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摘要：傳統(tǒng)形式的護(hù)坡工程在保持河道岸坡穩(wěn)定、防止水土流失及滿足行洪排澇功能等方面頗有成效，但卻會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境及城鎮(zhèn)居民的生存環(huán)境帶來(lái)不良影響。城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡在具有水利工程效益的同時(shí)兼顧生態(tài)效益。生態(tài)護(hù)坡作為適應(yīng)時(shí)代的產(chǎn)物，不僅要滿足人們對(duì)“綠色”的需求，而且要切實(shí)保障城鎮(zhèn)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康。

關(guān)鍵詞：生態(tài)護(hù)坡；水利工程效益；生態(tài)效益；生態(tài)系統(tǒng)

傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)河道護(hù)坡主要有漿砌或干砌塊石護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡、預(yù)制混凝土塊體護(hù)坡、模袋混凝土護(hù)坡等純工程的防護(hù)形式，這些傳統(tǒng)形式的護(hù)坡工程雖然在保持河道岸坡穩(wěn)定、防止水土流失及滿足河道行洪排澇功能等方面頗有成效，但是卻較少考慮對(duì)生態(tài)環(huán)境及居民生存環(huán)境等的影響。在降雨強(qiáng)度高、巖土易風(fēng)化的地區(qū)很難保證工程材料與邊坡體兼容，工程結(jié)構(gòu)很容易被架空，從而導(dǎo)致滑坡，嚴(yán)重影響了河道的正常運(yùn)行。隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展以及人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，逐漸意識(shí)到了這種單一的護(hù)坡工程給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的不良影響，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。力求河道在發(fā)揮水利工程功效的同時(shí)融入城市園林景觀、生態(tài)環(huán)保、建筑藝術(shù)等元素。因此社會(huì)相關(guān)人士對(duì)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)廣泛關(guān)注，并進(jìn)行了一系列較深入的研究與探索。

一、城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡的概念、內(nèi)涵及作用機(jī)理

（一）城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡的概念

近年來(lái)，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生態(tài)護(hù)坡有許多定義，但是對(duì)于生態(tài)護(hù)坡的概念并沒(méi)有一致的說(shuō)法，大多關(guān)注于形式上的簡(jiǎn)單描述，雖然帶有一定的生態(tài)色彩，卻不能稱為真正意義上的生態(tài)護(hù)坡。

真正意義上的生態(tài)護(hù)坡是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，它不僅包括植物，還應(yīng)包括動(dòng)物及微生物，系統(tǒng)內(nèi)部之間以及系統(tǒng)與相鄰系統(tǒng)間均發(fā)生著物質(zhì)、能量和信息的交換，具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性；真正意義上的生態(tài)護(hù)坡應(yīng)該是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，以營(yíng)造邊坡的生物多樣性為目標(biāo)，在水——土——生物之間，形成物質(zhì)、信息、能量的循環(huán)體系，通過(guò)良性的循環(huán)，進(jìn)行自我組織和自我修復(fù)，使護(hù)坡不僅具有景觀效果，還能修復(fù)污染的河流水體，提高河流的自凈能力，從而為城鎮(zhèn)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康提供保障。

（二）城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡的內(nèi)涵

城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡的內(nèi)涵包括兩個(gè)方面，首先護(hù)坡要具有水利工程效益，滿足防洪抗沖標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建透水透氣且適合植物生長(zhǎng)的環(huán)境；其次要兼顧生態(tài)效益，建立良性的河道護(hù)坡生態(tài)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)生態(tài)護(hù)坡的時(shí)候，要因地制宜，適合當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，保護(hù)與節(jié)約自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量資源，盡量還原自然原貌。

（三）城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡的作用機(jī)理

城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)是基于生態(tài)工程學(xué)、工程力學(xué)、植物學(xué)、水力學(xué)等學(xué)科的基本原理，利用活性植被材料，結(jié)合其他工程材料在邊坡上構(gòu)建具有生態(tài)功能的護(hù)坡系統(tǒng)。

生態(tài)護(hù)坡的主要作用機(jī)理是根系的力學(xué)效應(yīng)和莖葉的水文效應(yīng)。

地下廣布的草本類根系及木本類水平根系縱橫交錯(cuò)，增大了土體的固著和結(jié)持力，使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與草根的復(fù)合材料，草根可視為帶預(yù)應(yīng)力的三維加筋材料；木本植物垂直根系的主根粗壯，扎入土層較深，垂直深根穿過(guò)邊坡的軟弱層或滑動(dòng)面，以錨固與樁側(cè)阻的方式對(duì)邊坡起到加固作用，其作用類似于錨桿或抗滑樁。

降雨是誘發(fā)滑坡的重要因素之一，邊坡失穩(wěn)與坡體水壓力的大小有著密切關(guān)系，植物通過(guò)吸收和蒸騰坡體內(nèi)水分，降低土體的孔隙水壓力，增加土體吸力，提高土體的抗剪強(qiáng)度，有利于邊坡體穩(wěn)定；植被能夠攔截高速下落的雨滴，減少或防止降雨對(duì)地面的直接撞擊濺蝕；地表徑流會(huì)帶走已被滴濺分離的土粒，進(jìn)一步引起片蝕、溝蝕，植被能夠抑制地表徑流的這種沖刷作用。

二、城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡的主要形式及其適用性

（一）植物護(hù)坡

植物發(fā)達(dá)的根系能夠很好地保持水土，利用其進(jìn)行護(hù)坡固土，在防止水土流失的同時(shí)滿足人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的需求。著眼于固土植物的選擇，需要根據(jù)岸坡當(dāng)?shù)厍闆r，適宜選種，以適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，將植被和護(hù)坡的模式結(jié)合起來(lái)綜合考慮，靈活把握。

植物護(hù)坡使用于城鎮(zhèn)河道時(shí)，護(hù)坡易被雨沖刷形成深溝，護(hù)坡效果差，影響景觀，長(zhǎng)期浸泡在水下、行洪流速超過(guò)3m/s 的土堤迎水面坡和防洪重點(diǎn)地段（如河流彎道）不適宜植草護(hù)坡。

（二）三維植被網(wǎng)護(hù)坡

它主要是利用活性植物并結(jié)合土工合成材料，在坡面構(gòu)建一個(gè)具有自身生長(zhǎng)能力的防護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)植物的生長(zhǎng)對(duì)邊坡進(jìn)行加固的一門新技術(shù)。

與上述植物護(hù)坡相比，這種護(hù)坡形式能夠更好地抑制雨水沖刷，防止水土流失，但是當(dāng)應(yīng)用于堤防迎水坡面時(shí)，功能略顯不足。盡管有用混凝土、石籠做鋪墊外框以增加其坡面穩(wěn)定性，但仍難以長(zhǎng)時(shí)間抵御較大洪水侵襲。

（三）植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡

植物型生態(tài)混凝土起源于日本，后推廣于河道護(hù)坡方面。其由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細(xì)摻和料組成，是植被型生態(tài)混凝土的骨架。保水材料以有機(jī)質(zhì)保水劑為主，并摻入無(wú)機(jī)保水劑混合使用，為植物提供必需的水分。表層土鋪設(shè)于多孔混凝土表面，形成植被發(fā)芽的空間，減少土中水蒸發(fā)，提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分，防止草生長(zhǎng)初期混凝土表面過(guò)熱。

在城鎮(zhèn)河道護(hù)坡或護(hù)岸結(jié)構(gòu)中可以利用生態(tài)混凝土預(yù)制塊體進(jìn)行鋪設(shè)，或直接作為護(hù)坡結(jié)構(gòu)，既實(shí)現(xiàn)了混凝土護(hù)坡，又能在坡上種植花草，美化環(huán)境，使硬化和綠化完美結(jié)合。植被型生態(tài)混凝土具有較好的抗沖刷性能，上面的覆草具有緩沖性能，由于草根的“錨固”作用，抗滑力增加，草生根后，草、土、混凝土形成一體，更加提高了堤防邊坡的穩(wěn)定性。

三、城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡作用價(jià)值的探討

生態(tài)護(hù)坡由于表面覆蓋植被，水流速度會(huì)減緩，生態(tài)護(hù)坡的河道行洪能力明顯低于傳統(tǒng)護(hù)坡河道，而且目前城鎮(zhèn)河道在水源不足時(shí)，流速也較低，此時(shí)防止水土流失的功能基本喪失。生態(tài)護(hù)坡特性決定了它沒(méi)有很高的強(qiáng)度，保持邊坡穩(wěn)定的能力有限，為提高生態(tài)護(hù)坡的強(qiáng)度，要輔以其他工程措施，或者利用水力調(diào)度的方式提高城鎮(zhèn)河道水動(dòng)力特性，并通過(guò)自然選擇或人工干涉清除部分阻水植物，增強(qiáng)河道行洪能力，并盡力解決水源不足情況。

生態(tài)護(hù)坡在解決河道污染方面作用并不大，盡管人們最初的構(gòu)想是實(shí)現(xiàn)河道凈化。城鎮(zhèn)河流污染主要來(lái)自城市污水排放、農(nóng)田化肥農(nóng)藥隨雨水流入以及大氣造成的酸雨。河流污染是大多數(shù)國(guó)家都面臨的水環(huán)境問(wèn)題，但是僅依靠生態(tài)措施來(lái)減緩或消除水污染情況似乎難以實(shí)現(xiàn)，因此不能為了采用新概念的城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡，而夸大具有生態(tài)護(hù)坡的河道的自凈能力。

植物生長(zhǎng)和生態(tài)恢復(fù)需要一定的周期，而工程建設(shè)一般工期較短，某些建設(shè)單位為了滿足工程驗(yàn)收評(píng)價(jià)時(shí)的效果，對(duì)植被演替規(guī)律認(rèn)識(shí)不足，并且進(jìn)行一些不符甚至違背自然規(guī)律的設(shè)計(jì)，使得建成的生態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)脆弱，加之后期缺乏人員維護(hù)，從而達(dá)不到預(yù)期效果。

四、結(jié)語(yǔ)

生態(tài)護(hù)坡作為適應(yīng)時(shí)代的產(chǎn)物，不僅要滿足人們對(duì)“綠色”的要求，而且要切實(shí)地保障城鎮(zhèn)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康。這正是需要研究者著眼于實(shí)際，分析影響河岸植物生長(zhǎng)的物理因素和生物因素并對(duì)其進(jìn)行影響評(píng)價(jià)，以研究出更好的生態(tài)護(hù)坡材料，與此同時(shí)改善河道斷面結(jié)構(gòu)和護(hù)坡結(jié)構(gòu)等，促使城鎮(zhèn)河道完整生態(tài)系統(tǒng)的形成。

本文闡述了生態(tài)護(hù)坡的概念、內(nèi)涵及作用機(jī)理，介紹了植物護(hù)坡、三維植被網(wǎng)護(hù)坡、植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡等三種生態(tài)護(hù)坡主要形式及其適用性，并對(duì)生態(tài)護(hù)坡作用價(jià)值進(jìn)行了探討。我國(guó)河道生態(tài)護(hù)坡的研究尚處在初級(jí)階段，隨著城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)城市水利向環(huán)境水利和生態(tài)水利的轉(zhuǎn)化指日可待。

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