河道生态护坡关键技术及其生态功能分析

广西润宏水利水电勘测设计有限公司
        摘要：社会经济快速发展，城市各项建设工程不断加快，这使得城市河道的环境污染问题日趋严重，河道水质变化以及淤泥腐烂恶臭给周边居民的生活带来巨大影响。所以，关于河道环境污染的治理成为人们普遍关注的问题，河道生态护坡是一种能够实现河道生态修复及阻止河岸侵蚀的技术，通过加强河道护坡的结构稳定性，同时改善河岸生境，使河岸土壤侵蚀有效控制。本文对常见的几种河道生态护坡关键技术进行分析，然后对河道生态护坡的生态功能以及进行探究。
        关键词：河道生态护坡；关键技术；生态功能
        0.引言
        河岸作为水陆交错地带，具有防洪抗灾、水土保持以及调节区域气候等方面的作用。建立科学的河道生态护坡，对保持河道岸地土壤、避免河水富营养化意义重大。仅今年，随着我国环保理念的不断深入，我国的生态护坡技术得到了一定的发展，一些城市在规划与建设过程中，对河道的整治也越来越重视，通过使用多种生态护坡技术，使河道成为城市园林景观，为周边居民营造良好的滨水环境。
        1.河道生态护坡关键技术
        随着生态保护理念的不断推进，河道护坡在进行规划与改造时也逐渐应用了更多的新材料及新技术。在国内外，城市河道护坡常用水力喷播植草技术以及植被型生态混凝土等新材料及新技术，这些生态护坡技术对提高河道的生态功能有重要现实意义。
        1.1 土工材料复合种植基护坡
        河道生态护坡的固土种植能够分成多种形式，根据护坡的类型选择不同的种植技术或者多种技术相联合，能够加快生态护坡的形成。土工网垫固土种植基通常是由聚丙烯等高分子材料组成，整个生态种植的基本架构使网垫、种植土以及草籽。其中，固土网垫属于一种非常稳定的空间网垫，不但本身质地较轻，而且网垫也比较柔软，能够满足植物的生长需求，借助土壤及沙粒填充于网垫中，能够使植物的根系通过网格生长，最终长成的草皮采取网垫、草皮以及泥土表层结合，在城市河道护坡的构建上，该型护坡的使用频率较高。
        1.2 植物护坡
        根系比较发达的植物具有稳固水土的重要作用，基于此，当前对于固土植物生态功能及生态护坡相关技术的研究越来越深入。在城市河道护坡建设中，借助拥有发达根系的固土植物已经成为一种常用的手段，该类型的生态护坡具有固土保沙、抵抗水土流失以及生态环保等优点。此外，城市生态护坡还可以通过营造园林景观来实现固土保沙的功能，确定相应植物种植进行生态护坡建设，需要先根据当地气候条件，选择合适的植物种类，并且植物最好具有耐碱、耐寒、耐旱等功能，进行种植时，为了使后续生态护坡生物多样性提升，应注意种植植物的混合。当前，许多的发达国家使用水力喷播进行河道护坡生态种植，相比传统人工种植，该种植方法的优点在于能够全天候进行，且播种的速度非常迅速，能够大大缩减生态护坡的建设周期，加快生态护坡功能的发挥。
        1.3 植被型生态混凝土护坡
        植被型生态混凝土最初并非用于河道生态护坡建设，最早使用该技术进行生态护坡建设的是日本，而随着植被型生态混凝土在河道生态护坡建设中的作用越来越突出，当前我国许多发达城市也引进此类生态护坡技术。植被型生态混凝土通常有四部分组成：多孔混凝土、保水材料、缓释肥料、表层土。作为植被型生态混凝土的基本骨架，多孔混凝土常常是由水泥与粗骨料混合搅拌而成的，而保水材料则给植物提供生长所需的水分，保水材料通常以机质保水剂为主。在进行河道生态护坡建设中，首先要进行多孔混凝土的建设，然后使护坡上种植植物成为可能，真正做到环境美化与环境绿化相结合。
        2.河道生态护坡的生态功能研究
        2.1 项目概况
        本次河道属珠江流域西江水系柳江的一条支流，地处北回归线以南，属亚热带季风气候，多年平均年降雨量为1650mm，生态护坡两侧均为居民，河道坡案植被稀疏，土壤侵蚀严重，并且部分河道出现了淤组，所以计划对2.5km长的河段进行生态护坡工程建设，生态护坡的建设周期为11个月，使用了土工材料复合种植基护坡、植物护坡以及植被型生态混凝土护坡三种技术。对护坡进行三年的生态监测，监测的主要内容包括生态护坡完成后护坡的生态稳定性以及结构稳定性。
        2.2 监测指标以及监测方法
        2.2.1 样带设置
        生态监测过程中，采取的是固定样带法，即对本次使用不同生态护坡技术的区段均选择2到3个固定的样带，样带的宽度均为1.0m，对各个样带的常水位、坡腰以及坡顶进行动态的监测。
        2.2.2 监测频率
        为了获得真实有效的监测结果，本次实验监测的频率为：在生态护坡种植后的第一年每月监测一次，然后在护坡植物生长的后两年，每半年监测一次，监测采样在连续晴天几天后进行。
        2.2.3 护坡植物生长状况及生物量监测
        监测的主要内容是观察各个时段植物的生长高度以及生长密度，通过随机挖掘规定数量的整株护坡植物进行新生根系的长度测定，并测定根系生物量的具体数值。
        2.2.4 土体抗剪强度、紧实度以及含水率具体指标
        在每个固定的样带内布置15个监测点，即近水位置、坡顶以及坡腰分别布置5个。对样带土壤含水率、土壤抗剪强度以及土壤的紧实度进行测定。
        2.2.5 河岸生物群落监测
        监测时段，对河岸植物物种多样性、植物群落结构以及河岸生态环境进行分析。生物群落监测以样带部位的植物群落为研究样本，对样带中的植物种群、生物种群以及动物种类进行记录。
        2.3 监测结果分析
        2.3.1 护坡植物生长情况及生物量
        监测结果显示，植物在护坡生态工程中发挥积极的作用。植物的枝叶具有降雨截留作用。植物的根系则能够支撑坡体，与土壤结合，达到防止雨水冲刷使土壤流失的情况。
        本次工程采用的土壤生物工程主要包括了草皮、耐寒耐碱植物以及活枝扦插这三种类型。其中前面两种均以网垫草为主要植物，而活枝扦插则使用的是垂柳枝。在生物工程建设完成后的两周，柳枝先萌芽，并且在之后的两个月柳枝平均每月增长8到12厘米，即便在寒冷的冬天，新枝每月也已5厘米的速度增长，在完工后10月，新枝的盖度达到90%。
        2.3.2 土体抗剪强度以及含水率
        生态护坡浅土层中含有大量的植被根系，根系起到了加固土壤的作用，在生态护坡完工初期与完工后3年，河岸土体抗剪强度在不断提升，这是因为随着植物的不断增长，根系越来越发达，各类生态护坡的浅层土壤的抗剪强度也随着时间的增长而不断的增加，土壤抗剪强度提升最显著的是坡腰以及近水部位。采用灌丛垫的生态护坡，近水位以及坡腰位置的浅层土壤抗剪强度比未进行生态护坡施工前提升2至7倍。
        2.3.3 生态护坡生态多样性
        对生态护坡的生物情况进行监测，结果显示，在生态护坡工程完成后，生态护坡第一个生长季节，坡岸植被快速恢复，生物物种的数量也在不断增加，生物物种从工程完成初期的2～3种逐渐增加到生长季完成后的14～18种，并且在生态护坡工程完成后的第一年，植物丛中已经有泽蛙、双叉犀金龟、中华蟾蜍等动物栖息，表明生态护坡对提高河道生物多样性意义显著。
        3.结语
        采取科学的河道生态护坡建设，能够使生态护坡充分发挥生态功能，加固河岸、增强河岸结构稳定性，改善河岸生态环境，增加河道周边生物多样性，最终维护河流生态系统的健康。
        参考文献
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        [4]樊柳凤. 河道生态护坡的重点技术和功能评估[J]. 环境与生活,2014,06:51-52.