文/黃尚琦 杭州藍(lán)天風(fēng)景建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江杭州 310012
分析河道生態(tài)護(hù)坡關(guān)鍵技術(shù)及其生態(tài)功能
文/黃尚琦 杭州藍(lán)天風(fēng)景建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江杭州 310012
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,城市河道環(huán)境問(wèn)題也受到廣泛的關(guān)注,城市河道環(huán)境污染所反映出的環(huán)境破壞問(wèn)題已經(jīng)成為社會(huì)的突出矛盾,不僅影響了城市市民飲用水的安全,還嚴(yán)重阻礙了城市的可持續(xù)發(fā)展。本文對(duì)河道生態(tài)護(hù)坡關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分類,隨后對(duì)河道生態(tài)修復(fù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概括,并對(duì)河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù);河道生態(tài)修復(fù);生態(tài)功能;發(fā)展方向
河道的設(shè)計(jì)不僅要考慮到與河兩岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)的問(wèn)題,還要從生態(tài)建設(shè)、文化建設(shè)、園林景觀等多方面進(jìn)行部署,使河道成為水綠相結(jié)合濱水環(huán)境,以滿足人們對(duì)良好生態(tài)環(huán)境的要求。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在建筑方面都引入了新技術(shù)、新材料,近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)外不斷研究生態(tài)保護(hù)領(lǐng)域的植被型生態(tài)混泥土等新技術(shù)、新材料,雖然其研發(fā)的初衷并非是用于河道生態(tài)護(hù)坡,但是對(duì)河道生態(tài)護(hù)坡具有較好的借鑒作用。
1.1 土木材料復(fù)合種植基護(hù)坡
土木材料復(fù)合種植基中的較為實(shí)用的是土工網(wǎng)墊固土種植基,固土網(wǎng)墊是一種穩(wěn)定的空間網(wǎng)點(diǎn),由于其柔韌性好、質(zhì)地疏松,因此有利于沙土的填充。植物的根系通過(guò)網(wǎng)孔生長(zhǎng),為植物根部的生長(zhǎng)提供穩(wěn)固的空間,所以更適合植物的生長(zhǎng)。固土網(wǎng)墊大都是由人工鋪設(shè)的,再通過(guò)草籽加水力噴草技術(shù)來(lái)進(jìn)行,因此這種護(hù)坡結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用[1]。
1.2 植物護(hù)坡
一些根系發(fā)達(dá)、堅(jiān)挺的植物更有助于固土保沙、防止水土流失。因此在城市河道維護(hù)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)地區(qū)氣候、濕度選擇耐寒、耐堿、抗逆能力強(qiáng)的植物種類。同時(shí)應(yīng)當(dāng)增加植物的種類,選擇多樣化種類的植物有助于提高植物群落內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)力,更有利于植物群落的發(fā)展。現(xiàn)階段,很多發(fā)達(dá)國(guó)家都采用水力噴播法進(jìn)行草坪種植,這種方法是全自動(dòng)化程度高,節(jié)省了人力物力;噴灑速度快、縮短工期;噴灑均勻,防止局域草坪噴灑過(guò)多或過(guò)少[2]。
1.3 植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡
植被型生態(tài)混凝土包括四個(gè)部分:多孔混凝土、肥料、保水材料、表層土層。多孔是植被型生態(tài)混凝土的主要框架,是由水泥和粗骨料混合而成;肥料是緩釋肥料,為植被型生態(tài)混凝土提供必要的韌性;保水材料以機(jī)質(zhì)保水劑為主,為植物提供必要的水分。多種植被草被固定在植被型生態(tài)混凝土上,作為河道護(hù)坡的結(jié)構(gòu),不僅實(shí)現(xiàn)了混凝土護(hù)坡,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了護(hù)坡綠化,將維持生態(tài)環(huán)境和美化環(huán)境的目標(biāo)有機(jī)結(jié)合在一起[3]。
從總體上來(lái)看,生態(tài)護(hù)坡的生態(tài)功能主要包括兩個(gè)方面,其最直接的生態(tài)功能是加固河岸,增強(qiáng)河岸的穩(wěn)定性,其產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響是維持河岸生態(tài)穩(wěn)定性、保持河流生態(tài)系統(tǒng)健康。對(duì)于已完成的河道生態(tài)護(hù)坡工程來(lái)說(shuō),要進(jìn)行為期三年的生態(tài)監(jiān)測(cè),對(duì)生態(tài)護(hù)坡工程的生態(tài)功能及變化進(jìn)行實(shí)施檢測(cè),以便對(duì)其功能進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估和完善的評(píng)價(jià),主要包括以下的監(jiān)測(cè)方法和指標(biāo):
(1)樣帶設(shè)置
隨機(jī)選取區(qū)域設(shè)置為“固定樣帶”,每種類型的生態(tài)護(hù)坡選取5-6個(gè)固定樣帶,樣帶寬度設(shè)置為1.0m,從坡頂延伸向常水位。在監(jiān)測(cè)期間對(duì)每條樣帶的坡頂、坡腰、常水位進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
(2)監(jiān)測(cè)頻率
在生態(tài)護(hù)坡植物種植完成的第一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)里,對(duì)固定樣帶每個(gè)月檢測(cè)一次,在剩余的兩個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)里每年監(jiān)測(cè)兩次,每次都在連續(xù)幾天晴天后進(jìn)行。
(3)植物的生長(zhǎng)狀況、凈生長(zhǎng)量
隨機(jī)選取植物對(duì)其新生枝條的密度、長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)定,隨后挖掘規(guī)定數(shù)量的整株護(hù)坡植物測(cè)量其根部長(zhǎng)度,并通過(guò)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定新生枝葉和根系的凈重。
(4)土地的緊實(shí)度、含水率、抗剪切強(qiáng)度
在每個(gè)固定樣帶設(shè)置30個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),在坡頂、坡腰、常水位分別10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在測(cè)量過(guò)程中為了減少人為對(duì)土壤的擾動(dòng),需要制定科學(xué)的測(cè)量順序,先監(jiān)測(cè)三個(gè)位置的土壤的含水率,然后用剪力測(cè)量?jī)x監(jiān)測(cè)土壤現(xiàn)場(chǎng)剪力,最后監(jiān)測(cè)地表以下約15cm處的土壤緊實(shí)度,用簡(jiǎn)易緊實(shí)度儀對(duì)土壤的緊實(shí)度進(jìn)行測(cè)定。
(5)河岸生物群落
選定植物物種多樣性、植物群落結(jié)構(gòu)、植物群落分布、河岸生態(tài)環(huán)境等指標(biāo)進(jìn)行分析。在固定樣帶中選取監(jiān)測(cè)土壤抗剪強(qiáng)度的位置,記錄每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的植物類型、高度、密度、覆蓋度等指標(biāo)結(jié)果。同理,還可以監(jiān)測(cè)樣帶內(nèi)動(dòng)物的種類、活動(dòng)情況、繁殖數(shù)量等。
縱觀近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外河道生態(tài)修復(fù)實(shí)踐可知,河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方向:
(1)生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)為主,人為干預(yù)為輔。生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)是較為理想的河道修復(fù),在修復(fù)過(guò)程中不會(huì)對(duì)河岸及周圍的環(huán)境產(chǎn)生任何不良影響,同時(shí)還有利于維持生態(tài)多樣性、美化環(huán)境,為城市增加活力,是今后河道修復(fù)的主要發(fā)展方向。
(2)三種生態(tài)修復(fù)技術(shù)相組合?,F(xiàn)階段我國(guó)的河道污染問(wèn)題原因復(fù)雜多樣,因此使用單一生物、化學(xué)、物理的修復(fù)手段無(wú)法徹底解決污染問(wèn)題,只有將三種生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的有機(jī)結(jié)合,制定合理的治理方案才能得到理想的效果。生物修復(fù)是利用水體中的微生物、植物、水生動(dòng)物等利用、降解和轉(zhuǎn)化水中的污染物,以達(dá)到凈化水體的效果;化學(xué)修復(fù)是根據(jù)河道中的污染物加入其他的化學(xué)物質(zhì)使二者發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將污染物分解或者生成中性物質(zhì);物理修復(fù)是通過(guò)人工打撈、機(jī)械除藻、引水沖淤等方式改善河道的底泥條件、撈出可見(jiàn)性的污染物。
(3)新型生態(tài)修復(fù)技術(shù)研發(fā)與推廣。新型生態(tài)修復(fù)技術(shù)是在傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)上,引入新材料、新方法形成的新型生態(tài)修復(fù)技術(shù),這個(gè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意要跳出河道修復(fù)的思維圈子,從生態(tài)環(huán)境的視域下學(xué)習(xí)環(huán)境保護(hù)的新思路。
綜上所述,城市河道污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻,如何協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步與環(huán)境的之間的關(guān)系,仍是一個(gè)有待解決的現(xiàn)實(shí)難題。目前,有關(guān)河道保護(hù)的研究逐漸增多,河岸在河道生態(tài)保護(hù)中發(fā)揮著不可或缺的作用,科學(xué)的河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)能夠使物質(zhì)以適當(dāng)?shù)乃俣群托问酵P(guān)界面區(qū),減少對(duì)水土的沖擊力,可以有效的避免水體“富營(yíng)養(yǎng)化”的現(xiàn)象。因此,今后應(yīng)當(dāng)加大對(duì)河道生態(tài)護(hù)坡關(guān)鍵技術(shù)的研究,加固河岸,增加河岸的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,維護(hù)河流生態(tài)健康,有效地控制河岸土壤的侵蝕,改善河岸的生態(tài)環(huán)境以提升周邊的生物多樣性。
[1]張蛟龍.河道生態(tài)護(hù)坡關(guān)鍵技術(shù)及生態(tài)功能[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2016,01:82-84.
[2]張瑛.河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)研究進(jìn)展及其在蘇南地區(qū)的應(yīng)用[J].污染防治技術(shù),2015,03:34-36+40.
[3]梁開(kāi)明,章家恩,趙本良,等.河流生態(tài)護(hù)岸研究進(jìn)展綜述[J].熱帶地理,2014,01:116-122+129.