河道生态护岸及措施应用

2012-08-15 00:49隋树涛
黑龙江水利科技 2012年4期
关键词:石笼护岸水流

隋树涛

(密山市富密灌区水利水保总站连珠山分站,黑龙江密山158304)

护岸工程是河道治理的重要手段,通过对已冲刷河岸进行工程措施防护,对河流进行治理和控制,保持河道的稳定,实现河道行洪排涝、取水利用、交通航运等效益的正常发挥。随着现代化建设的推进,对河道护岸工程提出了新的要求,不仅要继承传统整治技术的精髓,还应树立生态和亲水理念,营造人与自然和谐的水环境。

1 传统河道护岸工程生态方面的缺陷

传统的河道护岸工程局限于防洪、排涝、引水和航运等基本功能。在护岸工程设计中,为了控制河势和确保河道的防洪安全,大量采用块石、混凝土等硬质材料结构设计,很少考虑河道与周边历史环境、社会环境、生态环境和人文环境的统一,使得许多河道被人为渠化。治理后的河道与周围环境不协调,河道环境模式化;河岸衬砌硬化之后,土体与水体的关系相割裂,隔断了河道水域中的生物、微生物与陆域的接触,并引起其自然生存环境恶化,河流的天然自净能力下降,河流从前的滨水环境发生了改变,人与河流原本的和谐关系被破坏,人们失去了往昔那种自然野趣的亲水、休闲和娱乐场所;按传统方法护岸后的河道,河槽渠化,河岸硬化,,边界整齐,走向笔直,与现代人追求回归自然、与自然和谐相处的景观需求和心理期待完全相悖。

2 生态护岸原理

随着经济、社会的快速发展,河道在保障经济生活和建设良好生态环境中的作用越来越大,开展河道生态护岸是恢复河道基本功能的根本措施,是提高水资源承载能力、改善生态环境的有效途径,是打造绿色河道的实际需要。生态护岸工程是指用植物与土木工程相结合的措施,对河岸进行防护的一种新型护岸模式。生态护岸工程是充分发挥植物根系的固土功能和植物枝叶的覆盖作用体现的。固土功能是利用根系的机械效用和水文效用减弱侵蚀力或增强抗侵蚀力而保持土壤。植物的机械效应主要是通过浅根的加筋作用和深根的锚固作用增加土壤的抗侵蚀能力和抗滑作用;覆盖作用是利用植物的径、叶对河岸表面的覆盖,使水流不能直接冲刷土壤和枝条分散水流消减水流冲刷河岸表面的动能,防止或减缓水流对河岸的冲刷。生态护岸具有水的渗透性好、接近原河道基底、丰富的河流地貌特点,可以充分保证河岸与河流水体之间的水流交换和调节功能。

3 生态护岸措施的应用

随着科学技术的快速发展,许多新技术、新材料被应用于河道生态护岸工中。主要措施有固土植物护岸、网石笼结构生态护岸、土工材料复合种植技术、植被型生态混凝土护坡、水泥生态种植基、多孔质结构护岸、自然形护岸等。工程建设单位可以根据不同河段的水流条件、水位变化情况、河岸冲刷情况、岸坡情况等采取相应的单一措施和结合措施进行生态护岸工程建设。

3.1 正常水位以下护岸

1)当河道水流流速>0.8 m3/s时,水流对河岸和河底冲刷力较大,可采用自然形护岸,即抛石压柳形式。护岸材料采用块石和柳树条。施工方法:将柳条捆札成排状,厚度10~20 cm,利用水利防汛抢险的沉排方法将柳排沉入河岸防护部位,再在柳排上抛压块石。将柳条作为防冲垫层和要生长的植物使用,柳条采用1~2 a新生枝条,春季4月25日前割条和施工,有利于护岸上部柳条的成活。

2)当河道水流流速<0.8m3/s时,水流对河岸和河底冲刷力相对较弱,可采用抛石压柳与网石笼结构结合或单独采用网石笼结构生态护岸。抛石压柳与网石笼结构结合的,护岸下部采用抛石压柳,上部采用网石笼结构。网石笼结构是使护岸形成铁丝网与碎石复合种植基,即由镀锌或喷塑铁丝网笼装碎石、肥料及种植士组成。网石笼内可预先拌入芦苇根、水稗草仔等喜水植物根和种子,护砌后直接生长。也可以不拌入植物根和种子,依靠自然条件生长。

3.2 水位变动区护岸

水位变动区较常水位以下护岸施工条件和植物生长条件好,可充分利用立地条件采取栽种护岸植物与表层防护结合措施。先在削坡整形后的河岸上栽种柳树等喜水乔木树种,再进行全岸面的表层防护。乔木的栽种密度为1m×1m~×2m。表层防护可采用绿化混凝土。绿化混凝土是能够适应植物生长、可进行植被作业的混凝土及其制品,具有保护环境、改善生态条件、基本保持原有防护作用三大功能。目前多孔连续型绿化混凝土采用的较多,可以预制件砌筑和现场浇注,防护效果较好。绿化混凝种植的植物应选择当地自然生长的灌木树种和草本植物。乔木宜选择喜水、绿化效果较好的柳树、银中杨等树种;绿化混凝种植的灌木应选择当地自然生长的喜水、绿化效果较好的杞柳、红柳等树种,草种宜选择喜水的水稗草、苔草、小叶樟等。施工时,要以乔木树根为圆心预留直径20~30 cm左右的圆孔,用鹅卵石填充,作用是树木生长时将鹅卵石挤出,避免树木生长时根部受到绿化混凝土的挤压影响生长。

3.3 水位变动区以上护岸

水位变动区以上岸坡除洪水期有短历时的水流冲刷,一般情况下不受水流侵袭,所以水位变动区以上护岸应以绿化美化为主。水位变动区以上护岸可采用的形式较多,有固土植物、水泥生态种植基、喷播式绿化混凝土、土工材料复合种植技术、塑料珊网、混凝土珊网等护岸形式和结构,可以根据护岸的地形地貌、周围环境、坡度、土壤等选择。护坡植物可以林、灌、草结合,也可以林、灌结合,林、草结合,灌、草结合。林木选择绿化效果好的银中杨、云杉等树种,银中杨等枝条向上生长的树种初植密度为2m×2m,云杉等枝条侧向生长的树种初植密度为3×3~5×5m;灌木选择紫穗槐、丁香等耐旱、抗土壤贫瘠树种,初植密度为2m×2m,穴栽,每穴不少与3枝;草种选择适宜的绿化品种或直接铺设绿化草皮。

4 结语

利用生物技术进行护岸是河流生态环境整治工程的重要组成部分和发展趋势。生态护岸技术集水土保持、生态修复、水质净化于一体,既改善了河道的生态环境、发挥生态效益,又满足了人们近水、亲水、赏水的需求,为促进地方经济和社会的可持续发展创造有利的生态环境条件。

[1]吴芳.生态型护岸及发展前景探析[J].江苏水利,2011(10):5.

[2]马海涛.浅谈河道生态护岸[J].科技信息,2011(26):80.

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