2021-4-10 | 城市生態(tài)論文
隨著沈陽(yáng)渾南地區(qū)的建設(shè)發(fā)展,沈陽(yáng)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(yáng)城市段的硬質(zhì)護(hù)岸治理措施經(jīng)歷漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程,與現(xiàn)實(shí)的城市文化不相適應(yīng)。因此,引入生態(tài)工程理念對(duì)原有城市河流護(hù)岸進(jìn)行改造是未來(lái)的研究課題。
1渾河沈陽(yáng)城市段護(hù)岸工程現(xiàn)狀
沈陽(yáng)渾河城市段護(hù)岸工程建設(shè)是從1992年開(kāi)始的,考慮到渾河防洪問(wèn)題,開(kāi)始以硬質(zhì)護(hù)岸為主。截止目前,32km河道上已建成護(hù)岸長(zhǎng)度共42.6km,形式分為格柵(鉛絲)籠塊石護(hù)岸、模袋砼護(hù)岸、砼板護(hù)岸、景觀石護(hù)岸和生態(tài)護(hù)岸等5種。其中硬質(zhì)護(hù)岸占到了已建護(hù)岸總長(zhǎng)度的26.7%。這些硬質(zhì)護(hù)岸工程雖然滿足了防洪要求,但同時(shí)卻隔斷了水體與土體間的生態(tài)聯(lián)系,對(duì)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(hù)岸生態(tài)改造試驗(yàn)
如何在不破壞或盡量減少破壞原硬質(zhì)護(hù)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(hù)岸,是面臨的突出問(wèn)題。此次改造選擇位于渾河城市段長(zhǎng)青橋上游,較普遍的1170m混凝土板河道護(hù)岸和1545m模袋混凝土護(hù)岸兩種硬質(zhì)護(hù)岸形式,進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡植物適生性、護(hù)坡穩(wěn)定性、生態(tài)護(hù)坡抗沖性等方面的試驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)地塊,進(jìn)行條形實(shí)驗(yàn)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(hù)岸結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(jì)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(guò)10年一遇標(biāo)準(zhǔn)時(shí),植生邊坡面臨沖刷和水淹問(wèn)題。為此,我們進(jìn)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(duì)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(hù)腳處理的抗浪淘、抗沖刷能力對(duì)比。進(jìn)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(duì)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(hù)腳結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)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(shù)種有:沈陽(yáng)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(hù)坡改造試驗(yàn)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(yàn)主要對(duì)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(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行比較,初探硬質(zhì)護(hù)岸改造的效果及效果。沈陽(yáng)市從7月31日開(kāi)始進(jìn)入主汛期,由于上游大伙房水庫(kù)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(duì)護(hù)坡基本不夠成影響。從7月31日到8月30日對(duì)試驗(yàn)段主要四種地被植物進(jìn)行觀測(cè),試驗(yàn)觀測(cè)成果見(jiàn)表1、表2、表3。
4討論
通過(guò)對(duì)四種植物汛期的觀測(cè)比較,7月31日至8月30日汛期經(jīng)歷了兩次的強(qiáng)降雨,上游水庫(kù)放水,渾河水位大幅上漲,最高水位至距生態(tài)護(hù)坡坡頂1.06m,護(hù)岸植物已被淹沒(méi)2/3。7月31日第一場(chǎng)降雨后8月1日至4日天氣晴,水位明顯下降,通過(guò)五天的浸泡,已經(jīng)對(duì)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(dá)10%左右。隨后8月5日又迎來(lái)了一場(chǎng)強(qiáng)降雨,渾河水位再次上漲,接下來(lái)的五天里,水位有所下降,經(jīng)過(guò)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(zhǎng)狀況除早熟禾外,其余三種均護(hù)坡上部生長(zhǎng)良好,早熟禾則出現(xiàn)部分泛黃,早熟禾死亡率最高已達(dá)50%左右。8月10日以后隨著降雨減弱,渾河水位對(duì)護(hù)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(zhǎng)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(cè)時(shí),死亡率已經(jīng)超過(guò)78%。通過(guò)汛期基本觀測(cè)表明,早熟禾基本不適宜渾河生態(tài)護(hù)岸的改造工程,其余三種植被基本符合要求,但還需要進(jìn)一步的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入鑒定和評(píng)價(jià)。
5結(jié)語(yǔ)
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(guò)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(gè)生態(tài)系統(tǒng)。所以說(shuō),在將來(lái)河道險(xiǎn)工治理中,不僅要從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的角度來(lái)考慮,同時(shí)也應(yīng)該從生態(tài)系統(tǒng)的角度來(lái)考慮。廣大河道管理工作者應(yīng)加強(qiáng)對(duì)生態(tài)護(hù)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(lái)避免上述的不足。