02城市水系的生态堤岸建造技术易宝祥.docx

《02城市水系的生态堤岸建造技术易宝祥.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《02城市水系的生态堤岸建造技术易宝祥.docx（14页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、城市水系的生态堤岸建造做法摘要：水是生命之源，对水资源的合理利用和保护应该成为人类发展中一件头等大事。本文论述了生态工法的发展史，分析了目前我国城市景观水系存在的问题，并详细介绍了13种生态水系堤岸的建造方法及其应用与特点。关键词：生态水系，生态工法，中国水系问题，生态堤岸1、引言“水是生命之源”，我们的口常生活离不开水，喜欢与水亲近是人类与生俱来的本性；水系作为城市自然环境的重要因素，是城市建设的骨架网络，在影响城市特色方面有时要比城市中的建筑更为重要，一个城市的诞生和发展与水系息息相关，水系是城市的灵性所在。随着社会的高速发展，永不停息的建设活动，对现有自然景观的人为破坏使人类和动植物的生

2、存条件和客观环境越来越差。由于认识上的局限性,在城市水系建设方式的选择上，人们总是追求完美主义，把维护管理的便捷化作为目标，人为地改变或施加影响于自然景观。同时，在经典水力学的指导下，过去的河溪治理由于侧重于它的某些功利价值如防洪、水运、灌溉等，比较注重强调最佳水力半径，单纯从增加行洪能力出发，使河道人工化，断面单一。这种做法产生的后果是：大自然馈赠给我们地多样性受到前所未有的冲击，水系的基本形态被改变，与之相伴的价值观也发生了变化。对于人类与自然关系的各种基本立场，有必要重新加以审视。2.目前我国城市水系存在的问题随着我国人口剧增，城市建设的飞速发展，以及认识和设计上的局限性，城市中的水系建

3、设状况却普遍令人感到遗憾，总结归纳如下：1）水系河道被硬化、渠化。忽视水系的具体情况，而统一采用水泥混凝土或石材砌筑而成的“U”形堤岸，破坏了水系自然形态，生物多样性遭到严重破坏。硬化、取直后的河道呈现僵硬笔直的形态，割裂了土壤与水体的关系，扼杀了水生动植物的生存环境，反之,失去了土壤和动植物的水系也就丧失了生态功能和自净能力，成为生命的敌人（图1）。而到了少雨季节，很多人工景观水系便裸露出冰冷的石滩或混凝土底层（图2）。图1混凝土和石材砌筑的堤岸隔绝了水体与一切生态系统的联系2）水系污染严重，水质恶化。由于人口剧增，工业化程度日益提高，很多没有经过处理的污水被直接排入城市水系中，主要包括：生

4、活污水、生活垃圾、雨水管污染、酸雨等自然污染、防卫性污染，致使水系中的污染物严重超标，主要包括：植物营养物N、P、K、S等物质；有毒物质如氟化物和重金属等；需氧污染物如COD、BOD5等。这些污染物如果得不到去除，将会使水体严重富营养化，蓝藻疯长，导致水体变臭，水生物数量锐减，取而代之的是适应污染的各类底栖微小生物类群，导致城市水系及其两岸的生物多样性下降，同时,污染的水体会滋生多种对人体有害的细菌，诱发痢疾、霍乱、病毒性肝炎等多种疾病，如果饮用了含重金属的水，其中的汞、铅等会导致人体发生癌变。3）水系景观质量差，亲水性差。被简单地硬化、渠化的水系河道以及遭受污染的水体己无任何美感可言，在人工

5、景观水系中，由于淡水资源缺乏，往往出现干枯景象，水景变成“涸景”（图2）,亲水设计也拘泥于水泥和石材砌筑的亲水平台等设施（图3）o城市水系已看不到清澈见底、绿意盎然和蜿蜒曲折的宜人景色，留给人们的只有千篇一律、呆板生硬、死气沉沉的线条和了无生气的乌黑腥臭的水体，这真是对现代人类狂妄自大的“人定胜天”精神的莫大讽刺（图4）。图2干枯后露出底层，水景变“涸景”图3亳无生气的亲水平台图4呆板僵硬的直线形堤岸和遭受污染图5被冲刷坍塌的驳岸4)城市建设不断扩张，水系面积越来越少。尤其在那些寸土寸金的城市里，滨水区域的自然景观优势吸引了大批开发商进行投资，为了争取最大利润，水系两岸往往高楼密布,水系面积步

6、步被建筑物所侵占，生活在这里的各种水生动植物也遭受灭顶之灾。3、生态型堤岸的设计我们处在一个自然资源不断减少，人口数量不断增加，环境破坏继续恶化的年代，而且到目前为止我们还没发现一种能够恰当地解决地区和全球的污染和可再生资源短缺等问题(美国国会曾在上世纪70年代颁布“污水零排放(zerodischarge)法令，要求美国的河溪在1983年达到适合钓鱼和游泳的标准，但这种“污水零排放”的成本非常高】)，所以当生态工法理论提出后，各国都纷纷采用这种具有自然净化功能(self-purificationability)的生态水系治理体系【网。简单地说，生态型水系就是把水系建设得贴近自然状态，在水域中人

7、为地建立起一个生态系统，无需人类的外在干预，整个生态系统能适应外界环境对它的影响，处在原始的生态平衡状态，体现出景观的丰富性、形式的多样性、感观上的柔和性，和人类共生共存。3.1生态堤岸的形式生态堤岸按其承受的水流冲刷强度水平可为三类：（1）低强度型堤岸，可采用生物材料（植物）施工法；（2）中等强度型堤岸，可采用混合材料（植物与木材或石材混用）施工法；（3）高强度型堤岸，即遇有洪水凶猛、对河岸侵蚀强度很大的场合，也可选用坚固材料（木材、石材、混凝土）施工法2叫综合归纳起来31,常用的生态堤岸形式主要有以下13种：1）植物捆堤岸（PlantRoll）施工方法：将植物草皮（芦苇等水生植物）用麻布和

8、麻绳捆卷起来（直径约970英寸，长约2一15英寸），放置在岸边,用木桩固定。应用与特点：用于建立草皮、沙草和芦苇,在提供河流与湖泊岸边稳定的同事将植物引入；可单独使用也可以与其它生态技术结合使用；为微生物提供良好的生活栖息环境，过滤沉淀泥沙，保护水系堤岸。2）椰子纤维捆堤岸（CoconutFiberRolls）施工做法：将椰子壳纤维用麻线织物捆绑成圆筒状，一般直径为12英寸，长为20英尺，用木桩固定在堤岸坡角，通常放置在高水位线处或齐岸处。应用与特点：能够将沉积物拦下，利于植被生长并保护堤岸坡角部位免受流水侵蚀；椰子壳纤维捆具有弹性，能够保持堤岸蜿蜒曲折的自然属性；必须与其它生态技术结合使用；

9、也可以应用在湖泊、人工景观水系等水面较为平静的水系岸边，有助于水生植物的生长。图6椰子纤维捆堤岸3）原木防浪堤岸LogBreakwater施工做法：将原木排绑扎在一起，固定在岸边，漂浮在水上。应用与特点：能够减缓流速，沉积泥沙，保护堤岸，改善水生动植物的生活环境，防止冰蚀。4）活桩堤岸（LiveStake）施工方法：将活树桩（一般用柳树）直接夯入土壤中，树桩生根后将土壤盘结为一个整体,起到稳定堤岸土壤的作用。应用与特点:适用于坡度较小但冲刷较为严重的堤岸，以及容易发生小块滑坡和坍塌的堤岸,还可做为不同形式生态堤岸之间的过渡段。5）活枝条捆堤岸（LiveFaschineBundle）施工做法：活

10、枝条捆由活切条捆绑而成，沿等高线放置在开挖的槽沟中，用木桩固定，回填土壤并夯实。应用与特点：根系在土壤中扩展后有助于堤岸的稳定，防止浅层滑坡，减少土壤侵蚀，并易于与活桩法结合使用。6）灌木压条堤岸（Brushlayering）施工做法：将活的枝条沿等高线或者在水系岸边分层放置（水平或者有一定角度），然后再覆上土壤夯实。应用与特点：根一枝干一土壤体系增强了堤岸的抗冲刷侵蚀能力；伸出堤岸表面的多层次的枝条能够有效过滤水流中的沉积物。7）枝条护堤（BranchPacking）施工做法：将枝条分层铺设在岸边并用活木桩稳固，用土壤覆盖夯实。应用与特点：一种有效但廉价的修复较小范围坍塌和洞穴（0.75-1

11、.5米）的方法，但对深或宽大于1.5米的坍塌和洞穴没有作用。8）灌木沉床堤岸（BrushMattress）施工做法：将活切条和枝条沿着坡度方向平铺在堤岸上形成沉床（枝条的根部朝下，头部朝上），上面用土壤或块石固定。应用与特点：可快速保护堤岸，但强度不高；适合于坡度小于1：1的堤岸；发生洪涝时可过滤沉积物；可迅速恢复水系的生态系统；可与活枝条捆法和活桩法等生态技术结合使用。9)树木护岸(Treerevetment)施工做法：将几棵整株枯树捆绑在一起，用木桩或混凝土柱固定在岸边。应用与特点：一种半永久性堤岸形式，具有一定的使用寿命；材料廉价并较容易获得；可替代周期性破坏或枯萎的树木；如果与其它生态

12、技术结合使用，在洪涝期过后具有自我修复的能力；应该与其它生态技术结合使用；如果在卜游发洪水时，需要将桥梁或其它结构物附近的护岸设施清除的情况下，不适合应用树木护岸技术。图13树木护岸10)原木和根垫堤岸LogandRootwadRevetment施工做法：用块石或者混凝土砌块将原木和树根固定在岸边，又为野生生物提供理想的生活栖息环境。应用与特点：适合于蜿蜒曲折、水流流速平缓、水体没有漫上堤岸的水系；应该与其它生态技术结合使用；为鱼类和昆虫等生物提供生活空间，增加水系走廊的生物多样性。图14原木和根垫堤岸11)植被土工格布堤岸(VegetatedGeogrid)施工做法：用土工格布将覆盖在枝条上

13、的土壤包裹起来，其它做法同灌木压条，必须在低水流流速的条件下施工。应用与特点：用来加固坡度较陡（1：1以上）的堤岸；修复遭到严重侵蚀的堤岸；过滤沉积物：在植被没有长成之前也能够快速有效地加固堤岸。12）活才：1I栏墙堤岸LiveC隔周1植被土工格布堤岸施工做法：用原木或木条做成相互连接的箱形骨架，骨架下部铺一层石块，上部覆土并夯实,将枝条放置在骨架内，并将根部埋入土壤中，枝条成活后将逐渐取代骨架的作用。应用与特点：适合于水流湍急冲刷强度较大的河段，适合于坡度较大甚至垂直的堤岸，能够迅速修复被侵蚀的堤岸并保持堤岸的自然属性；施工复杂，造价较高。填充石块13）固定栽植堤岸（JointPlantin

14、g）施工做法：将根部削尖的活树桩夯入土壤里，然后堆积（或者用砂浆砌筑）一层块石；或者在堆积（砌筑）块石时候预留一些孔，然后将活树桩通过预留孔夯入土壤中。应用与特点：活树桩成活后，其根系和树干将块石和土壤结合成一个整体；可以美化块石层,淡化人工构造物的生硬感；与单独采用块石砌筑的堤岸相比，这种堤岸具有自然特性，可以为动植物提供更好的生活栖息环境；可以迅速修复保护受到侵蚀的堤岸；施工简单，应用较广。图17固定栽植堤岸3.2生态堤岸技术存在的问题虽然生态堤岸具有诸多优点，但受生物材料和技术规则上的限制，其自身也具有很多缺馅，所以在选择生态堤岸形式时候一定要根据本地区的实际情况加以慎重考虑，否则非但达

15、不到预期效果，反而会导致不堪设想的后果I?叫生态堤岸建设存在的问题主要表现如下：1）一些水生植物由于其生活习性的限制无法广泛使用。2）用石材或混凝土砌筑成的传统堤岸在竣工后就可以马上使用，但生态堤岸做法需要一定时间，待植被长成后才能发挥作用。3）需要冬眠的活枝条无法在冬季短暂且多雨的温热带气候地区应用。4）植物生长期过短的严寒地区对生态堤岸的建设具有不利影响。5）对于水流流速过大或者会产生紊流的水系，在生态堤岸建成初期，可能无法承受如此大的剪力作用，必须采取保护措施。6 .生态堤岸施工时间的选择必须要根据所选植被的冬眠期或者生长期而定：种子必须在其生长期内播种，而活枝条则必须在其冬眠期内栽植。7 .对于损毁严重需要立即修复的堤岸，生态技术很可能是无效的，必须根据实际情况慎重考虑；对于在植物冬眠期内经常发生洪灾的水系，生态方法的使用也具有很大困难。总之，任何技术措施都不是完美的，我们应该将生态技术与传统方法结合使用，发挥各自的长处，避其短处，寻求一条最佳的解决