河道生态护岸的研究进展

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河道生态护岸工程发展与研究

河道生态护岸工程发展与研究

河道生态护岸工程发展与研究河道生态护岸工程对于河流及周边的生态环境来说都有十分重要的影响作用,因此必须要受到人们的重视。

将生命力较强植物的根茎用作河道生态护岸的重要组成元素,可以有效减少河道两岸的水土流失,增强河道坡岸的修复能力。

笔者在本文中重点分析了河道生态护岸工程的发展,并结合我国河道生态护岸的现状,对未来的发展趋势做出了研究,就如何科学化发展河道生态护岸工程给出了一定的建议。

标签:河道;生态;护岸;工程;发展;研究1、前言当前城市发展迅速,城市景观越来越多样化,河流与滨水成为美化城市不可缺少的景观的一部分,也是现代化城市文明中的重要内容。

在当代国际化城市建设观念的影响下,城市河流越来越被人们所重视,为城市生态环境的改善做出了巨大的贡献。

但是,当前我国河道护岸工程的發展却越来越无法满足河流发展的需要,由于自然灾害与人为活动的破坏,河道两岸与周边的生态环境恶化加剧,亟需得到改善与治理。

2、我国河道生态护岸工程发展的现状城市的水利建设大致经历了四个阶段,分别是:农村水利、城市水利、环境水利和生态水利。

当前,城市的水利建设正在由生态水利向景观水利逐步过渡与发展。

近些年来,我国城市发展迅速,在目前城市开发浪潮中,河道护岸仍以硬质直立墙占据主导地位。

硬质直立墙基本以人工(浆)砌石、钢筋砼结构,它们隔绝了河道与土壤之间的水土交换,对生态性造成了不良影响。

造成环境恶化和生态破坏,甚至严重威胁着人们赖以生产、生活的生态环境。

随着生活水平的提高,人们对水环境的要求也越来越高,河道已不仅仅具备“泄洪、排涝、蔷水、引清、航运”等水道的基本工程,而且还具有“景观、旅游、生态、对周边环境的呼应”等功能。

近些年来,国内外工程技术人员重视研究生态型护岸技术,并已提出了多种生态型护岸结构形式,实践运用正逐渐增多,这些不同的生态型护岸技术综合起来可以归纳为两种:一种是单纯利用植物护岸。

一种是植物护岸与工程措施相结合的护岸技术。

河道生态护岸研究

河道生态护岸研究

河道生态护岸研究摘要:本文综合分析了生态护岸特点及发展趋势,分析了城市原有河道护坡结构对环境水利和生态水利的影响,并在吸取国内外有关城市河道整治和其他领域生态护坡经验的基础上,对河道生态护岸的设计进行了一些思考和探讨,供水利建设向环境水利和生态水利转化提供参考。

关键词:河道生态护岸设计原则形式20世纪90年代以来,随着我国城市化进程的加快,生态城市开始成为人们聚焦的一个热点,而在生态城市建设进程中,城市水环境综合整治是其中重要内容之一。

水环境综合治理包括了裁污、清淤、护岸、绿化等内容,人们对水环境综合治理的污水截流、清淤、底泥处理、两岸绿化等方面的内容做了不少研究,对河道的护岸形式在生态方面的研究也有了起步。

借鉴国外先进的治水理念,改变传统水利中片面强调防洪安全,对河道整治中的环境问题、景观问题、生态问题等给予重视,这样,河道两岸生态建设的新理念便成为一种需求。

本文将对河道生态护岸的设计进行一些思考和探讨。

1 生态护岸的定义和作用1.1生态护岸的定义和特点生态护岸是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸。

它拥有渗透性的自然河床与河岸基底,丰富的河流地貌,可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换河调节功能,同时具有一定的抗洪强度。

1.2生态护岸的作用(1)滞洪补枯、调节水位生态护岸采用自然材料,形成一种“可渗透性”的界面。

丰水期,河水向堤岸外的地下水层渗透储存,缓解洪灾;枯水期,地下水通过堤岸反渗入河,起着滞洪补枯、调节水位的作用。

另外,生态护岸上的大量植被也有涵蓄水分的作用。

(2)保护和建立丰富的生态系统如果在河道中形成浅滩和深潭,把岸线也做成补规则的,即有宽有窄,使护岸有陡有缓,扩大水面和绿地,与岸边绿地、树林之间形成水、绿网络,增强岸边动植物栖息地的连续性,这样,就可以营造出多种多样的、丰富的环境条件,形成丰富、稳定的生态系统。

从而,河流的自净作用也大幅度提高。

(3)形成优美的风景生态护岸不仅可以与周围环境形成相协调的河道景观,而且可以通过保护和建立丰富的生态系统使河水清澈见底、鱼虾涸游、水草茂bv盛的自然生态景观。

河道整治中生态护岸技术运用研究

河道整治中生态护岸技术运用研究

河道整治中生态护岸技术运用研究【摘要】在当前积极响应建设资源节约型、环境友好型社会的号召下,生态护岸技术在河道整治中越来越被推向主流,我国经过反复的研究,在河道整治中,已经做出了些许成果,但是还需要进行进一步的探索,本文就生态护岸在河道整治中的技术应用进行阐述,希望能给有关人士一些启发和相关人员有一些借鉴意义。

【关键词】河道整治;生态护岸;技术研究随着人们生活水平的不断提高,我们对环境的要求也越来越高。

然而由于地理等因素,我们会出现泥石流、山体滑坡等灾害,于是我们对于河道整治方面,运用生态护岸技术,既将河流整治好,同时也将环境美化这中一举两得的方法就显得尤为重要。

生态护岸技术在河道整治中值得推广。

1 河道整治河道整治就字面上来说,就是对河水进行人为的整治。

整治包括对环境的整治,对水的质量进行整治,对流向的整治,对流量的整治等。

整治的主要目的都是方便我们的生活,避免因河水泛滥成灾,对我们的生命财产造成严重的伤害。

另外,为了节约资源,我们对河道进行整治,改变其河势,进行水利发电。

1.1 河道整治中护岸结构形式分类河道整治中,很重要的一个工程就是建修护岸,我们护岸来消除河水可能带来的安全隐患,就其分类形式上说,分为硬质型护岸及现代生态护岸两种。

其中硬质型护岸是较为传统的护岸结构。

硬质型护岸和现代生态护岸都是重要的护岸结构,对提高河道的稳定性具有非常重要的意义。

硬质型护岸,就是说护岸的两侧都是使用水泥、混凝土等物质人为堆砌起来的,材质较硬,这种硬质型护岸的优点是:河道蓄水比较容易;如果出现水位上升的情况,人为排水也相对较方便;对于水上交通来说,这种结构比较规矩,不容易有碰撞的情况产生,对水上交通的安全提供了保障。

硬质型护岸因为修理比较简单和防汛效果突出的特点而被广泛用于曾经的河道治理中。

但是经过多年的研究发现,硬质型护岸虽然有很大的实用价值,但是随着时间推移,我们逐渐发现河水与土壤之间产生了隔阂,水和土不再像以前一样可以进行微妙的作用了,时间越久,土壤的质量越低,严重影响着周围植物的生长。

河道生态护岸的研究进展

河道生态护岸的研究进展

河道生态护岸的研究进展摘要:口前我国的生态护岸建设依靠借鉴国外相关技术和开展自我探索,将生态理念融入河岸修复工程,已取得了较好的效果,但仍缺乏完整的生态修复技术体系作为支撑,还需在实践工作中不断总结经验,开发适宜我国的生态护岸技术。

关键词:河道生态;护岸;研究进展1人工生态护岸结构类型石笼护岸:乂叫净水石笼护岸、格宾石笼护岸,是将中小直径的自然石头装入方形或圆柱形经防锈处理的铁丝笼,其实质为充填满块石的规则矩形钢丝笼单元体。

石笼护岸的主要优点是网络结构为多孔构造,能抵御水流动力冲刷;较高的空隙率能保证土壤、水、空气和植物的自然相互作用,动植物可生长栖息其中,适用于风浪冲刷稍大,且对物种多样性要求不高的区域。

缺点是石笼编织工艺复杂,施工需大型设备及大量石材;局部护岸破损若不及时补修会造成内部石材滑落,影响岸坡的稳定性。

1.2三维土工网垫护岸:网垫型生态护岸材料是利用强度较高、柔韧性较好的聚丙烯或聚乙烯等高分子材料,网垫包含双向拉升平面网及非拉升网,网垫内有大量空隙,可填充土壤,为植被提供适宜的生长载体。

植物发育后,表层土壤和网垫在植物根系作用下紧密结合,有效减少水土流失。

三维土工网垫施工简单,施工成本低,后期养护成本低。

但不适宜岸坡陡、流速快、植物难生长的河段。

13 ±工格栅石垫:王越报道了釆用土工格栅石垫开展河道生态护岸,主要是基于石缝间本地植被可以生长,釆用卵石铺垫坡面,再利用土工格栅加筋固定,既保护了岸坡,也减少了对当地动植物生长环境的干扰;其次,土工格栅石垫属于多孔岸坡结构,保证了陆地与河道的水汽连续性;此外,土工格栅石垫比起钢丝网石垫,延长了护岸结构的耐久性。

1・4介质筛护岸:介质筛生态护岸是根据筛分原理,在对河堤进行护岸处理时, 山内及外地向河布设粒径逐渐放大的天然石块护岸介质。

这种结构不仅有效保护岸堤,防止水土流失,也为水生生态系统的发育创造了条件,介质筛护岸是自然河床形式的延伸,与其他人工护岸形式相比,更趋向于自然,节约投资。

城市河道生态护岸技术研究现状与展望

城市河道生态护岸技术研究现状与展望

城市河道生态护岸技术研究现状与展望【摘要】生态护岸不仅具有传统护岸的行洪、排涝以及水土保持等功能,而且还融入了城市景观、文化和生态等内容,实现人与自然的和谐共处。

本文结合生态护岸的基本定义和功能简要分析后,汇总了目前生态护岸研究的相关成果和技术,并对未来主要研究方向进行展望。

【关键词】城市河道;生态护岸;技术研究城市河流是城市生存和发展必不可少的要素,在城市及周边地区经济发展和生态保护中,均占十分重要的地位。

对城市的繁荣与衰落,对城市社会、经济与环境协调发展有至关重要的意义。

河岸作为河道的重要组成部分,直接影响着城市景观规划和生态环境建设。

城市河道岸坡的保护形式应与城市建设规划发展相一致,与周边生态环境相协调,与城市居民的需求相符合。

当前,城市河道护岸主要采用直立式混凝土挡土墙。

该结构形式有利于保持岸坡稳定性、防止水土流失、保证防洪安全,但对生态环境会产生一定不良影响,具体表现为水体与陆地环境恶化,对生态造成一定破坏。

目前,针对这一问题国内外已开始对生态型护岸技术进行专门研究,并取得了一定的成果。

1 生态护岸的定义与功能1.1 生态护岸的定义和特点生态护岸是指能在防止河岸坍方之外,还具备使河水与土壤相互渗透,增强河道自净能力,有一定自然景观效果的河道护坡形式。

1.2 生态护岸的功能1.2.1 防洪功能生态护岸本身具备一定抵御洪水的能力。

通过护岸上的植被形成一种“可渗透性”的界面,实现地表和地下水的调节,使循环途径发生一定变化。

洪水季节时,通过植被可将洪水向堤中渗透储存,缓解洪峰;枯水季节时,储存在堤中的水反渗入河,实现调节水位的作用。

1.2.2 生态功能生态护岸将岸边植被与堤内植被连成一体,形成完整的河流生态系统。

护岸坡面植被将使水流流速发生变化,为水生生物提供觅食、栖息场所,起到了保持生物多样性的作用。

另外,通过生态护岸的建设把岸线做成不规则状,让岸边绿植之间形成水面、绿地。

可营造出丰富的生态环境条件,形成稳定、丰富的生态系统。

河道整治与生态保护研究

河道整治与生态保护研究

河道整治与生态保护研究水是生命之源,河流则是大地的血脉,滋养着万物。

然而,随着人类活动的不断扩展和经济的快速发展,许多河道面临着严峻的问题,如污染、淤积、河岸侵蚀等。

河道整治成为了一项迫在眉睫的任务,但如何在整治过程中实现生态保护,达到人与自然的和谐共生,是我们需要深入研究的重要课题。

河道整治的重要性不言而喻。

首先,它有助于防洪减灾。

当河道淤积、狭窄时,洪水的排泄能力会大大减弱,容易引发洪涝灾害,给人民的生命财产带来巨大威胁。

通过整治河道,拓宽河道、清理淤积物,可以增强河道的行洪能力,降低洪水风险。

其次,河道整治能够改善水资源的利用效率。

畅通的河道可以更好地蓄水、引水,为农业灌溉、工业生产和居民生活提供稳定的水资源。

此外,整治后的河道还可以提升航运能力,促进地区间的经济交流与发展。

然而,传统的河道整治方法往往侧重于工程措施,如修建堤坝、裁弯取直等,虽然在一定程度上解决了某些问题,但也带来了一些负面影响。

例如,过度硬化的河岸会破坏河流的生态系统,导致水生生物栖息地丧失,生物多样性减少。

此外,裁弯取直可能会改变河流的自然形态和水文特征,影响河流的生态平衡。

在现代社会,我们越来越认识到生态保护在河道整治中的重要性。

生态保护型的河道整治强调尊重自然、顺应自然,以实现生态系统的自我修复和可持续发展。

首先,在河道整治规划阶段,要充分考虑河流的生态需求。

对河道的自然形态、水文条件、生物多样性等进行全面的调查和评估,制定出符合生态原则的整治方案。

例如,在规划河道宽度时,要预留足够的滩地和湿地,为水生生物提供栖息和繁衍的空间。

其次,采用生态友好型的工程措施。

比如,使用生态护坡代替传统的混凝土护坡。

生态护坡可以采用植物护坡、石笼护坡等形式,既能保持河岸的稳定性,又能增加河岸的生态功能。

在河道清淤时,也要注意避免对底栖生物的过度破坏,可以采用环保型的清淤设备和方法。

再者,加强水资源的保护和管理。

严格控制污水排放,提高污水处理能力,确保排入河道的水质达标。

河道生物护岸技术研究进展与思考

embankment simply generalized the developing progress,discussed the protecting principle of biological
protection.And main types and their applicability were also introduced.Considering China’S present condition
embankment most of problems existing in biological
protection researches in home and abroad were analyzed.
Key words biological bank protection;river;soil bioengineering
国外该类护岸的形式较多,主要有灌丛席、灌丛 层、根系填塞、活性淤泥植物、草卷、活枝扦插、枝条 篱墙、排水式活枝柴捆、垄沟式种植、压枝、枝干篱墙 和椰壳纤维柴笼等。这些技术大多和陆地边坡防护 技术一脉相承,统一称为土壤生物工程(Soil
bioengineering)。各个形式可以单独使用,也可以组 合使用,所用材料可以是植物活体,也可以是死枝 条,因地区不同而有所差异。
Lou Linl,He Fan2,Wang Xiangdon92,Zhu Bishen92
Limited,266031。Qin咖,Shandong; (1.Hnadian Qi,w|日0 Power Generation Corporation
2.China Im蚵tute of Water Besourees and Hydropower Research,10(Rm,Beijing:China)

生态护岸在水利工程中的研究及应用进展

生态护岸在水利工程中的研究及应用进展发布时间:2021-08-26T11:34:00.830Z 来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第12期作者:张恩继[导读] 近年来,随着环保主义深入人心,越来越多的生态护岸出现在水利工程建设中。

张恩继陕西地建土地勘测规划设计院有限责任公司,陕西西安 710075摘要:近年来,随着环保主义深入人心,越来越多的生态护岸出现在水利工程建设中。

相较于传统护岸工程,生态护岸不仅可以保护河滩免受河流冲击,还可以防止水土流失,并修复河道沿岸的自然环境。

本文将论述生态护岸的相关研究,并阐述生态护岸在水利工程中的应用,最后就生态护岸未来的发展进行展望。

关键词:生态护岸;水利工程;研究;应用中国图书分类号:TV871.1;文献标识码:A Research and application progress of ecological revetment in water conservancy project Zhang Enji( Land Surveying, Planning and Design Institute of Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group, Xi’an 710075,China) Abstract: In recent years, with the popularity of environmental protection, more and more ecological revetments appear in the construction of water conservancy pared with the traditional revetment project, ecological revetment can not only protect the beach from the impact of the river, but also prevent soil erosion and restore the natural environment along the river.This paper will discuss the related research of ecological revetment, and elaborate the application of ecological revetment in water conservancy projects. Finally, the future development of ecological revetment is prospected.Key words: Ecological revetment;water conservancy project,Research,application 引言在天然河岸附近,生长着茂盛的水草、树木,出没着各种食草动物、食肉动物,在浅滩还有鱼类游动,为人类的生存、发展提供了丰富资源,因此,人们在江河沿岸耕作土地、捕鱼狩猎、繁衍生息,并兴建起城市、村庄。

河道生态护岸的研究进展

第36卷㊀第3期2018年3月环㊀境㊀工㊀程EnvironmentalEngineeringVol.36㊀No.3Mar.㊀2018河道生态护岸的研究进展∗陈丙法1,2㊀黄㊀蔚1,3㊀陈开宁1㊀古小治1(1 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,南京210008;2 中国科学院大学,北京100049;3 南京市水利科学研究院,南京210029)摘要:河道护岸是城市建设的重要工作之一㊂传统硬质河岸主要用于满足防洪㊁航运等需要㊂但硬性材料的护坡和护岸结构对周边生态系统的许多方面均产生了较大的负面影响㊂国内外学者和工程师开始改造护坡和护岸结构,探寻生态型的护岸结构形式㊂回顾了近年来国内外生态护岸的相关技术,重点关注人工生态护岸结构类型及其评价,指出现有技术㊁设施与研究中存在的问题,并进行了展望㊂关键词:河岸带;生态修复;生态护岸;结构类型;评价DOI:10 13205/j.hjgc.201803015RESEARCHPROGRESSONTHEECOLOGICALREVETMENTINRIPARIANCHENBing⁃fa1,2,HUANGWei1,CHENKai⁃ning1,GUXiao⁃zhi1(1 StateKeyLaboratoryofLakeScienceandEnvironment,NanjingInstituteofGeographyandLimnology,ChineseAcademyofSciences,Nanjing210008,China;2 UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;3 NanjingHydraulicResearchInstitute,Nanjing210029,China)Abstract:Riverslopeprotectionstructureisanimportantworkinurbanconstruction.Themaingoalofthetraditionalhardslopeistocontroltheflowtomeetthespecificdemand,suchasfloodcontrol,shippingandotherrequirements.Thetraditionalhardslopehasgreaternegativeimpactonstructureofthesurroundingecosysteminmanyareas,domesticandforeignscholars.Engineershavebeguntheresearchontransformationofslopeandrevetmentstructure,exploredtheecologicalfriendlystructure.Inthispaper,theglobaltechniquesofecologicalslopeprotectionwerereviewed.Theapplicationofecologicalrestorationtechnologieswasalsosummarized,especiallyintermsofglobalecologicalsloperestorationstructuretypesandtheirevaluation.Finally,theresearchproblemsandprospectwerealsopointedout.Keywords:riparianzone;ecologicalrestoration;ecologicalrevetment;structuretype;evaluation㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀∗太湖水污染治理专项资金(TH2016401&TH2013310);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07603⁃05);国家自然科学基金(51409166)㊂收稿日期:2017-04-100㊀引㊀言利用土质堤防防治洪水灾害,是江河湖泊整治过程中采取的最主要措施之一㊂传统的护岸主要关注工程构造安全性及耐久性,多采取单调的混凝土㊁浆砌石等传统硬质材料,却忽略了河岸生态功能㊂目前我国现行的城市防洪工程设计规范并未对护岸提出明确的生态要求㊂传统的硬质护岸将导致生态结构失衡,生态系统退化,水体的自净能力降低[1⁃4]㊂寻求既满足防洪需求,又具有生态功能的健康岸带是人类追求的目标㊂生态护岸利用自然或人工材料,在满足护岸基本功能的基础上,尽可能地为岸边生物创造适宜的栖息环境,既具有自然护岸的生态性㊁景观性和渗透性,又具有硬质护岸的结构性和稳定性[5⁃6],这有助于提高河流生态系统的自我维持和自我更新能力[7],还可增强河岸边动植物栖息地的连续性,提高生态系统的稳定性[8⁃9]㊂鉴于生态护岸的诸多优势,其必然成为护岸工程的主流㊂本文回顾了近年国内外来生态护岸的相关技术,指出了目前研究中存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望,以期促进生态护岸工程技术的发展㊂1㊀生态护岸特征及分类生态型护岸是传统型护岸的改进,更加突出河岸的生态功能,符合河岸生态的一般规律㊂在设计理念第3期陈丙法,等:河道生态护岸的研究进展上,除安全性外,更加重视人与自然的和谐相处与生态建设,且考虑生态完整性及居民亲水性要求;在河道形态上,岸线蜿蜒柔顺,断面形态呈多样性;材料一般为天然石及植物材料;后期管理维护工作相对容易㊂关于生态护岸的分类至今尚不统一㊂例如,王新军和罗继润[10]提出自然原型生态护岸㊁河工学生态护岸和改良型重力式生态护岸㊂侯高健等[11]将生态护岸划分为全自然护岸㊁半自然护岸和多自然护岸㊂张光莉[12]将生态护岸划分为无砂砼㊁三维土工网垫植草㊁格宾石笼㊁生态袋和生态砖等类型㊂由于上述分类的差异性,研究结果不便于对比交流㊂本文从宏观层面上,依据护岸结构与人为干扰将生态护岸分为自然生态型护岸和人工生态型护岸两类,以便于学者能够在统一的分类框架中相互借鉴各自研究成果㊂自然生态型护岸是指以最小限度的人为干扰保护原生态岸坡自然属性,或将受人类而破坏受损的岸坡恢复至近自然原生态岸坡㊂而人工生态型护岸是利用工程措施,采用植物与天然或人工材料结合,形成一个有别于河段所在区域河床和岸带基质类型,拥有较强的抗冲刷能力和类似自然护岸的生态功能㊂坡面既有抗冲刷能力,又为植物生长提供基质[13⁃14]㊂人工生态护岸多用于对护岸抗冲击能力要求较高,或坡岸陡峭,不适合修建自然生态护岸㊂目前城市河道多以人工生态护岸为主㊂2 人工生态护岸结构类型1)石笼护岸:又叫净水石笼护岸㊁格宾石笼护岸[15],是将中小直径的自然石头装入方形或圆柱形经防锈处理的铁丝笼,其实质为充填满块石的规则矩形钢丝笼单元体㊂石笼护岸的主要优点是网络结构为多孔构造,能抵御水流动力冲刷;较高的空隙率能保证土壤㊁水㊁空气和植物的自然相互作用,动植物可生长栖息其中,适用于风浪冲刷稍大,且对物种多样性要求不高的区域㊂缺点是石笼编织工艺复杂,施工需大型设备及大量石材;局部护岸破损若不及时补修会造成内部石材滑落,影响岸坡的稳定性㊂2)三维土工网垫护岸:网垫型生态护岸材料是利用强度较高㊁柔韧性较好的聚丙烯或聚乙烯等高分子材料,网垫包含双向拉升平面网及非拉升网,网垫内有大量空隙,可填充土壤,为植被提供适宜的生长载体[16⁃17]㊂植物发育后,表层土壤和网垫在植物根系作用下紧密结合,有效减少水土流失㊂三维土工网垫施工简单,施工成本低,后期养护成本低㊂但不适宜岸坡陡㊁流速快㊁植物难生长的河段[18]㊂3)土工格栅石垫:王越[19]报道了采用土工格栅石垫开展河道生态护岸,主要是基于石缝间本地植被可以生长,采用卵石铺垫坡面,再利用土工格栅加筋固定,既保护了岸坡,也减少了对当地动植物生长环境的干扰;其次,土工格栅石垫属于多孔岸坡结构,保证了陆地与河道的水汽连续性;此外,土工格栅石垫比起钢丝网石垫,延长了护岸结构的耐久性㊂4)介质筛护岸:介质筛生态护岸是根据筛分原理,在对河堤进行护岸处理时,由内及外地向河布设粒径逐渐放大的天然石块护岸介质㊂这种结构不仅有效保护岸堤,防止水土流失,也为水生生态系统的发育创造了条件,介质筛护岸是自然河床形式的延伸,与其他人工护岸形式相比,更趋向于自然,节约投资[20]㊂研究表明,介质筛护岸两侧水位波动促进了生物地球化学反应的发生,提高了水体的自净能力[21]㊂5)生态混凝土护岸:生态混凝土又叫植生混凝土㊂1995年日本混凝土工学协会在生态材料概念的基础上提出了 生态混凝土 概念㊂生态混凝土是在保证混凝土牢固性的同时,加入相应的轻质多孔岩石或炉渣或陶粒等㊁长效缓释肥料㊁保水材料㊁表层土等制作而成[22]㊂同时,生态混凝土具有连续性多孔特点及良好的透水性,为植被附着和扎根提供载体[23]㊂值得注意的是,植被不能覆盖地表的时候,容易引起地表水土流失和发生波浪淘刷空隙土的可能[19];与其他护坡结构相比价格略高;降碱问题若处理不好,会影响植物的生长㊂6)链锁式生态砖块护岸:链锁块护坡是由一组尺寸一致的预制空心混凝土块相互连接而形成的链锁型矩阵㊂链锁式设计使每一个块体被相邻块体锁住,减少了块体的侧向移动,提供了一个稳定透水的保护层㊂链锁式生态砖块护岸较抛石以及四边形预制混凝土块整体性强㊂链锁式混凝土块施工方便快捷,价格适中,后期维修费用低[18,24],该护岸可用于斜坡式护岸和拐点较多的河段,在枝江江口河段航道整治工程中已经有成功应用[25]㊂其不足之处在于在护坡植被尚未发育成熟前,在水流强烈来回的掏刷下,引起空间间隙内以及块下土体掏空现象,造成结构的稳定丧失,在水流过急时容易导致墙体垮塌㊂如何快速培育根系发达的植被,减少块间和块内土壤流失,是其亟待解决的问题㊂57环㊀境㊀工㊀程第36卷7)自嵌式生态砖植被护岸:自嵌式生态砖植被护岸通常由自嵌式生态混凝土预制块㊁滤水填料㊁加筋材料和土体组成㊂该技术主要依靠自嵌式预制块体的自重来抵抗动静荷载,达到稳定的作用,此结构无需砂浆混凝土施工,依靠带有凸缘的块与块之间的嵌锁作用和自身的重量来防止滑动倾覆,对地基要求低,适应不均匀沉降的地基[26]㊂该结构解决了挡墙在挡土同时又需排水的矛盾,其高孔率㊁挡墙内外上下左右连通的构造可以充分满足水生生物的生存需要,并能迅速实现挡墙花园化[12]㊂8)固化技术护岸:固化技术是通过有机或无机固化剂㊁胶结材料和特殊工艺手段把松散的土壤或其他固体物质凝结成具有整体强度的固体材料,在固化面上可以播撒草种,随着植物根系逐渐向固化土中延伸,交错的根系与土壤的固结更加牢固[27,28]㊂固化土的表面有与混凝土相似的特性,下层又有松软土壤,为生物创造了良好的湖滨带生境㊂采用固化技术与植物相结合的方法具有施工工艺简单,施工成本低,护岸效果好,后期维护少的优点㊂上海青浦区金泽镇的田山村成功地利用该技术解决了本村的河岸环境问题[29]㊂9)净水箱护岸:净水箱护岸是对人工湿地和浮床技术的继承和沿用,净水箱中间设隔板,在隔板靠近箱体后壁一侧的下部设孔隙,隔板将箱体内部分成两个格室㊂当污水由无溢流口的一侧流入净水箱时,其在水压的作用下将通过隔板下的孔隙进入另一侧格室,并从溢流孔流出,滴入下一层箱体[15]㊂净水箱护岸砌块用于常水位以上,是对垂直河岸生态功能的补充,特别适合在空间受限的城市河道使用㊂10)生态袋护岸:生态袋是用高分子聚丙烯及其他材料制成的一种新型土工材料,具有透水不透土的过滤功能,裂口不外延,对植物友善,植被可以自由穿透生态袋㊂生态护岸的主体可由生态袋㊁排水联接扣㊁加筋格栅及植被等组成㊂生态袋自身是一个柔性的结构,生态袋护岸整体性较强,对各种地形几乎均适用㊂生态带护岸具有工艺流程简单,施工期短和投资低的特点[30]㊂11)种植槽护岸:种植槽护岸是利用木桩沿岸线联排入土后与坡面形成空间,在木桩与坡面间回填种植土而形成的种植槽,或利用透水材料在河岸坡面构筑长条形槽体,回填种植土而形成种植槽,并在种植槽内栽种各种植物的护岸形式㊂植物选择要依据种植槽位置高低与水体交换后的水位或土壤水分来确定[31]㊂12)传统型护岸改造成生态型护岸:多数生态护岸结构适用于建设场地较为宽阔的斜坡式护岸,然而因历史原因,城市河道两侧已建大量直立式护岸,两岸建筑密集,拆除重建费用太高;有的河道位于历史古镇,出于保护古镇要求,需要利用现有老墙㊂如何将其改造成生态护岸,是生态护岸研究的难点㊂从生态学视角审视传统护岸,首先应改进护岸墙面,用绿色植被取代灰色混凝土或砌石,老墙的生态绿化改造也可为其他生物栖息营造生境[32]㊂具体做法为原挡墙结构不变做内基层,采用生态护岸结构做表层,挡墙水上部分种植水生和湿生植物㊂老墙生态绿化的缺点是没有改变墙体的透水性,水陆交接区的生态功能难以发挥㊂若对于宽阔河道硬质边坡生态化改造,可拆除原有墙面,重构建上述石笼护坡,在保证护岸防洪能力的同时,有效改善边坡的透水性㊂3 人工生态护岸结构评价生态护岸评价是基于河流健康的定义和特征[33],通过建立合理综合的评价指标㊁评价体系和评价方法,对生态护岸措施的效果进行综合评价,目的是通过评价生态护岸的生态效应,更好地认识护岸措施的综合护岸效果,以指导护岸生产实践㊂近几年国内外对多数河流进行了生态护岸治理㊂由于生态护岸种类较多且治理效果不尽相同,因此迫切需要建立全面实用的生态护岸评价体系,为今后河流生态护岸技术的实践提供科学指导[5,34]㊂Shi等[34]综合运用了德尔菲法(DelphiMethod)和层次分析法评估了沈阳浑河生态护岸,再借助逼近理想解排序法(TOPSIS法)对护岸类型进行排序㊂王兵[5]对北京市永定河多种生态护岸措施进行了评估,评估从防洪安全效果㊁生态效果㊁社会经济性效果3个方面选取了9个评价指标建立指标评价体系,评价采用层次分析法为基础的综合评价指数法,较为客观地评价了生态护岸的实际情况,取得了较好的评价结果㊂目前国内外相继对河道生态护岸的建成后期适应性[19]㊁环境效益评估方法[35]㊁部分材料的性能与技术指标[36]开展一些研究与测试,而多数生态边坡修复工程缺乏科学的后期评估㊂现有评价指标体系中反映生态状况的指标偏少,而科学㊁合理的评价指标直接影响评价效率以及评价结果的合理性和有效性㊂因此河岸生态修复的后期评估亟待加强,后续评67第3期陈丙法,等:河道生态护岸的研究进展估需要优化评价指标,完善评价方法,以更客观地反映护岸工程对生态环境的影响㊂4㊀结论与展望目前我国的生态护岸建设依靠借鉴国外相关技术和开展自我探索,将生态理念融入河岸修复工程,已取得了较好的效果,但仍缺乏完整的生态修复技术体系作为支撑,还需在实践工作中不断总结经验,开发适宜我国的生态护岸技术㊂通过对现有研究成果的总结与分析,对今后生态护岸技术研究提出以下几点建议和展望:1)采用多学科交叉方法,充分考虑河岸带生态系统的结构㊁生态㊁景观功能与社会经济系统间的联系,研究不同区域㊁不同水质条件下河岸带植被结构㊁格局动态及演替规律,将植物学㊁生态学㊁环境学㊁水文学㊁水利学等多种学科结合进行综合分析,深入了解生态护岸内在机理㊂2)目前国内外生态护岸的形式多样,但不同生态护岸的适合度及其环境效应评估相对缺乏㊂因此需要对已建的生态护岸措施制定统一的评价准则,并进行具体指标的具体量化,探讨不同类型河段的不同水力特征条件下生态护岸类型的科学性㊂3)现有生态护岸更多关注水位波动区岸带的设计及植物群落的构建,长期处于淹水的坡脚没有得到足够重视,仅有少数案例在坡脚设置供鱼类栖息的巢穴㊂鱼类和两栖类动物对整个生态系统的稳定性起着不可替代的作用,坡脚的生态化设计亟待加强㊂4)生态混凝土的降碱处理问题㊂生态混凝土降碱问题若处理不好,会影响植物的生长,而降碱处理后的护坡强度也有待进一步验证;此外,生态混凝土在经过冷热交替和冻融交替后材料的强度也有待工程验证㊂5)传统型护岸改造成生态型护岸中,老挡墙绿化改造没有改变原墙体可渗透性,生态护岸的特征没有得到体现,狭窄传统型护岸如何改造成近自然边坡是今后研究的重要方向之一㊂6)根据河流断面特性进行生态护岸措施的优化,针对不同河段特点选择适宜的生态护岸模式,应避免使用同种类型的生态护岸修复整条河流,以符合河道发展与变化的一般规律㊂参考文献[1]㊀HemphillRW,BramleyME.ProtectionofRiverandCanalBanks:AGuidetoSelectionandDesign[M].London:Butterworths,1989:200.[2]㊀MorganRP,RicksonRJ.SlopeStabilizationandErosionControl:ABioengineeringApproach[M].London:Taylor&Francis,2003:288.[3]㊀NaimanRJ,DecampsH.Theecologyofinterfaces:Riparianzones[J].AnnualReviewofEcologyandSystematics,1997,28:621⁃658.[4]㊀NakamuraK,TocknerK,AmanoK.Riverandwetlandrestoration:LessonsfromJapan[J].Bioscience,2006,56(5):419⁃429.[5]㊀王兵,高甲荣,王越,等.北京市永定河生态护岸效果评价[J].中国水土保持,2014(4):10⁃13.[6]㊀ShimingY,HongyanY,LigangL.AnalysisoncurrentsituationanddevelopmenttrendofecologicalrevetmentworksinmiddleandlowerreachesofYangtzeRiver[J].ProcediaEngineering,2012,28:307⁃313.[7]㊀夏继红,严忠民.国内外城市河道生态型护岸研究现状及发展趋势[J].中国水土保持,2004(3):20⁃21.[8]㊀XiongZQ,LiSC,YaoL,etal.Topographyandlanduseeffectsonspatialvariabilityofsoildenitrificationandrelatedsoilpropertiesinriparianwetlands[J].EcologicalEngineering,2015,83:437⁃443.[9]㊀NilssonC,PolviLE,GardeströmJ,etal.Riparianandin⁃streamrestorationofborealstreamsandrivers:Successorfailure?[J].Ecohydrology,2015,8(5):753⁃764.[10]㊀王新军,罗继润.城市河道综合整治中生态护岸建设初探[J].复旦学报(自然科学版),2006,45(1):120⁃126.[11]㊀候高健,徐竟成,黄翔峰.河道护岸生态化建设进展[J].环境科学导刊,2009,28(5):39⁃43.[12]㊀张光莉.多种生态护岸形式在堤防工程中的应用[J].广东水利水电,2010(11):33⁃36.[13]㊀肖红霞,齐实,孙嘉,等.北京市潮白河上游生态护岸设计[J].中国水土保持科学,2014,12(5):97⁃102.[14]㊀宋睿,高礼洪,邱辉,等.多种生态护坡技术在丽水市瓯江堤防工程中的应用研究[J].浙江水利科技,2015(1):67⁃71.[15]㊀何旭升,逢勇,鲁一晖,等.净水型护岸技术的探讨[J].水利学报,2008,39(6):659⁃666.[16]㊀张宝森,荆学礼.三维植被网技术的护坡机理及应用[J].中国水土保持,2001,1(3):32⁃33.[17]㊀冯婷,贾亚军.生态护坡技术在城市河道整治中的应用[J].中国给水排水,2008(20):58⁃60.[18]㊀席伟.东北地区生态护岸型式探讨[J].科技创新导报,2014(35):115⁃118.[19]㊀王越.河道不同生态护岸型式的适用性研究[D].武汉:长江科学院,2012.[20]㊀左华.介质筛护岸技术及其对桃花江的补水功能[J].广西师范大学学报(自然科学版),2005,23(3):90⁃94.[21]㊀薛岩,裴元生,呼丽娟,等.介质筛护岸的水质净化功能与机理[J].环境科学学报,2008,28(6):1118⁃1122.[22]㊀熊治平.江河防洪概论[M].武汉:武汉大学出版社,2009:295.[23]㊀全洪珠.多孔生态混凝土与植物共生性能试验研究[J].硅酸盐通报,2015(7):1985⁃1988.[24]㊀程龙飞,程卫国,姜志强.新型连锁块护坡防冲系统[J].水利水电技术,2006,36(11):65⁃66.(下转第168页)77。

河道生态护坡研究应用现状及展望

河道生态护坡研究应用现状及展望摘要:近年来,社会进步迅速,在环境建设过程中,生态护坡是一种耦合植物和工程应用的护坡形式,它在除了保证传统护坡的基本功能正常运行外,还可以起到增强水体的自净能力,加强生态美学性,调节水位,保护生态系统等作用。

因为传统河道护坡长期以来主要关注的是边坡的稳定性与防洪防涝,多采用硬化混凝土河道、修建混凝土护堤等措施。

这类护坡造价成本高昂、景观性不强,不利于生态环境的保护。

于是兼顾岸坡稳定性与生态性的生态护坡理念应运而生,并且逐渐应用到工程建设中。

生态护坡更加尊重生态自然规律,充分发挥了护坡工程在维持生态稳定中的作用,在恢复自然生境、增加生物多样性方面同样起着非常重要的作用。

关键词:河道生态护坡;研究应用现状;展望引言随着我国经济的发展和社会的进步,洪涝灾害对于农村和城市发展的影响越来越严重,人们也越来越重视对于洪涝灾害的预防工作。

除了要保证基础建筑施工工程的质量,还要加强对于水利工程建设工程的重视程度。

特别是整治农村河道水利工程的工作,要保证施工工程方案的系统性和计划性,且要兼具前瞻性,以最大程度地确保河道水利工程在未来可以造福于民。

1生态护坡研究应用中存在的主要问题在生态护坡工程建造中采用合适的材料十分重要,对后续工程的实用性、耐久性、稳定性等都有不可忽略的影响。

目前,很多工程中为了美学效益仍在采用浆砌片石骨架护坡以及框格梁生态护坡,这些工程应用后的植被存活率相对较低,成本偏高,经济性不强,耗费大量的人力、物力。

且在护坡工程建造中,难免会使用人工合成材料,对水质、生态环境会有一定的影响。

而为了实现影响最小化,护坡材料技术亟待改进。

中国大部分护坡技术都是直接从国外引进,是否与中国实际工程应用条件相匹配并没有考虑,以至于存在诸多问题:造价高,护坡效果不明显等。

因此,中国应坚持科技创新的原则,研究适合中国的新型的护坡材料。

在工程应用中,尽量选取选择当地的自然材料或有生态效益的工程材料,尽量减少人工合成材料的使用,避免工程建设中造成二次环境污染。

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河道生态护岸的研究进展
摘要:目前我国的生态护岸建设依靠借鉴国外相关技术和开展自我探索,将生
态理念融入河岸修复工程,已取得了较好的效果,但仍缺乏完整的生态修复技术
体系作为支撑,还需在实践工作中不断总结经验,开发适宜我国的生态护岸技术。

关键词:河道生态;护岸;研究进展
1人工生态护岸结构类型
1.1石笼护岸:又叫净水石笼护岸、格宾石笼护岸,是将中小直径的自然石头装入方形或圆柱形经防锈处理的铁丝笼,其实质为充填满块石的规则矩形钢丝笼
单元体。

石笼护岸的主要优点是网络结构为多孔构造,能抵御水流动力冲刷;较
高的空隙率能保证土壤、水、空气和植物的自然相互作用,动植物可生长栖息其中,适用于风浪冲刷稍大,且对物种多样性要求不高的区域。

缺点是石笼编织工
艺复杂,施工需大型设备及大量石材;局部护岸破损若不及时补修会造成内部石
材滑落,影响岸坡的稳定性。

1.2三维土工网垫护岸:网垫型生态护岸材料是利用强度较高、柔韧性较好的聚丙烯或聚乙烯等高分子材料,网垫包含双向拉升平面网及非拉升网,网垫内有
大量空隙,可填充土壤,为植被提供适宜的生长载体。

植物发育后,表层土壤和
网垫在植物根系作用下紧密结合,有效减少水土流失。

三维土工网垫施工简单,
施工成本低,后期养护成本低。

但不适宜岸坡陡、流速快、植物难生长的河段。

1.3土工格栅石垫:王越报道了采用土工格栅石垫开展河道生态护岸,主要是基于石缝间本地植被可以生长,采用卵石铺垫坡面,再利用土工格栅加筋固定,
既保护了岸坡,也减少了对当地动植物生长环境的干扰;其次,土工格栅石垫属
于多孔岸坡结构,保证了陆地与河道的水汽连续性;此外,土工格栅石垫比起钢
丝网石垫,延长了护岸结构的耐久性。

1.4介质筛护岸:介质筛生态护岸是根据筛分原理,在对河堤进行护岸处理时,由内及外地向河布设粒径逐渐放大的天然石块护岸介质。

这种结构不仅有效保护
岸堤,防止水土流失,也为水生生态系统的发育创造了条件,介质筛护岸是自然
河床形式的延伸,与其他人工护岸形式相比,更趋向于自然,节约投资。

研究表明,介质筛护岸两侧水位波动促进了生物地球化学反应的发生,提高了水体的自
净能力。

1.5生态混凝土护岸:生态混凝土又叫植生混凝土。

1995年日本混凝土工学
协会在生态材料概念的基础上提出了“生态混凝土”概念。

生态混凝土是在保证混
凝土牢固性的同时,加入相应的轻质多孔岩石或炉渣或陶粒等、长效缓释肥料、
保水材料、表层土等制作而成。

同时,生态混凝土具有连续性多孔特点及良好的
透水性,为植被附着和扎根提供载体。

值得注意的是,植被不能覆盖地表的时候,容易引起地表水土流失和发生波浪淘刷空隙土的可能;与其他护坡结构相比价格
略高;降碱问题若处理不好,会影响植物的生长。

1.6链锁式生态砖块护岸:链锁块护坡是由一组尺寸一致的预制空心混凝土块相互连接而形成的链锁型矩阵。

链锁式设计使每一个块体被相邻块体锁住,减少
了块体的侧向移动,提供了一个稳定透水的保护层。

链锁式生态砖块护岸较抛石
以及四边形预制混凝土块整体性强。

链锁式混凝土块施工方便快捷,价格适中,
后期维修费用低,该护岸可用于斜坡式护岸和拐点较多的河段,在枝江江口河段
航道整治工程中已经有成功应用。

其不足之处在于在护坡植被尚未发育成熟前,
在水流强烈来回的掏刷下,引起空间间隙内以及块下土体掏空现象,造成结构的
稳定丧失,在水流过急时容易导致墙体垮塌。

如何快速培育根系发达的植被,减
少块间和块内土壤流失,是其亟待解决的问题。

1.7自嵌式生态砖植被护岸:自嵌式生态砖植被护岸通常由自嵌式生态混凝土预制块、滤水填料、加筋材料和土体组成。

该技术主要依靠自嵌式预制块体的自
重来抵抗动静荷载,达到稳定的作用,此结构无需砂浆混凝土施工,依靠带有凸
缘的块与块之间的嵌锁作用和自身的重量来防止滑动倾覆,对地基要求低,适应
不均匀沉降的地基。

该结构解决了挡墙在挡土同时又需排水的矛盾,其高孔率、
挡墙内外上下左右连通的构造可以充分满足水生生物的生存需要,并能迅速实现
挡墙花园化。

1.8固化技术护岸:固化技术是通过有机或无机固化剂、胶结材料和特殊工艺手段把松散的土壤或其他固体物质凝结成具有整体强度的固体材料,在固化面上
可以播撒草种,随着植物根系逐渐向固化土中延伸,交错的根系与土壤的固结更
加牢固。

固化土的表面有与混凝土相似的特性,下层又有松软土壤,为生物创造
了良好的湖滨带生境。

采用固化技术与植物相结合的方法具有施工工艺简单,施
工成本低,护岸效果好,后期维护少的优点。

上海青浦区金泽镇的田山村成功地
利用该技术解决了本村的河岸环境问题。

1.9净水箱护岸:净水箱护岸是对人工湿地和浮床技术的继承和沿用,净水箱中间设隔板,在隔板靠近箱体后壁一侧的下部设孔隙,隔板将箱体内部分成两个
格室。

当污水由无溢流口的一侧流入净水箱时,其在水压的作用下将通过隔板下
的孔隙进入另一侧格室,并从溢流孔流出,滴入下一层箱体。

净水箱护岸砌块用
于常水位以上,是对垂直河岸生态功能的补充,特别适合在空间受限的城市河道
使用。

1.10生态袋护岸:生态袋是用高分子聚丙烯及其他材料制成的一种新型土工
材料,具有透水不透土的过滤功能,裂口不外延,对植物友善,植被可以自由穿
透生态袋。

生态护岸的主体可由生态袋、排水联接扣、加筋格栅及植被等组成。

生态袋自身是一个柔性的结构,生态袋护岸整体性较强,对各种地形几乎均适用。

生态带护岸具有工艺流程简单,施工期短和投资低的特点。

1.11种植槽护岸:种植槽护岸是利用木桩沿岸线联排入土后与坡面形成空间,在木桩与坡面间回填种植土而形成的种植槽,或利用透水材料在河岸坡面构筑长
条形槽体,回填种植土而形成种植槽,并在种植槽内栽种各种植物的护岸形式。

植物选择要依据种植槽位置高低与水体交换后的水位或土壤水分来确定。

1.12传统型护岸改造成生态型护岸:多数生态护岸结构适用于建设场地较为
宽阔的斜坡式护岸,然而因历史原因,城市河道两侧已建大量直立式护岸,两岸
建筑密集,拆除重建费用太高;有的河道位于历史古镇,出于保护古镇要求,需
要利用现有老墙。

如何将其改造成生态护岸,是生态护岸研究的难点。

从生态学
视角审视传统护岸,首先应改进护岸墙面,用绿色植被取代灰色混凝土或砌石,
老墙的生态绿化改造也可为其他生物栖息营造生境。

具体做法为原挡墙结构不变
做内基层,采用生态护岸结构做表层,挡墙水上部分种植水生和湿生植物。

老墙
生态绿化的缺点是没有改变墙体的透水性,水陆交接区的生态功能难以发挥。


对于宽阔河道硬质边坡生态化改造,可拆除原有墙面,重构建上述石笼护坡,在
保证护岸防洪能力的同时,有效改善边坡的透水性。

2结语
利用土质堤防防治洪水灾害,是江河湖泊整治过程中采取的最主要措施之一。

传统的护岸主要关注工程构造安全性及耐久性,多采取单调的混凝土、浆砌石等传统硬质材料,却忽略了河岸生态功能。

目前我国现行的城市防洪工程设计规范并未对护岸提出明确的生态要求。

传统的硬质护岸将导致生态结构失衡,生态系统退化,水体的自净能力降低。

参考文献
[1]黄小鹏,谢军.河道整治中常用生态护岸类型[J].水运工程,2017(11):109-113.
[2]覃贵赟.生态水利设计理念在河道治理中的应用[J].居舍,2017(30):144.
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