- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:河道岸坡作为衔接水域生态与陆地生态的关键过渡载体,其结构稳定性与生态完整性直接决定河道综合治理成效及区域生态平衡状态。针对河道水流冲刷强度大、岸坡易侵蚀坍塌,以及传统河道治理过度侧重工程防护、忽视生态建设而引发的生态退化等现实问题,本文以生态可持续修复为核心导向,重点研究生态混凝土护岸、抗冲生物毯护岸、生态格宾笼护岸三类适配较快流速河道的防护技术,结合乡土水生植物科学配置方式,构建“防护技术+植被绿化”一体化生态修复体系,有效解决传统河道治理工程建设与生态保护相互脱节的行业痛点,为河道岸坡生态化、精细化治理提供实践依据,助力河道治理工作向生态化、长效化、可持续化转型升级。
关键词:河道治理;岸坡绿化;生态修复;生态护岸技术;水生植物配置
一、河道岸坡生态修复核心技术选型
针对河道岸坡冲刷作用力强、土体稳定性差、生态易受损的特征,依托生态水利治理理念,优选生态混凝土护岸、抗冲生物毯护岸、生态格宾笼护岸三项核心技术,兼顾工程防护安全性与生态修复功能性,有效缓解水流对岸坡的侵蚀破坏,全方位推进岸坡生态系统修复重建工作。
生态混凝土护岸适用于水流速度2-3m/s、冲刷病害突出的河道岸坡,核心优势在于实现抗冲防护与生态兼容的双向统一。相较于传统密实型硬质混凝土,生态混凝土具备15%-30%的合理孔隙率,透水系数可达1.5×10⁻³cm/s,不仅能够满足河道堤岸20-30MPa的抗压强度标准,抵御较快水流冲击,还可为水体渗透、植物根系延展提供良好空间。同时,其多孔结构可有效吸附水体污染物,为水体微生物、小型水生生物营造栖息繁衍环境,实现岸坡防护与水体净化双重功效。施工阶段可通过掺入矿物掺合料优化材料配比,降低混凝土碱性,规避高碱环境对水生生物的胁迫影响,进一步提升护岸结构的生态适配性。
抗冲生物毯护岸主要应用于水流速度1-2m/s、岸坡坡度平缓的中小型河道,具备施工简便、生态性优良、抗冲刷效果稳定的特点。该护岸技术以秸秆、椰纤维等天然环保材料为主体,铺设后可快速固结岸坡表层土体,抑制水流冲刷造成的土体流失,毯体预设的草本种子可快速萌发生长,形成稳定的植被覆盖层,进一步强化岸坡固土抗冲能力,改善岸坡生态风貌。该技术无需大型机械设备辅助施工,施工周期短、后期运维成本低,能够快速完成岸坡绿化覆盖,是中小型高流速河道生态修复的优质适配技术。
生态格宾笼护岸适配水流速度2.5-3.5m/s、岸坡坍塌风险高、建设用地受限的河道治理场景。该技术采用镀锌钢丝编织成型格宾笼结构,笼内填充混合草本种的改良回填土,结构稳固性强、抗水流冲击性能优异,既能有效保障岸坡整体稳定性,抵御高速水流侵蚀,又能依托土壤与植被生长体系,持续修复岸坡生态,实现工程安全防护与生态环境保护的协同发展。
二、河道水生植物选用原则及群落配置方案
水生植物是河道岸坡生态修复体系的核心组成部分,能够辅助加固岸坡土体、净化河道水体、丰富生物群落结构,是保障生态修复长效性的关键要素。植物选型与配置需遵循科学化、适配化原则,结合河道水流特性、水体环境、底质条件合理规划,确保生态修复效果稳定长效。
水生植物筛选配置需严格遵循三大核心原则:其一为适应性原则,优先选用本土水生植物品种,适配河道水流速度、水体pH值(最优区间6.5-8.5)及河道底质环境,保障植物高存活率与稳定生长;其二为功能性原则,优先选择根系发达、抗冲刷能力强、水体净化效果优异的品种,兼顾固坡稳土、污染物降解、生物栖息承载等多重功能;其三为协调性原则,结合不同护岸技术的结构特点,搭配差异化水生、草本植物,构建层次分明、功能互补的植物群落,提升河道生态系统稳定性与景观观赏性。
结合高流速河道的治理特性,针对性制定植物配套方案:生态混凝土护岸区域,优选芦苇、香蒲等根系发达、耐冲刷、净水能力突出的挺水植物,搭配狗牙根、高羊茅等耐水湿、覆盖率高的本土草本混播,延长植被覆盖周期,稳固岸坡表层土体;抗冲生物毯护岸区域,搭配狗牙根、早熟禾等浅根系草本植物,与生物毯结构形成协同防护效应,快速形成致密植被层,强化岸坡抗冲性能;生态格宾笼护岸的回填土层中,可混播本土速生耐湿草种,依托格宾笼的稳定结构,快速实现植被复绿,完善岸坡生态体系。
三、河道岸坡绿化生态修复综合成效分析
生态化护岸治理已成为现阶段河道岸坡整治的主流模式,本文选用的三类护岸技术,有效破解了传统河道治理重工程、轻生态的突出弊端,在工程安全防护、生态环境改善、水体净化提质等方面成效显著,且经过多项实际工程案例验证,具备极高的实践推广价值。
工程防护层面,三类生态护岸技术均可有效抵御较快流速水流冲刷。其中生态混凝土、生态格宾笼护岸可适配2.5m/s以上水流冲击,抗冲生物毯可应对1-2m/s水流冲刷,大幅降低岸坡水土流失、坍塌变形风险,全面保障河道行洪安全。相较于传统硬质护岸结构,本次构建的综合生态修复模式,岸坡整体抗冲刷性能提升30%以上,可适配岸坡轻微形变,规避硬质护岸易开裂、脱落、破损的工程缺陷,防护稳定性更具优势。
生态改善层面,护岸工程结构与水生植物群落形成协同效应,全方位修复岸坡受损生态系统,显著提升区域生物多样性。生态混凝土、生态格宾笼的多孔结构,搭配多层级水生植被群落,可为水体微生物、小型鱼虾、鸟类等生物提供优良栖息与繁衍空间,使区域生物多样性指数提升0.3以上。同时,水生植物发达的根系可固结土体、吸附水体氮磷污染物,茎叶可截留雨水、净化水质,有效改善河道水环境质量,提升岸坡植被覆盖率,塑造水清、岸绿、景美的河道生态景观。
长效运维层面,该综合修复模式兼顾工程结构稳定性与生态系统可持续性,后期养护管理成本低廉。水生植物可自然繁衍迭代,护岸结构性能可长期稳定发挥,彻底解决传统硬质护岸运维频次高、生态功能缺失、景观效果单一等问题,实现河道岸坡生态修复的长效化、可持续化运行。
四、结论
针对河道岸坡水流冲刷严重、土体易侵蚀,以及传统治理模式重工程防护、轻生态修复的结构性缺陷,本文依托生态水利治理理念,整合生态混凝土护岸、抗冲生物毯护岸、生态格宾笼护岸三类核心技术,结合乡土水生植物科学筛选与群落优化配置,搭建起“工程防护-生态修复-水质净化”三位一体的高流速河道岸坡综合修复体系。该模式可显著提升河道岸坡的抗冲稳定性,修复受损水陆生态系统,提升生物多样性与水体自净能力,有效解决传统治理中工程安全与生态保护难以兼顾的行业难题,实现防护效益、生态效益与景观效益的同步提升。工程实践表明,该修复模式操作简便、成效稳定、运维便捷、可复制性强,可为河道岸坡绿化与生态治理提供成熟的技术参考,助力河道治理工作向精细化、生态化、可持续化转型,为流域生态文明建设提供有力支撑。
参考文献
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[2] 陈志昌, 王兆印. 生态混凝土在河道治理中的应用[J]. 水利水电技术, 2019, 50(8): 45-52.
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