浅议生态护坡在城市河道景观中的应用
2012-08-14 来源：中国论文网
一、概述
随着社会经济的发展和城市建设步伐的加快，城市河道护坡传统的浆砌石护坡、砼护坡的越来越被人们所抛弃，人们更关注的是水生态、水环境。城市河道的功能也不仅仅是“防洪、除涝”，而且而且更多要考虑城市景观、水环境等内容。
于是生态护坡就应运而生，生态护坡是目前比较流行的一种河道环境综合整治的新方法。所谓生态护坡，就是综合考虑“水安全、水环境、水资源、水景观”各方面的协调，在满足防洪、排涝等需求的同时，充分考虑生态效应，河道护坡用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀，其途径与手段是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制。
二、生态护坡技术对生态环境的影响
传统的河道护坡主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡以及土工模袋混凝土护坡等非生态护坡型式。传统的河道护岸往往是首先在满足河道防洪、排涝、蓄水等功能的前提下，着重于河道的浆砌块石或混凝土材料方面的结构设计，很少去考虑河道与周边生态环境及人文环境的统一，以至于城市河道渠化严重，造成许多动植物无处安身栖息，给他们的生存繁衍造成很大困难，严重破环了生态环境。
生态护坡具有调节气候、涵养水源、滞洪补枯、防止土壤侵蚀、降解环境污染的作用；对地面源污染，地表径流、营养盐具有阻滞作用；具有生物廊道、维持生物多样性和生态平衡、保持城市地下水资源平衡以及调节区域Ｃ、Ｎ等元素的生物地球化学循环等功能。生态护坡既能满足河道体系的防护，又利于河道系统恢复生态平衡。其在施工中不需要使用任何添加剂，纯天然的植被系统对水质具有净化作用，从而改善了水环境。岸坡植物作为屏障，可以阻止岸边的垃圾入水，减少了污染。同时，拥有绿色的护坡使河道恢复了原有的生机，这与现代人们追求回归自然的要求相一致。
三、生态护坡技术
1.国外生态护坡技术的发展
1633年日本开始采用铺草皮和栽树苗的方法治理荒坡，成为日本生态护坡的起源。20世纪30年代中欧首次引入了该生物途径，使之得到迅速发展，并在欧洲盛行。20世纪60年代，生态护坡技术已在许多国家得到大力推广。生态护坡在北美的应用历史可以追溯至1926年，北美承袭中欧的经验，主要致力于与农林业和道路建设有关的侵蚀控制。
目前，在美国和欧洲一些国家，较为常用的是土壤生物工程护岸技术。该技术是由原始的柴捆防护措施发展而来的，经过多年的研究，形成了一套完整的设计和施工方法，并得到了广泛的应用。这些技术，如今已在欧美国家得到了广泛的应用，如美国伊利诺斯州的鸦河流域的保护、加勒比地区的圣拉西亚岛西海岸公路建设项目、英国约克郡戴尔斯三峰地区国家公园自然环境恢复项目、美国新泽西州雷里坦河保护工程、莱茵河网格式砼夹带草皮护岸工程，都取得了良好的生态效果。
2.国内生态护坡技术的发展
生态护坡技术的应用起源于中国。早在1591年，中国已经将柳树等用于河岸边坡的加固与保护。17世纪，我国已开始将生态护坡技术应用于黄河河岸的保护。但是我国在生态护坡技术方面的研究起步较晚，近几年在充分吸收国外河道整治和其他领域生态护坡研究成果的基础上，取得了长足的发展。目前，我国各地正在尝试在不同条件下应用植被草、土工材料绿化网、水力喷播植草技术、植被型生态混凝土、水泥生态种植基、土壤固化剂等多样的生态护坡技术。如北京、上海、广州等经济较发达的城市在进行城市河道整治的过程中，充分考虑了河道作为城市的灵气所在，两岸都进行了精心的规划和设计，形成了水与绿色结合的滨水环境。综合生态护坡在我国的应用，护坡技术主要分为单纯利用植被护坡和植物工程措施复合护坡两种类型。
3.植被护坡
发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，采用发达根系植物进行护坡固土，既可以达到固土保沙，防止水土流失，又可以满足生态环境的需要，还可以进行景观造景，在城市河道护坡方面可以借鉴。
固土植物可根据该地区的气候选择适宜的植物品种，如可以选择的主要有沙棘林、刺槐林、黄檀、池杉、龙须草、金银花、油松、黄花、常青藤、蔓草等等。播种方法的选择，一般情况下，可按常规方法进行种植，也可利用水力喷播的方法在人们常规方法难以施工的坡面上植草坪。
城市河道用植物护坡也存在一些问题。护坡当年易被雨冲刷形成深沟，护坡效果差，影响景观。长期浸泡在水下、行洪流速超过3m/s的土堤迎水坡面和防洪重点地段（如河流弯道）不适宜植草护坡。
4.土工材料复合种植基护坡
土工材料固土种植基。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工格栅土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。
土工网垫固土种植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、草籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的交接点经热熔后粘接，形成稳定的空间网垫。植物的根系可以穿过网孔均衡生长，长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。固土网垫一般可由人工铺设，植物种植一般采用草籽加水力喷草技术完成。这种护坡结构现在运用较广，如上海浦东国际机场围海大堤工程、上海化学工业区围海造地工程的护坡均采用了此形式。
土工格栅固土种植基主要是土工格栅进行土体加固，并在边坡上植草固土。土工格栅是以聚丙烯、高密度聚乙烯为原料，经挤压、拉伸而成，有单向、双向土工格栅之分。设置土工格栅，增加了土体摩阻力，同时土体中的孔隙水压力也迅速消散，所以增加了土体整体稳定和承载力。而且，由于格栅的锚固作用，抗滑力矩增加，草皮生根后草、土、格栅形成一体，更加提高了边坡的稳定性。
这种护坡形式虽然比单纯植物护坡抗雨水冲刷效果好一些，但还不能应用到堤防迎水坡面。以后又有进一步发展，用混凝土、石笼等做成外框来增加坡面稳定性，但还是难以抵御较大洪水侵蚀。
5.植被型生态混凝土护坡
植被型生态混凝土是日本近年在河道护坡方面作出的研究，植被型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成，是植被型生态混凝土的骨架。保水材料常用无机人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物。表层土铺设有多孔混凝土表面，形成植被发芽空间，同时提供植被发芽初期的养分，减少土中水分蒸发，提供植被发芽初期的养分和防止草生长初期混凝土表面过热。
在城市河道护坡或护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体进行铺设，或直接作为护坡结构，既实现了混凝土护坡，又能在坡上种植花草，美化环境，使硬化和绿化完美结合。
三、结语
在提倡人与自然和谐相处的今天，边坡治理也从过去的仅注重安全、经济的治理模式向保持边坡的自然特征的生态模式转变。生态护坡的出现顺应了人与自然共生的要求，不仅是护坡工程建设的一大进步，也将成为今后城市河道护坡工程建设的主流。
