生態(tài)護岸在河道治理中的應(yīng)用

生態(tài)護岸在河道治理中的應(yīng)用

這條河流是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是人類生命的重要組成部分。它不僅為人類提供了提供飲用水的溫和資源，還為提供豐富的水資源的農(nóng)業(yè)用地提供了豐富的灌溉。在人類與河流的相互關(guān)系中,首先表現(xiàn)在人為活動影響上,即人類對河流的水文特征、物理特性以及生態(tài)環(huán)境的強烈影響;其次表現(xiàn)在社會經(jīng)濟發(fā)展以及人類日常生活對河流提供的社會價值和經(jīng)濟價值的依賴?？偠灾?人類對河流的影響和作用,已經(jīng)到了嚴(yán)重影響河流生態(tài)環(huán)境的地步,可以說幾乎不存在沒有人類影響的河流。同時出于可持續(xù)發(fā)展考慮,更要重視保護河流的生態(tài)環(huán)境。河流生態(tài)系統(tǒng)屬流水生態(tài)系統(tǒng)的一種,是陸地與海洋聯(lián)系的紐帶,在生物圈的物質(zhì)循環(huán)中起著主要作用。護岸和綠化帶與河流生態(tài)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào),是河流生態(tài)系統(tǒng)的一個過渡帶。生態(tài)護岸是利用植物或者植物與土木工程相結(jié)合,對河道坡面進行防護的一種新型護岸形式。生態(tài)護岸集防洪效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、景觀效應(yīng)和自凈效應(yīng)于一體,其價值在于河道沿岸的植物群落能吸附污物、凈化水質(zhì)、保持水土,能使護岸內(nèi)外水氣相通,達到真正的生態(tài)化,同時具有一定穩(wěn)定性、安全性和抗沖刷性,能夠滿足水利和防洪的需要。1生態(tài)護岸的發(fā)展歷程作為一種新方法,我國的生態(tài)護岸設(shè)計研究目前還處于摸索階段。生態(tài)護岸的類型很多,將某種類型與其他類型組合,就可以得到不同的組合類型護岸,如土工植草固土網(wǎng)墊、土工網(wǎng)復(fù)合技術(shù)、土工格柵等。隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展,對生態(tài)護岸的推廣和應(yīng)用就顯得更加重要,尤其是港務(wù)區(qū)、濱水城市等。因此,生態(tài)護岸的發(fā)展有著很好的前景。在國外,有學(xué)者認(rèn)為傳統(tǒng)護岸對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)有不利影響,加速了生態(tài)環(huán)境的退化。為了有效保護生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),20世紀(jì)80年代末,瑞士學(xué)者提出了“自然型護岸”,90年代初,日本學(xué)者提出了“多自然型河道治理”,這些護岸技術(shù)都屬于生態(tài)型護岸,生態(tài)護岸的提出和實踐應(yīng)用更加鞏固了該技術(shù)的可靠性和可行性。目前,歐美一些國家主要采用的生態(tài)護岸是“土壤生物工程護岸”,該生態(tài)護岸技術(shù)是根據(jù)防護措施發(fā)展而來的,經(jīng)過長期探索實踐,已經(jīng)形成了一套完整的理論體系和施工程序,并且得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。2生態(tài)護岸的設(shè)計原則在設(shè)計生態(tài)護岸時,主要涉及生態(tài)與景觀兩個方面,對護岸的設(shè)計要遵循結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性、生態(tài)健康性、場所地域性3個原則,只有這樣才能使生態(tài)護岸工程具有合理性、可行性。(1)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性原則護岸起著防止水土流失、防洪泄洪的作用,其穩(wěn)定性直接關(guān)系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。為了使護岸工程起到預(yù)期的保持水土和防洪作用,就必須在護岸結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中對其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性著重考慮。在護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究中,河道的深度、寬度、曲向、坡度以及河床等必須相互協(xié)調(diào),相互一致,如果出現(xiàn)不協(xié)調(diào)不一致的現(xiàn)象,那么岸邊護坡的穩(wěn)定性就會降低。設(shè)計的護岸要具有較強的防洪排澇作用、對生態(tài)環(huán)境影響小。(2)生態(tài)健康性原則生態(tài)是個中性詞,但對于人類而言,健康而良好的生態(tài)才具有積極向上的意義。生態(tài)健康性是指在保證護岸安全穩(wěn)定的前提下,盡可能減少對天然河岸的人為改造,以此來保證河岸線的完整性。在特定的情況與需要下,為維護河道的生態(tài)健康,使其可持續(xù)發(fā)展,也可采取工程措施,但不能對河道和護岸具有破壞影響。(3)生態(tài)護岸設(shè)計的原則該原則不僅要求生態(tài)要與該地域的大環(huán)境相協(xié)調(diào),而且要求尊重該地域的場所特征,做到因地制宜,以避免設(shè)計的盲目性和不切實際。例如,城市生態(tài)護岸設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)城市的區(qū)域特征、民族風(fēng)情和文化。要求護岸設(shè)計尊重該地域的場所特征,即尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識,并與提升城市品味和回歸自然相結(jié)合,以延續(xù)當(dāng)?shù)貧v史文化,突出地域文化特征,充分展示現(xiàn)狀地形魅力、水景元素,將地區(qū)文化底蘊融會貫通于景觀中,營造有個性的城市生態(tài)護岸。3大凌河綠化工程位于朝陽城區(qū)的生態(tài)林冠設(shè)計中3.1地形地貌、地表高程朝陽市區(qū)地貌為大凌河河谷盆地,周圍丘陵低山環(huán)繞,盆地呈北東—南西分布,長約20km,寬約8km。盆地內(nèi)地形平坦,兩岸微向大凌河傾斜。大凌河兩岸地形不對稱,左岸寬闊平坦,為朝陽市中心城區(qū)。朝陽大街中心廣場至東大橋一帶地表高程為164.8—66.8m;東大橋至第二橡膠壩大堤以外地區(qū)地表高程為163.4—65.5m,靠近大堤且略高于大堤;大堤以內(nèi)河床及漫灘高程為158.0—60.4m,階地與高漫灘區(qū)地表高程為161.2—62.5m。3.2大凌河水系護岸的可行性方式根據(jù)大凌河朝陽城區(qū)段的工程地質(zhì)情況,經(jīng)過分析論證,我們認(rèn)為大凌河朝陽城區(qū)段生態(tài)護岸的可行方式有拋填石塊+植樹護岸和空心方塊斜坡式護岸兩種。(1)比水沖擊穩(wěn)定性在拋填石塊+植樹護岸方案設(shè)計(圖1)中,于馬道位置拋填石塊來防護,在斜坡位置種植樹木并使其與原有的植被結(jié)合在一起,可使護岸更加穩(wěn)定。該方案耐水流沖擊能力較差,但是工程造價低,護岸的維護比較容易,而且對岸邊的破壞性也不大。根據(jù)大凌河河邊石料較多的實際,并按照就地取材和經(jīng)濟實用的原則,采用拋填石塊護腳+植柳護坡方案時,如果柳樹按株行距50cm×50cm定植,則每米岸坡共需44株柳樹,就朝陽而言拋填石塊+植柳樹造價為660元/m。(2)材料5m400mm空心方塊斜坡式護岸的墊層采用土工織物和砂墊層,面層采用預(yù)制混凝土異形塊(圖2)鋪砌(砌塊為開孔式448mm×438mm×150mm,每塊35.2kg)。按斜坡坡比為1∶1.5考慮,則需鋪設(shè)C20現(xiàn)澆混凝土長度約為5m,厚度為150mm;剩下的17m均為C25的預(yù)制連鎖塊,開孔空隙間植草。其特點是對小變形的適應(yīng)性比較強,具有抗沖刷能力,透水性能好,工程施工簡單,造價比較低,只有1200元/m,缺點是連鎖塊預(yù)制占地面積較大、需專門轉(zhuǎn)運到工地。4拋