時間：2011-07-07來源：
摘要：傳統(tǒng)形式的護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，但卻會對生態(tài)環(huán)境及城鎮(zhèn)居民的生存環(huán)境帶來不良影響。城鎮(zhèn)河道生態(tài)護坡在具有水利工程效益的同時兼顧生態(tài)效益。生態(tài)護坡作為適應時代的產(chǎn)物，不僅要滿足人們對“綠色”的需求，而且要切實保障城鎮(zhèn)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康。
關鍵詞：生態(tài)護坡；水利工程效益；生態(tài)效益；生態(tài)系統(tǒng)
傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)河道護坡主要有漿砌或干砌塊石護坡、現(xiàn)澆混凝土護坡、預制混凝土塊體護坡、模袋混凝土護坡等純工程的防護形式，這些傳統(tǒng)形式的護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，但是卻較少考慮對生態(tài)環(huán)境及居民生存環(huán)境等的影響。在降雨強度高、巖土易風化的地區(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，從而導致滑坡，嚴重影響了河道的正常運行。隨著人類社會的不斷發(fā)展以及人們對生態(tài)環(huán)境保護意識的增強，逐漸意識到了這種單一的護坡工程給生態(tài)環(huán)境帶來的不良影響，生態(tài)護坡技術(shù)應運而生。力求河道在發(fā)揮水利工程功效的同時融入城市園林景觀、生態(tài)環(huán)保、建筑藝術(shù)等元素。因此社會相關人士對生態(tài)護坡技術(shù)廣泛關注，并進行了一系列較深入的研究與探索。
一、城鎮(zhèn)河道生態(tài)護坡的概念、內(nèi)涵及作用機理
（一）城鎮(zhèn)河道生態(tài)護坡的概念
近年來，生態(tài)護坡技術(shù)得到了廣泛的關注，國內(nèi)外學者對生態(tài)護坡有許多定義，但是對于生態(tài)護坡的概念并沒有一致的說法，大多關注于形式上的簡單描述，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)護坡。
真正意義上的生態(tài)護坡是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，它不僅包括植物，還應包括動物及微生物，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，具有很強的動態(tài)性；真正意義上的生態(tài)護坡應該是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎上，以營造邊坡的生物多樣性為目標，在水——土——生物之間，形成物質(zhì)、信息、能量的循環(huán)體系，通過良性的循環(huán)，進行自我組織和自我修復，使護坡不僅具有景觀效果，還能修復污染的河流水體，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)護坡的內(nèi)涵
城鎮(zhèn)河道生態(tài)護坡的內(nèi)涵包括兩個方面，首先護坡要具有水利工程效益，滿足防洪抗沖標準，構(gòu)建透水透氣且適合植物生長的環(huán)境；其次要兼顧生態(tài)效益，建立良性的河道護坡生態(tài)系統(tǒng)。在設計生態(tài)護坡的時候，要因地制宜，適合當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，保護與節(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)護坡的作用機理
城鎮(zhèn)河道生態(tài)護坡技術(shù)是基于生態(tài)工程學、工程力學、植物學、水力學等學科的基本原理，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)功能的護坡系統(tǒng)。
生態(tài)護坡的主要作用機理是根系的力學效應和莖葉的水文效應。
地下廣布的草本類根系及木本類水平根系縱橫交錯，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)成為土與草根的復合材料，草根可視為帶預應力的三維加筋材料；木本植物垂直根系的主根粗壯，扎入土層較深，垂直深根穿過邊坡的軟弱層或滑動面，以錨固與樁側(cè)阻的方式對邊坡起到加固作用，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系，植物通過吸收和蒸騰坡體內(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，減少或防止降雨對地面的直接撞擊濺蝕；地表徑流會帶走已被滴濺分離的土粒，進一步引起片蝕、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)護坡的主要形式及其適用性
（一）植物護坡
植物發(fā)達的根系能夠很好地保持水土，利用其進行護坡固土，在防止水土流失的同時滿足人們對生態(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?shù)厍闆r，適宜選種，以適應當?shù)貧夂驐l件，將植被和護坡的模式結(jié)合起來綜合考慮，靈活把握。
植物護坡使用于城鎮(zhèn)河道時，護坡易被雨沖刷形成深溝，護坡效果差，影響景觀，長期浸泡在水下、行洪流速超過3m/s 的土堤迎水面坡和防洪重點地段（如河流彎道）不適宜植草護坡。
（二）三維植被網(wǎng)護坡
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)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術(shù)。
與上述植物護坡相比，這種護坡形式能夠更好地抑制雨水沖刷，防止水土流失，但是當應用于堤防迎水坡面時，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，但仍難以長時間抵御較大洪水侵襲。
（三）植被型生態(tài)混凝土護坡
植物型生態(tài)混凝土起源于日本，后推廣于河道護坡方面。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。保水材料以有機質(zhì)保水劑為主，并摻入無機保水劑混合使用，為植物提供必需的水分。表層土鋪設于多孔混凝土表面，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，防止草生長初期混凝土表面過熱。
在城鎮(zhèn)河道護坡或護岸結(jié)構(gòu)中可以利用生態(tài)混凝土預制塊體進行鋪設，或直接作為護坡結(jié)構(gòu)，既實現(xiàn)了混凝土護坡，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)護坡作用價值的探討
生態(tài)護坡由于表面覆蓋植被，水流速度會減緩，生態(tài)護坡的河道行洪能力明顯低于傳統(tǒng)護坡河道，而且目前城鎮(zhèn)河道在水源不足時，流速也較低，此時防止水土流失的功能基本喪失。生態(tài)護坡特性決定了它沒有很高的強度，保持邊坡穩(wěn)定的能力有限，為提高生態(tài)護坡的強度，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)河道水動力特性，并通過自然選擇或人工干涉清除部分阻水植物，增強河道行洪能力，并盡力解決水源不足情況。
生態(tài)護坡在解決河道污染方面作用并不大，盡管人們最初的構(gòu)想是實現(xiàn)河道凈化。城鎮(zhèn)河流污染主要來自城市污水排放、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)國家都面臨的水環(huán)境問題，但是僅依靠生態(tài)措施來減緩或消除水污染情況似乎難以實現(xiàn)，因此不能為了采用新概念的城鎮(zhèn)河道生態(tài)護坡，而夸大具有生態(tài)護坡的河道的自凈能力。
植物生長和生態(tài)恢復需要一定的周期，而工程建設一般工期較短，某些建設單位為了滿足工程驗收評價時的效果，對植被演替規(guī)律認識不足，并且進行一些不符甚至違背自然規(guī)律的設計，使得建成的生態(tài)系統(tǒng)相當脆弱，加之后期缺乏人員維護，從而達不到預期效果。
四、結(jié)語
生態(tài)護坡作為適應時代的產(chǎn)物，不僅要滿足人們對“綠色”的要求，而且要切實地保障城鎮(zhèn)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康。這正是需要研究者著眼于實際，分析影響河岸植物生長的物理因素和生物因素并對其進行影響評價，以研究出更好的生態(tài)護坡材料，與此同時改善河道斷面結(jié)構(gòu)和護坡結(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)護坡的概念、內(nèi)涵及作用機理，介紹了植物護坡、三維植被網(wǎng)護坡、植被型生態(tài)混凝土護坡等三種生態(tài)護坡主要形式及其適用性，并對生態(tài)護坡作用價值進行了探討。我國河道生態(tài)護坡的研究尚處在初級階段，隨著城市化進程的加快，我國城市水利向環(huán)境水利和生態(tài)水利的轉(zhuǎn)化指日可待。
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