生态护坡简介及其发展前景

1、    生态护坡简介及其发展前景    牛帅 唐国才 张金超摘 要： 传统的护坡可以发挥出河道的行洪、排涝以及水土保持等功效， 却会对环境带来不良影响。生态护坡不仅具有传统护坡的功能， 而且还融入了景观、生态等多方面内容， 从而可以实现人与自然的和谐共处。在对生态护坡概念分析的基础上， 介绍了目前主要的生态护坡技术， 最后展望了生态护坡技术今后的研究方向， 旨在促进我国生态护坡技术的发展。关键词： 生态护坡；作用机理；护坡类型；发展前景1 生态护坡的概念在传统的护坡工程中， 多采用浆砌或干砌块石、现浇或预制混凝土等刚性材料护坡， 这类护坡形式，随着社会经

2、济的发展， 人们的环保观念以及可持续发展的观念也越来越强， 逐漸意识到这类护坡形式会对环境带来不良影响， 容易引起生态退化。于是， 生态护坡便应运而生1 。2 生态护坡作用机理由于植物根系在土中分布密度自地表向下逐渐减小， 逐渐细弱， 在根系盘结范围内， 边坡岩土体可看作由土和根系组成的根。草本植物的根系如同加筋纤维的作用， 随着单位体积中根的数量增加， 岩土体的抗剪能力也随之提高， 因此可按加筋土原理分析边坡岩土体的应力状态， 即把岩土体中草根的分布视为加筋纤维的分布， 且为三维加筋。3 生态护坡的类型目前新型生态护坡有许多种分类方式， 如可根据使用的主要的护坡材料分植物护坡、木材护坡和石材

3、护坡等类型。3.1 植物护坡3.1.1 柳树植物护坡柳树杆护坡： 柳树杆护坡结构主要是利用柳树杆能够迅速扎根并发芽的特点来加固堤坝、美化环境（见图1） 。该护坡结构适用于水流流速较大、冲刷严重的堤岸保护。石笼与柳杆复合型护坡： 石笼柳杆复合护坡结构是将略短于石笼长度的柳树杆置于石笼的顶面和临水面， 石笼上部覆土， 柳杆生根发芽后可起到固土护坡作用（见图2） 。3.1.2 水生植物的复合型护坡以芦苇、香蒲、灯心草等为代表的水生植物可通过其根、茎、叶对水流的消能作用和对岸坡的保护作用使其沿岸边水线形成一个保护性的岸边带， 促进泥沙的沉淀， 从而减少水流中的挟沙量。3.1.3 草皮护坡3单纯的草皮护

4、坡一般只适用于坡度较小的岸坡，对较陡的岸坡或混凝土的坡面往往不适用，在坡面防护上一般采用草皮植物的复合型护坡， 主要有以下两种：1） 网垫植被复合型护坡4 。网垫植被护坡属于轻型护坡结构， 一般用于坡度不陡于1：1.5， 且天然策略稳定的坡面防冲刷保护。2） 框架覆土复合型护坡4 。框架覆土复合型护坡一般适用于高水位的护坡要求。坡底采用天然石材垒砌， 上部采用木工或混凝土框架护坡， 框架内覆土， 以种植护坡植被。3.2 木材护坡木材护坡是采用各种木材和其他一些已死了的木质材料为主要护坡材料的。木材可根据需要制成各种形状， 一般是与石材搭配， 以增强岸坡的稳定性。3.2.1 栅栏护坡栅栏护坡是采

5、用各种废弃木材（如间伐材、铁路上废弃的枕木等） 和其他一些已死了的木质材料为主要护坡材料的护坡结构。此类护坡结构是先在坡脚处打入木桩， 加固坡脚， 然后在木桩横向上拦木材或回填土料， 栅栏与石料或回填土料的搭配进一步加固坡脚， 也为微生物、水生植物和动物提供了生存环境。3.3 石材护坡石笼护坡是石材护坡中应用较为广泛的一种， 它将镀锌、喷塑铁丝用六角网捻网机编织成平面网格状，在施工现场组装成不同尺寸规格的网箱或网垫填充石料形成柔性的、自透水的、整体性的防护结构。3.3.1 石笼生态挡土墙石笼生态挡土墙是采用喷塑铁丝网笼为主要护坡材料， 网笼内装碎石（ 可以为建筑垃圾再生粗骨料） 、种植土、肥料

6、及草籽等。石笼生态挡土墙比较适合于流速大、坡面陡峭的河道断面，应用比较灵活、能随着地基变形而变化。同时， 又可为水生动物、植物与微生物提供生存空间。3.3.2 石笼净水复合护坡石笼净水复合护坡是集石笼的稳定性、净水填料的净水性、水生植物的保护性和净水性、护坡草皮的景观性与亲水性为一体的新型护坡结构。该护坡是将石笼作为护脚材料， 内部装入碎石（ 可以为建筑垃圾再生粗骨料） ， 并同时在迎水一侧装入具有净水作用的球状填料。4 生态护坡发展前景我国在生态护坡技术方面的研究起步较晚， 近几年在充分吸收国外河道整治和其他领域生态护坡研究成果的基础上， 也取得了长足的发展5 。为了能更充分地发挥生态护坡的

7、功能，保障河流生态系统的健康， 今后生态护坡的研究，应该从以下几个方面进行：4.1 生态护坡新材料的研究由于现有生态护坡技术是不完善的生态护坡技术， 而且其中大多数技术是从国外直接引进的， 其生态材料也直接进口，存在许多弊端。如：1） 进口材料护坡成本太高， 难于大范围推广。2） 由于自然地理条件的差异， 一些国外引进的护坡植物不适应国内的气候条件， 导致护坡效果不明显。此外， 需加强选择适应于生态护坡的植物品种与品种组合， 特别是乡土植物品种， 对其进行适应性培育与品种改良。因此， 新材料的开发， 应成为今后生态护坡研究的一个重点。4.2 生态护坡环境效益与景观功能方面的研究6在重视边坡稳定

8、与维护功能的同时， 越来越强调生态护坡的生态环境效益与景观改善功能， 综合考虑藤、草、灌、乔、花等多种植物， 形成既具有护坡功能， 又具有优美和协美学价值的坡面生态景观也将是今后的一个研究方向。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。5 结语在提倡人与自然和谐相处的今天， 边坡治理也从过去的仅注重安全、经济的治理模式向保持边坡的自然特征的生态模式转变。传统的护坡工程虽然在稳固边坡方面卓有成效， 却忽视了环境保护和生物生存的需要。所以要加强生态护坡与工程措施的结合， 并努力寻求在创造植被生存环境的过程中， 尽量减少人工雕刻的痕迹。生态护坡出现顺应了人与自然共生的要求， 不仅是护坡工程建设的一大进步， 也将成为今后护坡工程建设的主流。参考文献1 季永兴城市河道整治中生态护坡结构探讨j.水土保持研究， 2001， 8 （4）：25-28.2 王文野， 王德成.城市河道生态护坡技术的探讨j.吉林水利，2002（11）：24- 26.3 鄢俊.植草护坡技术的研究和应用j.水运工程， 2000（5）：29 -31.4 郑润谋.一种