生态环保材料在河涌治理工程的应用实例

彭铭辉 广东省水利水电科学研究院

杨美洁 中水珠江规划勘测设计有限公司

1.工程案例内容概述

白云湖岸线由环湖岸线和岛屿岸线组成，其中环湖岸线总长8668m，岛屿岸线总长6220m。白云湖设计水位为0.80m，设计高水位1.0m，设计低水位-0.20m，湖岸堤顶高程2.50m，设4.0m宽人行交通道路。湖底高程为-1.50m，湖底分浅水区和深水区设计。白云湖岸坡建设以构建湖滨带健康良性生态系统为目的，采取自然形态的湖岸处理方式。根据白云湖规划设计报告，将白云湖岸线规划为植被生态型岸线、亲水休闲型岸线和高硬质型岸线等多种类型，湖岸断面设计分为四种结构形式。

2.生态环保材料在河涌治理工程的具体应用

2.1 植被生态型护岸

结合白云湖护岸设计特点，为了满足设计内容的生态功能和景观功能，会在植被护岸的选择中，选择平缓的植物护岸来作为主要的铺设形式，而对于湖滨带的浅水区及周边岸坡，在治理过程中，会优选挺水植物与亲水植物来作为护岸植物，同时这些品种的植物也需要具备较强的抗污能力，这样可以在生长期间对于污染水体进行净化，而且还能够提升湖滨带所呈现出的景观效果。另外，在护岸基质的施工过程中，多采用生态混凝土，主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土构成，其中在保水材料的选择中，会优选吸水性较强、抗渗性较强的人工土壤。

2.2 自然石护岸

在河涌治理工程推进过程中，可以选择天然石或卵石来作为护岸的主要材料，不需要对其进行特殊加工，根据石头的天然形状进行搭配，而石头之间的缝隙则可以使用碎石或者土壤进行填充，而且还可以在缝隙中进行一些植物的栽种，这样也增添了护岸的生态感。并且碎石、土壤、植物组合在一起又形成了天然的过滤器，能够对水体中的悬浮物和杂质过滤掉，这也起到了良好的净水作用。在具体的处理过程中，需要由内到外逐渐扩大天然石块或卵石的粒径，这样的组合方式可以对护岸进行有效保护，减少冲刷带来的水土流失影响，同时该结构也为生态系统的发展创造了良好的便利条件，提升了区域生态环境的稳定性。

2.3 多孔质护岸

结合该区域基础生态环境情况，可以选择多孔质护岸来作为动植物生存的基础。常用的的基础材料为混凝土预制件，这样便于后续施工活动的顺利进行。而且预制件的完整性较强，能够具备较强的耐久性和耐磨性，在满足抗冲刷要求的同时，还具备了生态景观功能，能够对湖岸起到良好的保护作用。种植在湖岸上的植物也可以对水体进行净化，以此来改善区域的水环境情况。另外，多孔结构的应用，还可以为小生物提供繁殖地，而且制作成空心的预制件还可以吸附水体中的污染物，这也加快了水体环境的净化速度。

2.4 生态砖应用

经常使用的新型材料多孔生态砖，相较于传统砖（以石粉为主要的原材料），该砖石的主要原材料为粉煤灰、煤渣、矸石等，这些材料本身具备较高的透水性和吸附性，能够将水体中的一些污染物过滤掉，而且其保水性较强，这样便可以为植物的生长提供充足的水分供给，而且多孔砖还可以为小生物提供繁殖地（如爬虫、两栖动物等），提高了生态系统的复杂性，进而提高了湖滨带生态系统的稳定性。

2.5 现浇绿化混凝土

在生态环保新材料的应用中，现浇绿化混凝土属于常见的应用材料之一。该材料既具备了传统混凝土的强度、耐久性、耐磨性，同时也具备了适应植物生长的特性，可以起到良好的固坡治污作用。现浇绿化混凝土所使用的材料主要是以污染性较低煤渣、粉煤灰、矸石、少量水泥组成，而且在浇筑的过程中，不需要在结构底部铺设土工布，这样不仅可以节省前期施工成本的支出，而且还能够为植物的根系的进一步延伸提供了自由度较高的空间，从而提高了植物生长过程的稳定性。

2.6 植物蜂巢

蜂巢格室作为一种新型的生态环保类材料，其主要的原材料便是高分子片材，随后利用焊接的方式将其拼接在一起，形成一种类似三维格室的网状结构。该材料具备了施工复杂度低、便捷度高等优势，而且所设置的孔眼也会起到较高的固土作用，同时借助锚固结构也可以来提高蜂巢与土壤之间的摩擦力，从而起到了较强的阻抗作用，避免土壤位移问题的出现。而绿色植物也可以直接种植在蜂巢当中，和其形成完整的自然生态系统，提升营造景观的美观性。

2.7 格宾石笼

与植物蜂巢相类似的材料还有格宾石笼，其主要的原材料也是高分子片材，利用焊接的方式将其拼接在一起，搭配天然石材一起，组成了石笼结构。该材料具备了施工成本低、循环性强等优势，而且自然石之间的缝隙可以种植植物，起到较高的固土作用，而且所使用的自然石也具备了较强的透水性的，同时石笼结构也可以为一些小型动物，如小虾、昆虫等，提供一个生活环境，在提升营造景观美观性的同时，还能够维护自然生态环境的平衡性。

3.生态环保技术的具体应用

3.1 人工湿地水质净化技术

该工程的主要污染来源便是城市的生活污水。人工湿地水质净化技术便是现阶段应用较多的污水处理技术类型，主要采用了“化粪池+净化槽+人工湿地”的组合方式，来完成生活污水的处理。同时在排放区域附近还会种植一些芦苇、美人蕉等去污性较强的植物，以此来进一步提高被处理后的水质等级。另外，在对养殖废水、生活污水进行处理时，也可以搭配一些经济作物，如西芹、水芹等，在提升处理效果的同时，还能创造出新的经济效益。

3.2 径流污染控制技术

受到城市排水系统稳定性的影响，在遇到一些强降雨天气时，城市会出现内涝的情况，而很多污染物也会随着城市排水系统或地表直接排入到了湖中。采用径流污染控制技术，可以在污水排放到湖中之前，对其进行一次初步过滤，将很多杂质提前拦截在边坡位置，以此来降低对周围环境的污染性，保护工程目前的治理成果。

3.3 柔性防护技术

树木可以起到良好的防风固土防浪作用。考虑到该工程所处位置水体补给途径较多，在强降雨天气下，具备一定的洪涝风险，因此在实际处理过程中，会选择一些耐涝性较强的乔木或者灌木等植物，搭配一些必要的生态修复措施，在边坡附近建立植物防护带，这样可以借助植物的柔性来提升边坡结构的韧性，以此来提高边坡结构的稳定性。

3.4 自动监测技术

除了上述提及到的应用技术外，还需要利用到自动监测技术，对于护岸水域中的基本参数进行采集，其内容包括了水位变化情况、水质波动情况、水体流量、水体流速等。利用数据集成系统，对于这些参数信息进行汇总整理，同时根据得到的水情数据信息，对于下一阶段的治理方案进行调整，使工程可以沿着越来越好的方向发展，在提高治理效果的同时，减少资源浪费的情况。

4.应用后的施工效果分析

经过上述操作之后，该区域水环境得到了明显改善，具体表现为以下几点：第一，生态系统的丰富度不断提升，从一开始区域内只有少数的昆虫、螺类，再到一些小鱼、小虾、多样化的昆虫，生态系统正在沿着复杂化发展，区域生态稳定性也在不断提升。第二，水质，水体浊度处于不断降低的状态，而且富营养化现象也得到了明显改善，部分区域原来存在的异味已经基本消失，整体环境均得到了明显的改善。

5.结束语

综上所述，在河涌治理工程推行过程中，生态环保材料具备了较高的应用价值，通过筛选出合理的环保材料，搭配一些可靠的生态环保技术，不仅可以提高区域污染的治理效果，提高区域生态环境稳定性，而且对于减少后期维护成本支出有着积极的意义。