水利工程河道整治中常用生态护岸类型
2022-04-18陶健
陶健,18952526830,江苏省 扬州市 邗江区 文汇街道维扬路桂香苑21幢
摘 要:针对现今河道整治中常用的护岸材料材质硬化、基本功能单一、生态和环保效益差等问题,对生态护岸类型进行研究。
关键词:生态护岸;传统护岸;水生态;环保;和谐相处
引言当今社会,经济飞跃发展,基础设施建设如火如荼,人类的建设活动对环境产生了巨大的影响甚至破坏。其中河道生态环境的破坏最令人痛心,笔者通过汇总实际工作中大量的河道整治案例,分析护岸工程中常用的生态型护岸形式及其在河道整治中的适用范围,以期推进水生态文明建设。
一、传统护岸
传统护岸工程使用的材料主要为石材、钢筋、混凝土等,其设计的渠道与断面形式规则整齐。重点考虑防洪排涝等安全要求,少有兼顾生态环境的需求。材料经济可行、施工简单方便、效果安全可靠是其主要衡量因素。
二、生态护岸
生态护岸是指在原有传统护岸技术的基础上,融入景观学、环境学、生物学、生态学及美学等有关生态环境的学科知识和技术,创造出环境友好型、生态和谐型、功能综合型的现代化新型护坡技术。
1.生态护岸的类型、特征和功能
根据护岸材料的不同,可将生态护岸分为自然型生态护岸和人工型生态护岸。
(1)自然型生态护岸
①植物护岸。植物护岸是从河道的坡脚到坡顶,依次分区域运用沉水植物、挺水植物、湿生草本植物或灌木形成层次分明的自然型生态护岸。该类护岸主要依靠植物根系的水文效应以减缓水流冲刷作用。工程实践证明,植物护岸抵抗水流沖刷的性能比较差,因此多用于河道流速小于1m/s的护坡。
②松原木桩护岸。松原木桩护岸是一种较传统的护岸,采用松原木密排打入泥中,形成排挡结构,高度设置在常水位以下,桩顶种植挺水植物,两岸适当搭配乔木、灌木、植草等护坡。此类护岸开挖量小、施工简便,属于传统的环境友好型护岸,工程完建后陡峭岸坡土体也变得稳定,
但长期浸入水中的木桩使用寿命短,后期岁修工作复杂,因此,此类护岸常用在松原木比较丰富地区道路两侧的小型河道整治中。
③抛石生态护岸。对于石材较丰富的地区,在水流急弯段,为防止岸坡冲刷破坏,并满足生态环保要求,可采用新型抛石生态护岸。
(2)人工型生态护岸
①石笼护岸:石笼格网护垫和石笼格网挡墙。长2.0~5.0m、厚0.15~0.30m的钢丝笼单体通过钢丝绑扎,内部填置块石,形成薄垫型结构,覆盖于岸坡之上,同时在石笼的块石缝隙中填置混播了草籽的种植土,以利于形成绿色生态型护岸。
②生态袋护岸。生态袋护坡技术是通过土工合成材料将生态袋单体连接,形成稳定的整体护坡结构。工程实践证明,该类型护岸断面美观、适应性强、生态效果较好,且可利用河道开挖土方进行填筑,节省大量土体材料,工程上经济可行。因此一般适用于非城镇区、流速不大于2m/s的河道。
③混凝土格室护岸。对于既要抵抗急流冲击、又要保持与岸坡形式相近的较大型河流,可采用混凝土格室生态护岸。此类护岸分底部、中部和上部3个不同区域。护岸底部一般为桩基直立式挡墙或干砌石条形格梗;岸坡上部可通过人工植树植草、铺设草皮护坡等,形成生态护岸。该护岸形式可适用于中流速(一般小于4m/s)、河岸边坡渗水较多的河道。
④混凝土砌块护岸。混凝土砌块护岸一般采用多边形预制混凝土板块,该类型护岸技术较为成熟,使用范围也比较广,采用的预制混凝土块体易于制作和加工,材料预制程度几乎达到100%,且开挖方便、施工便捷、效率较高,其抗冲刷性能以及整体稳定性能都比较好,适用于较大型河流且流速小于4m/s的河道坡岸整治。
⑤生态混凝土护岸。生态混凝土护岸是一种新型混凝土材料护坡技术,其基本原理是将生物基质混合到抗压强度为10~15MPa的混凝土中,且要求其孔隙率大于25%。此类生态混凝土护岸,不仅能够使得花、草等植被在其中自由生长,还能保证骨料层的抗压强度,形成新型绿色硬质生态型岸坡结构。
此护岸形式类似于混凝土格室护岸,且具有可整体浇筑、稳定性好、抗压强度高、抗冲刷性强等优点。如果护岸植被选择得当,还能较快形成新型河道生态系统,具有增强河道自净功能、改善水体水质的良好作用。该护岸形式常用于河道流速不大于5m/s、坡度较缓的城镇河道治理中。
⑥土工复合材料护岸。土工复合材料分为土工膜袋、土工格栅等多种形式。施工中将格栅斜放于岸坡上,底部可填充碎石,中部填置种植土和草籽等。土工复合材料生态护岸一般适用于坡度在1∶2及更缓、流速不大于2m/s的河道。
⑦多孔结构砖护岸。一般多孔结构砖是由水泥、砂浆和粗骨料等胶结而成的大孔隙混凝土联锁块。此类多孔结构,更加有利于水陆之间的能量和物质交换,具有很好的透气、透水功能,是一种典型而常用的“生态呼吸”型护岸。此类护岸适用于流速小于4m/s的中小型河流。
2.生态护岸在河道整治中的优势
①从设计理念看:传统护岸偏重防洪、排涝、引水等基础性功能;而生态型护岸,除考虑上述基本功能外,还统筹兼顾景观、生态、环保、人文、历史等不同的因素,因此能够更好地促进新型水生态环境理念的建设和发展。
②从护岸形态看:生态型护岸,断面形态多样、岸线自然蜿蜒、亲水休闲方便,更加贴近自然,更能彰显河道原有特色和历史积淀,同时也满足人与自然和谐相处的原生态。
③从材料的使用看:生态型护岸使用的材料一般为天然石材、多孔结构、植物、土工材料等,有利于整个河道生态体系营养、水分、空气等的相互交换,对河道的生态系统改变较小,更有利于河流的自我修复功能的恢复,使河流重新成为人类的“生命之源”。
④从工程后期效果看:生态型护岸,其设计因地制宜,护岸材料和施工技术渐趋成熟,各形式的生态护岸满足不同河道的中长期需求,因此后期的管理维护比传统护岸要简单许多。
三、结语
生态护岸技术是传统护岸技术的改进和升级,其更能满足河道整治中防洪、排涝、引水、航运、生态、环保等要求,其设计理念的完善,能更好地促进新型水生态环境理念的建设和发展。
参考文献
[1]住建部标准定额研究所,城市河道生态治理技术导则[M]中国建筑工业出版社2018
[2]GB50707-2011河道整治设计规范[S]
[3]李高明,水利工程河道整治中常用生态护岸类型[J]水运工程,2019,6(7):33-34
作者简介:陶健,身份证号321081197811050315,本科学历,注册水利水电壹级建造师,研究方向为水利工程施工管理及全过程咨询。