黄海英
(湖南欣盛建设有限公司 湖南常德 415000)
生态砖在城市河道治理中的应用
黄海英
(湖南欣盛建设有限公司 湖南常德 415000)
水资源是自然界与人类社会赖以生存的重要基础,具有关键性作用,近年来,随着水污染问题的日益严重,人们也越来越重视水资源的治理,生态砖作为一种新型应用材料,在城市河道中发挥了良好的效果。针对此,本文首先分析了生态砖的概念,其次对现有生态砖及其技术特点进行了一定的阐述,最后探讨了城市河道治理过程中生态砖的具体应用,以供参考。
城市河道治理;生态砖;应用
近年来,随着社会经济的迅速发展,社会要求人与自然和谐相处,在河道治理中也越来越关注与生态环境的协调发展,强调以人为本的河道治理理念,这就要求对河道基本工程的维持与生态环境容量需求进行充分的考虑,生态砖作为一种新型建筑材料,在当前城市河道治理过程中获得了广泛的应用,此情况下,对其实际应用情况进行深入的研究具有十分重要的意义。
(1)所谓生态砖,即为绿化混凝土小型防护构件的通称,其具备特殊的结构,能够为草籽的生长提供良好的环境。同时,当其被砌筑在建筑物外层时,还可使得建筑物变为独特的绿色景观,进而有效调节地表温度与湿度,维持空气的新鲜,在一定程度上降低热岛效应。当然,生态砖还具备较为良好的透气性,可有效减少空气污染,并且还可吸收一部分噪音,表层抗压强度较大,造型不一,在城市生态环境保护方面具有重要的作用。
(2)用回收材料制作而成的,并在建筑工程中运用的小型建材。此类型生态砖是循环产业链中的一部分,其依据属于传统砖范畴,主要制作原料为泥土、固体废物、水泥、有机肥料与树胶,有些还可利用开发产生的石渣粉、粉煤灰等废弃物,在经过高温无害化处理之后循环使用,可有效降低原料成本,并且还会对环境造成二次污染,具有良好的、广泛的应用前景。
此外,依据生态砖构造特征与其生态体现方式,可将其分为缝隙长草型挡墙砖、植草型无砂混凝土挡墙砖、内嵌花盘型挡墙砖,详细对比见表1。
3.1 吉林生态砖
3.1.1 吉林生态砖概述
此类生态砖呈现六边形,边长为30cm,且其外沿厚度通常达10cm,一块砖自身重量大约为40kg。同时,此类生态砖的外框强度为C20~C35;冻融循环(4h)为 F150~F200;生长基强度为 C5~C8;冻融循环(4h)为F50。此外,吉林生态砖的空隙率(不包括混凝土结构孔)大于30%,有效孔径大于2ram,可绿化面积不小于砖整体面积的80%,并且还具备脱模快、破损少、防护可靠性高、植被适应能力强等特征。
表1 现方式上三类不同生态砖的对照
3.1.2 吉林生态砖技术特点与效果
(1)抗冲稳定性,依据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)提供的计算方式进行一定的计算发现,厚度为10cm的砖体抗冲流速大于3m/s。
(2)抗拔起能力,由于此类砖具备较大的空隙率与有效孔径,填充的土壤化学材料可刺激草根发育,所以在完成表面植草操作之后,草根系会在很短的时间内穿透砖体,并且还可将其锚固在土地上。依据相关测定结果可知,长草一年之后的拔起力大约为砖重力的3~6倍。
(3)植物适应性,通常情况下,在空隙内充灌的植物生长材料往往包含大量的羧酸基的角蛋白类物质,可将混凝土的高盐碱性析出物转化为植物生长过程中所需要的缓释肥料,避免析出物对植物细胞造成渗透破坏,同时,其还能够将有效孔径作为衡量植物生长的参数,对集料粒径与水泥用量进行合理的调整,从而确保各类植物均能够在砖上正常生长。
(4)生态修复效果。吉林生态砖技术主要采用吉林省生药修复专家提出的拟自然生态修复理论,从本质上来说就是觉得河流生态修复工程实质是依据人的根本需求,并且在充分意识到自然生态系统客观规律的前提下,对自然有益功能与效果进行仿拟。依据此,生态砖的构造与铺设主要是对自然界中母质层—基质层—植物层此种合理的、有益的生态系统构成的仿拟,从而使得防护之后的河道在确保安全的基础上,呈现自然的、和谐的拟自然景象。
3.2 韩国生态砖
韩国生态砖通常包括“绿色生态墙壁砖(鱼巢砖)”与“植物生长砖”两种。其中,鱼巢砖的主要参数为:规格为50cm×50cm×20cm,重量为54.8kg,强度为C15,孔隙率超过了12%。同时,对于其冻融循环,依据韩国某大学实验数据可以发现,其24h冻融循环为300次。
4.1 案例分析
某城市河道当前处于枯水期,其产流量大幅下降,河道航运能力已经基本丧失,两岸堤防也遭受了严重的损坏。对该河道进行相关治理的主要目的在于发挥河道防洪安全效果,改善水环境,从而营造一个良好的水景观,实现整体河道游畅、堤固、景美、水清、岸绿目的。
在进行该城市河道治理方案的制定时,需重点突出生态砖护坡,从南至被发生的城市内涝、城市火炉效应、热岛效应等情况,大量采用了水泥、柏油与混凝土等封闭地表取代原有的土壤表面,对城市生态与气候环境造成了不良的影响。生态砖具备较强的保水与渗水作用,就算将一盆水直接倒下来,生态砖的表面也不会遗留积水,水还能够从中间的气孔部位迅速渗透至地下。但如果采用普通的水泥砖,其表面不仅会存在积水,水也仅能够从两侧流向低处。
通过相关研究可知,生态透水砖的水率达5mm/s,通过透水砖,雨水能够渗入地下,从而有效应对特大暴雨的袭击。除此之外,生态透水砖的保水量可达12L/m,在炎热的夏季,可有效降低地表温度、城市热岛效应、地表温度。
4.2 护坡注意事项
①保证所使用的生态护坡材料具有良好的耐久性,并且还需确保其能够适应该地区气候变化情况。②通常情况下,生态护坡材料强度相对较低,针对此,在实际施工过程中,要对其进行一定的保护,避免破损情况的出现。此外,在确定采用生态砖之前,需确保河道治理区域水源均可满足绿化环境需求,以避免草坡退化情况的发生。
4.3 应用效果
在结束了该河道治理工程施工之后,需要采用补水的方式恢复河道的蓄水功能,并且还要通过改进河道两边滩地、护岸与堤防,构建生态走廊。同时,在水面与河提之间,要尤其注意季节的变化与交替,确保河道治理艺术性与科学性的统一。除此之外,还要合理配植花草与灌木等植物,使得该河道逐渐成为一条灵性、健康与魅力的生态带,充分发挥美化城市环境的作用,全面提升该城市河道生态效益。
总而言之,在河道治理过程中,通过生态砖的应用,可形成一个系统的生态养护圈,有效结合其经济效益、生态效益与生活效益,充分发挥美化城市环境的作用,丰富净化城市居民生活,提高生态环境情况。
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[3]柳敏,王如松,蒋莹,等.原位生物技术对城市重污染河道底泥的治理效果[J].生态学报,2013(03):2358~2364.
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2016-3-11
黄海英(1981-),女,主要从事水利水电施工工作。