杨安碧
摘要:生态护岸作为河道治理的一种新型方式,利用植物或植物与土木工程相结合对河岸进行防护,它集经济效益、社会效益、生态效益于一体,是现代河道治理的发展趋势。同时随着时代的发展,生态环境保护成为新时期社会和经济发展的必然要求,也是人们需要做好的一项重点工作。农村河道综合治理一直是水利领域关注的要点问题,并已成为环境保护工程的一部分。所以在进行农村河道综合治理中,也需要关注生态建设,融入生态理念,对此可以选择生态护岸工程的应用,更好地发挥生态与社会效益。
关键词:农村河道;综合治理;生态护岸工程
1 前言
河道在我們的生活中成为一个不可或缺的娱乐之地,也给我们的日常生活增添了不一般的享受,特别是农村地区,河道的存在不仅可以发挥景观作用,也负责拦截洪水等水利作用。通过对河流的整治,打造生态型的河流,使自然环境得到有效保护,同时使人们的生活条件得到优化,相对来说有着巨大的意义。所以,在建设生态型护岸工程的进程中,就必须坚持深入贯彻生态意识,并采用科学的方法和手段进行对河流的生态化整治,这对于河道的功能发挥以及提升社会及生态效益有重要意义。
2 生态护岸工程及其作用
生态护岸指的是运用自然植被特征和植物特点与土木工程技术相结合,能在避免河岸的坍塌性以外,还具备使河流和土地交叉侵蚀,从而提高河流自净力,并形成一些自然效应,对河流边坡表面环境加以保护的一类河流护坡方法类型。一般河流工程的建造都是以河流环境为基准实施的,因为河流的长时间使用会对环境形成影响,从而损害河流水体环境的生态多样性,影响水体,最后导致自然环境变化;而在建造河流工程时,对于水域以及周边环境也存在严重的污染和破坏,会影响水中生物的栖息地;河道内流动速度变化会影响河流的水体和污染的扩散,从而造成河流水体自净能力减弱,并增加了环境污染状况。生态护岸工程的应用可以打造生态环境,是一个全新的护岸模式,既具有防洪功能,有助于维护河堤的岸线稳定,也有助于调节河势的起伏,有效强化对河流纵深冲刷和合理扩大泄洪能力的功能。而生态护岸的建立,更能发挥改善自然环境的功能。生态护岸将滨水区植物和堤内植物连成整体,形成一条完善的河岸生态系统,成为水陆交通的过渡地带。宽且茂密的植被,可以对土壤的分解物质有效减少,降低了溶解物对环境的破坏。生态建设护岸也可以提高河流的自净力,形成生态系统良好的天然生态景观,同时也有助于改善农村的景观。
3 生态护岸工程在农村河道综合治理中应用存在的问题
3.1 河道材料和结构问题
由于为了保持较高河流速度而不冲垮河道,以及行洪速度水土保持等问题,当前河流工程所使用的主要材料为混凝土钢筋和水泥制品(砌块等),拥有较高硬度、高强度、高耐磨力、高韧性,以及一定的热硬度。但是由于这种建筑材料易影响河流护坡上的植物生长发育以及部分有益生物的繁殖,比如蚯蚓,再加上时间长了建筑材料耐久性降低,易产生坍塌、裂缝等问题。并且在河流结构上出现了河流断面单一,直接开垦出河流,河道修建时不能依托于原来的地质结构等问题,从而导致了对环境的损害,以及与周边自然环境不融合,忽略了河道断面选择的重要意义。为解决这种问题,在实施生态护岸工程建设时,首先要在水利工程所建造地区自身的地形地貌基础上设计合理的河流形态和河道断面,尽可能地不损害地区本身的自然环境。其次,选用生态绿色水泥、石驳等更加贴合地区自然环境且对环境影响较小的建筑材料。最后,在进行护坡工程设计时,按照河流形态和所在区域选用直立式、斜式、台阶式或复合式的生态护坡材料,既要确保有效防止地下水土流失,维护地区自身生态环境,又可创造一定的亲水区域。
3.2 河道内容易淤积
河流淤泥一般是由山洪通过泛出河槽所造成泥沙沉积,由河流自身所带来的淤泥等、部分生活或产业废弃物,和河流内部材料发生裂缝、破损以及脱落的土块等所造成。河流淤泥也是河流中必然会出现的问题,目前中国常规的清淤方式大多为导流围堰法清淤、挖泥船清淤、河流土地压实法等,尽管效果比较好,但是也会限制河流用途,而且工作量也很大。如果想要处理好这种问题,一方面需要大力地植树造林,在河流护坡上栽植可以防止水土流失和防洪的树木,选用根系扎根较深的树木,同时在河流里放养一些水茅、鱼虾类等水生物,也可以解决一些淤泥;另外,政府在河路设计时也充分考虑到了淤泥物质的处置,在之间适当位置设有专用的清淤渠道,同时限制了污染源的产生,不得投放工业废渣、污水等污染源。
3.3 河道生态系统易受破坏
河流施工本身会对环境形成干扰,加上某些建筑材料和水质会形成强烈的化学反应,严重损害自然环境,而且还可能对河道内的水生物栖息地形成干扰。所以在实施生态护岸施工中,要因地制宜,尊重的那个地区的传统文化和习俗,尽可能选择当地建筑材料进行施工;让河流周围形成可以让生态族群繁殖的环境条件,包括浅滩、护坡、杂草等;同样考虑形成多样化的自然环境,尽量在大自然力影响下让河流沉积的中下游地方,形成河道生态系统;注重于使河流生态与周边自然环境的配合,使河流生态系统与周围自然生态系统的相互结合,最后构成一个整体。
4 生态护岸工程在农村河道综合治理中的应用
4.1 合理设计生态护岸工程形式
一是生态护坡。依据河流形态、特点和不同的地形地质条件来制定生态护坡措施,并结合河流周围的植物调查结果,在充分考虑自身生态平衡的基础上,把河流分为常露区、变化区和常淹区,并选择其适宜的护坡形态,垂直式、斜式、阶梯式或复合式,既要确保防止土壤入侵,保持天然生态环境,又能创造一定的亲水面积。二是生态河堤。通过人工护岸措施促进了河道水流与岸边的水资源交流,在充分考虑了河流形态、河道岸边条件、排水状况的前提下,重新选取了合理的河堤岸线设计、管线布置及其结构,在确定了河流形状情况下,重新设计适当的河流长度,在提高了河流功能的同时与周边环境协调的优美性与自然性。在建筑材料的选用方面,尽可能采用未经加工的建筑材料、并且安全无毒、最好是在本地生产的,必须具备良好的防御河流冲击功能,同时需要有相应的动植物栖息与环境适合度。此外,在河堤上还可以考虑建立部分的观光带和休闲区域。在工程设计中还必须坚持下列原则,包括:安全稳定性,护岸的主要目标是达到防洪安全和固土路堤,安全稳定性是设计的最根本原则;环境持续性,也就是在保证护岸安全稳定性能的情况下,做好对水域内生态环境的生产与更新功能的维护工作,降低工程建设过程对水域环境的直接影响,以取得人水和谐发展的目标;经济安全性,护岸的类型选择要在经济状况允许范围内;因地制宜性,根据现状护岸的地质条件、自然环境和本地建材存量状况,尽量保留原自然河流的原始生态环境类型,在适当地段设置符合现状自然环境和地质状况的,且本地建筑材料充足的护岸类型;自然景观亲水性,乡镇、重点景点、休闲观光河段的护岸类型要兼顾对自然景观、亲水环境和缓人行道条件的要求。
4.2 发挥自然河流和植物的作用
一方面,为使河道尽可能地接近于天然河道,并能发挥抗水淹功能,对河流岸线的选择遵循形状不规则原则,以形成不同的景观类型,不但有效地形成了生态系统,同时还为动植物生长创造了良好条件。例如深潭在河流运动影响下发生侵蚀和沉积,形成河流生态系统。河道和周围环境的改造同样是一个关键,在建造天然河道前确保生态和周围环境的融合,形成健康的食物链和生态系统,使用明沟代替暗渠,并在附近增加绿地范围,最后利用天然材料的应用,让建成后的河道更加接近天然。另一方面,在河流附近可以培育合适的各种植被,以防止水土流失,并可通过光合作用净化环境,向周围水体的好氧生物供应氧气和养分,放养相应的动物种类,在水内再放养小部分水生物,提高生态多样性,达到更良性的生态循环和水体净化,最后达到更大的水体自我净化功能。此外,可以考虑在河流附近建设湿地,以便有效地减少环境污染和小区域的调节气候,促进动植物的繁殖与生长。就农村而言,开展河流综合治理,最重要的是要开展环境绿化,针对环境污染严重的地方,培育绿化植物,在总体上增加周边地方植物覆盖面,增强河流源头的涵养功能,最大可能地降低土壤侵蚀、改善河流的水质。实施绿化操作过程中,要注意采取阶段性和重点措施,分阶段地进行。利用了河流内的良好地理条件,因地制宜地布设了护岸林等。
4.3 选择合适的护岸形式
一种是植被生态型护岸。是利用在河道岸坡生长适当的植物,并通过植被保护坡岸、稳固边坡、防止腐蚀和恢复生境的方法;一般使用植物型生态水泥,也叫绿色水泥;多数应用在边坡相对较缓、坡岸稳定性相对较高、有较厚土质的河道堤坝护坡上。防水材料一般使用无机合成泥土、吸水性强高分子生物材料、苔泥炭等的混合液;表层土壤一般采用在多孔混凝土表层,给植物萌发空间,并供给植物萌发初期所需要的各种营养物质。在选用植被上尽量选用根系发育,萌芽能力强,抗逆性强,且自身生长力强又具备一定使用价值和观赏价值的植物。植被的功能一般表现为植被根部对坡岸的固定功能,对河流岸坡生境的改变,减轻底栖动物对坡岸环境的损害,以及减轻坡岸费用等。一种是自然石砌护岸。采用的自然山石和卵石,不经人为处理或简单加工,将石头和岩石之间的空隙用砾石和泥土填满,自然山石和卵石缝隙栽种植被。山石与卵石之间的缝隙给水生动物创造了休憩场地,以凸显生态性,同时栽培的植物也有着净化环境的功能。在河岸过程中,选用较为规整的石头先行试放,铺灰安砖。砌体时分层卧砖,在各个分层砌体前应首先清扫一下原基础,才能继续进行砌体,最后浇筑完毕后勾接。这个结构一方面可以有效防护堤坝,减少河岸冲击,避免水土流失;另一方面也为水珍生态系统的发育生长提供了有利条件,既有利于中下层海洋生物的繁衍生长,又为高等水生生物创造了生存空间,在低水位护岸的上部利用施工时挖出的土地,为草本植物的生长繁殖创造了条件。还有一种是多孔混凝土护岸。主要采用水泥预制构件形成各种带有孔形结构的有利于动植物存活的护岸构筑物,坡表面通過坡面框架加固,坡底通过防护挡壁拦截,然后在坡岸表面覆厚土壤,植物生长于耕植土壤上,将根部扎入混凝土孔中,以提高绿化坡地,有利于植物的生存。多孔砼护岸主要采用预制建筑,建造简易便捷,既为动植物生长繁殖创造良好必要条件,又防侵蚀。多孔结构符合植物生态设计原理,有利于植株繁殖和小生物繁衍。以水泥结构材料作为空心结构的预制件,在空心部分栽植了具备长效吸附废水能力的植被,在绿化自然景观的时候净化了水体,并给水生小动物创造了成长栖息的空间。
5 生态护岸工程应用的注意事项
5.1 尽量避免破坏自然环境
在施工时,必须尽量地使江河湖泊的天然状态留下,维护其多样性。例如对沼泽地的保护,包括对急流、河湾、浅滩等的保护,让河流具有了自身固有的特点,既可以发挥治理河流的功能,也可以较好地发挥其生态功能。
5.2 关注自然界生物的生长
在施工时,还需要为当地的水生生物与陆生植被、鸟兽、鱼类等有机体的发育、繁殖、生长活动创造一种便利的、条件优越的生活环境,并尽量减少了对河岸的硬质护面结构的建造。可以通过先进的建筑和护坡技术,一方面能够达到保护、美化环境的效果,另一方面还可以促进河水与地下水之间自然力量的交互,使水体可以进行净化,从而保护环境与自然资源。
5.3 优化生态空间布置
一是根据水域形态的布局。应按照植被发育得合适的水深深度,遵循相应的程序在护岸上加以布局,使沉淀池植被、挺水植被、沉水植物都按照相应的顺序进行布局。二是进行地面生态的布局。由坡脚开始到坡顶,遵循一定的顺序,形成了岸边湿地环境带、雨水过滤系统带和草皮带等。在地面生态系统的布局上,还需要根据周围环境的具体情况的景观平面的布局,采用了自然式和混合式和园林式的手段,来完成地面生物群系的布置,使其呈现带状甚至片状的天然布局,从而构成了一个天然性的,对人和动物都有着很好亲近感的地面生态系统。
5.4 合理选择物种
物种方面一般是选择当地的水生物种,不仅观赏价值高,还有一定的水质净化能力,而且在种植方式和养殖方面都具备相当的优越性。在进行陆生植被的筛选时,可选用景观使用频率高的,容易生长的,以及在种植以及管护上都较为简单的乔灌木和草本植物,并且尽可能选用不同类型的植物种类。另外,还可结合实际景观的需要,适当选用几个富有季节变化和层次变化的植物种类,使之形成一种多样性的稳定的陆地生态系统。
6 结语
在越来越严峻的生态环保压力下,农村河道治理成为影响新农村建设的一项难题。很多地区的农村河道都面临严重的污染、破坏等问题,导致河流的生态系统不平衡,表现出紊乱状态,大量河流生物不断消失,河道的自我恢复功能也不断削弱。对此,选择科学合理、环保生态的治理方式,既要求满足河道工程整治的需求,又能解决生态平衡面临的问题,是农村相关单位关注的重点。在这里,生态护岸工程的应用和推广凸显出不可替代的作用,其不仅可以保证河流生态的完整性和连续性,也能为水利工程建设打下坚实基础。
参考文献
[1] 张洋,王超.河道治理及生态护岸工程措施研究[J].工程技术研究,2022,7(18):56-58.
[2] 李明军.达溪河河道整治及生态护岸工程设计[J].水利科技与经济,2022,28(5):74-78.
[3] 张文志,张潇允.圆木桩生态护岸在中小河流治理工程中的应用[J].东北水利水电,2022,40(5):38-39.