传统的河道护坡工程多采用混凝土或石材制成,坚固稳定,对提高河道功能,防止水土流失起到了一定的促进作用。但这种硬护坡也有一定的弊端,质地不利于植物生长,对河流周围环境有一定的影响,缺乏涵养水源、过滤污水等生态功能。随着对改善生态环境的日益重视,河道护坡的建设也受到了更多的期待。通过先进的技术发展生态护坡,可以在注重其功能性的同时提高其生态性,保护环境,实现可持续发展。
一生态护坡概述。
生态护坡首先要满足护坡的功能,在此基础上注重生态保护。因此,生态护坡应满足河道泄洪排涝的要求,考虑河道周围生态环境的稳定性,使河道建筑与周围环境相协调,有助于保护河道两侧水土不流失,实现可持续发展的建设理念。生态护坡的设计应遵循以下原则:一是因地制宜,根据当地气候、土壤和环境考虑植被品种的引进。植物生长要与自然环境相协调,适合植物生长。同时要注意不能形成物种入侵。最好选择当地合适的植物进行引进,当地材料也可以节约成本;二是注重节约资源,充分利用可再生资源,可以再利用,提高资源利用率,降低消耗;三是遵循自然规律,建设护坡时注意不要破坏当地的生态平衡,保持生态系统内部结构的完整性,包括护坡所在的水生态和陆生态。
2.1植被护坡。
发达的根系固土植物在保持水土方面有很好的效果。利用发达的根系植物进行护坡固土,不仅可以实现固土保沙,防止水土流失,还可以满足生态环境的需要,还可以进行景观造景,可以借鉴城市河道护坡。固土植物可以根据该地区的气候选择合适的植物品种,如沙棘林、刺槐林、黄檀、池杉、龙须草、金银花、油松、黄花、常春藤、藤蔓等。播种方法的选择一般可以按照常规方法种植,也可以利用水力喷洒在常规方法难以施工的坡面上种植草坪。城市河道植物护坡也存在一些问题。当年护坡容易被雨水冲刷形成深沟,护坡效果差,影响景观。长时间浸泡在水下,洪水流速超过3m/s的土堤迎水坡面和防洪重点地区(如河流弯道)不适合植草护坡。
2.2植被型生态混凝土护坡。
植被性生态混凝土主要由水泥、粗骨料和一定比例的外加剂组成。植被性混凝土中加入了以有机保水剂为主的保水材料。通过无机保水剂的混合使用,可以为植被提供更充分的水分,有效增强坡道内土壤与岩石的粘结能力,提高土壤的抗冲击能力。植被生态混凝土护坡技术在河道治理中的应用是改变河道地形和土壤特性,增加河道植被的形式,减少土壤侵蚀,从而提高水土保护能力。从环境保护的角度来看,该技术的使用有效地提高了河道植被的覆盖率,对改善区域环境产生了积极的影响。
植被生态混凝土技术在河道治理中具有很高的应用价值,在技术和生态保护方面具有很大的优势。
2.3土工材料复合种植基护坡。
草皮与土工材料相结合的生态护坡方法主要有土工网垫和土工格两种。土工网垫和土工格由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成,其中土工网垫的种植基由网垫和砾石制成,种植土壤撒上草籽,形成复合种植基。网垫层由多层网组成,多层网之间的交点通过热熔焊加固连接,形成稳定坚固的网状空间。网内填充土壤和砾石,为草籽生长提供足够的空间。草皮生长后,它会与网垫和土壤层形成一个整体结构。土工格结构可以增加护坡的摩擦阻力,在土工格中种植草皮可以加强土层,提高土层的承受能力。
2.4现浇网格生态护坡。
现浇网格生态护坡技术是通过在河坡上铺设抗冲刷物质,综合利用现浇网格生态护坡模板,在河坡上浇筑固定的钢筋混凝土网格。利用这些网格,可以种植植被,防止水土流失,从而达到保持水土的目的。该技术的出现主要是针对河流边坡绿化困难或水土流失严重的河流边坡开发的合理生态护坡技术。在利用现浇网格生态护坡技术进行河道处理时,一般通过两个方面来实现。首先,对于硬质工程,可以利用纵横交错的钢筋混凝土和锚杆,将河坡变成三维护坡结构,从而增强网格工程的耐腐蚀性。在硬工程中,浇筑形成的框梁应高于其他类型的框梁,以减少水流对河坡的冲刷,从而达到保护水土流失的效果。其次,在植物根系方面,现浇网格生态技术是在尊重自然、保护自然的理念下设计的。因此,在网格工程中种植各种保护水土流失的植物时,一般以草为主,中间以灌木为主,最上面种植树木,既实现了河道区域生物的多样性,又增加了河道的稳定性。现浇网格技术的应用有其独特的优势。在河道治理中采用这种技术时,一般以硬工程护坡为主,在减少水土流失的基础上,利用植被加强对河道周围环境的保护。该技术的应用最大限度地尊重自然规律,达到保护环境的目的,实现人与自然的和谐相处,实现生态河流建设。
2.5生态砖保护。
生态砖护坡技术的应用是指在河坡上铺设带孔的生态砖,在砖孔中种植合适的植被,以保护水土。虽然生态砖是由混凝土制成的,但前期在混凝土中加入了高科技制成的合成纤维,进一步提高了混凝土的强度和使用寿命。在河坡上铺设生态砖时,要注意合理把握空隙,便于植被生长,保证植被获得足够的水分和肥料,实现生态砖护坡技术的最大价值。生态砖护坡技术的科学合理运用,可以更好地解决坡安全砖与环境保护的矛盾。生态砖在河道治理中的应用主要有三种,一种是连锁砌块,主要是生态砖之间的相互镶嵌和封锁,从而在整体上形成约束,避免砖的移动问题。二是铰接砌块,主要利用绳索这一因素,将高强度混凝土块连接起来,形成连锁矩阵铺面护坡。三是坡改平砌块,主要是在砌块底面和河道破面上制作相互平行的斜面,从而在铺设生态砖时更好地与河道坡面吻合,提高水土保护效果。结论:生态护坡主要以植被为护坡结构。随着生态环境问题的不断提出,生态护坡技术在河道治理工程中受到广泛欢迎,发挥着越来越重要的作用。在河道治理中,生态护坡形式多种多样。通过现浇网格、生态混凝土和生态砖的应用,在加强河道防洪防涝、提高破面稳定性的基础上,可以更好地保护环境,防止水土流失。
结束语
科学的河流生态系统在保持水土的同时,可以降低河流富营养化的可能性,河岸的作用不容忽视。因此,有必要对河流生态护坡技术进行分析研究,不断发挥其功能性,加强河岸,促进河流生态系统向健康方向发展,从而达到保持生态稳定的目的。通过对生态护坡技术的研究,深刻认识到生态护坡建设在防止河岸土壤侵蚀中起着重要作用,不仅可以实现河岸生态系统的稳定性,还可以促进河流周围生物多样性的建设。