■章宇璟 ■海南大學,江蘇 南京 210009
隨著社會經濟的不斷發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,卻帶來了愈發(fā)嚴重的環(huán)境污染問題。在可持續(xù)發(fā)展被提出除的今天,人們越來越重視環(huán)境問題,尤其是受到嚴重污染的水環(huán)境。因此,為有效治理和保護水環(huán)境,以“尊重自然,恢復自然”為理念的生態(tài)護坡孕育而生。
傳統護坡在設計過程中,往往只注重安全和經濟的原則,而忽略了生態(tài)的影響,生態(tài)護坡則在保證安全和經濟的同時,將生態(tài)的影響考慮進去。
傳統護坡通常采用水泥、混凝土、砂石骨料等作為筑坡材料,在設計傳統護坡時,大多考慮力學、工程學等方面的因素,用來保證護坡的穩(wěn)定性、安全性和經濟效益。
根據護坡的功能可將傳統護坡分為以下兩種:(1)僅考慮抗風化、抗沖刷的護坡。該護坡的缺點是無法承受來自側向的土壓力,因此,適用范圍有限,僅適用于邊坡平緩、穩(wěn)定不動的地段。(2)提供抗滑力的擋土護坡,可分為柔性自重式護坡、剛性自重式護坡和錨拉式護坡。雖然這些護坡具有護坡能力強、結構穩(wěn)定等優(yōu)點,但適用范圍有限,且對當地植被、水環(huán)境和物種多樣性破壞較大,與國家可持續(xù)發(fā)展的方針相違背。因此,在當代的護坡設計中,越來越少的使用傳統護坡。
生態(tài)護坡是在新時代背景下、在可持續(xù)發(fā)展被提出的今天,人們環(huán)保意識加強的必然產物,是一種新型環(huán)保的護坡方式。生態(tài)護坡在設計時,不僅僅運用了傳統護坡所運用的力學、工程學,更加入了植物學等多種生態(tài)學科,使之形成了一種以植物為主,同時與工程學、力學等傳統學科相結合的新型生態(tài)護坡技術。生態(tài)護坡進行坡面保護和侵蝕控制的主要方式是運用栽植植被的方法,其前提是要保護當地自然環(huán)境且注意與周圍景觀相協調。使護坡在保持穩(wěn)定性和安全性的同時,注重生態(tài)環(huán)境的和諧。
傳統護坡只考慮了岸坡在物理意義上的穩(wěn)定,卻忽略了岸坡周圍水生、陸生生物的生存環(huán)境,生態(tài)環(huán)境的回復與發(fā)展以及與周圍景觀的協調。傳統護坡僅僅考慮了護坡的力學穩(wěn)定性,生態(tài)護坡卻在保證安全和穩(wěn)定性的同時注重了生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)護坡在保證傳統護坡所能滿足安全和穩(wěn)定的同時,對護坡技術進行充分改進,實在生態(tài)環(huán)境日益得到重視的大背景下的必然產物。傳統護坡是不能滿足人們對可持續(xù)發(fā)展的需求,而生態(tài)護坡的出現,在擁有傳統護坡安全穩(wěn)定的同時,運用新材料,繼承并發(fā)揚了傳統護坡在工程穩(wěn)定方面的積極意義。用新型環(huán)保材料改進了傳統的護坡方式,使得人與自然能夠更好的和諧相處,保護物種的多樣性。所以,生態(tài)護坡的基礎是傳統護坡,而生態(tài)護坡又是傳統護坡的升華和更好體現。在當今社會,傳統護坡向生態(tài)護坡的轉變是護坡發(fā)展的必然趨勢。然而,生態(tài)護坡與傳統護坡并非對立。生態(tài)護坡較傳統護坡有富有生機、與周圍景觀相協調等優(yōu)點。生態(tài)護坡是開放的系統,能夠保證生物和物種的多樣性,保護原有自然環(huán)境。生態(tài)護坡多為天然的環(huán)保類型材料,對環(huán)境污染小。傳統護坡大多為砌石護坡,原材料通常為水泥、混凝土等。砌石在大自然中隨時間推移,與大自然達到新的平衡,傳統護坡上也會有植被生長,同樣具備生態(tài)護坡的特征。傳統護坡在自然環(huán)境下隨時間的推移,建立新的平衡,這是自然的規(guī)律。
隨著經濟社會的發(fā)展,一些在保證護坡安全穩(wěn)定前提下,能減少水環(huán)境污染、與自然景觀相適應且能保護生態(tài)物種多樣性的的新型護坡不斷出現,研究也不斷深入。
生態(tài)護坡不等于景觀護坡,受水位影響,護的基礎功能是抵御洪水,其他功能都是在滿足防洪的基礎上提出來的。滿足生態(tài)需求是在滿足其防洪的主導功能上的附屬功能。
生態(tài)護坡并不是很多人所理解的岸坡上種植的植物。生態(tài)護坡是一個涉及范圍很廣的含義,它代表的是一個系統。生態(tài)護坡包含兩方面含義:首先是護坡,其次是生態(tài)。生態(tài)護坡的具體內涵是:防洪排澇是基礎功能,在滿足基礎功能的前提下,才能夠保證岸坡的穩(wěn)定性和安全性:第二,生態(tài)護坡是開放的系統,生態(tài)護坡中的動植物與周圍生物不斷進行各種物質交換和能量交換,共同維持生態(tài)系統的平衡;第三,生態(tài)護坡是動態(tài)平衡的系統,生態(tài)護坡不僅包括植物,同樣還包括各種植物微生物等,系統內有復雜的生物圈和食物鏈,保持系統的動態(tài)平衡;第四,生態(tài)護坡是動力式系統,水流對護坡有沖刷作用,護坡對水流有阻礙作用,它們之間相互作用,保持穩(wěn)定;第五,生態(tài)系統是可持續(xù)發(fā)展的系統,生態(tài)護坡系統與其他生態(tài)系統相互作用,協調發(fā)展,共同維持整個生態(tài)系統的平衡和可持續(xù)發(fā)展。
隨著科學技術的不斷發(fā)展,新型材料和新型技術越來越多的用在河道護坡中。在國內外,各種新型材料和技術的發(fā)展,如水利噴播植草技術、植被草、植被型生態(tài)混凝土等,必將促進生態(tài)護坡技術的快速發(fā)展。
堤防、河道護坡是在眾多防洪工程中必將建設的基礎工程設施,運用新型材料、新型技術建立的以防洪為基礎、同時兼顧生態(tài)保護的護坡形式,是水利工程設計和防洪建設中需要不斷研究的重要課題。同時,生態(tài)護坡的發(fā)展符合我國自然條件和經濟發(fā)展。
在當今社會,人們對環(huán)境的要求逐漸提高,然而生態(tài)環(huán)境逐漸受到破壞,水環(huán)境污染尤其嚴重。為減小水環(huán)境污染,保護生態(tài)環(huán)境且與自然盡管相協調的新型生態(tài)護坡孕育而生。生態(tài)護坡是當今社會環(huán)境下,保證防洪發(fā)展的必然趨勢,因此,越來越多的人開始研究生態(tài)護坡。
當今社會,資源匱乏的現象十分嚴重,許多物資都面臨嚴重短缺,因此,人們更加注重對有限資源的優(yōu)化配置,建設出資源節(jié)約型生態(tài)護坡。
3.2.1 關注項目的可行性問題
對于建設好的混凝土工程,應盡量降低拆除現象的發(fā)生,很多情況下可以用其他方式來代替。對于邊坡土質有較強抗沖刷能力的河段、河漫灘相較于河岸較為平緩的河段、遭遇設計洪水年也未發(fā)生險情的河段等。然而,混凝土硬化對項目本身是有可取性的,能使護坡更好的與周圍環(huán)境相融合。因此,我們應當結合當地的具體情況,將工程方式與其他措施融合起來。在進行生態(tài)護坡建設之前,要進行嚴格的可行性分析,才能更好的實現資源節(jié)約、經濟發(fā)展的目標。
3.2.2 要不斷創(chuàng)新思維模式
要真正做到優(yōu)化資源,必須擁有創(chuàng)新性思維。首先要降低不可再生資源的利用,其次要注重護坡的成本和壽命。第一,盡可能多使用天然材料來代替混凝土的使用?;炷令A制塊護坡與其他種類護坡相比最顯著的是持久性能。常見的護坡損壞有脫落和滑動,除侵蝕問題,混凝土預制塊護坡的其他破壞類型并無明顯差異,按照正常護理即可。第二,提高預制混凝土構件的強度。在很多平原地區(qū),沒有高山條件可以就地開采骨料,只能使用預制混凝土構件,因此,預制混凝土構件一定要有足夠的強度。第三,激發(fā)創(chuàng)新性思維,重視科技創(chuàng)新。護坡是在眾多水利工程中都要用到基礎設施性質的工程,若大量購買國外先進產品,十分不經濟。因此,我們要激發(fā)創(chuàng)新性思維,開發(fā)出具有自主知識產權的既能保證工程安全性穩(wěn)定性,又能保護生態(tài)環(huán)境的新一代護坡產品。
生態(tài)護坡是符合我國國情,符合可持續(xù)發(fā)展理念的防洪工程。生態(tài)護坡是一個仍然有待研究的重要課題,加大對生態(tài)護坡的科技投入,將生態(tài)護坡功能與防御洪水和安全穩(wěn)定性同等考慮,在滿足護坡防洪排澇、安全穩(wěn)定的主要功能的前提下,注重生態(tài)因素,保護生態(tài)多樣性和環(huán)境景觀美觀性。防洪工程生態(tài)護坡的工程建設,應樹立“尊重自然,恢復自然”的理念,使護坡與周圍景物相協調,實現可持續(xù)發(fā)展。
[1]譚冬梅.對傳統護坡和生態(tài)護坡的比較分析.科技創(chuàng)新與應用,2012.
[2]宗恒水.防洪項目的生態(tài)護坡工程要點.中國新技術新產品,2012.
[3]杜志遠.淺談三種生態(tài)護坡技術.中國新技術新產品,2011.