河道生态护坡挡墙技术的应用

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1、（双威)河道生态护坡挡墙技术的应用1引言近些年来，随着人类文明的不断发展、环境的日益恶化，人们对城市自然认识不断升华及对生活品质要求的不断提高，把城市河道融入和谐自然的呼声日渐增高，国内许多大城市的水利建设开始从都市水利发展向生态水利转化。对于河流治理，应该是一项综合工程，要标本兼治。由于河流的地质条件变化多端，而护坡作为生态河道最基本治水设施之一，几乎贯穿于河道的全部区段，不适宜采用刚性结构。因此，护坡在生态河道整治中非常重要，研究护坡结构的关键技术也成为生态河道发展的重点。2原河道护坡结构形式对环境与生态的影响分析2.1原河道护坡结构

2、形式从以前河道整治的角度看,河道的主要功能是航运、排灌和调蓄等,其主要考虑的是河道的行洪速度、河道冲刷等。因此，河道护坡主要采用混凝土护坡，块石护坡等（图1a,b,c）结构较多。2.2原河道护坡结构形式对环境和生态的影响传统河道的护坡和挡墙大都采用混凝土、块石类坚硬材料，使整个河道断面整齐划一，表面封闭僵硬，隔绝了土壤与水体之间的物质交换，原先生长在岸坡上的生物不能继续生存，生态系统的食物链断开，使土壤和水体中的生物失去了赖以生存的环境，使原本生机勃勃的河道失去生命力，而污渍斑斑。其对生态的影响主要是：①用水泥石料修葺的河道中，具有净水功

3、能的水生生物生长非常困难，河水自净能力将大为降低，水质可能恶化；②会导致河水受阳光影响而水温变化过大，不利于维持水中生态平衡，特别是高温季节，容易使传染病菌孳生；③随着水流流速的增大，水中一些生物会被水流冲走，使水中生物减少，岸上又缺乏天然植物，直接影响沿河野生生物种类生存，如水鸟等，岸坡没有天然植物作为屏障，对水质的恶化起到了促进作用，④与现代城市河道周边无润现代或古典的建筑艺术都极不相称，与周围环境也极不协调。而且一旦这些结构遭到破坏以后，环境景观大受影响。据统计，目前城市河道衬砌后，沿河生物种类减少了70％以上，而水生物也只相当于原

4、来的50％。3生态河道设计要点3.1生态护坡理念生态护坡所涉及的范围很广泛，主要包括两方面的含义：首先是护坡，其次是生态。其具体内涵为：①首先在满足行洪排涝要求的基础上，保证岸坡的稳定，防止水土流失；②生态护坡是开放式的系统，它是与周围生态系统密切联系的，不断与周围生态系统进行物质交换；③生态护坡是动态平衡的系统，系统内的生物之间存在着复杂的食物链，它们互为食物，保持着系统的动态平衡；④生态护坡是动力式的系统，它与水流之间是相互作用的，水流对岸坡有冲刷作用，岸坡对水流有阻碍作用，岸坡生态系统是地表水与地下水交换的媒介；⑤生态护坡是整个生态

5、系统(包括自然生态系统和社会生态系统)的一个子系统，它与其他生态系统之间是相互协调、协同发展的，它的生态功能好坏直接影响其他生态子系统功能的发挥，甚至还会破坏其他生态系统；⑥生态护坡是河道可持续发展的系统。3.2生态护坡设计原则生态护坡能依靠植物良好的根系而使护坡具有一定的固土和抗冲能力，同时生态护坡具有造价低、能美化环境的独特效果，在国外已得到了广泛的应用，在国内也开始大量应用。生态护坡设计的基本原则为四个，如下：3.2.1生态合理性：选取水生动物和微生物生存空间丰富度、流速分布多样性、滨河植被生长条件、生物通道通畅度、生态系统受干扰度

6、、生态系统自我修复能力等6个指标。水生动物和微生物生存空间丰富度：主要考虑水生动物栖息地的丰富程度，特别是在大洪水或持续枯水期等特殊水文条件下鱼类及其它水生动物的生存空间；微生物附着和生存空间。流速分布多样性：护岸后水流是否具有多种不同流速分布区，以满足不同水生生物或者同一水生生物的不同成长阶段对水流流速的不同需要；护岸工程实施后原有水生生物能否较快适应新的流速分布条件。滨河植被生长条件：滨河植被能否较快适应护岸后河道水流、地貌条件的变化，护岸工程本身能否为植被生长初期提供必要的土壤、养分，使其较快形成多层次和多样化的植被群落。生物通道通

7、畅度：护岸后生物通道是否被阻隔，水生动植物、滨河植被及微生物能否与周围环境顺利完成物质和能量的交换，进而顺利完成其生长过程。生态系统受干扰度：护岸后河道原有生态系统是否受到较大影响，是否存在本地物种生存条件遭破坏、生态系统种群结构被迫调整等现象，生态系统种群丰富度是否有降低，生态系统的稳定性是否有所降低。生态系统自我修复能力：护岸后河道生态系统是否具备较强抵御外界干扰的能力，生态系统遭遇一定程度破坏时，系统是否具有自我修复恢复稳定的能力。3.2.2环境合理性:选取水流结构多样性、护岸结构净水体能力、护岸工程透水性等3个指标。水流结构多样性

8、：护岸后河道是否具有多样性水流结构，如跌水、漩涡等不同类型的水流形态，以增加水体复氧机会，提高水体自净能力。护岸结构净化水体能力：护岸结构对污染物的拦截、吸附功能，能否吸收相关有机质和营养盐成