2021-4-10 | 城市生態(tài)論文
隨著沈陽渾南地區(qū)的建設(shè)發(fā)展,沈陽渾河功能已發(fā)生了較大變化。從原有的單一防洪灌溉功能發(fā)展成為現(xiàn)在集防洪灌溉、景觀、休閑、游船、健身功能為一體的具有象征意義的城市河流。但渾河沈陽城市段的硬質(zhì)護岸治理措施經(jīng)歷漫長的歷史過程,與現(xiàn)實的城市文化不相適應(yīng)。因此,引入生態(tài)工程理念對原有城市河流護岸進行改造是未來的研究課題。
1渾河沈陽城市段護岸工程現(xiàn)狀
沈陽渾河城市段護岸工程建設(shè)是從1992年開始的,考慮到渾河防洪問題,開始以硬質(zhì)護岸為主。截止目前,32km河道上已建成護岸長度共42.6km,形式分為格柵(鉛絲)籠塊石護岸、模袋砼護岸、砼板護岸、景觀石護岸和生態(tài)護岸等5種。其中硬質(zhì)護岸占到了已建護岸總長度的26.7%。這些硬質(zhì)護岸工程雖然滿足了防洪要求,但同時卻隔斷了水體與土體間的生態(tài)聯(lián)系,對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不良影響,工程建設(shè)與生態(tài)矛盾日漸突出。
2硬質(zhì)護岸生態(tài)改造試驗
如何在不破壞或盡量減少破壞原硬質(zhì)護岸結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,將之改造成以種植地被植物、灌木和水生植物為主的生態(tài)形式護岸,是面臨的突出問題。此次改造選擇位于渾河城市段長青橋上游,較普遍的1170m混凝土板河道護岸和1545m模袋混凝土護岸兩種硬質(zhì)護岸形式,進行生態(tài)護坡植物適生性、護坡穩(wěn)定性、生態(tài)護坡抗沖性等方面的試驗。具體結(jié)構(gòu)形式為坡面全部種植地被植物,坡腳種植水生植物。按照3m寬為一實驗地塊,進行條形實驗塊種植,采用土工格室與土工三維網(wǎng)墊結(jié)合、混凝土構(gòu)件、土工三維網(wǎng)墊、生態(tài)混凝土等10種結(jié)構(gòu)形式組合,典型護岸結(jié)構(gòu)見圖1、圖2。在硬質(zhì)混凝土上設(shè)置植生層,不僅植生層薄,也缺乏上下層間水、氣交換,在坡面上、中、下不同部位選擇不同的適生植物是復(fù)綠的關(guān)鍵。該河段正常蓄水位為40.5m,河寬400m左右,按多年平均最不利風(fēng)向、最大風(fēng)速計算波浪爬高為1.1m左右,為此41.6m以下邊坡有波浪淘刷的威脅,洪水超過10年一遇標(biāo)準(zhǔn)時,植生邊坡面臨沖刷和水淹問題。為此,我們進行了臥莖景天、早熟禾、小冠花、白三葉與水生植物結(jié)合等植生處理的抗浪淘、抗沖刷能力對比和拋石、水生植物消浪法,木樁、景石、植生面層卵石抗淘、沖法等護腳處理的抗浪淘、抗沖刷能力對比。進行了三維排水網(wǎng)、改變坡比、混凝土板鉆孔等植生結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對比和現(xiàn)澆混凝土梁支擋、鋼管樁鋼絲網(wǎng)支擋、石籠支擋、土工包支擋等護腳結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對比。草坪花卉有:三葉草、早熟禾、小冠花、和臥莖景天;灌木有:水臘球、紫葉小檗球、鋪地柏、金山繡線菊和金焰繡線菊;常綠樹種有:沈陽檜柏、檜柏球;水生植物選擇的挺水植物有:黃菖蒲、山馬?、水蔥、蘆葦、茭白、荷花和千屈菜。這些水生植物的花期根據(jù)季節(jié)的不同而變化,保證景觀效果。
3效果比較
護坡改造試驗工程于2009年11月全部完成,并種植了相應(yīng)植物。根據(jù)植物配置原則,本試驗主要對選用的四種地被植物三葉草、早熟禾、小冠花、和臥莖景天與不同土工結(jié)構(gòu)配置的生長勢進行比較,初探硬質(zhì)護岸改造的效果及效果。沈陽市從7月31日開始進入主汛期,由于上游大伙房水庫放水,渾河水位大幅上漲。8月10日以后隨著降水的減弱,水位下降,對護坡基本不夠成影響。從7月31日到8月30日對試驗段主要四種地被植物進行觀測,試驗觀測成果見表1、表2、表3。
4討論
通過對四種植物汛期的觀測比較,7月31日至8月30日汛期經(jīng)歷了兩次的強降雨,上游水庫放水,渾河水位大幅上漲,最高水位至距生態(tài)護坡坡頂1.06m,護岸植物已被淹沒2/3。7月31日第一場降雨后8月1日至4日天氣晴,水位明顯下降,通過五天的浸泡,已經(jīng)對植被產(chǎn)生一定影響,四種植物出現(xiàn)不同程度的泛黃,以及覆蓋度的降低,死亡率早熟禾最高達10%左右。隨后8月5日又迎來了一場強降雨,渾河水位再次上漲,接下來的五天里,水位有所下降,經(jīng)過再次的浸泡除早熟禾外,其他三種植物覆蓋度都有下降,生長狀況除早熟禾外,其余三種均護坡上部生長良好,早熟禾則出現(xiàn)部分泛黃,早熟禾死亡率最高已達50%左右。8月10日以后隨著降雨減弱,渾河水位對護岸基本不夠成影響,植被基本處于恢復(fù)和再生階段,除早熟禾外,其余三種生長狀況逐漸好轉(zhuǎn),覆蓋度逐步上升,死亡率逐漸降低。早熟禾則大部分泛黃,覆蓋度持續(xù)降低,死亡率繼續(xù)增加,到最好觀測時,死亡率已經(jīng)超過78%。通過汛期基本觀測表明,早熟禾基本不適宜渾河生態(tài)護岸的改造工程,其余三種植被基本符合要求,但還需要進一步的科學(xué)實驗進行深入鑒定和評價。
5結(jié)語
河岸作為河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是河流生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡區(qū),在調(diào)節(jié)氣候、保持水土、防洪方面具有重要的功能,其本身也是一個生態(tài)系統(tǒng)。所以說,在將來河道險工治理中,不僅要從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的角度來考慮,同時也應(yīng)該從生態(tài)系統(tǒng)的角度來考慮。廣大河道管理工作者應(yīng)加強對生態(tài)護岸的研究,工程措施與非工程措施相結(jié)合,選取合適的植物來避免上述的不足。