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生态护坡技术在防洪工程中的发展前景

    防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施,通过技术创新来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡方式,是水利工程设计和防洪建设一大课题。下面以可持续发展的视野认识现代生态护坡工程,以创新发展的观点,就防洪工程生态护坡的发展谈几点认识。

  人类在与江河长期斗争的实践中,探索出一些适应当地自然条件的河工建筑物模式。堤防、河道防洪护坡工程也一样,同—河流的上游与下游、同一国家的北方与南方、发达国家与发展中国家都有所不同。在不同的时代,人们对堤防河道护坡的认识和要求也不相同,生态护坡就是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下而日益受到重视。

  我国20世纪90年代初出现了生态护坡的概念。1991年河道堤防管理部门开始注意到生态护坡。进入21世纪,随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重,特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,一些能减少水污染、与自然环境和景观相适应的新型护坡不断出现,对生态护坡的研究也不断深入。

  目前,我国开始试验推广的几种生态护坡主要有:植被护坡、土工材料复合种植基护坡、植被型生态混凝土护坡和水泥生态种植基护坡。我国生态护坡建设主要是模仿学习国外经验后自主开发产品,另外也部分引进国外先进产品。正确地把握生态护坡生长习性,并选择适合本地自然条件的类型,需要明确生态护坡的本质和特点。

  (一)生态护坡并非与传统护坡完全对立

  一部分生态护坡是在传统护坡基础上发展而来,尽管国内外还没有统一的定义,但与传统护坡的区别还是明显的:

  生态护坡较传统护坡更具有自然生机,与周围景观相协调。生态扩坡具有一定的开放性,能保护生物的多样性,较少改变河道生物栖息环境。生态护坡材料以环保材料为主,多数为天然材料,对环境污染小。

  传统护坡主要指砌石护坡和目前大量使用的预制混凝土块。这些护坡中的干砌块石护坡随着时间久远和大自然的自我修复,与自然界达成新的平衡,与天然土坡一样,它上面也生长植被,也具备生态护坡的特征。随着时间的流逝,新的平衡在新的条件下重新建立,这是自然规律。只要我们认识到这—点,就不会把传统护坡与生态护坡完全对立。

  (二)生态护坡不等于景观护坡,景观护坡受水位线限制

  一般认为生态护坡就是植被护坡,这一观点不准确。观察水库或湖泊,可以发现其水面线与岸坡植被之间有一条明显的水平分隔带,它是由水面线涨落造成的,植被一般在水面线之上。河道边坡同样如此,植被生长受水位、季节、温度和雨量的影响,在河道边坡上呈水平分布,与护坡材料相关。但即使是天然土坡,在一定的高程之下也无法布置植被护坡,尤其是在大江大河。可以说景观护坡(植被护坡)只是生态护坡之中的一种,修建景观护坡必须首先考虑水位影响。

  (三)生态护坡不是解决河道污染的有效手段,其自然净化河道的能力有限

  人们最初设计生态护坡的目的之一是净化河道,但这一构想几乎无法实现。河流水体污染主要来自城市排污、农田化肥农药、大气酸雨,自20世纪50年代以来,发达国家都面临过水环境污染,没有哪一个国家主要依靠生态措施宋减缓或消除水污染。建没生态护坡不能夸大其白净能力,更不能寄希望它来治理污水。

  (四)生态护坡建设应适应我国自然条件和经济社会发展

  生态护坡是实现生态水利的一部分,因此发展生态护坡必须适应我国自然条件和经济社会发展的需要。

  1、护坡首先要满足防洪功能,就是说护坡主要作用是防御洪水,其他功能都服务于防洪,护坡满足生态需求同样不能因此而削弱其主导功能。

  2、生态护坡最重要的特征是恢复河流天然属性。应尽量选择天然材料,如天然石材、草皮等,尽量少用水泥和人工合成材料。天然材料产生于自然耐久性好,与河流不相排斥,即使发生化学反应也很漫长,而人工合成材料却难以做到这一点。天然材料的另一特性就是容易在河道中形成新的自然平衡,较快恢复河道天然景观。

  3、发达国家修建生态护坡的一些做法值得借鉴,但要进一步消化吸收,不能照搬。