時間：2011-07-08來源：
摘要：傳統形式的護坡工程在保持河道岸坡穩定、防止水土流失及滿足行洪排澇功能等方面頗有成效，但卻會對生態環境及城鎮居民的生存環境帶來不良影響。城鎮河道生態護坡在具有水利工程效益的同時兼顧生態效益。生態護坡作為適應時代的產物，不僅要滿足人們對“綠色”的需求，而且要切實保障城鎮河流生態系統的健康。
關鍵詞：生態護坡；水利工程效益；生態效益；生態系統
傳統的城鎮河道護坡主要有漿砌或干砌塊石護坡、現澆混凝土護坡、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，這些傳統形式的護坡工程雖然在保持河道岸坡穩定、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環境及居民生存環境等的影響。在降雨強度高、巖土易風化的地區很難保證工程材料與邊坡體兼容，工程結構很容易被架空，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展以及人們對生態環境保護意識的增強，逐漸意識到了這種單一的護坡工程給生態環境帶來的不良影響，生態護坡技術應運而生。力求河道在發揮水利工程功效的同時融入城市園林景觀、生態環保、建筑藝術等元素。因此社會相關人士對生態護坡技術廣泛關注，并進行了一系列較深入的研究與探索。
一、城鎮河道生態護坡的概念、內涵及作用機理
（一）城鎮河道生態護坡的概念
近年來，生態護坡技術得到了廣泛的關注，國內外學者對生態護坡有許多定義，但是對于生態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色彩，卻不能稱為真正意義上的生態護坡。
真正意義上的生態護坡是一個完整的生態系統，它不僅包括植物，還應包括動物及微生物，系統內部之間以及系統與相鄰系統間均發生著物質、能量和信息的交換，具有很強的動態性；真正意義上的生態護坡應該是在保證邊坡穩定的基礎上，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、信息、能量的循環體系，通過良性的循環，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，從而為城鎮河流生態系統的健康提供保障。
（二）城鎮河道生態護坡的內涵
城鎮河道生態護坡的內涵包括兩個方面，首先護坡要具有水利工程效益，滿足防洪抗沖標準，構建透水透氣且適合植物生長的環境；其次要兼顧生態效益，建立良性的河道護坡生態系統。在設計生態護坡的時候，要因地制宜，適合當地的生態環境，保護與節約自然生態系統的物質和能量資源，盡量還原自然原貌。
（三）城鎮河道生態護坡的作用機理
城鎮河道生態護坡技術是基于生態工程學、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，結合其他工程材料在邊坡上構建具有生態功能的護坡系統。
生態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持力，使邊坡土體在其延伸范圍內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。
降雨是誘發滑坡的重要因素之一，邊坡失穩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、城鎮河道生態護坡的主要形式及其適用性
（一）植物護坡
植物發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環境的需求。著眼于固土植物的選擇，需要根據岸坡當地情況，適宜選種，以適應當地氣候條件，將植被和護坡的模式結合起來綜合考慮，靈活把握。
植物護坡使用于城鎮河道時，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）三維植被網護坡
它主要是利用活性植物并結合土工合成材料，在坡面構建一個具有自身生長能力的防護系統，通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術。
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定性，但仍難以長時間抵御較大洪水侵襲。
（三）植被型生態混凝土護坡
植物型生態混凝土起源于日本，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，是植被型生態混凝土的骨架。保水材料以有機質保水劑為主，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，形成植被發芽的空間，減少土中水蒸發，提供植被發芽初期的養分，防止草生長初期混凝土表面過熱。
在城鎮河道護坡或護岸結構中可以利用生態混凝土預制塊體進行鋪設，或直接作為護坡結構，既實現了混凝土護坡，又能在坡上種植花草，美化環境，使硬化和綠化完美結合。植被型生態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定性。
三、城鎮河道生態護坡作用價值的探討
生態護坡由于表面覆蓋植被，水流速度會減緩，生態護坡的河道行洪能力明顯低于傳統護坡河道，而且目前城鎮河道在水源不足時，流速也較低，此時防止水土流失的功能基本喪失。生態護坡特性決定了它沒有很高的強度，保持邊坡穩定的能力有限，為提高生態護坡的強度，要輔以其他工程措施，或者利用水力調度的方式提高城鎮河道水動力特性，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。
生態護坡在解決河道污染方面作用并不大，盡管人們最初的構想是實現河道凈化。城鎮河流污染主要來自城市污水排放、農田化肥農藥隨雨水流入以及大氣造成的酸雨。河流污染是大多數國家都面臨的水環境問題，但是僅依靠生態措施來減緩或消除水污染情況似乎難以實現，因此不能為了采用新概念的城鎮河道生態護坡，而夸大具有生態護坡的河道的自凈能力。
植物生長和生態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，對植被演替規律認識不足，并且進行一些不符甚至違背自然規律的設計，使得建成的生態系統相當脆弱，加之后期缺乏人員維護，從而達不到預期效果。
四、結語
生態護坡作為適應時代的產物，不僅要滿足人們對“綠色”的要求，而且要切實地保障城鎮河流生態系統的健康。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護坡材料，與此同時改善河道斷面結構和護坡結構等，促使城鎮河道完整生態系統的形成。
本文闡述了生態護坡的概念、內涵及作用機理，介紹了植物護坡、三維植被網護坡、植被型生態混凝土護坡等三種生態護坡主要形式及其適用性，并對生態護坡作用價值進行了探討。我國河道生態護坡的研究尚處在初級階段，隨著城市化進程的加快，我國城市水利向環境水利和生態水利的轉化指日可待。
參考文獻
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