论文《生态护坡在河道治理工程的实用性》-仁创编译转载

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　　[摘要]河道治理旨在提高河道的防洪功能及保护对象的防护标准，护坡工程是河道治理工程中的重要内容。在社会经济发展尤其是生态文明发展的需求下，河道护坡不仅需要考虑其基本功能，还应兼顾生态、景观需求。生态护坡是现今河道治理工程中应用较为广泛并不断发展进步的一种新的护坡类型，具有良好的发展前景。

　　[关键词]河道治理;生态护坡;传统护坡

　　1研究背景及意义

　　河流是在一定的地理、气候、水文条件下经过长期演变形成的一套完整平衡的生态系统。诸多河流治理工程使其原有的生物多样性遭到破坏，水体的净化能力、修复能力降低，天然河道的生态系统也在不断退化。在当前社会经济发展尤其是生态文明发展的情况下，河道治理的方式方法成为一个备受关注的研究课题。河道治理最初主要考虑防洪、排涝、航运、灌溉、河道冲刷和水土保持等作用，从而进行河道疏挖、堤防、护岸及护坡的建设。在当前社会经济发展尤其是生态文明发展的情况下，人类的生存发展与大自然的和谐统一越来越受到重视。在河道治理过程中，河道生态问题也备受重视，护坡作为河道的一部分，是河道的线性景观，是人类与水资源亲近的连接段，是河流水系与陆地生态调节的过渡带，同时也是河道治理过程中的一个重要环节[1]。传统的护坡类型重点在于从力学角度考虑边坡稳定问题，护砌材料也主要选择硬质材料，阻隔了河道水体与周边生态环境的交换过程，使得各类动、植、微生物无法生存，破坏了河道生态系统，这种传统的硬质护坡类型已无法满足当前生态河道治理的需要。当前，随着生态护坡的提出及应用实践，护坡的生态化对于改善河道的水环境、生态系统以及周边的景观环境具有一定的促进作用。因此，研究生态护坡在河道治理工程中的应用与发展具有一定的紧迫性和十分重要的意义。

　　2传统护坡技术

　　2.1传统河道护坡类型概述

　　当前，河道治理工程中的硬质传统护坡类型主要为浆砌或干砌石护坡、预制或现浇混凝土护坡、框格石块护坡、护面墙护坡[2]等。传统护坡具有护坡能力强、结构稳定、抗冲刷性能好、材料易得、施工方便、适应变形等优点，对于增加岸坡稳定性，减少岸坡水土流失，且具备防洪排涝等重要功能，在河道治理中发挥出一定的水利功效。但传统护坡在施工过程中不同程度上对河道自然植被、生态环境等方面都有一定影响。

　　2.2传统护坡存在问题

　　传统型护坡在保证河道稳定的同时牺牲了景观和生态环境，不利于河道水生态环境的保护以及天然河道的水土保持。本文将传统护坡存在问题归纳为以下三个方面：1)破坏生态环境。传统护坡选材多为硬质材料，与河道环境和河道生物及微生物的兼容性较差，在一定程度上影响水侧生物的生长，不利于河道的自我净化和修复;硬化结构覆盖了边坡土层，使原有的植被遭到破坏且难以恢复造成河道生态退化等多种环境问题。2)破坏景观环境。在外观上硬质结构较为单调生硬，缺少对草籽、树木等植被的种植，与河道周边的景观等不相适应，同时也违背了当前社会极为重视的生态环境保护的理念。另外，护坡工程因结构老化、破损而产生的建筑垃圾会对河道的水环境、周边的景观环境产生不良影响。3)影响边坡土质及河道水质。混凝土材质的护坡结构在生产及施工时一般会加入一些外加剂、掺合料等，以提高、改善混凝土的性能。这些添加物会污染河道土壤及水体，使河道生态环境更加脆弱。

　　3生态护坡技术的发展及优势

　　3.1生态护坡理念及技术

　　生态护坡是在可持续发展观和海绵城市理念基础上提出的一个新理念，主要应用在生态水利设计及建设领域中，旨在缓解河道建设和水生态文明的矛盾冲突，寻求建设工程与自然生态两者之间的一个平衡点。目前，国内的“生态护坡”建设无论是在理论还是在实践方面还处在初步阶段[3]，随着对这一理念及应用的深入研究，护坡的生态化在以后的河道护坡工程设计中会得到广泛的实践。生态护坡技术可理解为采用生态型的植物措施或植物措施与工程措施相结合的方式，构建一个绿色生态可循环的护坡系统，在保证河道边坡的稳定性、安全性、适用性同时，减少水土流失，增加河道流域的生物多样性，保证边坡的完整性、亲水性。社会的发展促使河道护坡建设在满足“防洪，抗冲”等基本功能的基础上，还应满足“生态，景观”等要求，增加河道水资源的生物多样性，提高河道自我修复能力，同时满足人们对于亲水性及其他休闲娱乐活动的景观需求。

　　3.2生态护坡设计原则

　　(1)确保护坡稳定性及经济性生态护坡应首先满足河道边坡结构稳定的基本要求，其次满足水土保持及环境保护的要求，减少边坡的水土流失，同时，还要考虑河道整治工程的投资、确保工程的经济性。(2)合理选择护坡植物的品种河道边坡植被的选择需首先考虑河道水位、流速等水力要素，优先选用适用性强、易成活、与当地景观协调一致的植物。此外还应充分考虑乔、灌、草等植物的搭配效果，营造与周边景观相协调的水生态环境。(3)护坡材料的选择应避免二次污染生态护坡应减少混凝土、浆砌石等硬质材料的应用，避免造成河道景观单一，尽量选择柔性材料、自然材料等，避免施工对环境、水生态等造成二次污染。

　　3.3生态护坡类型

　　近些年，随着对生态环境的关注，生态护坡也出现了多种方法，主要包括植物护坡、复合型护坡等。1)植物护坡指的是利用具有发达根系的植被来加固堤岸的一类护坡型式，适合于坡度小、水流平缓的河流以及湖泊、港湾等。护坡上选用的植被需具备根系发达、生长快速、绿期长、易成活、抗病虫害、管理简单、价格适中等特点。2)复合型护坡指的是工程措施与植物措施相结合的一种新型的护坡类型，主要是在坡面布置适合植物生长的护坡系统，通过工程措施稳定边坡，同时提供植物初期生长所需的营养质，增加岸坡抗冲刷能力，主要包括石笼结构生态护坡、三维植被网护坡、格宾生态格网护坡、生态袋护坡等类型[4]。

　　3.4生态护坡功能及优势

　　1)护坡固土，即生态护坡能通过植物根系把土壤固定住，形成稳定的护坡结构。某些植物的深根能透过浅层土壤，生长至深层较稳定的岩土上，具有一定的锚固作用;而浅根在土层中盘根错节、延伸至一定范围，形成了土与根系的复合体，起到了预应力加筋的作用。2)水土保持，依靠植物能缓冲暴雨洪水对岸坡的冲击，能有效减少水土流失[5]。暴雨可使坡面结构损坏，造成拉坡、滑坡、崩塌等次生灾害。部分降雨在落到坡体前就被植物截留，或蒸发回大气或继续下落至坡体，经拦截后的雨滴，动能减小，撞击土体的力量削弱，从而飞溅起的土粒也随之减少，地表径流将带走这些飞溅起的土粒，此时植被又能减少地表径流，从而有效减弱滑坡及水土流失的可能性。3)改善生态环境，保证生物多样性，能够一定程度上净化水体、过滤泥沙等污染物[6]。岸坡植被对于维持河道及周围环境的生态系统平衡有十分重要的意义。岸坡有了植被，才能提供有关生物赖以生存的空间，食物链才不会断裂，人类的生存空间才有所保证。另外，植被还能减少水土流失、避免土壤沙化，降低环境噪音，促进污染物降解，调节小气候，净化空气。最后，生态护坡与景观设计结合，可将河流岸坡打造成防洪屏障的同时也可利用不同的植物打造出供人们休闲放松的绿色长廊。

　　3.5应用实例

　　来广营北路位于朝阳区东北部，京承高速路以西约1.24km，北苑东路以东2.10km，是一条南北方向的城市主干路。道路与清河相交处有现状沙子营桥一座，根据工程建设需要，对其进行拆除新建，同时，建桥处上游至水文监测断面、下游100m范围内除桥址处河道全部采用生态护砌，护坡采用300mm厚铅丝石笼，石笼填土压实后，上铺500mm厚种植土后撒播草籽。项目实施后一年护砌河道边坡复绿。复绿后的河道景观与规划的温榆河公园景观相协调，具有良好的实施效果。

　　4总结

　　传统的护坡技术选用的护砌材料主要为水泥、石料、砂砾料等硬质材料，护砌后的坡面在稳定性及抗侵蚀性方面都有显著提高，经过多年实践，传统护坡经长时间使用后坡面混凝土会风化，混凝土强度降低，坡面再次遭到破坏，并且此种护坡技术对生态环境会产生其他不良影响。生态护坡技术是在工程力学的理论基础上，结合土壤学、植物学以及生态学等学科形成的综合性技术。生态护坡的坡面构建了适合植物的生长的土壤环境，并且植物根系与边坡土体、岩体之间相互作用对表层边坡具有良好的防护作用，不仅可以维持边坡、表层土壤的稳定性，而且减少了坡面的土壤侵蚀、水土流失，对生态环境的修复也有良好的效果。两种护坡技术相比，生态护坡不仅具有传统护坡维持边坡稳定的功能，还结合了景观、生态等多个方面的考虑，营造出与自然相协调的水生态环境，符合当今生态文明社会的建设理念。在当前社会经济发展尤其是生态文明发展的情况下，生态护坡已逐步成为生态河道治理工程的新形式。同时，生态护坡在城市河道治理工程及河、渠边坡工程中都有应用，采用环境友好的生态护坡技术，保护水生态环境、构造人与自然和谐的生态防护系统具有良好的发展前景。

　　参考文献

　　[1]李锦鹏.生态护坡技术在河道整治中的应用[J].黑龙江水利科技,2019,47(05):150-151+203.

　　[2]陈剑.浅淡生态护岸在河道整治工程中的应用[J].水利科技,2019(01):29-30.

　　[3]王浩,董盛文.水利工程中生态护坡措施功能及特点分析[J].中国水运(下半月),2019,19(01):167-168+175.

　　[4]叶留根.浅谈生态护坡技术在水利工程中的应用[J].水利水电快报,2018,39(07):29-32.

　　[5]郭蔚.河道治理工程中生态护坡的设计与应用研究[D].西安理工大学,2018.

　　[6]李懂学.生态护坡在河道整治中的应用[J].中国水运(下半月),2013,13(09):167-168.

　　作者：薛梦楠 秦朝莹 张园媛 单位：北京盛禾川水利规划设计院有限公司

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