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傳統護坡與生態護坡有什麼區別?


1. 概述 

在注重人和自然和諧相處的今天,城市河道生態問題倍受關注。隨著人民生活水準的提高,人們對水環境的要求也越來越高,城市河道已不僅僅具有“防洪、除澇、引水、航運”等河道的基本功能,而且還具有“景觀、旅遊、生態”等功能,人們渴望見到水清天藍、綠樹夾岸、魚蝦洄游的河道生態景觀。 河道護坡作為一種保護河道的鋪面體系,現有傳統護坡和生態護坡兩種大形式。

 2.傳統護坡分析 

傳統的河道護坡工程常採用拋石、幹砌塊石、漿砌塊石、現澆混凝土護坡、預製混凝土塊體護坡、土工膜袋混凝土護坡和繩索鉸鏈混凝土板塊護坡等。這些形式的護坡方式多注重河道本身的岸坡穩定性和河道行洪排澇的基本功能,很少考慮對生存環境、景觀環境和生態的影響。 傳統的河道護坡方式在保持岸坡的結構穩定性、防止水土流失以及防洪排澇等方面起到了一定的作用,具有高度的精確性和可靠性,防護效果立竿見影。但工程造價相對較高,水下施工難度較大,且有一定的使用年限,需要定期維護、不斷修復。

同時傳統的護坡工程對破壞了河道生態系統,加速了人們生存環境的惡化。它將整個河岸表面封閉起來,隔絕了土壤與水體之間的物質交換,原先生長在岸坡上的生物不能繼續生存,生態系統的食物鏈斷開,使土壤和水體中的生物失去了賴以生存的環境。

對生態的影響主要是:

① 用水泥石料修葺的河道中,具有淨水功能的水生生物生長非常困難,河水自淨能力將大為降低,水質可能惡化;

② 會導致河水受陽光影響而水溫變化過大,不利於維持水中生態平衡,特別是高溫季節,容易使傳染病菌孳生;

③ 隨著水流流速的增大,水中一些生物會被水流沖走,使水中生物減少,岸上又缺乏天然植物,直接影響沿河野生生物種類生存。據統計,目前城市河道襯砌後,沿河生物種類減少了60-70%以上,而水生物也只相當於原來的50%左右 。

傳統的混凝土護坡在施工中均不同程度地使用了一些添加劑,如早強劑、抗凍劑、膨脹劑等,這些添加劑在水中發生反應,對水質和水環境產生不利的影響。岸坡沒有天然植物作為屏障,會使岸邊的垃圾輕易入水,造成污染。這些雖然不是水質惡化的主要原因,但它們對水質的惡化起到了促進作用。 現代都市的河道斷面整齊劃一、走向筆直,雖然有整潔美,也富有現代都市的氣息,但是它違背了現代人們追求的回歸自然、反璞歸真的需要。而且一旦這些結構遭到破壞以後,就更顯得斑斑駁駁、破亂不堪,極大的影響了整個城市的市容市貌。

 3.生態護坡分析 

生態護坡是指開挖邊坡形成以後,通過種植植物,利用植物與岩土的相互作用(根系錨固作用)對邊坡表層進行防護、加固,使之既能滿足對邊坡表層穩定的要求,又能恢復被破壞的自然生態環境的護坡形式,是一種有效的護坡、固坡手段。

生態護坡概念的內涵包括兩個要素: 一是河道護坡滿足防洪抗沖標準要求,要點是構建能透水、透氣、生長植物的生態防護平臺。 二是河道護坡滿足邊坡生態平衡要求,即要建立良性的河坡生態系統,由高大喬木、低矮灌木、花草、魚巢、水草、動物沿灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體組成河坡立體生態體系。

生態護坡應是“既滿足河道體系的防護標準,又利於河道系統恢復生態平衡”的系統工程。前一個要素是人對自然的要求,即人們為了社會經濟的發展和安全改造自然;後一個要素反映了人們對自然的尊重,即改造自然但不破壞自然的平衡。二者結合體現了“人與自然和環境協調發展”理念。 與傳統的河道護坡方式相比,生態護坡技術除了具有增強岸坡穩定性,滿足城市河道防洪排澇、防止水土流失等功能外,還體現了水土交換、減少人為硬化河道帶來的生物滅絕、河道發臭,增強了河道天然淨化污水的能力,體現了現代城市“親水”的概念,對於營造城市生態景觀,改善人居環境起到了積極的作用。

生態護坡也有一定的局限性:

① 選用的材料和建造方法不同,堤岸的防護能力相差很大; 

② 建造初期若受到強烈干擾,則會影響到以後防護作用的發展; 

③不能抵抗高強度、持續時間長的流水沖刷; 

④需要大量運用植物材料時,施工有一定的季節限制。

根據國內外生態護坡的成功經驗,結合我市河道的特點,我覺得生態護坡的設計和建設應兼顧如下原則:

⑴生態護坡應滿足管道功能和堤防的穩定要求,並降低工程造價; 

⑵儘量減少剛性結構,增強護坡在視覺中“軟效果”,美化工程環境;

⑶進行水文分析,確定水位變幅範圍,結合植物調查結果,選擇合適的植物;

⑷應設置多孔性構造,為生物提供一個安全的生長空間; 

⑸佈置時考慮人們的親水要求。


 4. 生態護坡技術的發展 

發達國家對環境和生態退化的問題認識較早,很早就開始研究傳統的護坡技術對環境與生態的影響,認為傳統的混凝土護岸,會對環境帶來不良影響,從而引起生態退化。

為了有效保護河道岸坡和生態環境,提出了一些生態型護坡技術。如:瑞士、德國等,於上個世紀80 年代末提出了“自然型護岸”技術;日本的生態型護坡技術與公路建設同步,已有半個多世紀的歷史。20 世紀90 年代初,日本又首先提出了“親水”觀念,把生態護坡技術應用于城鎮河道建設中,並進行了實踐,推出了植被型生態混凝土;德國萊茵河的堤防工程建設,與環境保護和治理緊密結合,在城市附近的河道, 採用活動式的堤防, 增加了人們的親水性。 

目前,在美國以及歐洲一些國家,較為常用的是土壤生物工程( soil-bioengineering) 護岸技術。 我國在生態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生態護坡研究成果的基礎上,也取得了長足的發展。各地正在嘗試在不同條件下應用植被草、水力噴播植草技術、土工材料綠化網、植被型生態混凝土、水泥生態種植基、土壤固化劑等形式多樣的生態護坡技術,充分考慮了城市水環境建設,使水環境與城市的發展相協調。如北京、上海、廣州等經濟較發達的城市在進行城市河道整治過程中,充分考慮了河道做為城市的靈氣所在,兩岸都進行了精心的規劃和設計,形成了水與綠結合的濱水環境。 

5. 結語 

隨著社會經濟的發展、城市建設步伐的加快及人們對環境意識的普遍增強,城市水環境建設已成為一個時代的呼喚。城市水環境建設不僅要使河道護坡發揮出水利工程的功效,而且要融入城市園林景觀、生態環保、建築藝術等多種內容。 

生態護坡技術雖然因涉及的範圍、因素較多,存在一定的局限性,但生態護坡技術的設計方法已得到了空前的重視和發展。它山之石可以攻玉,借鑒發達國家已經形成的成熟的理念和做法,可以使我們少走彎路,搭上隆隆前進的生態建設之車。