河岸生态护坡有哪几种呢?

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河岸生态护坡有哪几种呢?

山东茂隆新材料科技有限公司 2023-04-26 2734


河岸生态护坡有哪几种呢?今天小编来聊一聊,下面一起看一下吧。

河道湿地的概念

《湿地公约》中的湿地定义:“湿地系指不论其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过 6m 的水域”。

河道湿地是湿地的一种类型。

河流季节性明显,常有周期性洪水。河流湿地具有湿地一般特征,同时具有独特性。河流是开放系统,与边缘的水生生态系统和其他边缘的陆地生态系统之间产生了强烈的能量、养分和物种交换。

河道人工湿地是河道湿地的一种特殊形式。

河道人工湿地是指对现状河道进行局部整治改造,在河道两侧的局部滩地上构建人工湿地处理系统,利用河道自然水位变化和水流流经人工湿地达到对污水治理的目的。

河道人工湿地主要由四部分组成:

①自然土壤基质

②适宜在饱和水和厌氧基质中生长的植物,如美人蕉、香蒲等

③在基质表面流动的水体

④好氧或厌氧微生物种群

河道岸线形态修复

对河道岸线形态的修复方法主要有:

①尽可能恢复河流的纵向连续性和横向连通性。拆除废旧拦河坝,将直立的跌水改为缓坡,设置辅助水道,并在落差大的断面设置专门的各种类型鱼道。

②尽可能保持河流纵向和横向流态的多样性。修复河流蜿蜒性,在河床上创建深潭——浅滩序列,重现水流的多样性。

③构建包括主河槽和洪泛区在内的多样性断面形态,以扩大河道的泄洪和调蓄能力。通过降低滩地的高程,修改堤线,撤去河岸硬质护坡,给河流更多的空间。

七种生态护坡形式

生态护坡,是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行支护,形成由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术。

1、植物型护坡:通过在岸坡种植植被,利用植物发达根系的力学效应(深根锚固和浅根加筋) 和水文效应(降低孔压、削弱溅蚀和控制径流)进行护坡固土、防止水土流失,在满足生态环境需要的同时进行景观造景。

优点:主要应用于水流条件平缓的中小河流和湖泊港湾处。固土植物一般应选择耐酸碱性、耐高温干旱,同时应具有根系发达、生长快、绿期长、成活率高、价格经济、管理粗放、抗病虫害的特点。

缺点:抗冲刷能力较弱。

2、土工材料复合种植基护坡:此类护坡分为3种。

(1)土工网垫固土种植基护坡:主要由网垫、种植土和草籽3部分组成。

优点:

①固土效果好;

②抗冲刷能力强;

③经济环保。

缺点:

①抗暴雨冲刷能力仍然较弱,取决于植物的生长情况;

②在水位线附近及以下不适用该技术。

(2)土工单元固土种植基护坡:土工单元种植基,是利用聚丙烯等片状材料经热熔粘连成蜂窝状的网片,在蜂窝状单元中填土植草,起到固土护坡作用。

优点:

①材料轻、耐磨损、抗老化、韧性好、抗冲击力强、运输方便。

②施工方法方便,并可多次利用。

缺点:适用的河道坡度不能太陡,水流不能太急,水位变动不宜过大。

(3)土工格栅固土种植基护坡:格栅是由聚丙烯、聚录乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅,在土木工程中被称为土工格栅。土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃土工格栅和玻纤聚酯土工格栅4大类。

优点: 

①具有较强抗冲刷能力,能有效防止河岸垮塌;

②造价较低,运输方便,施工简单,工期短;

③土工格栅耐老化,抗高低温。

缺点:当土工格栅裸露时,经太阳暴晒会缩短其使用寿命;部分聚丙烯材料的土工格栅遇火能燃烧。

3、生态石笼护坡:石笼网是由高抗腐蚀、高强度、有一定延展性的低碳钢丝包裹上PVC材料后使用机械编织而成的箱型结构。根据材质外形可分为格宾护坡、雷诺护坡、合金网兜等。

优点:

①具有较强的整体性、透水性、抗冲刷性、生态适宜性;

②应用面广;

③有利于自然植物的生长,使岸坡环境得到改善;

④造价低、经济实惠,运输方便。

缺点:由于该护坡主体以石块填充为主,需要大量的石材,因此在平原地区的适用性不强;在局部互岸破损后需要及时补救,以免内部石材泄露,影响岸坡的稳定性。

4、植被型生态混凝土护坡:生态混凝土是一种性能介于普通混凝土和耕植土之间的新型材料,由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。

优点:

①可为植物生长提供基质;

②抗冲刷性能好;

③护坡孔隙率高,为动物及微生物提供繁殖场所;

④材料的高透气性在很大程度上保证了被保护土与空气间的湿热交换能力。

缺点:

①降碱处理问题;

②强度及耐久性有待验证;

③可再播种性需进一步验证;

④护岸价格偏高。

5、生态袋护坡:生态袋是采用专用机械设备,依据特定的生产工艺,把肥料、草种和保水剂按一定密度定植在可自然降解的无纺布或其他材料上,并经机器的滚压和针刺等工序而形成的产品。

优点:

①稳定性较强;

②具有透水不透土的过滤功能;

③利于生态系统的快速恢复;

④施工简单快捷。

缺点:

①易老化,生态袋内植物种子再生问题。

②生态袋孔隙过大袋状物易在水流冲刷下带出袋体,造成沉降,影响岸坡稳定。

6、多孔结构护坡: 多孔结构护坡是利用多孔砖进行植草的一类护坡,常见的多孔砖有八字砖、六棱护坡网格砖等。为动植物提供了良好的生存空间和栖息场所,可在水陆之间进行能量交换,是一种具有"呼吸功能"的护岸,能起到透气、透水、保土、固坡的效果。

优点:

①形式多样,可以根据不同的需求选择不同外形的多孔砖;

②多孔砖的孔隙既可以用来种草,水下部分还可以作为鱼虾的栖息地;

③具有较强的水循环能力和抗冲刷能力。

缺点:

①河堤坡度不能过大,否则多孔砖易滑落至河道;

②河堤必须坚固,土需压实、压紧,否则经河水不断冲刷易形成凹陷地带;

③成本较高,施工工作量较大;

④不适合砂质土层,不适合河岸弯曲较多的河道。

7、自嵌式挡土墙护坡:自嵌式挡土墙的核心材料为自嵌块。主要依靠自嵌块块体的自重来抵抗动静荷载,使岸坡稳固;同时该种挡土墙无需砂浆砌筑,主要依靠带有后缘的自嵌块的锁定功能和自身重量来防止滑动倾覆;护岸孔隙间可以人工种植一些植物,增加其美感。

优点:

①防洪能力强;

②孔隙为鱼虾等动物提供良好的栖息地;

③节约材料;

④造型多变,主要为曲面型、直面型、景观型和植生型,满足不同河岸形态的需求;

⑤对地基要求低;

⑥抗震性能好;

⑦施工简便,施工无噪音,后期拆除方便。

缺点:

①墙体后面的泥土易被水流带走,造成墙后中空,影响结构的稳定,在水流过急时容易导致墙体垮塌;

②该类护岸主要适用于平直河道,弯度太大的河道不适用于此护岸;

③弯道需要石材量大,且容易造成凸角,此处承受的水流冲击较大,使用这类护岸有一定的风险。

河床断面修复(人工湿地床体构建)

1、拆除以前在河床上铺设的硬质材料,恢复河床自然泥沙状态,并根据情况用植石法设置鱼巢。或者硬质挑台下采用生态技术处理,恢复河道生物多样性。

2、部分河段采用复式断面,分级逐步扩宽河道宽度。河道的上部平台和上部护坡过流频率较低,裸露时间长,可以种草或栽植低矮乔木,洪水时期作为临时行洪通道。

3、慎重考虑河道覆盖与侵占河道。覆盖后的河道作为建筑用地确有较高的经济价值,但缺乏科学论证的覆盖往往导致过洪断面的立体侵占问题。

水质综合修复与净化技术

1、人工增氧技术

通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧,加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船),可以充空气,也可以进行纯氧曝气。

优缺点:为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件,有助于好氧生物区系的出现并不断发展,增加了河道生物多样性。但需要提供动力,对相对封闭的水体难以充分发挥作用。

2、复合生态滤床技术

复合生态滤床是一种特殊人工湿地,是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等共同组成。

优缺点:建设和运行费用低,能耗少,维护方便,具有一定的景观作用。容易造成堵塞,后期需要人力长期管护。

3、生物膜净化技术

生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体,使用经培养驯化的高效微生物和微型生物,附着在填料或载体上繁殖。

优缺点:抗污水和化学物的侵蚀,保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。吸附、分解氧化有机污染物、藻类、氮磷等营养物,使河道水体得到净化。投资较高、单位处理效率较低。

4、水生植物修复技术

通过种植水生植物,利用其对污染物的吸收、降解作用,达到水质净化的效果。水生植物生长过程中,需要吸收大量的氮、磷等营养元素,以及水中的营养物质,通过富集作用去除水中的营养盐。

优缺点:建设和运行费用低,可结合景观设计打造优美的植物景观。周期较长、需要配合其他工程技术使用。

5、底泥生物氧化技术

城市水环境是一个开放的系统,其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水,而底泥是河道多年污染的积累,是河道黑臭和富营养化的重要原因。

底泥生物氧化是将含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方,利用靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面进行生物氧化,通过硝化和反硝化原理,除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物。

优缺点:有效提高河道自净能力、节省费用。无法绝对控制药物对水体无害。

6、生物多样性调控技术

通过人工调控受损水体中生物群落的结构和数量,来摄取游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等,控制藻类的过量生长,提高水体透明度,完善和恢复生态平衡。

优缺点:提高河道自净能力、恢复河道生态多样性。周期长、常作为后期深度处理工艺。

生物群落恢复及栖息地修复

河流的水文条件及水体水质得到改善后,通过自然恢复或适度的人工干预和保护措施,恢复和改善生物栖息地;通过引入本土生物,优化河道生物群落结构,构建生物多样性,恢复河道自然良性生态系统的结构和功能。

植物策略及植物品种选择

河道植物配置是河道景观和生态修复的重要组成部分,合理的植被配置能有效地控制水土流失、维护物种多样性、改善气候、净化空气;河道植物的姿形、优美的线条、多样化的组合方式可创造优美的景观环境,为游客提供休闲娱乐的空间。

1、水生植物:水生植物按生活类型主要分为挺水植物、浮水植物、漂浮植物和沉水植物。

挺水植物:挺水植物是指根生长于泥土中,基叶挺出水面之上的植物。在滨水植物景观的营造中,挺水植物是最重要的植物材料。比较常见的有荷花、千屈菜、香蒲、芦苇、菖蒲、慈姑、黄花鸢尾等。

浮水植物:浮水植物是指根生长于泥土中,叶片漂浮于水面上,包括水深1.5-3m的植物。浮水植物在划分水面空间、改变水面色彩、增加水面景观效果方面有很大的作用。

漂浮植物:漂浮植物是指根生长于水中,植株体漂浮在水面上。它多数以观叶为主,随着漂浮的地点的变化,植物可以改变不同水域的水面景观效果。如凤眼莲、水鳖、大薸等。

沉水植物:沉水型水生植物根基生于泥中,整个植株沉入水中,具发达的通气组织,利于进行气体交换。沉水植物有:竹叶眼子菜、狐尾藻、黑藻、苦草、金鱼藻、菹草等。

2、水缘湿生植物:

水缘湿生植物通常指生长在水边,有很强的耐水湿能力的植物,这类植物从水深20cm处到水边的泥里均可以生长。水缘湿生植物是河道植物景观中的过渡带植物,常见的有:旱伞草、美人蕉、马蹄莲、石菖蒲等。

3、岸际陆生植物:

岸际陆生植物一般生长在地面或者水体边缘湿润的土壤里,但是根部不能浸泡在水中,一般情况下此类植物只有一定的耐水湿能力。它的种类非常丰富,主要由乔木、灌木、地被植物组成。此区域的植物选择重点考虑其被水淹的时间,以下植物品种选择仅作参考。

淹水时长小于6h的区域植物选择:

植物的生活习性中明确表明为不耐涝的植物除外的植物一般均可以应用。

淹水时长大于6h小于12h的区域植物选择:

(但不能把植物全部淹没)

①一年生草花:柳叶马鞭草、中国石竹、洋甘菊、银苞菊、蛇目菊(矮生)、美女樱、一串红、甜叶菊、“星白”勋章菊、孔雀草。

②宿根花卉:垂盆草、紫花地丁、爬山虎、野牛草、结缕草、美人蕉、大花萱草、二月兰、花叶芦竹、匍匐剪股颖、灯心草、常夏石竹、金鸡菊、美丽月见草、月见草、宿根天人菊、滨菊、剪秋萝、蛇鞭菊、紫松果菊、大金鸡菊、玉簪、蛇莓、细叶芒、斑叶芒、狼尾草、花叶芒、地被菊、鸢尾、麦冬、高羊茅、山麦冬、涝峪苔草、虎尾草、绢毛匍匐委陵菜、鼠尾草。

③灌木:连翘、丁香、紫薇、北海道黄杨、大叶黄杨、棣棠、珍珠梅、紫叶小檗、腊梅、红王子锦带、红瑞木。

④乔木:紫叶李、紫叶矮樱、矮生紫薇、沙棘、胡颓子、芦竹、西府海棠、水杉、垂柳、加拿大杨、朴树、女贞、圆柏、二球悬铃木、柿树、桑树、旱柳、丝棉木、榆、白蜡、紫穗槐、黄栌、麻栎、一球悬铃木、山荆子、桑树、绒毛白蜡、构树。

淹水时长大于24h区域植物选择:

千屈菜、黄菖蒲、柽柳、美人蕉、芦苇、香蒲、菖蒲、石菖蒲、睡莲、凤眼莲、金鱼藻、荇菜、荷花、水葱。

河道景观构造

城市河道景观侧重水景观 ,以“水”和“绿 ”为基础,由水位中心轴线向两岸扩展,包括水域景观、过渡景观及岸域景观等。设计过程中,综合考虑河流的功能多样性要求,对河流进行合理的形态规划,确定合理的景观布局,完善运行管理措施,保证景观的可持续性。

以上就是今天的内容,希望对大家有帮助,非常感谢大家的阅读和观看,如果您有什么不懂的,欢迎联系我们的工作人员,期待我们以后的合作。



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