生態(tài)護(hù)坡在防洪工程中的應(yīng)用
2012-10-08 來源：作者：李國良 張偉東 楊立東 來源：中國論文網(wǎng)
生態(tài)護(hù)坡包含護(hù)坡和生態(tài)兩方面，其具體內(nèi)涵為：在滿足行洪排澇要求的基礎(chǔ)上，保證岸坡穩(wěn)定，防止水土流失；它是一個(gè)開放式的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)，不斷與周圍生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)交換；它是一個(gè)動(dòng)力式的系統(tǒng)，水流對岸坡有沖刷作用，岸坡對水流有阻滯作用，岸坡生態(tài)系統(tǒng)是地表水與淺層地下水交換的媒介；生態(tài)護(hù)坡是整個(gè)河道生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，與其他生態(tài)系統(tǒng)之間是相互協(xié)調(diào)、協(xié)同發(fā)展的，其生態(tài)功能好壞直接影響其他生態(tài)子系統(tǒng)功能的發(fā)揮；生態(tài)護(hù)坡是可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)。
1、生態(tài)護(hù)坡的發(fā)展趨勢
隨著人們對生態(tài)環(huán)境及保護(hù)問題在各個(gè)方面越來越重視，追求人與自然和諧共處理念的提高，人工建設(shè)或修復(fù)的自然型生態(tài)河道越來越受到推崇。它以保護(hù)和創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀為前提，在具有一定強(qiáng)度、安全性和耐久性的同時(shí)，充分考慮了生態(tài)效果，把受人類干擾和破壞的河道修復(fù)成為水體與土體、水體與生物相互涵養(yǎng)，適合生物生長的近自然狀況的河道。而河岸是水陸交錯(cuò)帶，在調(diào)節(jié)氣候、保持水土、防洪方面具有重要的功能。健康的河岸生態(tài)系統(tǒng)能使物質(zhì)通過其界面區(qū)的速度和形式保持適當(dāng)，從而使陸地加強(qiáng)了“水土保持”，水體防止了“富營養(yǎng)化”的出現(xiàn)。河道生態(tài)護(hù)坡的目標(biāo)就是為了重建受破壞的河岸生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)固坡、截污等生態(tài)功能。
多自然型河流建設(shè)方法是目前國際上比較流行的一種河道環(huán)境綜和整治的新方法，它把水邊作為多種生物生息空間的核心，并把河流建設(shè)成盡量接近于自然的狀態(tài)。在建設(shè)多自然型河流中，重點(diǎn)是努力創(chuàng)造出具有豐富自然的并具有魅力的水邊環(huán)境。在河道整治的各種方法中，應(yīng)從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)優(yōu)先采用生物材料法，其次采用混合方法，即采用植物與木材或石料合用，最后才考慮剛性材料方法，即采用木材、石料和混凝土。
2、生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)
生態(tài)河道中的植物護(hù)坡，就是采用有生命力植物的根、莖（枝）或整體作為結(jié)構(gòu)的主體元素，按一定方式和方向排列，扦插、種植或掩埋在邊坡的不同位置，在植物群落生長和建群過程中加固和穩(wěn)定邊坡，控制水土流失和實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)。例如，植物根系能提高土壤的剪切力，增強(qiáng)土體的粘附力，從而使土壤結(jié)構(gòu)趨于堅(jiān)固和穩(wěn)定。坡面植物可以截留降雨，延滯徑流，調(diào)節(jié)土壤濕度，減少風(fēng)力對土壤表面的影響；植物的根、莖、葉等部位通過攔截、蒸發(fā)、蒸騰和存儲(chǔ)等方式促進(jìn)土壤水循環(huán)，調(diào)節(jié)近地面溫度和濕度，以促進(jìn)植物生長；坡面上不同植物群落交錯(cuò)和演替，提供并改善多種生境，恢復(fù)邊坡的生態(tài)功能和生物多樣性。
2.1生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計(jì)原則如下：
?。?）生態(tài)護(hù)坡應(yīng)滿足渠道功能和堤防的穩(wěn)定要求，并降低工程造價(jià)；
?。?）盡量減少剛性結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)護(hù)坡在視覺中“軟效果”，美化工程環(huán)境；
?。?）進(jìn)行水文分析，確定水位變幅范圍，結(jié)合植物調(diào)查結(jié)果，選擇合適的植物；
?。?）應(yīng)設(shè)置多孔性構(gòu)造，為生物提供一個(gè)安全的生長空間；
?。?）盡量采用自然的材料，避免二次環(huán)境污染；
?。?）布置時(shí)考慮人們的親水要求。
2.2栽種植物的選擇
在栽種植物以前，應(yīng)首先進(jìn)行工程區(qū)域的植被調(diào)查，然后根據(jù)植被調(diào)查結(jié)果，充分考慮到栽種植物與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)、景觀、安全性、地域適應(yīng)性及生態(tài)平衡的問題，并按以下條件進(jìn)行嚴(yán)格的選擇：
?。?）適合氣候、氣象條件的樹種；
?。?）土壤要求低；
?。?）原有品種；
?。?）抗病蟲害能力強(qiáng)，對周圍環(huán)境的危害性??；
?。?）壽命或者效果發(fā)揮時(shí)間長；
?。?）具有能夠美化環(huán)景的效果；
?。?）容易維護(hù)管理；
?。?）具有市場性。
3、生態(tài)護(hù)坡應(yīng)用
土壤生物工程是一種邊坡生物防護(hù)工程技術(shù)。這種技術(shù)在國外已經(jīng)發(fā)展了幾十年，用于公路邊坡、河道坡岸、海岸邊坡等各類邊坡的生態(tài)治理。這類護(hù)坡技術(shù)使用大量的可以迅速生長新根的本地木本植物，最常用的木本灌木和喬木如柳、楊、山茱萸等。利用這些存活的植物枝條扦插。土壤生物工程不同于普通的植草種樹之類的邊坡生物防護(hù)工程技術(shù)，它具有生物量大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、養(yǎng)護(hù)要求低、生境恢復(fù)快、施工簡單、費(fèi)用低廉、近自然等特征。該類技術(shù)一般運(yùn)用在土壤侵蝕較嚴(yán)重、土質(zhì)松散、景觀要求較低的郊區(qū)河段。
該技術(shù)運(yùn)用在坡岸生態(tài)問題比較簡單的坡岸。這類坡岸一般植被稀少，坡面存在一定程度的土壤侵蝕，水力學(xué)問題不大，沒有高強(qiáng)度的沖刷作用。蛟河市漂河鎮(zhèn)的青背河與黃松甸鎮(zhèn)的勝利河的具體方案為，正常水位以上的坡岸扦插5～6排，長度0.5m、直徑2～4cm的活性垂柳枝，株距約0.5m；坡頂植柳樹、楊樹，株距5m；坡面常水位以上扦插之間種植耐濕性強(qiáng)、固土能力強(qiáng)的草本植物，如苜蓿草等多年生草本植物，可以喂牲口、做肥料。此項(xiàng)技術(shù)方法已在蛟河市水?；匦」眉宜畮靿魏笞o(hù)坡中應(yīng)用多年，效果非常好?；钪ηげ彘L出的根系和枝葉，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，有效控制坡岸水土流失。利用活枝扦插作為建群種，可以快速恢復(fù)河道坡岸的植被，改善坡岸生境，為其它本地植物的恢復(fù)提供良好條件；與全系列生態(tài)護(hù)坡相結(jié)合，構(gòu)成完整的近自然的坡岸植被緩沖帶。
監(jiān)測結(jié)果表明，植物護(hù)坡的護(hù)坡植物生長良好，新生的枝葉和根系具有良好的護(hù)坡特性。尤其是土壤生物工程的垂柳枝形成先鋒群落，對河岸形成良好防護(hù)。在第1個(gè)生長季節(jié)內(nèi)，新生枝條的高度、蓋度、生長密度都達(dá)到較高水平，發(fā)揮著降雨截留、徑流延滯等水文效應(yīng)；新生根系形成龐大的地下根系網(wǎng)絡(luò)，具有固結(jié)土壤和支撐坡體的機(jī)械效應(yīng)。
4、生態(tài)護(hù)坡具有以下優(yōu)點(diǎn)：
?。?）克服了原漿砌塊石護(hù)坡的呆板和生硬，使工程與自然統(tǒng)一；
?。?）利用不同季節(jié)的植物的形狀和顏色，可大大改善工程環(huán)境；
（3）避免采用非自然的材料，避免了二次環(huán)境污染；
?。?）生態(tài)護(hù)坡滿足了人們的親水要求；
（5）因設(shè)置了多孔性構(gòu)造，對生物的生長和水質(zhì)起到了保護(hù)作用；
?。?）工程造價(jià)相對較低。
5、結(jié)語
由于植物護(hù)坡的技術(shù)方法簡單，造價(jià)便宜，效果明顯，可以大規(guī)模在我我市丘陵山區(qū)的中小河流治理、土壤侵蝕和水土保持上廣泛應(yīng)用，對其他類似地區(qū)可起到借鑒作用。特別是一些經(jīng)濟(jì)落后資金比較緊張鄉(xiāng)鎮(zhèn)街更顯適用。應(yīng)用土壤生物工程的方法和當(dāng)?shù)氐闹参镔Y源對這些地區(qū)的各類邊坡（山地斜坡、江河湖庫堤岸等）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加固、水土流失控制和生態(tài)修復(fù)，可在很大程度上改善這些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
