□施伟东(上海浦东新区天佑市政有限公司)
随着生态环境的逐渐恶化,国家出台了很多相关政策来推进生态建设,提出了“以人为本、和谐发展”的科学发展观,结合社会主义新农村建设,突出了对河道的治理和修复,以切实保障群众安全饮水,实现生态安全,实现环境与人和谐发展的目标。在河流的整治工作中,应用较为广泛的就是生态型的护岸技术,这种护岸技术是指借助植物与各种石料或者是土料相结合,在河道的坡面处建设一层有护岸功能的屏障。该护岸结构能够实现防洪、阻挡污水等效果,是河流保持干净的主要途径。
生态型护岸结构概念较为广泛,没有一个特定含义,为此,只能从日常的经验中对其定义。生态型护岸必须有生存能力强的植物做为基础,并将植物与土木工程相结合,从而增强护岸的牢固性。生态型护岸要能够具备三个条件:要能够确保边坡周围的稳定性和安全性;为周围植物生长营造良好的条件;护岸的材料要能够体现环保。
1.1 生态型护岸的发展趋势
在治理环境方面各个国家都有其特色的手段,河流作为一项非常重要的生态环境,对其进行治理的效果能够深刻影响到人们的生活和生产建设。我国环境治理重点也在河流治理方面,并研究和试验了很多种方式。如今,应用较为普遍的治理原则是河道环境的综合治理,就是将河道周边的很多自然环境纳入到河道的治理范围内,形成一个整体的治理空间。在对河道治理过程中,其重点要做好水边环境的整治和保护。从生态角度出发,应用综合的治理手段为:植物与防治材料的结合。
1.2 河道护岸的发展现状
传统形式的河道护岸结构能够做到的防护工作为:防洪、饮水灌溉、蓄水以及航运等工作,对河道的生态环境重视不够。为此,河道护岸结构建设一般都应用的是混凝土原料或者是石浆,因为这些原料的硬度较高,还有很多的河道全部应用刚性材料,这种高级别的防护导致了生态种类的单一,引发了很多的环境问题。
随着国家对河道防护工作的日趋重视,一些河道防护理念中逐步加入了环境设计内容。比如,在护岸结构中多多应用杂草制成的防护原料,也可以直接应用杂草进行防护,这是因为杂草本身的根系能够抵抗土壤流失,有一定强度的抗冲击能力。
按照河流所处的地理位置或者是自然环境特征,生态型护岸可以应用到的植物有以下几种:芦苇、常青藤、香草根、千屈菜、爬根草、豆牟菜等,应用这些植物的主要原因是这些植物的根系较为发达,并且根系也随着植物在不断成长中,硬度和尺寸会变大,这样一来就能够对抗各种冲击,对环境还能够起到一定的美化作用,成本也非常低,被广泛应用。
比如,在国外一处河道的防护过程中,就应用了生态型的河道护岸,该工程护岸采用的植物是千屈菜、千岁草以及豆牟菜等,植物的成活率在90%以上,自修建以来,历经了10年的风雨依旧保持着非常强大的抗冲击能力,取得了非常好的护岸效果。
3.1 工程概述
以上海浦东新区天佑市政有限公司2013年整治的河道为例,对生态型河道护岸结构应用效果进行分析。该工程位于上海浦东新区的大治河沿线的宣桥、大团二镇,是一处河道护岸维修工程。在河道护岸维修前,施工人员首先将工程分为了6个部分,分别是宣桥镇S2(沪芦高速)西侧北部261m岸堤、南64m岸堤,S2(沪芦高速)东侧南745m岸堤,长春桥东侧南701m岸堤,大团镇徐家桥西侧南岸200m岸堤,河岸的总长度达2625 m。所有地段处的河道护岸结构大部分应用的是生态护岸,体现了生态型河道护岸理念。
该工程对河道进行整治的大致内容为:在防护河道岸旁应用植物护岸,个别河段应用木桩与抛石护岸,在工程所有河段中,宣桥段有4个防治缺口,大团段有2处防治缺口,缺口的总长度为2615m。
3.2 工程设计的重点
该河道具有很强的航运、排水、防洪等功能。为此,在进行河道护岸过程中,要充分结合地质状况和河道具有的功能。设计方法为:
3.2.1 河道护岸设计要能够满足渠道功能,确保河道堤岸的稳定性,使工程成本降低。
3.2.2 河道护岸结构要能够尽量减少钢化材料的使用,能够减少资源浪费,还能够提高护岸的生态效益,起到美化环境的功能。
3.2.3 充分对水文情况进行分析,在充分掌握了水文变化情况以后,还要结合植物生长状况,选择适合的植物类型。
3.2.4 在对河道护岸结构设计时,要将护岸结构设计成多孔缝形式,这样可以为各种植物的生长提供充足的空间。
3.2.5 在设计护岸结构时,要能够适应当地人们的生活和生产,比如,护岸面积不能过大而影响到人们的正常出航,以及其他的日常工作。
3.3 植物的选择
在植物栽植前,要对植物周围的环境进行充分调查,以确保植物能够适应当地的土质状况、温度、水质等。可以按照下面一些条件选择:适合的气候、温度条件;对土壤的要求不高;选择最纯正的品种;植物的抗病性强,对周围的环境影响较小;便于栽培和维护;净化环境的效果好。
3.4 生态护岸实施方案
河道要能够按照水文变化情况进行整治和防护,河道区域大致可以分为:水源变化区域、暴漏区域、常淹区域。河道的常淹区域是指河道底部到枯水的段位,变化区域是指枯水至水源丰富的段位,暴漏区域是水源丰富段位至堤岸段。按照这些不同的段位,选择不同的植物。
生态护岸的设置前提是不能影响水文特征,由此提高工程的总体效益。常淹区域内鉴于淹没的时间过长,如果满足了经济条件,可以应用硬性的护岸结构,选择解力草、黄花鸢等水草植物;变化区域内受水体的冲刷较为严重,出现了较为严重的水土流失,该段位要应用砌石与植物结合的护岸形式,压载应用混凝土预制块构成的方格结构。在结构框内可以栽培一些植物和土壤,比如,深浅柳、爬根草等植物。而经常暴漏的区域只会受一些雨水的冲刷,水土流失问题不是非常大,为此,可以应用草皮护岸,在草皮的间隔处可以栽培一些女针等植物。
4.1 能够减少应用混凝土或者是泥浆产生的生硬感,实现了自然与工程的充分结合与统一;
4.2 应用不同的植物在不同的季节会出现不同的色彩,工程环境得以改善;
4.3 生态护岸在一定程度上满足了人们的亲水性;
4.4 减少了二次人工材料的应用,减少了二次污染;
4.5 多孔结构能够提高植物的生存几率,有效满足植物生长所需;
4.6 工程应用植物护岸,降低了经济成本
在河道护岸结构建设中,如果应用混凝土或者是砂石等原料进行防护,若河岸过长,将是一笔不小的经济投入;此外,在建设完成了护岸以后,每年对其进行的维修费用也非常高。但是采取生态型的河道护岸方式则能够减少经济投入,这是因为,只需要对植物在成活前进行一次养护,其后,植物就可以自行生长,不需要过多的人工培养和维护。在人们注重生态养护的背景下,生态护岸能够体现出较大的经济价值。
文中主要从生态型的河道护岸结构发展现状、应用效果以及优点等几个方面进行了深入探讨,表现了在河道整治过程中,应用生态型的河道护岸结构具有诸多的优点,主要体现在能够保护自然环境、节省工程单位的投入,植物养护方便等几个方面。为此,在河道治理中值得推广应用。
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