生态护坡技术在城市河道治理中的应用

谢巍　彭玉龙　孙银龙

摘要：在经济建设快速发展的过程中，现代水系工程施工领域开始广泛关注生态环境保护，正在努力实现区域经济发展与河道水生系态环境的和谐。通过生态护坡技术的广泛推广及应用，改善城市水系沿河生态环境，满足城市建设与可持续发展的需要。

关键词：生态 城市河道 治理

中图分类号：F291 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2015）05-0077-01

1 河道治理中传统非生态护坡存在的问题

长期以来，传统的河道护岸工程常采用浆砌块石或干砌块石护坡，现浇混凝土护坡，预制混凝土块体护坡或土工模袋混凝土护坡等结构。这些传统的护坡形式很容易出现内部不稳定、坡面开缝、土体流失等问题，另外，若采用现代技术的钢筋混凝土导墙护坡，又会出现成本较大、施工工序较复杂繁琐的问题。

这些传统护坡技术的应用，对生态环境有着较大的影响，如：用水泥石料修葺的河道中，具有净水功能的水生生物生长非常困难，河水自净能力将大为降低，水质可能恶化；会导致河水受阳光影响而水温变化过大，不利于维持水中生态平衡，特别是高温季节，容易使传染病菌孳生；随着水流流速的增大，水中一些生物会被水流冲走，使水中生物减少，岸上又缺乏天然植物，直接影响沿河野生生物种类生存。岸坡没有天然植物作为屏障，会使岸边的垃圾轻易入水，造成污染；更有甚者，河道护坡和护岸结构采用全断面护砌的结构，大量采用这种护砌方式会使城市地面形成一层不透水的薄壳，时间久了会造成城市地下水位大面积降低，建筑物下沉，危害更大。

2 生态护坡内涵及发展状况

针对上述问题，提出了生态护坡这一治理理念，其基本含义是利用植被本身涵水固土的原理稳定边坡控制坡面侵蚀，防治水土流失进而保护生态环境。生态护坡一方面要满足防洪抗冲标准要求，构建能透水、透气、生长植物的生态防护平台，另一方面要满足边坡生态平衡要求，即要建立良性的河坡生态系统，由高大乔木、低矮灌木、花草、鱼巢、水草、动物沿滩地、迎水边坡、坡脚及近岸水体组成河坡立体生态体系。

我国对于这方面的研究则相对较晚，对边坡实施生态防护始于20世纪年80代中期，直到90年代后期得到迅速发展。到目前为止，国内主要的生态护坡技术有：人工种草、植生带、液压喷播、网袋工程、框格工程、客土喷播、厚层基材喷播、植生型生态混凝土护坡等。

3 不同类型生态护坡技术在河道治理中的应用

生态护坡既要满足河道体系的防护标准，又要利于河道系统恢复生态平衡，二者结合体现了人与自然环境协调发展的理念。目前河道治理中常见的生态护坡类型如下：

3.1土壤生物工程技术

土壤生物工程技术采用存活植物及其他辅助材料来构筑各类边坡结构，具有实现稳定边坡、减少水土流失和改善栖息地生境等功能，即植物防护。土壤生物工程采用有生命力植物的根、茎（枝）或整体作为结构的主体元素，把它们按一定的方式、方向和排列插扦、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加固和稳定边坡，控制水土流失和实现生态修复。植物能降低土壤空隙的压力，吸收土壤水分，同时植物根系能提高土壤的剪切力，增强土体的黏附力，从而使土壤结构趋于坚固和稳定。边坡植物可以截留降雨，延滞径流，调节土壤湿度，减少风力对土壤表面的影响；还可以通过拦截、蒸发蒸腾和存储等方式来促进土壤水循环，促进土壤发育和表层活土的形成，调节近地面温度和湿度以促进植物生长，提供并改善多种生境，恢复边坡的生态功能和生物多样性。

3.2人造材料复合植被护坡技术

人造材料复合植被护坡主要包括土木网复合植被、绿色生态袋、土工网垫固土种植基和网格反滤生物护坡等多种技术。这种生态护岸方法比较抗冲刷，既保持了植被锚固的作用，自然、生态，又通过一些人工技术弥补了植被的不足之处，较适合于冲刷不严重的河道边坡。例如，利用网格进行固土护坡时，网格可以实现水与土地的有机交换，具有生态恢复功能。同时，这种技术通过网箱形成的挡土墙和护坡，透水性比较好，能够起到降低水位和减少地下水压力的作用。该技术通过固土养草、网草交织而形成的复合均匀植被防止土质边坡浅表层滑动和暴雨冲刷， 减少边坡水土流失，同时能净化空气，美化环境。

此外，还可以利用自嵌式挡墙、铰链式、联锁锁式护坡进行防护：自嵌式挡墙是在干垒挡土墙的基础上开发的一种新型柔性结构。该结构是一种新型的拟重力式结构，它主要依靠自嵌块块体、填土通过土工格栅连接构成的复合体来抵抗动静荷载作用，达到稳定的目的。该挡墙在材料中添加了木质醋酸纤维，保证中性水体，使得水生动植物能够健康成长；铰链式、联锁式护坡均是采用相邻联锁块，靠绳索或块件自身进行连接，块体中间空隙作为植生孔进行使用，通过大面积的使用起到生态护坡的作用。

3.3生态混凝土护坡技术

生态混凝土 就是通过材料研选、采用特殊工艺制造出来的具有特殊的结构与表面特性的混凝土，能实现植物和水中生物的生长， 起到净化水质、改善景观和完善生态系统的多重功能。生态混凝土可分环境友好型和生物相容型两大类，前者指在混凝土的生产、使用直至解体全过程中， 能够降低环境负荷的混凝土.。后者指能与动、植物等生物和谐共存， 对调解生态平衡、美化环境景观、实现人类与自然协调具有积极作用的混凝土，简称生物混凝土。针对上述分类，环境友好型生态混凝土通常用改善河道绿化环境，如植生型生态混凝土：护坡结构由现场搅拌浇筑成型并养护而成，表面摊铺一定量的覆土，土中植物生长穿透混凝土结构，根植于内部土壤，形成植生型生态混凝土护坡体系。而后者的应用更侧重于水质的改善，如水质较差则优先选用生物混凝土。目前上述两类混凝土的强度等级均能达到C20以上，该强度足以满足一般的护堤要求。

生态混凝土除了起到护堤作用外，还具有以下优越性：（1）现场施工的透水性生态混凝土由于其自身特性， 排水性和透水性都很好，能实现自由排水。（2）消波、过滤效果好，对洗掘、流失具有高抵抗性能。（3）具有连续孔隙，可以使水、空气自由渗透，创造生物环境，更明显的是由于其孔隙内部及外部附着、栖息的微生物、小动物类、藻类等可以有效地促进水质的自然净化。因而生态混凝土在河道边坡生态治理中得到了广泛的关注和应用。

4 结语

河道作为城市经济发展的重要资源和主要基础设施的组成部分，除具有防洪、排涝、通排水的功能外，还在保持城市可持续发展的生态平衡、调节区域微气候、塑造城市景观、营造宜人休闲的滨水风光带及传承历史文化等方面凸显重要作用。我市水系众多，历史文化悠久，在城市河道整治中应满足城市建设和可持续发展的需要，体现人与自然和环境协调发展的理念。

生态护坡是一种可持续发展的系统，它与周围生态系统联系密切，不断与周围生态系统进行物质交换。生态护坡在满足基本功能要求的同时，又能美化环境，配合景观设计提高城市品位，对社会经济的可持续发展有着深远的影响。