料含水率等各方面的性质是否符合规定。

1.3 压实的要求

压实是保证堤岸稳定性的必要步骤，在进行堤身填筑之前要做碾压试验，确定具体的碾压参数，保证堤身的碾压质量能到达规范要求。在碾压时对土料的含水率要进行严格的控制，一般在1％~3％范围内为最宜，在进行分段填筑时，每一段都应该设立标志，防止漏压、欠压、过压等不恰当的操作。在对砂砾料进行压实时，最合适的洒水量是填筑方量的20％～40％，过多或过少都会影响工程的质量。

2 护岸施工技术

对护岸进行施工时，根据不同的护岸形式要采取不同的技术。

2.1 坡式护岸

坡式护岸指的是顺着岸坡和坡脚，在一定范围内覆盖上抗冲材料的方式，这种护岸方法比较常用，因此其对河床边界的条件以及水流条件改变影响都比较小。坡式护岸的关键在于护脚工程，这也是护岸工程的根基，护脚工程是否稳固，决定了护岸工程的稳固性和坚实性，对护脚工程和具体的建筑材料要求是具有比较良好的整体性并且能适应河床的变形，对于水流的冲刷和推移质的磨损有一定的抵御功效，当然，也要求有比较良好的水下防腐性，方便施工时的水下施工。

平顺坡式护岸进行底部固基的主要方法就是石护脚。运用石护脚技术进行施工最合适的时期是枯水期，施工时要按照施工程序，设计抛石船位置。抛石工作一般由上游开始，由远而近，先深后浅，按顺序向下游渐进，进行分层均匀地投。

沉枕护脚法也是一种常用的护脚工程形式，先用柳技、芦苇等材料扎成直径一定尺寸的梢把，在枕架上堆置石块，石块上放梢把，最后用铅丝捆成枕状。枕体的两端装比较大的石块，捆成布袋口的形状防止枕石外漏。沉枕一般都是单层，对于局部比较陡险的坡段，也可以设计成双层或三层。沉枕的上端应放置在常年枯水位下面0.5 m处，这样有助于防止最枯水位时沉枕的外露。沉枕护脚方式的优点是能使水下的掩护层联结成为密实体，而且沉枕有一定的柔韧性，放入水中之后可以紧贴在河床上，防冲作用较好，同时可以滞沙落淤，具有良好的稳定性，在我国黄河的干、支流水利工程中被采用得较多。

2.2 墙式护岸

墙式护岸指的是顺着堤岸修筑起竖直的陡坡式的挡墙，在城区河流或者海岸防护中用得比较多。比如河道狭窄、堤坝外无滩的堤段，容易受到水流的冲刷或者受地形条件、建筑物等限制的堤段，大多采用墙式护岸的方式。墙式防护的土墙有多种，比如重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙等。墙式护岸法一般都在临水一侧采用直立式，在满足稳定性的前提下，护岸的断面要尽量减小。墙式护岸的墙体一般采用钢筋混凝土、浆砌石、混凝土等。其墙基要嵌入堤岸的护脚，主要是为了满足墙体和堤岸的稳定性和防冲刷性。

2.3 坝式护岸

坝式护岸指的是修建顺坝、丁坝等，将水流引离堤岸，防止水流、波浪等对堤岸边坡进行冲刷。坝式护岸有四种，即丁坝、丁顺坝、顺坝、潜坝，这四种护岸形式的坝体结构基本相同。丁坝护岸在护岸修建中用的比较多，它是一种有重点的、间断性的护岸方式，可以调整水流。在水流较缓、河床比较宽阔的河段，这种护岸方式用得较多。堤坝护岸这种方式在游荡性河流的护岸修建中用得比较多。

3 结束语

水利工程稳固与否，关系到人民生活的安全，我国历来都对堤防及护岸工程很重视，为了保护人们的生命财产安全，加强堤防护岸建筑也有了越来越高的要求。在进行堤防护岸工程修建时，应该严格按照相关的规定和标准进行，对于材料的选择，施工技术，以及检查验收等工作都要保证科学严谨，对于施工过程中的问题要及时处理，从源头处做好防范工作，自然可以增强堤防护岸工程的稳定性和安全性。

参考文献

[1]赵敏杰.水利堤防工程施工技术浅析[J].沿海企业与科技,2011,04:78.

浅谈河道生态护岸形式及应用 篇4

关键词：河道,生态护岸,生态效益

自古以来, 治河是治水活动的重要内容, 人们通过治导、疏浚和护岸等措施, 对河流进行治理和控制, 以期除患兴利, 实现行洪除涝、取水利用、交通航运之目的。随着经济的快速发展, 一方面河道在保障经济生活和建设良好生态环境中的作用越来越大;另一方面由于人类活动的影响, 与我们生活生产息息相关的河道功能退化、水质恶化。水多为患, 水少为愁, 水脏为忧, 此类突出问题集中反映在河道[1]。开展河道整治是恢复河道基本功能的根本措施, 是提高水资源承载能力、改善生态环境的有效途径, 是打造绿色河道的客观需要。随着现代化建设的推进, 对河道整治提出了新的要求, 不仅要继承传统整治技术的精髓, 还应树立亲水的理念, 营造人与自然和谐的水环境。而最基本的水利设施之一的护岸工程, 作为一种构造物, 几乎贯穿于河流空间的全部区段, 因此, 护岸工程对整个河流功能的发挥起着重要作用, 是河道整治效果的最终体现。

1 河道护岸工程的发展历史

长期以来, 传统的河道护岸工程往往局限于防洪、排涝、引水和航运等基本功能。在护岸工程设计中, 特别是城市河道, 为了控制河势和确保河道的防洪安全, 着力于运用块石、混凝土等硬质材料的结构设计, 使得许多河道被人为渠化。这样一来, 对河道和人类造成了诸多方面的负面影响[2]:

(1) 河岸衬砌硬化之后, 土体与水体的关系相割裂, 隔断了河道水域中的生物、微生物与陆域的接触, 并引起其自然生存环境恶化, 河流的天然自净能力下降;

(2) 河道两岸修筑防洪堤岸并实施硬化护坡之后, 河流从前的滨水环境发生了改变, 人与河流原本的和谐关系被破坏, 人们失去了往昔那种自然野趣的亲水、休闲和娱乐场所;

(3) 按传统方法整治后的河道, 河槽渠化, 河岸硬化, 边界整齐, 走向笔直, 与现代人追求回归自然、与自然和谐相处的景观需求和心理期待完全相背。

到20 世纪中叶, 随着回归自然、景观文化、亲水等新理念的不断涌现, 生物护岸技术开始得到了重视, 其应用也逐渐广泛起来。现代生物护岸技术是结合工程、生物与生态的理论, 有意识地尽量利用天然材料作为河岸保护的素材, 进行生物护岸建设, 不再仅仅强调护岸的抗冲刷力、行洪能力等, 而是强调安全性、稳定性、景观性、生态性、自然性和亲水性的完美结合。陈明曦[3]等将生态护岸定义为以河流生态系统为中心, 集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体, 以河流动力学为手段而修建的新型水利工程。这一定义突出反映了现代生物护岸的特征。

2 生态护岸的防护原理

在水域相对开阔, 水流较缓, 河道水位变化不大的河段可以采用植物的根、茎 (枝) 或整体作为生态护岸结构的主体元素对河岸进行防护。这种防护方式将植物的根、茎 (枝) 或整体按一定方式和方向排列插扦、种植或掩埋在边坡的不同位置, 在植物群落生长和建群过程中, 植物的根系在土中错综盘结, 使边坡土体在其延伸范围内成为土与根系的复合材料, 加固和稳定边坡。

然而, 在水流较急、岸坡坡度较陡的河段, 植物根系无法控制土体深层滑动, 若植物根系延伸范围内无稳定的岩土层, 则其防护作用便不明显, 需结合圬工进行河岸防护。采取圬工防护措施对减轻护岸修建初期的不稳定性效果很好, 其深层锚固措施对边坡的加固作用非常有效。随着时间的推移, 混凝土的老化, 钢筋的腐蚀, 材料强度会降低, 圬工防护与加固效果也越来越差。而随着植物的生长和繁殖, 生物量的增加, 植物措施在减轻坡面不稳定性和防治侵蚀方面的作用会越来越大。因此, 植物措施与圬工措施相结合, 发挥二者各自的优点, 在保证边坡稳定的同时, 起到生态修复作用, 达到人类活动与自然环境相和谐的目的。

3 生态护岸的主要技术措施

近些年来, 随着科学技术的快速发展, 许多新技术、新材料被用于国内外河道生态护岸中。主要有以下措施:

(1) 固土植物护坡。即利用根系发达的植物进行固土护坡, 既可起到防止水土流失作用, 又可以满足生态环境修复需要, 同时还可以人造景观。

(2) 网石笼结构生态护岸。网石笼结构生态护岸, 可以构造铁丝网与碎石复合种植基。即由镀锌或喷塑铁丝网笼装碎石、肥料及种植士组成。在河道护坡中, 一般选用耐锈蚀的喷塑铁丝网笼。

(3) 土工材料复合种植技术。该项技术又分:土工网复合植被, 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技术。其中, 土工网复合植被技术, 又称草皮加筋技术。土工网垫固土种植基, 主要由网垫和种植土、草籽等组成。网垫质地疏松、柔韧, 有合适的空间, 可充填土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔生长, 长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。土工格栅固土种植基, 是利用土工格栅进行土体加固, 并在边坡上植草固土。土工单元固土种植基, 是利用聚丙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状的网片整体, 在蜂窝状单元中填土植草, 起固土护坡作用。

(4) 植被型生态混凝土护坡。植被型生态混凝土亦称绿化混凝土, 由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。在城市河道护坡结构中, 可利用生态混凝土预制块进行铺设, 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, 使江河防洪与城市绿化完美结合。

(5) 水泥生态种植基。水泥生态种植基, 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, 保持植物在日照下能很好生长。

(6) 多孔质结构护岸。所谓多孔质护岸, 是指用自然石、混凝土预制件等材料, 构成的带有孔状的适合动植物生存的护岸结构形式。其施工简单, 不仅能抗冲刷, 还为动植物生长提供有利条件, 此外还可净化水质。这种形式的护岸, 可同时兼顾生态型护岸和景观型护岸的要求。

(7) 自然形护岸。自然形护岸, 即以天然的植被、原石、木材等材料来替代混凝土护岸, 尽量创造接近自然型的河道。自然形护岸工程的形式, 可分为自然原型形、自然形和多自然形3种:自然原型形护岸, 只种植被保护河岸, 以保持河流的原生态特性, 但这种形式的护岸, 抵抗洪水的能力较差。自然形护岸, 除种植植被外, 还采用石材、木材等天然材料, 以增强护岸工程的抗洪能力。多自然形护岸, 即在自然形护岸的基础上, 再巧妙地使用混凝土、钢筋混凝土等硬质材料, 既不改河岸的自然特性, 又确保了护岸工程的稳定性。

4 生态护岸的应用

深圳作为全国率先改革开放的现代化滨海特区, 经过30余年的快速发展, 在经济上取得了骄人的成绩, 城市建设更是日新月异, 城市绿化水平更居全国先进行列, 但终究没有逃脱“先污染, 后治理”的老路, 城市水域面积不断缩小, 水污染问题日趋严重, 河流水体乌黑发臭, 原本是城市灵魂的绢绢清流, 变成了我们美丽城市脸上的一道道伤疤。深圳水环境恶化状况不仅严重影响了城市的面貌, 也成为深圳城市社会经济持续健康发展的制约因素。近年来深圳市大力发展水环境综合整治工程, 运用生态护岸提高河流自净能力, 修复河流生态功能取得了一定成效:

(1) 深圳福田河生态景观改造工程。福田河位于深圳市福田区中心, 西与新洲河搭界, 东与笔架山河接壤, 北起梅林坳, 南至深圳河, 属深圳河的一级支流。福田河从上游至下游依次穿越深圳笔架山公园、中心公园, 最后注入深圳河, 干流全长6.8 km, 流域面积15.9 km2。

笔架山公园上游段采用蜂巢网格护垫, 并辅助草皮护坡。中游段采用直立式挡墙, 块石护坡。经过整治, 河道景观、水质都得到了不同程度的改善, 取得较好的效果, 成为市民休闲娱乐的好去处。

(2) 深圳新洲河生态景观改造工程。新洲河位于深圳市中心区西部, 北起梅林水库, 南至福田保税区西侧入深圳湾, 新洲河是老皇岗河的改道而建的人工新开河, 河道全长7.85 km, 控制流域面积为21.5 km2, 其中梅林水库集雨面积4.26 km2。本次河道改造段起止位置从上游北环路箱涵出口至新洲河河口段, 长约6.1 km。由于受两岸建设条件的限制, 新洲河河道形态上不能太大改动, 平面上不能恢复宜弯则弯、宜宽则宽的特征, 只能作局部改造, 主要在于拆除河道的三面光结构, 改为透水型多孔结构及植物型土质护岸, 构筑动植物生存提供空间, 提高河道自净能力, 加强河道与地下水的交换。

(3) 深圳水库排洪河生态景观改造工程。深圳水库排洪河位于罗湖区东部深圳水库坝下, 属于沙湾河的下游段, 为深圳河一级支流。河道起点位于深圳水库溢洪道泄洪闸第二级消力池出口, 终点至深圳河三汊河口, 全长3.795 km, 主要承泄深圳水库下泄流量及沿河8.2 km2区间径流, 河道原设计流量为197 m3/s。按照现代水务的生态治河标准综合整治河道, 本工程主要包括4项内容:一是完善河道截污及局部面源污染控制;二是利用罗芳污水处理厂再生回用水向河道补水, 恢复河道常年流水不断;三是改造河道护岸结构, 选用符合环保的生态护岸材料, 修复河道生态环境, 提高河水自净功能;四是建造河道沿岸景观绿化带和景观亲水平台, 为市民营造休憩空间。

5 结 语

由于河流在城市环境中的特殊地位, 河流的生态环境整治已成为改善城市环境、提升城市宜居层次的重要内容, 而利用生物技术进行护岸整治是河流生态环境整治工程的重要组成部分。通过实践证明, 生态护岸技术集水土保持、生态修复、水质净化于一体, 既改善了河道的生态环境、发挥生态效益, 又满足了市民近水、亲水、赏水的需求, 提高城市生活环境质量, 为促进深圳经济和社会的可持续发展创造了有利条件。

参考文献

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[2]熊治平, 张生鹏.河道生态护岸设计中的几个问题[J].武汉大学学报 (工学版) , 2009, (增刊) .

内河航道生态护岸工程技术研究论文 篇5

为了保障内河航道不受破坏，航道周围都会采用护岸手段，以往都是采用砌块石以及通过钢筋混凝土等高强度材料进行强硬的覆盖工作，虽然对于航道的稳定性有了一个很好的保障但是没有达到内河航道最基本的生态上的要求，损害了河流的生态系统，不利于自然的稳定协调的发展，作为陆地与水的交错带的内河航道来说，传统的保护方法没有起到一定的水气调节的作用，不能减少地面径流对航道的冲击，更起不到一个较好的防御作用。

2护岸与生态环境的关系

在对内河航道进行保护的过程中，护岸工程可以使水岸边界相对稳定，从而避免岸坡受到波浪以及河水的侵蚀，还可以保护周围的农田以及周围居民的生命以及财产安全。但是由于河道处在不断地变化当中，河流的侵蚀破坏了岸坡上原有的植被，从而不利于动植物的生存，虽然对内河航道的保护起到了一定的积极作用，但是使生态环境的问题更加突出，只有护岸为动植物的生存以及繁衍创造有利的条件才能达到生态环境保护的基本要求，不难看出内河的航道护岸与生态环境之间有着密不可分的关系，而当今社会一直强调的就是人与自然的可持续协调的发展，自然与自然的协调发展，可见生态护岸对国家发展的重要性。植物的扎根生长以及动物的繁衍停留都需要有一个良好的环境作为支持，对于传统的护岸方式来说，坡岸过于陡峭，而且混凝土的覆盖不利于植物的扎根生长，使许多动植物都无法生存下去，钢筋混凝土在阳光的照射下还会反射大量的紫外线，严重制约了植物的生长以及动物的活动。可见传统的内河航道护岸措施没有起到良好的生态系统稳定的作用，应发展的需求生态成为发展的前提，在发展的过程中一定要以环境保护为中心，对于内河航道护岸来说，生态护岸技术逐渐受到人们的喜爱，将会逐渐成为我国内河航道护岸的发展方向。

3新形势下的生态护岸工程技术

1）三维植物网护岸。三维植物网是植草固土用的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间可充填土壤、沙砾、细石和草种，植物根系可以穿过其间整齐、均衡的生长，长成后的草皮使网垫、草皮、坡面土壤牢固地结合在一起，植物根系可深入地表下30～40cm。由三维植物网形成的绿色复合保护层，可有效地防止坡面被暴雨或水流冲刷破坏。研究表明，三维植物网可经受高水位、大流速的冲刷，对历时2d的水流，也能经受3～4m/s流速，短期可以抵御5～6m/s流速。三维植物网表面粗糙，在有水流条件下，植被起良好的消能作用，使流速显著降低，可促进落淤。三维植物网在我国生态河道治理工程中的成功实例较多，具有固土护岸作用显著、经济合理、施工简单、技术成熟等优点。

2）绿化混凝土护岸。绿化混凝土即生态混凝土，它是通过材料筛选、添加功能性添加剂、采用特殊工艺制造出来的具有特殊结构与功能，能减少环境负荷，提高与生态环境的相协调性，并能为环保做出贡献的混凝土。绿化混凝土作为能长草的混凝土，不但解决了工程安全与生态环境之间的矛盾，符合“人与自然和谐相处”的现代治水思想，同时还具有防护岸坡、保护与修复自然环境、改善生态条件3个功能。绿化混凝土护岸材料采用的无砂混凝土主要由水泥、粗骨料、减水剂和营养液等拌制而成。由于缺少普通混凝土中的砂，胶凝材料不足以填充粗骨料的孔隙而形成蜂窝状结构、具有连续性多孔特点及良好的透水性和透气性，使绿色植物和水中生物能在其中正常生长。植草后的绿化混凝土护岸具有较好的抗冲性能，覆草对水流的缓冲作用同样可起到降低流速、增强落淤、净化水质、美化环境、改善生态的效果，对自然环境和生态平衡具有积极的保护作用。

3）连锁水工砌块护岸。连锁水工砌块是用干硬性细石混凝土经混凝土成型机振动加压制成，具有密实度好、强度高、抗冲击能力强、抗冻、抗腐蚀、持久耐用、可重复使用等优点。每块水工砌块与周围六块共同联锁啮合固定，形成相对稳定的组合体，有利于保证护岸整体稳定性。连锁型水工砌块是一种柔性结构的生态水利护岸保护系统，制品的尺寸偏差必须严格控制，尺寸偏差过大时将无法施工铺设。连锁水工砌块铺设在各种动、静水流条件下具有良好的整体稳定性，铺设于反滤土工布上能有效保护岸体不受水流冲刷和浸泡而腐蚀。高开孔率渗水型柔性结构铺面能够降低流速，减小流体压力和提高排水能力，开孔部分一方面起到渗水、排水的作用另一方面可以种植植被、美化环境。连锁水工砌块施工方便快捷，不需要大型设备，维护方便、经济。植草后的水工连锁砌块护岸不影响水生动物和水生植物的生存，同时植物根系对铺面结构起到一定的加固作用。另外，连锁水工砌块可以根据工程现场实际情况，调整开孔率，满足周围环境的需要。

4）三维排水柔性生态袋护岸。三维排水柔性生态袋以聚丙烯为主要原料，采用无纺针刺工艺经单面烧结而成，具有抗紫外线、抗老化、抗酸碱盐、抗微生物侵蚀、透水不透土等特点。袋体材料耐腐蚀性强、不容于污染液体、不降解、不含对环境有危害性影响的联苯胺等物质。生态袋透水不透土的过滤功能，既能防止填充物（土壤和营养成分混合物）流失，又能实现水分在土壤中的正常交流，使得植物生长所需的水分得到有效的保持和及时的补充。袋体的孔径大小最好根据选取得植物类型确定，以确保植物根茎能自由穿透袋体生长，一旦植物根系进入坡体土壤中，就如无数根锚杆完成了袋体与土体间的再次稳固，时间越长越稳固，因而降低了工程日后维护费用。生态袋护岸具有生态环保、地形适应性强、抗震性能好、施工快捷等优点。

5）椰网植生带护岸。三维网植生带是采用专用机械设备，依据特定的生产工艺，把草种、肥料、保水剂等按一定的密度定植在可自然降解的无纺布或其它材料上，并经过机器的滚压和针刺的复合定位工序，形成植生带护岸材料。椰网植生带是三维网植生袋中最常用的一种，是天然可降解的椰纤维制成的紧密网状、毯状的水保材料，在完成侵蚀防治功能3～5a后会逐渐分解，具有很强的吸水储水和过滤能力，不仅可以提供一个安全且自然的植物根部支撑系统，还能起到过滤泥沙、保持水土、景观绿化和环境保护的作用。椰网植生带护岸具有施工操作简便、铺设速度快、生产效率高、养护成本低等优点。

4结语

河道生态护岸技术 篇6

1 生态护岸研究现状

国外对生态护岸技术的研究起步较早。日本在10年前就提出“亲水”的概念, 开展了“创造多自然型河川计划”, 河流采用多自然型河流治理法进行整治, 其主要采用植物堤岸、石头及木材护底的自然河堤。欧洲许多国家在进行护岸工程设计时, 非常注意沿岸的景观与生态系统, 尽最大可能地参照采用天然状态下的河海岸形式, 避免以建筑物的形式去破坏自然生态系统的平衡。荷兰提出“给河流提供更多的空间”的口号, 他们认为河岸堤防是河流自然系统中的一个组成部分, 是形成从河道水流到陆地的一种转换, 反之亦然, 绝不能将两者孤立起来[2]。

近年来, 我国许多省市在生态护岸的研究上也做了许多尝试, 特别是在城市河道治理中积累了一定的经验。上海市青浦区在章浜河整治中采取多种生态护岸形式并举的方法, 取得了良好的社会效益和生态效益;广东省中山市岐江公园的栈桥式生态亲水湖岸, 在实现了水位变化较大的情况下, 仍然具有亲近人、生态和美的效果。

2 生态护岸功能

2.1 防洪效应

河流本身就是水的通道, 但随着社会和经济的迅速发展, 河流、湖泊大量发生萎缩, 水面积不断缩小, 防洪问题显得更加地突出。生态护岸作为一种更加高级的护岸形式, 首先同样要具备抵御洪水的能力。生态护岸的植被可以调节地表和地下水文状况, 使水循环途径发生一定的变化。当洪水来临时, 洪水通过坡面植被大量地向堤中渗透储存, 削弱洪峰, 起到了延滞径流的作用。而当枯水季节到来时, 储存在大堤中的水反渗入河流中, 对调节水量起到了积极的作用。同时, 生态护岸中大量采用根系发达的固土植物, 其在水土保持方面又有很好的效果, 使护岸的抗冲性能大大加强。

2.2 生态效应

大自然本身就是一个和谐的生态系统, 当采用传统的方法进行堤岸防护时, 河道大量地被衬砌化、硬质化, 这固然对防洪起到了一定的积极作用, 但同时对整个生态系统的破坏也是显而易见的, 混凝土护坡将水、土体及其他生物隔离开来, 阻止了河道与河畔植被的水气循环。相反, 生态护岸却可以把水、河道与堤防、河畔植被连成一体, 构成一个完整的河流生态系统。生态护岸的坡面植被可以带来流速的变化, 为鱼类等水生动物和两栖类动物提供觅食、栖息和避难的场所, 对保持生物多样性也具有一定的积极意义。

2.3 景观效应

生态护岸技术在国内外被大量采用, 从而改变了过去的那种“整齐划一的河道断面、笔直的河道走向”的静态美, 现在的生态大堤上建起了绿色长廊, 昔日的碧水漪漪、青草涟涟的动态美得以重现, 生态护岸顺应了现代人回归自然的心理, 并且为人们休憩、娱乐提供了良好的场所, 提升了整个城市的品味。

2.4 自净效应

生态护岸上种植于水中的柳树、菖蒲、芦苇等水生植物, 能从水中吸收无机盐类营养物, 其庞大的根系还是大量微生物吸附的良好介质, 有利于水质净化, 生态护岸营造出的浅滩、放置的石头、修建的丁坝、鱼道形成水的紊流, 有利于氧从空气中传入水中, 增加水体的含氧量, 有利于好氧微生物、鱼类等水生生物的生长, 促进水体净化, 使河水变得清澈、水质得到改善。

3 生态护岸技术方法

生态护岸技术的发展经历了一个从模糊到清晰、从单一到多样化的过程。生态护岸是融现代水利工程学、生物科学、环境科学、生态学、美学等学科于一体的水利工程, 十分有助于生物多样性、河流水质的改善, 以及提供给人们一个见水、近水、亲水的美好环境, 重现大自然的勃勃生机。因此, 生态护岸是现代河流治理的发展趋势, 是水利建设发展到一种相对高级形态的必然结果。各地应根据当地实际, 因地制宜地选择合适的河道治理方案[3,4]。根据护岸所采用材料的不同, 一般生态护岸有以下几种方式:

3.1 自然原型护岸

自然原型护岸采用种植植被保护河岸、保持自然堤岸特性的护岸。主要采用乔灌混交, 发挥乔木与灌木的自身生长特性, 充分利用高低错落的空间和光照条件, 以达到最佳郁闭效果。同时利用植物舒展而发达的根系稳固堤岸, 增强其抵抗洪水、保护河堤的能力。其优点是纯天然, 无任何污染, 投资较省, 且施工方便。缺点是抵抗洪水的能力较差, 抗冲刷能力不足。在日常水位线以下种植植物难度较大, 品种的选择亦较关键, 否则很难保证植物的存活。因此, 适用于流速不快、流量较小、冲刷能力较弱的乡镇级河道。河床过水断面较小。

3.2 自然型护岸

自然型护岸不仅种植植被, 还采用石材、木材等天然材料, 以增强堤岸的抗冲刷能力。如在日常水位线以下采用石笼、木桩或干砌块石, 其上筑一定坡度的土堤, 斜坡上乔灌草相结合, 固堤护岸。采用木桩、块石等具有一定强度的材料保护坡脚, 使整个护岸的抗冲刷能力大大提高。木桩、块石间的缝隙为水草留下了生长的空间, 同时也为鱼、虾等水生生物提供了栖息的场所。与自然原型护岸相比, 自然型护岸投资较高, 工程量加大, 且干砌块石与土体的结合并非十分紧密, 整体稳定性能较差, 适用于各种有较大流速的区县及乡镇级河道、都市景观河道。

3.3 复合型护岸

是在自然型护岸的基础上采用混凝土、钢筋混凝土等材料加强抗冲能力的一种新型生态护岸型式。复合型护岸常用的技术方法有以下几种:

(1) 纤维织物袋装土护岸。由岩石坡脚基础、砾石反滤层排水和编织袋装土的坡面组成。如由可降解生物 (椰皮) 纤维编织物 (椰皮织物) 装土, 形成一系列不同土层或台阶岸坡, 然后栽上植被。

(2) 面坡箱状石笼护岸法。将钢筋混凝土柱或耐水圆木制成梯形箱状框架, 并向其中投入一些大的石块, 形成很深的鱼巢。再在箱状框架内埋入柳枝、水杨枝等, 并于邻水侧种芦苇、菖蒲等水生植物, 使其在缝中生长出繁茂、葱绿的草木。

(3) 高效三维网液压喷播植草法。迎水坡面采用新型土工合成材料三维植被网垫植草护坡, 利用液态播种原理, 将植物种子或植物营养体经前期处理后, 与专用配料和水按比例拌和后, 通过喷播机高压泵的作用形成植被覆盖。

(4) 骨架内植草法。通过混凝土框架对土质进行边坡稳定防护后, 边坡被分为若干块状结构, 在每一框架结构中种植不同品种的草种和灌木, 进行边坡美化。

(5) 植被型生态混凝土法。主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成。表层土铺设在多孔混凝土表面, 形成植被发芽空间, 同时提供植被发芽初期的养分。

(6) 土壤固化剂法。固化剂是以水泥为主体掺入特殊的激发元素后制成的, 其作用机理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附作用, 利用土壤稳定固化, 填充土体孔隙, 形成骨架结构, 从而提高土壤的抗压、抗渗、抗折等性能指标。

参考文献

[1]付融冰, 陈小华, 罗启仕, 等.固化技术在农村河道生态护岸的应用[J].应用生态学报, 2008 (8) :1823-1828.

[2]曲媛媛, 王爱杰, 何甜甜.浅谈河道生态护岸[J].水利科技与经济, 2009 (7) :619-620.

[3]何卫华.杭州市区河道生态护岸形式研究[J].浙江建筑, 2007 (12) :1-5, 11.

河道生态护岸建设研究 篇7

20世纪90年代末期, 随着我国城市化进程的加快, 生态城市开始成为人们聚焦的一个热点, 而在生态城市建设进程中, 水环境综合整治是其中重要内容之一。水环境综合治理包括了裁污、清淤、护岸、绿化等内容, 人们对水环境综合治理的污水截流、清淤、底泥处理、两岸绿化等方面的内容做了不少研究, 对河道的护岸形式在如何适应生态要求也有了起步。随着人民群众生活水平的逐步提高, 人们对水环境的要求也越来越高, 河道已不仅仅具有“泻洪、排涝、蓄水、引清、航运”等水道的基本功能, 而且还具有“景观、旅游、生态、对周边环境的呼应”等的功能, 人们渴望见到水清天蓝、绿树夹岸、鱼虾洄游的河道生态景观。

国外在生态护坡方面的研究比我国早。日本最早提出“亲水”观念, 并在生态护坡技术方面进行了实践, 推出了植被型生态混凝土护坡技术;法国要求城市河道建设时地面工程尽量建成透水的草地, 城市较低的地区或河道两岸滩地, 开辟成公园、绿地球场、道路等, 平时作为交通、公共娱乐场所, 当洪水位较高时作为临时调蓄洪水设施;德国莱茵河的堤防工程建设与环境保护和治理紧密结合。为不影响城市景观, 城市附近的堤防采用了活动式堤防。平时河边没有堤防, 人们可以尽情地与河水接触, 增加人们的亲水性。当预报有洪水时, 及时安装活动式堤防。我国生态护坡技术近年也有长足发展, 应用植被草、水力喷播植草技术、土工材料绿化网、植被型生态混凝土、水泥生态种植基、土壤固化剂等形式多样的生态护坡技术, 形成了水与绿结合的城市水利景观。

二、生态护岸理念与发展趋势

1. 生态护岸的定义和特点

生态护坡是以现代生态学原理作指导, 对因为工程建设而遭受生态破坏的边坡, 通过人工设计和恢复措施, 在坡面构建一个具有生长能力的功能系统, 通过生态系统的自支撑、自组织与自我修复等功能来实现边坡的抗冲刷、抗滑动、边坡加固以及生态恢复, 以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡的目的。

2. 生态护岸的作用

(1) 滞洪补枯、调节水位

生态护岸采用自然材料, 形成一种“可渗透性”的界面。丰水期, 河水向堤岸外的地下水层渗透储存, 缓解洪灾;枯水期, 地下水通过堤岸反渗入河, 起着滞洪补枯、调节水位的作用。另外, 生态护岸上的大量植被也有涵蓄水分的作用。

(2) 保护和建立丰富的生态系统

如果在河道中形成浅滩和深潭, 把岸线也做成补规则的, 即有宽有窄, 使护岸有陡有缓, 扩大水面和绿地, 与岸边绿地、树林之间形成水、绿网络, 增强岸边动植物栖息地的连续性, 这样, 就可以营造出多种多样的、丰富的环境条件, 形成丰富、稳定的生态系统。从而, 河流的自净作用也大幅度提高。

(3) 形成优美的风景

生态护岸不仅可以与周围环境形成相协调的河道景观, 而且可以通过保护和建立丰富的生态系统使河水清澈见底、鱼虾涸游、水草茂盛的自然生态景观。

3. 生态护岸的基本思想和发展趋势

从20世纪80年代后期开始, 人们越来越关注与己休戚相关的环境问题。尤其是人口密集的城市, 人们开始建造公园、公共绿地、整治河道水环境等来改善环境。生态护岸建设方法是目前比较流行的一种河道环境综合整治的新方法, 它把水边作为多种生物栖息空间的核心, 并把河流建设成尽量接近于自然的状态, 创造出具有丰富自然并富有魅力的水边环境。

根据国内外的实践经验, 河道生态护岸建设的基本思想和设计原则及其发展趋势主要表现在以下几个方面:

(1) 自然环境、生态系统的设置:主要通过扩大水面和绿地、设置生物的生长区域和水质保护等实现。

(2) 水边景观的设计:通过设置建筑物来保证与周围环境的和谐以及保证水边景观的连续性、自然性。

(3) 亲水空间的设计:通过水边的台阶、缆绳、绿地、亭台等设施来实现。

(4) 循环型空间的设计:用木材、石头、砂子等天然材料的多孔性构造, 控制废料的产生, 尽量避免未来发生的处理问题及二次性环境污染问题。

三、上海市生态护岸设计初探

生态护坡是传统护坡的功能延伸, 它主要采用新型材料和技术 (植被混凝土护坡绿化技术、PEB生态护坡技术、厚层基材植被护坡技术、喷混植生技术、客土喷播技术) 的应用。在设计和施工时, 更多的是考虑生物生存条件、环境美化和景观性的要求。

1. 上海市生态护坡设计应该具有以下几个要素:

(1) 生态护岸应满足河道功能河堤的稳定要求, 并降低工程造价。

(2) 尽量减少刚性结构, 增强护岸在视觉中的“软效果”, 美化工程环境。

(3) 进行水文分析, 确定水位变幅范围, 结合植物调查结果, 选择不同区域和部位的合适的植物。

(4) 应设置多孔性构造, 为生物提供一个安全的生长空间。

(5) 尽量采用自然的材料, 避免二次环境污染。

(6) 布置建筑物时考虑人们的亲水要求。

2. 生态护岸可采用的护岸形式分析

(1) 直立式河岸

从某种意义上讲, 直立式河岸在城市内河整治中仍占主导地位, 因此, 我们必须进行直立式河岸的生态化研究, 所谓生态化必须使河岸形式能够适应水土交换, 使水生动植物能够在护岸上生活、繁衍、栖息。下面介绍几种直立式生态护岸设计方案并分析其优缺点。

1) 生态袋护坡技术

生态袋护坡技术是将生态袋单体砌合联结成一个结构稳定的整体护坡结构, 并由具备特殊功能及特定技术参数要求的结构组件构成, 组件主要包括:生态袋、扎口带、缝袋线及满足多向排水功能与强度要求的网肋型联结扣等。在不加筋的情况下, 依靠其重量来抵挡其后的水土压力的重力式挡墙, 虽为柔性结构, 对软弱地基有一定的适应能力, 但因其重量较大在软弱地基上会发生结构上的变形。

2) 石笼挡墙技术

又称格宾挡墙, 是属于重力式块石结构的一种。它是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳高镀锌钢丝, 用六角网捻网机编织成平面网格状, 在施工现场组装成不同尺寸规格的网箱或网垫, 其缺点是钢丝缠绕处和钢丝笼连接处的强度很难保证。由于石笼中的石头在水流的作用下不断摩擦金属网, 从而导致石笼格网的破裂。石笼中填充石料形成柔性的、自透水的、整体性的防护结构, 填充料需满足抗风化、不溶解、具有一定强度、粒径大于网孔的要求, 但在一些地方很难找到要求的填料, 而且有一种破坏形式, 石笼虽然完好无损, 可里面的石头却没了, 这主要是由于水流流速过高, 充填的块石质地不够坚硬或体积较小, 随着水流的不断冲蚀, 块石之间不断摩擦, 体积不断减少, 最终从石笼网孔中流出, 所以填充的块石必须达到一定的标准。另外, 格宾石笼结构中存在较多孔隙, 水在孔隙中不断渗流、冲刷, 对结构体本身及其周围土壤的稳定性会产生较大的影响。

3) 自嵌式挡墙技术

自嵌式挡墙是在干垒挡土墙的基础上开发的一种柔性结构。它是加筋土挡墙, 面板采用大小、形状、重量一致的混凝土自嵌块, 加筋材料采用土工格栅。自嵌式挡墙的加筋土构造原理同预制面板加筋挡墙, 自嵌块由于其自身的特点, 即块体之间通过台阶、榫接等方式相互咬合连接。砌块有一个凸起铸就机械互锁, 增加了接触面的剪切强度。其台阶式垒砌的墙体自然形成12°的坡度, 这使墙体重心偏内, 增加其在土压力作用下的抗倾覆能力。

(2) 自然原型护岸

自然原型护岸的做法通常采用发达根系固土植物来保护河堤及生态。

发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果, 国内外对此研究也较多。采用发达根系植物进行护岸固土, 既可以达到固土保沙, 防止水土流失, 又可以满足生态环境的需要, 还可进行景观造景, 在城市河道护岸方面可以借鉴。

固土植物可以选择的主要有沙棘林、刺槐林、黄檀、池杉、龙须草、金银花、油松、黄花、常青藤、蔓草等等, 可以根据该地区的气候选择适宜的植物品种。

采用植物保护河堤主要用于小河、溪流的堤岸保护和一些局部冲蚀的地方, 以保证自然堤岸特性。如种植柳树、白杨、水杉等具有喜水特性的植物, 由它们发达的根系稳固土壤颗粒增加堤岸的稳定性, 加之柳枝柔韧, 顺应水流, 可以降低流速, 防止水土流失, 增强抗洪、保护河堤的能力。全自然护岸植被防护能力有限, 适用于护坡角度较小、河流流速平缓、防洪需求较低的河段。

(3) 人工自然型护岸

人工自然型护岸做法不仅种植植被, 还采用天然石材、木材护底, 如在坡脚设置各种种植包、采用石笼或木桩等护岸, 斜坡种植植被, 实行乔灌结合, 固堤护岸。在此基础上, 再采用钢筋混凝土等材料, 确保大的抗洪能力。

1) 铺设石笼护垫护坡:这类护坡多采用防锈处理后的铁丝, 或者聚丙烯等高分子材料作为骨架, 内部填充土壤、砂石等基质构成。常见的有格宾护垫, 它是由机编双绞合六边形金属网面构成的厚度远小于长度和宽度的垫形工程构件。雷诺护垫作为河道、岸坡、路基边坡护坡结构。既可防止河岸遭水流、风浪侵袭而破坏, 又实现了水体与坡下土体间的自然对流交换功能, 达到生态平衡。坡上植绿可增添景观、绿化效果。这一技术在1894年最先由马克菲尔公司开发并在意大利雷诺河的河道整治工程中应用, 其结构具有整体性、柔性、经济性及施工便捷等诸多优点, 相关理论研究与设计方法亦已日趋成熟。

2) 固化技术护岸:固化技术是通过有机或无机固化剂、胶结材料和特殊工艺手段把松散的土壤或其他固体物质凝结成具有整体强度的固体材料。土壤固化剂护岸和固化桩护岸是固化技术两种不用的应用形式。在上海市青浦区金泽镇田山村, 成功地利用了固化技术河岸环境问题。具体做法是利用当地收集的建筑垃圾、经粉碎处理后, 添加固化剂成固化桩, 对侵蚀较严重的河段实施了固化桩 (+植被) 护岸工程, 对土质河岸实施了边坡整体固化工程。采用固化桩和土壤整体固化 (+植草) , 以及种植水生植物等一系列技术对一个污塘进行了生态修复重建。

3) 生态混凝土护岸:生态混凝土为多空混凝土, 由无砂混凝土构成, 为了使植草能够在混凝土孔隙间生根发芽并穿透至土层, 要合理选择骨料粒径, 保证有一定的孔隙率及表面等效孔径。生态混凝土为主要材料的护坡主要具有恢复和保护环境、改善生态条件、保持原有防护作用三个功能。护坡的坡面具有高孔隙率多生物生长带, 为路上昆虫、鸟类提供了觅食、繁衍的环境, 同时其护坡还可以起到增强水体自净功能, 改善河道水质等作用。

四、结语

设计生态护岸的原则和宗旨是确保河道基本功能, 恢复和保持河道及其周边环境的自然景观, 改善水域生态环境, 改进河道亲水性, 提高土地的使用价值。根据目前国情, 具有适用性、经济性和质量效益的生态护坡值得推广应用。针对生态护坡难点问题有必要开展系列研究, 加大这方面的科研投入, 真正做到“尊重自然, 恢复自然”.保护好现有的自然资源。

参考文献

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[4]陈小华, 李小平.河道生态护坡关键技术及生态功能[J].生态学报, 2007 (03) .

生态护岸的应用 篇8

20世纪90年代出现生物工程护岸技术[1,2]以来,我国首先在天然河流、城市河流整治护岸工程中进行了生态护岸的尝试,取得了一些经验[3,4,5]。内河限制性航道生态护岸的建设刚刚起步[6,7],海积土地区生态护岸未见报道。刘大线航道(四级)自西向东横穿江苏省大丰市,其东段处于海积土地区,地质条件复杂,表层土质松软,土体含盐量高,腐蚀性强。由于运输不便、施工困难、当地没有石材等条件制约,建设传统浆砌块石、混凝土重力式护岸不仅能耗大、建设费用高,而且硬质护岸将给当地脆弱的生态环境带来较大影响[8]。为探索一种适应此地区、经济、环保的护岸型式,盐城市航道管理处经江苏省交通运输厅航道局同意,设立“适宜海积土质条件的护岸结构研究(项目编号:H-09Y04)”科研项目进行专门研究。

阶梯砂管式护岸结构是一种以木桩或仿木桩为护岸主要材料,再按不同标高分级打入边坡中,在两排桩之间放置砂管袋形成的阶梯式护岸结构。这种新型生态型护岸可充分利用江苏沿海海积土地区砂质粉土,施工方便,可大幅节约工程造价;可有效保持岸坡前后水压力平衡,防止渗流破坏;可保护砂管袋免受来自船舶的破坏,木桩和砂袋耐盐碱抗腐蚀,结构耐久性较好。

本文依托刘大线航道整治工程,通过现场反复试验,对阶梯砂管式护岸施工工艺的3个关键技术问题进行了研究总结。

1 工程基本情况

刘大线航道,起于刘庄镇通榆河口,止于大丰港南港池,全长56 km。该航道于2010年~2012年由江苏省交通运输厅航道局投资整治,在48K+514~55K+791区间,在成立项目组试验研究的基础上,采用了阶梯砂管式护岸,取得了较好的效果。图1为阶梯砂管式护岸断面图。

1.1 工程地质

根据《刘大线航道整治工程初步设计工程地质报告》,试验河段勘探深度内,地层为第四系全新统和上更新统,其地层特征如下:

表层为全新统上段土层,以灰色粉土为主,埋深2 m~3 m,中部为全新统下段土层(Q4m或Q4mc),以灰色粉土为主,层厚15 m~20 m;底部为上更新统土层:灰黄色、蓝灰色粉质粘土,埋深20 m左右。

全新统1层~4层主要物理力学指标:天然含水率为26.1%,密度为1.93 g/cm3,天然孔隙比为0.771,塑性指数为Ip=9.4,粘结力为5.7 k Pa,内摩擦角φ=26.5°,平均渗透系数为2.82×10-4cm/s,平均标贯击数N=20.9击,压缩系数av0.1-0.2=0.19 MPa-1。

1.2 结构

1)采用两级阶梯结构(见图1),杉木桩长3 m,梢径15 cm,经防腐处理后紧密插打,相邻阶梯之间的横向距离为1.0 m,最低一级阶梯顶标高定在设计最低通航水位以下0.6 m,每级阶梯中放置1个断面尺寸为1 m×1 m的砂管袋。

2)护岸平台种植大米草。该草为刘大线航道沿岸自然生长的一种植物,具有耐盐、耐淹特征,在消浪、促淤、减灾、改良土壤等方面有重要作用[9]。大米草可就地取材,种植成本较低。

3)二级护岸采用三维土工网种植百喜草进行护坡,可降低造价,景观效果好。

2 施工工艺

护岸施工工艺主要包括两部分:

1)沉桩工艺;

2)砂管袋回填工艺。

2.1 沉桩工艺

沉桩工艺是该护岸施工的关键环节。图2为沉桩工艺流程。

1)木桩桩位放样。

采用全站仪,直线段每4 m,曲线段每1 m,放出定位桩位置。定位桩在相同高度设铁钉,拉线形成控制线,标示出木桩沉桩纵轴线。高程按照三等水准测量标准进行控制,通过各限位桩上的铁钉,对施工中的木桩进行高程控制,并且每施工4 m进行精准校核。

2)制作安装沉桩导架。

在垂直于岸线方向上,制作如图3所示三角形框架,斜边的坡比依施工所需桩体倾斜度确定,刘大线采用10∶1。

3)定位桩施工。

利用导架,冲孔沉入定位桩。

4)普通桩沉桩。

在定位桩上沿顺岸方向设纵向腰梁,以控制普通桩沉桩倾斜度。前排木桩设置2条(桩顶位置、距桩顶0.5 m处各1条);后排桩设置3条(桩顶位置、距桩顶0.2 m处及距桩顶1.0 m处各1条)。纵向腰梁,固定在定位桩迎水侧。普通木桩贴着纵向腰梁背水侧下沉。

5)固桩。

第一步,每沉一段桩,要在木桩与木桩之间用8号镀锌钢丝呈“8”形状绑扎,绑扎位置位于桩顶以下0.1 m处。第二步,用锚钉将木桩固定在纵向腰梁上,并用锚钉将新打入的桩与相邻桩连接,即可提高桩排的整体性,保证桩头前沿顺直。第三步,垂直于河岸方向设加固梁,架于桩顶,能防止木桩上浮,起压载作用。

6)解除固桩。

沉桩后待砂土密实稳定后,拆除加固梁和锚钉。

2.2 砂管袋回填工艺

桩间砂管袋工艺流程见图4。

桩间砂管袋回填土施工工艺的要求如下:

1)控制桩间地面高程。

人工清理桩间杂物,开挖至砂管袋设计底标高,然后整平。

2)填土。

把砂管袋平铺在两排木桩中间,袋口朝上,然后往袋内填土。第一次袋内填土约0.4 m,然后用水泵往袋内灌水,使袋内土方密实;第二次袋内填土达到设计高程后,再用水泵往袋内灌水。最终要保证砂管袋的填土饱满度达到75%~85%。

3)在两排木桩间每隔1 m采用Ф12环形钢筋对拉。对拉钢筋的高程在前排木桩桩顶下0.15 m处。

4)待土方密实后,修整袋顶高程和袋顶宽度达到设计要求,人工缝合袋口。

后排桩桩后砂管袋施工工艺流程,与桩间砂管袋施工工艺基本相同,唯一不同的是,为防止施工因素对桩位的影响,可根据需要在桩后设置钢管支护桩。

2.3 纠偏措施

沉桩一定时间后,由于后方土压力以及砂管袋的作用,加上拆除腰梁、加固梁和锚钉后桩的整体性变差,可能会产生桩身向水侧倾斜现象。对于倾斜过大,难以采取措施复位的桩,拔出重打,并加设钢丝及锚桩对拉固定,防止再次倾斜。对于一般偏移量(偏移量在300 mm左右,进行简单操作可纠正的)的桩,挖除墙后1 m深的土,并施打锚钉桩、绑扎钢丝对其施加拉力,进行纠偏。纠偏时如有管袋破损,将该段管袋挖出,换新的管袋充填。

3 施工工艺解决的关键问题

3.1 沉桩方法

为了找到合适的沉桩工艺,施工人员共试验了4种方法,分别是锤击、振动静压、挖掘机静压、水冲法。锤击法易损伤木桩头部,导致观感质量不好;挖掘机静压法,垂直度控制较难,护岸成型时纵向线型参差不齐;振动静压法,对施工场地要求较高,工地现场无法满足要求。经反复试验,水冲法虽然有固结速度慢,木桩易上浮、前倾等缺点,但是不伤桩头,可通过辅助措施实现控制桩体垂直度,护岸整体性及观感质量可得到有效保证。最终,刘大线航道整治工程采取了水冲法沉桩。

3.2 木桩垂直度及护岸外边线控制

该护岸原施工图设计将木桩设计为垂直于水平面的直立桩。施工过程中发现,在水冲法沉桩工艺下,桩周砂土发生液化,重新固结并产生较强持桩力需要较长时间,直立桩均产生明显的前倾。这种前倾,一方面使桩体在受力方面处于不利状态,不利于结构耐久稳定;另一方面,在视觉上也易使人产生结构不安全的感觉。项目组经反复研究,刘大线选择了10∶1倾斜系数,充分预留了桩身受压向前转动的空间,桩体稳定后仍然能够保持后倾的姿态,整体观感良好。在制定质量检验标准时也同步考虑了桩体后倾允许值,不允许前倾(向水侧倾倒)。

3.3 精确快速沉桩方法

在砂土中水冲法精确成孔难度较大,经反复研究,最终采用沉桩导架沉桩,问题得到最好解决。即在垂直于岸线方向上,制作如图3所示三角形框架。斜边的坡比依施工所需桩体倾斜度确定,首先,将高压水枪喷嘴绑扎在铁杆前端,铁杆可沿沉桩导架一边上下抽动,一边冲水,形成后倾孔洞。其次,木桩顺着该导架下沉,既保证了施工精度,也提高了施工速度。

4 应用效果

阶梯砂管式护岸在刘大线航道整治工程中取得了较好的应用效果,其施工工艺成功解决了桩身垂直度、沉桩效率等问题。应用效果具体如下:

1)护岸岸坡整体稳定性和木桩倾覆稳定性,经理论计算和实践检验,满足规范和功能要求。

2)护岸结构满足各种水位条件下岸坡植物的生长,保证了各种水位条件下航道岸坡景观要求;一级护岸木桩之间存在着较多孔隙,为水生生物提供了必要的生存空间,具有良好的生态性。

3)该护岸结构,与其他当地正常使用的夹石混凝土重力式护岸和透空箱体式护岸相比,可节约造价10%以上,具有良好的经济性。

5 结语

刘大线航道阶梯砂管式护岸,通过水冲法解决了沉桩困难问题,预留桩体倾斜度保证了桩体稳定和观感质量,设置沉桩导架实现了快速精确沉桩,对于类似护岸工程施工具有一定的参考价值。

摘要：依托江苏沿海海积相土地区刘大线航道整治工程的施工实践,通过现场反复试验,研究总结了阶梯砂管式护岸施工工艺的三个关键技术问题,对今后类似护岸工程施工具有参考价值。

关键词：生态护岸,阶梯砂管,施工工艺

参考文献

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[8]封福记,杨海军,于智勇.受损河岸生态系统近自然修复实验的初步研究[J].东北师大学报(自然科学版),2004,36(1):101-106.

浅析义乌市河道生态护岸建设 篇9

关键词：河道,生态环境,生态护岸,植被

随着社会的进步, 城市现代化进程的加快, 人们对生态环境意识的增强, 对城市中河道功能也提出了更高的要求。为了能更好的保护河道岸坡和生态环境, 许多国家纷纷提出了一些生态型护岸理念和技术。发达国家对生态护岸技术的研究较早。如德国、法国等欧洲国家, 在20世纪80年代末就提出了捆材护岸、沉排草格栅、干砌石等生态护岸形式, 日本在20世纪90年也开展了“创造多自然型河川计划”。而国内, 如董哲仁教授提出了“生态水工学”一词, 并开展了大量的相关研究。

1. 生态护岸的定义与功能

1.1 生态护岸的定义和特点

生态护岸是指能在防止河岸坍方之外还具备使河水与土壤相互渗透增强河道自净能力并有一定自然景观效果的河道护坡形式。

1.2 生态护岸的功能

1.2.1 调节功能

生态护岸本身具备一定的抵御洪水侵袭能力。另外, 它还能利用本身的自然材料和岸上的植物形成一种“可渗透性”的界面, 实现地表水和地下水的双向调节。如遇到丰水期, 可通过护岸将河水向堤岸外的地下水层渗透储存, 以缓解洪峰的破坏力;如遇到枯水期, 地下水又可通过护岸反向渗入到河流, 从而实现调节河流水位的作用。

1.2.2 生态功能

生态护岸将岸边植被与堤内植被连成一体, 形成完整的河流生态系统, 可在河道中形成深浅不同的坡面, 或浅滩或深潭, 扩大水面和绿地, 不但能使水流流速发生变化, 也对水生生物的觅食栖息场所和动物栖息地起到了保持作用。这也就可营造出稳定丰富的生态系统。

1.2.3 景观功能

生态护岸不仅能与周围环境形成优美的河道景观, 还能通过保护、建立和调节丰富的生态系统, 使河道环境回到以前河面波光粼粼, 河水哗哗前行, 鱼儿欢腾嬉戏的人与自然和谐共处的生存状态。

2 义乌市河道建设中存在的问题

义乌市位于浙江省中部, 义乌市河流众多, 总长度700余km, 其中省级河道一条, 即义乌江, 市级河道两条, 即南江和大陈江, 县级河道四条, 即航慈溪、铜溪、吴溪和洪巡溪。义乌江系东阳江下游的一段, 位于浙江省义乌市境内, 全长39.75km。旱季水流量不大, 汛期流量大增。由于上游坡陡流急, 下游缓流平稳, 建国前经常洪水泛滥, 河床南北摆动。另外, 义乌市丘陵山区沙土不坚, 易产生水土流失, 加上生活和建筑垃圾倾倒入河, 造成河床淤积, 致使河道行洪能力降低。沿江人民视之为“烂肚肠”, 有“十年江南, 十年江北”的农谚。近几年来, 上游及各支流多建山塘水库, 化水害为水利。但随着义乌市社会经济快速发展、人民生活水平提高, 对河道面貌、水质、水环境、城镇沿河绿化风景带等都提出了更高的要求, 而原有的河道护岸已明显不能满足。因此, 传统护岸的不足逐渐体现出来, 主要表现在以下几个方面:

2.1 影响了原有的自然景观

在漫长的自然律动中, 河岸线宽窄的不规则变化, 或陡峭或舒缓的岸坡, 河道两岸的青山绿水, 共同承载着一个城市的历史和文明。很多城市河道甚至是一个城市象征:在欧洲, 国际河流多瑙河孕育了两岸的城市群;在华东, 黄埔江与东海滋润催生了大上海。然而现在不少地方的河道被人工化、渠道化, 护岸形式单一化, 严重影响了城市人与自然景观的和谐发展。

2.2 影响了人类的生活环境

采用大量石块、钢筋混凝土的河道护岸使河流基本失去了原有的生态功能, 使人们失去了品味生活野趣的休闲、娱乐场所, 阻挡了人们亲近河流、享受自然的脚步, 从而对人们的身心健康和精神生活造成了一定的影响。

2.3 影响了原有的生态系统

僵硬笔直的河道改变了河流蜿蜒的基本形态, 不但丢失了美感, 还使河流也失去了灵性, 容易形成单一且不稳定的生态系统。生生切断了土壤与水体, 生物、微生物与陆域的接触, 导致河流的天然自净能力下降, 生态平衡遭到破坏。从而也严重影响了河流的水质变化。

3 建设义乌市河道生态型护岸的相关建议

义乌是一个既不沿海, 又不靠边的县级市, 自古以来, 人多地少, 资源匮乏。生态理念也远还没有在广大干部群众的思想中扎下跟来。而且现在防洪设计规范里也未对河道护岸的生态要求提出明确标准。但从国内外生态护岸的实施来看, 以下几点可予以参考:

3.1 河道生态护岸设计

生态护岸是传统护岸的延伸, 因此, 应该首先要满足防洪、排涝、引水等基本功能的有关要求。在此基础上, 应秉承“人与自然和谐, 河流回归自然”的设计理念, 并在城市发展规划中明确各个区域功能的不同要求, 根据河道两岸不同的土地利用情况, 从而进行不同的河道护岸设计建设。

自然原型护岸

岸带是农田、林带、绿地的河段, 建议模仿自然原有的护岸, 采用自然材料修建护岸, 形成可渗透的界面。它能充分保证河道岸线与河流水体之间的水分交换和调节, 再加以配合植物的种植, 如种植柳树、水杨等乔木以及芦苇、菖蒲等挺水植物, 利用其生长舒展的发达根系可以稳定堤岸, 达到增强抗洪、护堤、稳定河岸的目的, 另外, 生态护岸上的植被有涵养水分, 增强水体自净能力的作用。

自然型护岸

对于岸带相对较小土地利用相对紧张的绕村落而过河段, 则建议采用天然石材、木材护底, 如在坡脚设置各种种植包、采用石笼 (鱼巢) 、木桩等护底, 在其上筑一定坡度的土堤, 斜坡种植植被, 实行乔灌草相结合, 固堤护岸。

直立式护岸

对于穿越城区, 村镇等房屋密集的河段, 为减少拆迁量、节约用地和政府投资, 河道过水断面可以设置为矩形, 护岸为重力式挡墙结构。

多层式护岸

在几处交通要道从上方横穿过去的路下河段, 建议设置多层驳岸, 在桥下形成一个独立的造景空间, 给人以移步换景的感觉, 如每个路下可以展现不同村庄的历史文化或者开发为一个小型集市等。

3.2 改进设计工作, 提高设计质量

大力倡导生态设计, 在设计中全面贯彻生态理念, 以生态手法做好河道工程设计工作, 力求设计科学、合理、生态。有关部门和单位要加强对设计的审查, 对一些不科学、不合理、不生态的设计方案, 要坚决否定, 责令重新设计, 决不容许设计单位受利益驱动而作出不切实际、劳民伤财的设计。要全面开放水利设计市场, 让更多的相关单位参与到我市生态河道设计中来, 提高设计的质量和效率, 更好、更多地吸收各地生态手法。

3.3 加强对已建成的义乌市河道生态型护岸的管理养护

首先, 加强政府的重视力度。只有政府下定决心, 充分发挥其行政主导作用, 河道生态护岸的各项保护治理措施才能得到有强有力的保障。其次, 明确管理权。混乱的管理层和多单位的交叉管理非常不利于水环境保护的实施, 而将权利集中到一个单位, 建立高效、权威、有力的养护管理队伍和有效的决策、协调、监督机制, 统一协调管理河道的一切事务。再次, 建立法律保障。有了法律手段的支持, 生态河道的管理才会有法可依, 违法必究, 明确了责任和义务, 使管理部门能更好地行使管理权。最后, 加强宣传力度, 转变思想观念。要多形式地开展生态水利宣传, 大力宣传生态水利的主要内容, 建设生态水利的好处, 使广大干部群众接受生态水利理念, 要加强教育、培训, 组织干部群众学习生态河道、生态池塘等生态工程的建设方法, 组织干部群众到生态河道建设开展较好的地区参观学习, 让群众了解生态工程的建设方法。

4 结语

生态护岸技术融入了治河工程学、生物学、生态学、景观学等多学科知识, 已获得了广泛的认同和应用。但在这一过程中, 应根据河道两岸不同的土地利用情况结合在城市发展规划中各个区域功能的不同要求, 从而进行不同的河道护岸设计建设。只有通过调查, 因地制宜, 合理规划, 才能建设出一个“堤固流畅岸绿景美生态”的生活环境。

参考文献

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生态护岸的应用 篇10

为了保障内河航道不受破坏, 航道周围都会采用护岸手段, 以往都是采用砌块石以及通过钢筋混凝土等高强度材料进行强硬的覆盖工作, 虽然对于航道的稳定性有了一个很好的保障但是没有达到内河航道最基本的生态上的要求, 损害了河流的生态系统, 不利于自然的稳定协调的发展, 作为陆地与水的交错带的内河航道来说, 传统的保护方法没有起到一定的水气调节的作用, 不能减少地面径流对航道的冲击, 更起不到一个较好的防御作用。

2 护岸与生态环境的关系

在对内河航道进行保护的过程中, 护岸工程可以使水岸边界相对稳定, 从而避免岸坡受到波浪以及河水的侵蚀, 还可以保护周围的农田以及周围居民的生命以及财产安全。但是由于河道处在不断地变化当中, 河流的侵蚀破坏了岸坡上原有的植被, 从而不利于动植物的生存, 虽然对内河航道的保护起到了一定的积极作用, 但是使生态环境的问题更加突出, 只有护岸为动植物的生存以及繁衍创造有利的条件才能达到生态环境保护的基本要求, 不难看出内河的航道护岸与生态环境之间有着密不可分的关系, 而当今社会一直强调的就是人与自然的可持续协调的发展, 自然与自然的协调发展, 可见生态护岸对国家发展的重要性。植物的扎根生长以及动物的繁衍停留都需要有一个良好的环境作为支持, 对于传统的护岸方式来说, 坡岸过于陡峭, 而且混凝土的覆盖不利于植物的扎根生长, 使许多动植物都无法生存下去, 钢筋混凝土在阳光的照射下还会反射大量的紫外线, 严重制约了植物的生长以及动物的活动。可见传统的内河航道护岸措施没有起到良好的生态系统稳定的作用, 应发展的需求生态成为发展的前提, 在发展的过程中一定要以环境保护为中心, 对于内河航道护岸来说, 生态护岸技术逐渐受到人们的喜爱, 将会逐渐成为我国内河航道护岸的发展方向。

3 新形势下的生态护岸工程技术

1) 三维植物网护岸。三维植物网是植草固土用的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫, 质地疏松、柔韧, 留有90%的空间可充填土壤、沙砾、细石和草种, 植物根系可以穿过其间整齐、均衡的生长, 长成后的草皮使网垫、草皮、坡面土壤牢固地结合在一起, 植物根系可深入地表下30~40cm。由三维植物网形成的绿色复合保护层, 可有效地防止坡面被暴雨或水流冲刷破坏。研究表明, 三维植物网可经受高水位、大流速的冲刷, 对历时2d的水流, 也能经受3~4m/s流速, 短期可以抵御5~6m/s流速。三维植物网表面粗糙, 在有水流条件下, 植被起良好的消能作用, 使流速显著降低, 可促进落淤。三维植物网在我国生态河道治理工程中的成功实例较多, 具有固土护岸作用显著、经济合理、施工简单、技术成熟等优点。

2) 绿化混凝土护岸。绿化混凝土即生态混凝土, 它是通过材料筛选、添加功能性添加剂、采用特殊工艺制造出来的具有特殊结构与功能, 能减少环境负荷, 提高与生态环境的相协调性, 并能为环保做出贡献的混凝土。

绿化混凝土作为能长草的混凝土, 不但解决了工程安全与生态环境之间的矛盾, 符合“人与自然和谐相处”的现代治水思想, 同时还具有防护岸坡、保护与修复自然环境、改善生态条件3个功能。绿化混凝土护岸材料采用的无砂混凝土主要由水泥、粗骨料、减水剂和营养液等拌制而成。由于缺少普通混凝土中的砂, 胶凝材料不足以填充粗骨料的孔隙而形成蜂窝状结构、具有连续性多孔特点及良好的透水性和透气性, 使绿色植物和水中生物能在其中正常生长。植草后的绿化混凝土护岸具有较好的抗冲性能, 覆草对水流的缓冲作用同样可起到降低流速、增强落淤、净化水质、美化环境、改善生态的效果, 对自然环境和生态平衡具有积极的保护作用。

3) 连锁水工砌块护岸。连锁水工砌块是用干硬性细石混凝土经混凝土成型机振动加压制成, 具有密实度好、强度高、抗冲击能力强、抗冻、抗腐蚀、持久耐用、可重复使用等优点。每块水工砌块与周围六块共同联锁啮合固定, 形成相对稳定的组合体, 有利于保证护岸整体稳定性。连锁型水工砌块是一种柔性结构的生态水利护岸保护系统, 制品的尺寸偏差必须严格控制, 尺寸偏差过大时将无法施工铺设。

连锁水工砌块铺设在各种动、静水流条件下具有良好的整体稳定性, 铺设于反滤土工布上能有效保护岸体不受水流冲刷和浸泡而腐蚀。高开孔率渗水型柔性结构铺面能够降低流速, 减小流体压力和提高排水能力, 开孔部分一方面起到渗水、排水的作用另一方面可以种植植被、美化环境。

连锁水工砌块施工方便快捷, 不需要大型设备, 维护方便、经济。植草后的水工连锁砌块护岸不影响水生动物和水生植物的生存, 同时植物根系对铺面结构起到一定的加固作用。另外, 连锁水工砌块可以根据工程现场实际情况, 调整开孔率, 满足周围环境的需要。

4) 三维排水柔性生态袋护岸。三维排水柔性生态袋以聚丙烯为主要原料, 采用无纺针刺工艺经单面烧结而成, 具有抗紫外线、抗老化、抗酸碱盐、抗微生物侵蚀、透水不透土等特点。袋体材料耐腐蚀性强、不容于污染液体、不降解、不含对环境有危害性影响的联苯胺等物质。生态袋透水不透土的过滤功能, 既能防止填充物 (土壤和营养成分混合物) 流失, 又能实现水分在土壤中的正常交流, 使得植物生长所需的水分得到有效的保持和及时的补充。袋体的孔径大小最好根据选取得植物类型确定, 以确保植物根茎能自由穿透袋体生长, 一旦植物根系进入坡体土壤中, 就如无数根锚杆完成了袋体与土体间的再次稳固, 时间越长越稳固, 因而降低了工程日后维护费用。生态袋护岸具有生态环保、地形适应性强、抗震性能好、施工快捷等优点。

5) 椰网植生带护岸。三维网植生带是采用专用机械设备, 依据特定的生产工艺, 把草种、肥料、保水剂等按一定的密度定植在可自然降解的无纺布或其它材料上, 并经过机器的滚压和针刺的复合定位工序, 形成植生带护岸材料。椰网植生带是三维网植生袋中最常用的一种, 是天然可降解的椰纤维制成的紧密网状、毯状的水保材料, 在完成侵蚀防治功能3~5a后会逐渐分解, 具有很强的吸水储水和过滤能力, 不仅可以提供一个安全且自然的植物根部支撑系统, 还能起到过滤泥沙、保持水土、景观绿化和环境保护的作用。椰网植生带护岸具有施工操作简便、铺设速度快、生产效率高、养护成本低等优点。

4 结语

本文分别对三维植物网、绿化混凝土、连锁水工砌块、三维排水柔性生态袋及椰网植生带五种不同类型的生态护坡技术进行了研究, 各方法能达到保持水土、绿化环境、构建“和谐”水陆交错带的目的, 因此建议在护岸工程中, 可根据施工成本、长期效果等方面进行综合分析, 确定合适的生态护岸技术。

摘要：本文分别对三维植物网、绿化混凝土、连锁水工砌块、三维排水柔性生态袋及椰网植生带五种不同类型的生态护岸技术进行了研究, 希望对于内河航道护岸的工作起到一定的借鉴意义, 从而改善我国的内河航道护岸的发展方向。