新型具有吸附功能的护岸模块探讨

陈泽标

1 引言

近几年来伴随工业以及经济方面的持续的发展进步，河流方面的污染更加恶劣了，在这个时候，河道的生态体系退化以及破坏等方面的状况也逐渐变得突出。所以，建立起生态河道方面对于河流的生态系统得到恢复是极其关键的。打造出生态型的护岸于生态河岸建立进程当中有着极为关键的影响。

2 背景技术

河流是人类生存和发展必不可少的要素，其承担着防洪、排水的基本功能，在社会经济发展和生态环境保护中，其也占有十分重要的地位。风、行船等导致的波浪、水流等引起的河岸冲刷，可使河岸发生崩塌或淤积，从而导致河岸的退化或淤长，这一因素是导致河道岸坡不稳定的重要原因之一，为了保护河道岸坡安全、维护水生态系统和美化环境，护岸技术得到了广泛的应用。

在水资源日渐短缺的当下，地下水占我们生活饮用和工农业需水量的比例越来越大，而雨水是地下水的重要补给来源。但研究表明，随着环境污染的日益加重，雨水中也含有众多的污染物。雨水污染主要来自大气中的污染物，同时，其在地表冲刷时也会携带大量的污染物，其中包括有机物污染物和氮磷等等。而现有的生态护坡虽然能在一定程度上对大件固体污染物进行截留，但却不能对雨水中的磷、有机物及重金属等进行吸附。

3 实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺点和不足，提供一种具有吸附功能的护岸模块。本实用新型的护岸模块能对雨水中的有机物污染物和氮磷等进行吸附，从而有效地过滤雨水中的污染物，有效降低雨水对地下水污染。

本实用新型公开了一种河道修复的生态浮岛，包括人工浮体，还包括有太阳能板、与太阳能板连接的蓄电池、与蓄电池连接的纳米气泡发生器和曝气管；所述人工浮体的水上部分为一中空的圆台，所述太阳能电池板围设在圆台的侧壁上，圆台的顶部种植有植物；所述圆台中部设置有容置蓄电池和纳米气泡发生器的容腔，该容腔配设有上板盖；所述曝气管置于河道水体中；所述曝气管通过链条与人工浮体连接，所述曝气管的管壁设有若干曝气缝，曝气管的入口通过管道与纳米气泡发生器连接。通过纳米气泡发生器与特定的曝气管向底泥或河水中布气，由于产生的气泡粒径很小，几乎对水体不造成扰动，氧传质速率高，可极大加速河水和底泥的原位氧化修复。

4 生态护岸防护的原理

4.1 生态护岸防洪的原理

（1）使得土壤稳定性得到提升。把植物的茎、根插种于河岸的边坡位置，在今后的植物繁殖以及生长的进程当中，经过其植物根系应力影响能够对于边坡构成加固以及稳定的影响。伴随植物生长发育，植物的根系生物量会逐渐上升，进而使得土壤的粘结力以及剪切力得到提升，使得土壤强度得到加强。

（2）使得径流冲刷方面的作用得到削弱。因为存在植物，这使经过河岸的水流流速获得减小，再加上土壤自身蓄水的能力和植物根系方面的作用，使得径流的流速得到极大降低，对于径流冲刷能量方面发挥了削减的作用，如图1。

图1 生态护岸防洪

4.2 生态护岸和圬工相结合防护的原理

生态护岸植物存有使土壤的渗透性提升的能力，使得土壤当中的孔隙水压力得到增加等多种缺点。就像是植物的护岸没有和圬工结合起来，极易导致植物的根系延伸到范围以外土体发生滑动现象，使得植物防护影响降低。再加上假如碰见较为急湍的河流以及较陡坡度等多种不利的影响，可能造成植物于种植的初期就被水流给连根拔起。

所以，生态护岸方面需要和圬工结合起来，才可以更好地将优势发挥出来。生态护岸和圬工相结合能够使得护岸稳定性得到有效提升，尤其对初期加固的效果是极其突出的。护岸修建的初期其植物是处在生长时期，其根系对于土壤的加固方面是较弱的，采取圬工与其结合，能够使得初期的护岸稳定性得到有效加强。但是到了后期，植物繁殖生产的程度已能够发挥到对岸进行保护的能力，能够弥补圬工因为时间的推移而出现的腐蚀以及老化等多种现象。

所以，合理有效运用该生态护岸和圬工的结合，使其各自的优势得到发挥，能够使得边坡稳定性获得保障，还可以发挥出一定生态修复的能力。

5 生态护岸功能

5.1 景观方面的功能

有水和绿色植物区域，一般是对人们提供娱乐以及休憩的场地。茂密的植被以及河岸小溪等方面映衬之下，可以对前来娱乐休闲的群众供给出与自然相亲近的机会。

5.2 净水的功能

生态护岸是陆地和河流间缓冲带，有着对河流水质的稳定以及安全进行维持的作用，生态护岸在一定的宽度条件之下，在生态护岸之上植被能够有效的对陆地上营养物质进行吸收，预防河流的富营养化状况发生。

5.3 生态的功能

（1）对生物的多样性进行保护的作用。因为生态护岸植被覆盖，所以河岸周围生物的种类也会得到增多。河流局部的流速会因为护岸之上植被得到减慢，水生类的动物以及两栖类的动物也能够获得觅食、栖息以及繁殖与避难，如图2。

图2 生态护岸方面的功能

（2）消能固土的作用。该生态护岸能够使得土壤预防来自雨滴、水流冲刷所造成的损伤。雨滴在高空落下其动能非常大，假如直接落至土壤之上，则会使得土壤颗粒发生飞溅现象甚至是土壤的分裂。并且伴随雨量愈大以及下雨的时间愈长，该雨滴对于土壤方面的冲刷会就更为恶劣。假如土壤的表面有一定的植被覆盖，该雨滴对于土壤冲刷影响会得到极大减小，植被存有会使得径流带走土壤减少，预防雨滴来直接作用在土壤的表面，而且使得土壤固着力得到提升，发挥着对土壤进行紧固的作用。

6 生态护岸方面的建设

6.1 生态护岸结构形式

生态护岸形式其主要能够分成墙式护岸、坡式护岸以及符合式护岸还有坝式护岸等多种，而其中最为常见是坡式护岸类型。具体水文地质的条件、现实动植物状况以及土地运用状况等均会对于护岸措施带来一定的作用，需具体问题进行具体分析。

6.2 生态护岸的植物选取

6.2.1 植物选取的原则

生态护岸方面对于河岸保护其实主要是来自植物的根茎保护，他主要是力学作用以及水文作用这两类。植物其自身当做生态护岸中最为核心部分会显得极为关键，所以怎样选取植物这就极为重要了。植物选取方面应当满足下面几个原则：

①有着非常强的环境方面适应能力；②有着非常发达根系，且生长的速度较快，可以于较短时间里实现对河岸的保护效果；③殖的能力非常强；④能够产出一定经济方面的效益；⑤有着水土保持以及对土壤进行改良等作用；⑥优先选则当地的植物。

6.2.2 植物选取

植物选择的时候，应当对于河岸的所在区域土地、风力、气温、气候、土壤以及地质条件等多种因素实施相关的剖析。

（1）木本植物方面的选取

垂柳是高大落叶乔木。其生命力较强，且耐寒与耐水湿等能力很强，对于毒性的气体有着一定抵抗能力。适于种植在河畔以及湖边，也能够当成高水位位置防浪护岸的树种。

水杉是裸子植物。有着非常强的适应能力，有适于湿润以及生长快速等多种特征。他的耐寒性以及耐水湿的能力均十分强，且根系较为发达。适合配植在溪边、河畔、水网区域以及江河滩地，如图3。

图3 生态护岸植物选取

（2）草种方面的选取

因为河流的流速关系，其草种抗冲刷的能力显得极为关键，而且，所选取的草种还应当有着发达根系还有非常强大抗盐碱的能力。对草种进行选择的时候，需要同时对草种成活率、力学性质、经济性以及对于水质方面净化的能力等多种因素进行有效的思考。因此草种选取就显得极为关键以及复杂。香根草、藨草以及假俭草等多种草类的植物皆能够使得上述的性质得到满足，所以在对护岸的草种进行选择的时候，能够对其进行相关的考虑。

在成活率的方面进行考虑，草皮耐贫瘠、粗放管理以及耐践踏还有病虫害较少等多种特点，使得其成活率的方面是极其突出的。除此之外，该香根草除了有着力学方面优势以外，还有着非常高成活率，可以适合于各类不一样土壤条件，耐强碱以及强酸、耐重金属，以及抗旱与抗涝等方面皆较强。

7 结束语

生态护岸其优势不仅体现于对水土保持以及对于护岸的稳定性提升作用，并且还能够体现于他的适应能力较强、成本较低以及环境协调的性能较好等特征。生态护岸方面不但使得河岸原来航运、防洪以及排涝等多种作用得到发挥，而且还存在经济、生态以及景观等大量的功能。河道的生态体系遭受严重破坏而且已经退化状况之下，对生态河道进行打造以及建立起生态护岸对河道生态体系的恢复是有利的，使得河道与周围条件生态达成平衡。