生態(tài)護(hù)坡生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)原則

1 水力穩(wěn)定性原則

護(hù)坡的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足岸坡穩(wěn)定的要求。岸坡的不穩(wěn)定性因素主要有：① 由于岸坡面逐步?jīng)_刷引起的不穩(wěn)定；② 由于表層土滑動(dòng)破壞引起的不穩(wěn)定；③ 由于深層土滑動(dòng)引起的不穩(wěn)定。因此，應(yīng)對(duì)影響岸坡穩(wěn)定的水力參數(shù)和土工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)護(hù)坡的水力穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。

2 生態(tài)原則

生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)應(yīng)與生態(tài)過程相協(xié)調(diào)，盡量使其對(duì)環(huán)境的破壞影響達(dá)到最小。這種協(xié)調(diào)意味著設(shè)計(jì)應(yīng)以尊重物種多樣性，減少對(duì)資源的剝奪，保持營養(yǎng)和水循環(huán)，維持植物生境和動(dòng)物棲息地的質(zhì)量，有助于改善人居環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的健康為總體原則。主要包含以下三個(gè)方面：

（1 ）當(dāng)?shù)卦瓌t。

設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜，在對(duì)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境充分了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)行與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境相和諧的設(shè)計(jì)。包括：①尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識(shí)；② 適應(yīng)場(chǎng)所自然過程，設(shè)計(jì)時(shí)要將這些帶有場(chǎng)所特征的自然因素考慮進(jìn)去，從而維護(hù)場(chǎng)所的健康；③ 根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，盡量使用當(dāng)?shù)夭牧?、植物和建材，使生態(tài)護(hù)坡與當(dāng)?shù)刈匀粭l件相和諧。

（2 ）保護(hù)與節(jié)約自然資源原則。

對(duì)于自然生態(tài)系統(tǒng)的物流和能流，生態(tài)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的解決之道有4條：①保護(hù)不可再生資源，不是萬不得已，不得使用；②盡可能減少能源、土地、水、生物資源的使用，提高使用效率；③利用原有材料，包括植被、土壤、磚石等服務(wù)于新的功能，可以大大節(jié)約資源和能源的耗費(fèi)；④盡量讓護(hù)坡處于良性循環(huán)中，從而使資源可以再生。

（3） 回歸自然原則。

自然生態(tài)系統(tǒng)為維持人類生存和滿足其需要提供各種條件和過程，這就是所謂的生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)。著重體現(xiàn)在：① 自然界沒有廢物，每一個(gè)健康生態(tài)系統(tǒng)，都有完善的食物鏈和營養(yǎng)級(jí)，所以生態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)使系統(tǒng)處于健康狀態(tài)；②邊緣效應(yīng)，在兩個(gè)或多個(gè)不同的生態(tài)系統(tǒng)邊緣帶，有更活躍的能流和物流，具有豐富的物種和更高的生產(chǎn)力，也是生物群落最豐富、生態(tài)效益最高的地段，河道岸坡作為水體生態(tài)與陸地生態(tài)之間的邊緣帶，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮其邊緣效應(yīng)；③生物多樣性，保持有效數(shù)量的動(dòng)植物種群，保護(hù)各種類型及多種演替階段的生態(tài)系統(tǒng)，尊重各種生態(tài)過程及自然的干擾，包括自然火災(zāi)過程、旱雨季的交替規(guī)律以及洪水的季節(jié)性泛濫。

生態(tài)護(hù)坡，是綜合工程力學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物學(xué)等學(xué)科的基本知識(shí)對(duì)斜坡或邊坡進(jìn)行支護(hù)，形成由植物或工程和植物組成的綜合護(hù)坡系統(tǒng)的護(hù)坡技術(shù)。

為保證邊坡及其環(huán)境的安全，對(duì)邊坡需采取一定的支擋、加固與防護(hù)措施。常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式有：

（1）重力式擋墻；

（2）扶壁式擋墻；

（3）懸臂式擋墻；

（4）板肋式或格構(gòu)式錨桿擋墻支護(hù)；

（5）排樁式錨桿擋墻支護(hù)；

（6）錨噴支護(hù)；

這些傳統(tǒng)的邊坡工程，對(duì)邊坡的處理主要是強(qiáng)調(diào)其強(qiáng)度功效，卻往往忽視了其對(duì)環(huán)境的破壞；生態(tài)護(hù)坡作為巖土工程與環(huán)境工程相結(jié)合的產(chǎn)物,它兼顧了防護(hù)與環(huán)境兩方面的功效，是一種很有效的護(hù)坡、固坡手段。

近年來，隨著大規(guī)模的工程建設(shè)和礦山開采，形成了大量無法恢復(fù)植被的巖土邊坡。傳統(tǒng)的邊坡工程加固措施，大多采用砌石擋墻及噴混泥土等護(hù)坡結(jié)構(gòu)，僅僅只起到了一個(gè)保護(hù)水土流失的作用，不管怎么做，就灰白色那么一片，對(duì)景觀沒有什么幫助，更談不上對(duì)生態(tài)環(huán)境有保護(hù)作用，相反的只會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境的和諧。隨著人們環(huán)境意識(shí)及經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)逐漸應(yīng)用到工程建設(shè)中。

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)該是既滿足河道護(hù)坡功能，又有利于恢復(fù)河道護(hù)坡系統(tǒng)生態(tài)平衡的系統(tǒng)工程。生態(tài)護(hù)坡技術(shù)可以分為植物護(hù)坡和植物工程措施復(fù)合護(hù)坡技術(shù)（汪洋，等，2005） 。植物護(hù)坡主要通過植被根系的力學(xué)效應(yīng)(深根錨固和淺根加筋)和水文效應(yīng)(降低孔壓、消弱濺蝕和控制徑流)來固土、防止水土流失，在滿足生態(tài)環(huán)境需要的同時(shí)，還可以進(jìn)行景觀造景。植物工程復(fù)合護(hù)坡技術(shù)有鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植基、土木材料固土種植基、三維植被網(wǎng)、水泥生態(tài)種植基等形式。上海崇明島瀛東村生態(tài)河道示范工程中，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用使坡岸抗剪強(qiáng)度明顯增加，坡岸穩(wěn)定性增強(qiáng)，河水水質(zhì)經(jīng)過護(hù)坡植物的凈化得到較好的改善，沿水流方向，總氮(TN)從2.95降至1.08mg/L，NH4- N從2.64降至1.02mg/L，同時(shí)河岸生境得到改善，生物多樣性增加，生態(tài)穩(wěn)定性增強(qiáng)（陳荷生，2004） 。

（1）護(hù)坡功能： 植被的深根有錨固作用、淺根有加筋作用；

（2）防止水土流失： 能降低坡體孔隙水壓力、截留降雨、削弱濺蝕、控制土粒流失；

（3）改善環(huán)境功能：植被能恢復(fù)被破壞的生態(tài)環(huán)境，降低噪音，減少光污染，保障行車安全，促進(jìn)有機(jī)污染物的降解，凈化空氣，調(diào)節(jié)小氣候。

（1）人工種草護(hù)坡

人工種草護(hù)坡，是通過人工在邊坡坡面簡單播撒草種的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類生長的土質(zhì)路塹和路堤邊坡防護(hù)工程。

特點(diǎn)：施工簡單、造價(jià)低廉等。

缺點(diǎn)：由于草籽播撒不均勻，草籽易被雨水沖走，種草成活率低等原因，往往達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果，而造成坡面沖溝，表土流失等邊坡病害，導(dǎo)致大量的邊坡病害整治、修復(fù)工程，使得該技術(shù)近年應(yīng)用較少。

（2）液壓噴播植草護(hù)坡

液壓噴播植草護(hù)坡，是國外近十多年新開發(fā)的一項(xiàng)邊坡植物防護(hù)措施，是將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內(nèi)配水?dāng)噭颍ㄟ^機(jī)械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。

特點(diǎn)：①施工簡單、速度快；

②施工質(zhì)量高，草籽噴播均勻發(fā)芽快、整齊一致；

③防護(hù)效果好，正常情況下，噴播一個(gè)月后坡面植物覆蓋率可達(dá)70%以上，二個(gè)月后形成防護(hù)、綠化功能；

④適用性廣。目前，國內(nèi)液壓噴播植草護(hù)坡在公路、鐵路、城市建設(shè)等部門邊坡防護(hù)與綠化工程中使用較多。

缺點(diǎn)：①固土保水能力低，容易形成徑流溝和侵蝕；

②施工者容易偷工減料做假，形成表面現(xiàn)象；

③因品種選擇不當(dāng)和混合材料不夠，后期容易造成水土流失或沖溝。

（3）客土植生植物護(hù)坡

客土植生植物護(hù)坡，是將保水劑、粘合劑、抗蒸騰劑、團(tuán)粒劑、植物纖維、泥炭土、腐殖土、緩釋復(fù)合肥等一類材料制成客土，經(jīng)過專用機(jī)械攪拌后吹附到坡面上，形成一定厚度的客土層，然后將選好的種子同木纖維、粘合劑、保水劑、復(fù)合肥、緩釋營養(yǎng)液經(jīng)過噴播機(jī)攪拌后噴附到坡面客土層中。

優(yōu)點(diǎn)：①可以根據(jù)地質(zhì)和氣候條件進(jìn)行基質(zhì)和種子配方，從而具有廣泛的適應(yīng)性；

②客土與坡面的結(jié)合牢固；

③土層的透氣性和肥力好；

④抗旱性較好；

⑤機(jī)械化程度高，速度快，施工簡淡，工期短；

⑥植被防護(hù)效果好，基本不需要養(yǎng)護(hù)就可維持植物的正常生長；

該法適用于坡度較小的巖基坡面、風(fēng)化巖及硬質(zhì)土砂地，道路邊坡，礦山，庫區(qū)以及貧瘠土地

缺點(diǎn)：要求邊坡穩(wěn)定、坡面沖刷輕微，邊坡坡度大的地方，已經(jīng)長期浸水地區(qū)均不適合。

（4）平鋪草皮：

平鋪草皮護(hù)坡，是通過人工在邊坡面鋪設(shè)天然草皮的一種傳統(tǒng)邊坡植物防護(hù)措施。

特點(diǎn)：施工簡單，工程造價(jià)低、成坪時(shí)間短、護(hù)坡功效快施工季節(jié)限制少。

適用于附近草皮來源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質(zhì)及嚴(yán)重風(fēng)化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護(hù)工程。是設(shè)計(jì)應(yīng)用最多的傳統(tǒng)坡面植物防護(hù)措施之一。

缺點(diǎn)：由于前期養(yǎng)護(hù)管理困難，新鋪草皮易受各種自然災(zāi)害，往往達(dá)不到滿意的邊坡防護(hù)效果，而造成坡面沖溝、表土流失、坍滑等邊坡災(zāi)害。導(dǎo)致大量的邊坡病害整治、修復(fù)工程。近年來，由于草皮來源緊張，使得平鋪草皮護(hù)坡的作用逐漸受到了限制。

（5）生態(tài)袋護(hù)坡：

生態(tài)袋護(hù)坡，是利用人造土工布料制成生態(tài)袋，植物在裝有土的生態(tài)袋中生長，以此來進(jìn)行護(hù)坡和修復(fù)環(huán)境的一種護(hù)坡技術(shù)。

特點(diǎn)：透水、透氣、不透 土顆粒、有很好的水環(huán)境和潮濕環(huán)境的適用性，基本不對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲水壓力。施工快捷、方便，材料搬運(yùn)輕便。

缺點(diǎn)：由于空間環(huán)境所限，后期植被生存條件受到限制，整體穩(wěn)定性較差。

（6）網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡

網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡，是由磚、石、混凝土砌塊、現(xiàn)澆混凝土等材料形成網(wǎng)格，在網(wǎng)格中栽植植物，形成網(wǎng)格與植物綜合護(hù)坡系統(tǒng)，既能起到護(hù)坡作用，同時(shí)能恢復(fù)生態(tài)、保護(hù)環(huán)境。

網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡將工程護(hù)坡結(jié)構(gòu)與植物護(hù)坡相結(jié)合，護(hù)坡效果非常好。其中現(xiàn)澆網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡是一種新型護(hù)坡專利技術(shù)，具有護(hù)坡能力極強(qiáng)、施工工藝簡單、技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，是新一代生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，具有很大的實(shí)用價(jià)值。2100433B

生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)將植物生長基質(zhì)固定在袋體內(nèi)，同時(shí)利用植物根系的“ 錨固” 作用而使護(hù)坡更穩(wěn)定和具有抗沖刷能力，同時(shí)生態(tài)護(hù)坡還具有造價(jià)低、能美化環(huán)境的獨(dú)特效果，在國外已得到了廣泛的應(yīng)用，在國內(nèi)也有一些應(yīng)用。生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)的基本原則為：

1、 生態(tài)邊坡必須能夠營造一個(gè)適合陸生植物、水陸兩生植物、水生動(dòng)植物生長的生命環(huán)境；

2、生態(tài)護(hù)坡應(yīng)滿足渠道功能和堤防的穩(wěn)定要求,并降低工程造價(jià)：

3、盡量減少剛性結(jié)構(gòu),增強(qiáng)護(hù)坡在視覺中“ 軟效果”，美化工程環(huán)境：

4、進(jìn)行水文分析,確定水位變幅范圍，結(jié)合植物調(diào)查結(jié)果，選擇合適的植物：

5、盡量采用自然的材料,避免二次環(huán)境污染：

6、布置時(shí)考慮人們的親水要求。

生態(tài)護(hù)坡所涉及的范圍很廣泛．國內(nèi)外對(duì)其還沒沒有明確的定義，絕大多數(shù)人認(rèn)為岸坡上種植植物就是

生態(tài)護(hù)坡,這是一個(gè)系統(tǒng)的含義。生態(tài)河道護(hù)坡應(yīng)該包括兩方面的含義：首先是對(duì)于河道兩邊土壤的固定和防護(hù)，特別是水位變動(dòng)區(qū)的水土保持，其次是生態(tài)，這二者的相輔相成才是真正的生態(tài)邊坡。其具體內(nèi)涵為：

1、首先在滿足行洪排澇要求的基礎(chǔ)上，保證岸坡的穩(wěn)定，防止水土流失：

2、生態(tài)護(hù)坡是開放式的系統(tǒng)，它是與周圍生態(tài)系統(tǒng)密切聯(lián)系的，不斷與周圍生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)交換；

3、生態(tài)護(hù)坡是動(dòng)態(tài)平衡的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的生物之間存在著復(fù)雜的食物鏈，它們互為食物。保持著系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡；

4、生態(tài)護(hù)坡是動(dòng)力式的系統(tǒng)。它與水流之間是相互作用的，水流對(duì)岸坡有沖刷作用，岸坡對(duì)水流有阻礙作用，岸坡生態(tài)系統(tǒng)是地表水與地下水交換的媒介；

5、生態(tài)護(hù)坡是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)（包括自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)）的一個(gè)子系統(tǒng)。它與其他生態(tài)系統(tǒng)之間是相互協(xié)調(diào)、協(xié)同發(fā)展的，它的生態(tài)功能好壞直接影響其他生態(tài)子系統(tǒng)功能的發(fā)揮，甚至還會(huì)破壞其他生態(tài)系統(tǒng)；

6、生態(tài)護(hù)坡是可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)