对于北方河流生态护岸技术初探.docx

对于北方河流生态护岸技术初探 对于北方季节性明显的河流,非汛期主河槽窄小,水流缓慢,河势稳定,水体也较为清澈;汛期河道明显变宽,水流流速增加,河道尤其是洪水期河道形态发展变化较快,切滩兑岸及坡面水土流失加剧,河槽中水体也较非汛期浑浊年复一年的切滩兑岸使得河道凹岸供植物生长的土体无法保留,缺少植被保护的河岸则更加剧了河道冲兑的剧烈程度,大 片的凹岸滩地随时都有被兑掉的危险单纯依靠河道自然恢复的力量在北方河流中收效甚微,传统的护岸型式如砌石、混凝土等虽然能有效的控制河流的发展演变,很大程度上避免河滩地受水流淘刷的损害,但从河流生态效果和河道治理的良性循环方面则难以让人满意因此笔者根据对北方河流的了解并结合国内外较为先进的生态河道治理经验介绍几种较为适用的河道生态护岸型式 1 几种较为适用的河道生态护岸型式 1.1 雷诺护垫护坡+坡面覆土 雷诺护垫采用以机编六边形低碳钢丝网面制成的网箱,在网箱内填充合乎一定要求的石头,将多个网箱根据工程需要组合成整体连续结构,达到防护的目的,其防护效果远高于其他生态护岸型式,可作为险工护岸型式进行推广雷诺护垫相较传统石笼的优点主要为耐腐蚀性较好,理论防腐年限可达50年;适应地基变化的柔软性较混凝土结构等刚性护岸要好;环保性及透水性也非常好,由于填充石头之间有一定空隙,很便于护岸内外的天然水体与地下水的自然交换,另外也给护岸上的植物根系生长提供了必要的空间;雷诺护垫以单个网箱为单元,网箱之间由钢丝绞合,即可以保证相互独立又可以连成整体,这一特点对于损耗较为严重的险工护岸是非常重要的。

护垫上覆种植土保证了草类等植物有必要的生长基础,加以适当的管护其生态恢复速度也较自然恢复要快 由于雷诺护垫本身对钢丝质量及防腐镀层等的要求较高,因此其工程单延米造价也较传统护岸型式要略高 1.2 天然材料织物护坡 天然材料织物护坡指用可降解的椰壳纤维、黄麻、木棉、芦苇、稻草等天然纤维制成的天然材料织物垫,可结合植被一起应用于河道岸坡防护这类防护结构下层为混有草种的腐殖土,上层织物垫可用木桩固定,并穿过织物垫扦插活枝条待草种和扦插枝条成活后,可同天然材料织物垫共同构成防冲促淤的护坡体,增强岸坡的稳定性 天然材料织物护坡的优点有:1)初期绿化植被成活前天然材料织物垫可独立起到一定的抗冲效果,防止早期的坡面水土流失,同时还能起到涵养水源、促进作物生长的作用;2)草籽发芽生长后通过织物的孔眼穿出形成一个抗冲体,插条也会在适宜的气候、水力条件下繁殖生长,最终形成的植被覆盖层可营造多样性栖息地环境,并可增强景观效果;3)这项技术结合了织物防冲固土和植物根系固土的作用,因而比普通草皮护坡具有更高的抗冲蚀能力不仅可以有效减少土壤侵蚀,增强岸坡稳定性,而且还可以起到减缓流速、促进泥沙淤积的作用;4)由于织物由天然纤维制成,织物腐烂后可促进腐殖质的形成,增加土壤肥力,进一步促进作物生长;5)工程造价相对较低。

该护坡型式的缺点是抗冲能力有限,由于天然材料织物垫腐烂后抗冲仅靠植物措施,因而不适用于流速较大的河段 1.3 生态袋护坡 生态袋由聚丙烯(PP)为原材料制成的双面熨烫针刺无纺布加工而成的袋子在充分考虑材料力学、水利学、生物学、植物学等诸多学科要求的前提下,对抗紫外生态袋的厚度、单位质量、物理力学性能、外形、纤维类型、受力方式、方向、几何尺寸和透水性能及满足植物生长的等效孔径等指标进行了严格的筛选,具有抗紫外(UV),抗老化、无毒,不助燃,裂口不延伸的特点,真正实现了零污染主要运用于建造柔性生态边坡生态袋是柔性生态边坡工程系统重要的组成部分,生态袋具有目标性透水不透土的过滤功能,既能防止填充物(土壤和营养成分混合物)流失,又能实现水分在土壤中的正常交流,植物生长所需的水分得到了有效的保持和及时的补充,对植物非常友善,使植物穿过袋体自由生长根系进入工程基础土壤中,如无数根锚杆完成了袋体与主体间的再次稳固作用,时间越长,越加牢固,更进一步实现了建造稳定性永久边坡的目的,大大降低了维护费用生态袋之间可用自带连接扣紧密相连,可根据需要将数个甚至整个工程用生态袋连接成一个整体,更增加了其整体性,生态袋本身为柔性结构,所以生态袋护坡是整体性较强的柔性护坡,几乎可以适应各种地形。

生态袋规格尺寸可以根据工程需要定制加工,市场较为成熟,可选择余地较大 生态袋护坡适宜生长植被较 多,草/草坪、灌丛、柳树桤木山茱萸插枝、溪边植物/土生种类、野花、藤蔓植物等均可生长,而且根据不同的植被种类及工程需要还可以选择不同的植被播种方法,如种子喷播、种土混播、植株栽播、灌丛压播、种子撒播、植株插播、种子穴播等 生态袋护坡具有:1)施工简单、施工速度较快;2)生态效果好,抗冲刷能力较好;3)袋内 填充物可就近取土,工程运量小;4)柔性较好,可很好的适应地形的不均匀沉降等基础变化;5)植被成长后后期维护费用低;6由于生态袋之间有连接扣相连,可作为挡土墙使用,因此在岸坎后滩地较窄的情况下,生态袋护坡可以做成其他生态护坡达不到的小边坡,一定程度上节省了削坡工程量和工程占地面积等优点 一是植被成型速度较其他生态措施慢且早期养护费用高,再者生态袋本身造价较高(坡高1 m,宽1 m的综合造价200~300元),所以相较其他一般生态护坡投资较大 1.4 梢料层护坡 梢料层护坡是采用活的梢料枝条进行分层密植,由于其密度较普通栽种及扦插密度大很多,所以一旦梢料成活,即可立刻体现出景观效果。

梢料成活形成规模后可以减小河岸侵蚀,稳定边坡,防止发生浅层滑动,增强土体整体稳定性 梢料层护坡具有:1)初期绿化覆盖率高,可以立刻体现绿化效果,作物成活率高;2)作物生长一定时间后,大密度的作物根系可以很好的固坡,洪水时紧贴岸坡的浓密作物枝条可以有效形成岸坡保护层,减小洪水对岸坡的冲刷,抗冲刷性能及抗风沙侵蚀性能均较好;3)浓密的作物枝条及其沿岸坡倾斜向下的大面积覆盖率,使得作物生长成型后视觉效果较其他护坡型式更好;4)作物栽种次年及以后均可适当间苗或剪枝,下来的幼苗及枝条可作为其他河段或生态工程用苗,不但可以增加收入还可以为市场紧缺的苗木资源提供培养基地等优点 工程用苗量巨大,早期栽种及养护困难梢料层及梢料捆护坡是较为传统的生态护坡型式,在我国南方各省均有较为广泛的应用,护岸效果非常好在我国北方由于梢料供应较为困难和生态河道理念较为落后,因此工程范例较少,2010年辽河岸坎治理将福德店昌图一侧约450 m岸坎作为生态示范段建设了梢料层护坡,由于建设当年即发生了约10年一遇的洪水,因此护坡遭受了很大程度上的破坏,但剩余部分生长较好,如近年不再发生较大洪水,应可很快成型见到效果。

鉴于梢料层固岸及抗风沙性能突出,梢料层护坡特别适合种植与河滩地风速较大,河岸不稳,岸坡土壤有轻微沙漠化的岸坡,如柳河以及辽河干流的福德段至清河口河段以及柳河口~卡力马河段,但由于梢料层护坡作物密度大,所以对于水源要求较高,初期人工浇灌困难的河段不适合采用此种型式 2 束语 以上几种护坡型式均为经实际工程检验且效果较好,对于北方河流适用性及实用性均较高的几种生态护岸型式其他如三维植被网护坡、松木桩护坡等等还有很多生态护坡型式,在国内或国外也均取得了不错的生态效果,只是由于我省生态河道建设起步较晚,目前工程实例较少或暂无工程实例对于其在北方河 流上的应用效果尚无法给出定性结论,因此不在本文讨论范围相信随着生态河道建设理念的逐步深化和发展,以及越来越多的工程建设经验,会有更多的适用于北方河流特点的生态护岸型式与大家见面第 6 页 共 6 页。