生态砖在城市河道治理中的应用

　　摘要：在人水和谐发展的治河理念基础上，分别从生态砖的种类、应用及工程实例等方面对生态砖进行了详细的阐述。介绍和分析了生态砖在城市河道治理中所起到的重大作用，不仅可以提高河道的行洪、泄洪、抗冲刷等能力，而且在生态环境方面，能够满足河道环境通量的要求，对河道治理有重要的实践价值。

　　关键词：生态砖、河道治理、实例应用

　　Abstract: In the water of harmonious development of river management concept, separately from the kinds of ecological brick, the application and the engineering example of ecological brick in detail. This paper introduces and analyzes the ecological brick in the city river harnessing as major role, not only can improve the river flood and discharge, resistance to scour ability, and in the ecological environment, and can satisfy the requirements of the flux river environment, to river governance has important practical value.

　　Keywords: ecological brick, river harnessing, an application example

　　中图分类号：TV85 文献标识码：A 文章编号：

　　引言

　　水利工程与生态环境紧密联系，长期以来，人们多注重于工程本身功能的发挥，往往忽视工程对生态环境的影响。就河道防护而言，侧重强调行洪能力、泄洪、抗冲刷等方面要求，而降低对河道水质与环境要求。随着经济的发展和社会的进步，河道治理与生态环境协调发展的呼声逐渐成为主流，人与自然和谐相处，以人为本的治河理念受到越来越广泛的重视。在这个背景下，即维持河道基本功能的同时，注重对生态环境容量的需要。于是，人们逐步探索有效的建筑产品材料，以期实现上述二位一体的功能。1992年初，巴西首先开发出用于河道治理的空心结构砖，即后来被人们称之为“生态砖”，此后被引入到我国。

　　一、 生态砖的定义及原理

　　1、从资料我认为生态砖有两种定义：

　　1)是指绿化混凝土小型防护构件的通称。其特殊的结构可为草籽的生长提供环境，当它被砌筑在建筑物的外层时，使建筑物变成绿色独特景观，利于调节地表温度和湿度，保持空气新鲜，降低热岛效应。其良好的透气性减少空气污染，还具有吸收噪音的功能，表层抗压强度大，造型各异，对保护城市生态环境具有重要的意义。这是我们主要利用的生态砖

　　2)利用回收材料制成用于建筑的小型建材。它属于砖的范畴，应以泥土、水泥、树胶、有机肥料、石墨尾矿、固体废物等为主要原料，使建材废料得到再利用，不会对环境产生二次污染。

　　2、生态砖的品种

　　生态砖的品种包括空心砌砖、铭石砖、护坡砖、植草砖及路沿石等，下面就以实际图为例：

　3、现在由有关单位发明并广泛应用的生态砖有

　　A. 吉林生态砖：正六边形，边长30cm，外沿厚度一般为10cm，单块砖自重在40kg左右。外框强度：C20～C35。冻融循环(4h)：F150一F200。生长基强度：C5～C8。冻融循环(4h)：F50。空隙率(不包括混凝土结构孔)：不小于30%。有效孔径：不小于2ram。可绿化面积：大于整砖面积的80%。具有脱模快、破损少、防护可靠性高、植被适应能力强等特点。

　　技术特点与效果：

　　(1)抗冲稳定性。按照《堤防工程设计规范》(GB 50286--98)提供的计算方法，10cm厚的砖体抗冲流速不小于3m/s。

　　(2)抗拔起能力。由于空隙率、有效孔径较大，填充的土壤化学材料刺激草根发育，故在表面植草后，草的根系可很快穿透砖体，并将其锚固在土地上。据测定，长草一年后的拔起力，为砖重力的3～6倍。

　　(3)植物适应性。在空隙内充灌的植物生长材料，包括大量富含羧酸基的角蛋白类物质，可将混凝土的高盐碱性水析出物转化为植物所需的缓释肥料，防止和避免了析出物对植物细胞造成的渗透破坏;同时以有效孔径作为衡量植物能否生长的参数，合理调整集料粒径和水泥用量，使得各类植物基本都可以在砖上生长。

　　(4)生态修复效果。吉林生态砖技术采用的是吉林省生态修复专家提出的拟自然生态修复理论，即认为河流生态修复的工程实质，是按照人的根本需求，在充分认识自然生态系统客观规律的基础上，对自然有益功能和有益效果的仿拟[z]。据此，生态砖的构造和铺设，仿拟的是自然界中母质层一基质层一植物层这种合理而有益的生态系统构成，使防护后的河道在保障安全的同时，呈现自然、和谐的拟自然景象。

　　B. 韩国生态砖：要有“绿色生态墙壁砖(鱼巢砖)”和“植物生长砖”两种类型。

　　鱼巢砖的主要技术参数为：规格：50cm×50cm×20cm。重量：54.8kg。强度：C15。孔隙率：12%以上。冻融循环：据韩国某大学的实验数据，其24h冻融循环为300次。

　　应用效果：

　　这种鱼巢砖目前大量应用于北京城区河道岸坡较陡河道的水位变动区，目前效果较好。由于这种生态砖抗冻融循环能力相对较低(约折合F50)，故在水位变动区的饱和冻融循环下，其耐久性有待进一步观察。

　　二、生态砖应用于河流中的实例

　　一、 滏阳河衡水市区段的简要情况：常出现枯水期，产流量减少，河道航运能力丧失，两岸堤防破损严重。

　　二、 其中的项目的主要治理目标是：确保防洪安全的同时，形成改善水环境、营造水景观、修复水生态的治水理念，使堤岸及河道整治达到“堤固、水清、岸绿、景美、游畅”的要求。

　　三、 治理方案为3护坡类型：框格混凝土植草护坡、和连锁块护坡和生态砖(六角空心形)护坡。

　　四、 其中重点关注的生态砖(六角空心形)护坡概述：由混凝土中加入了用高新技术进行特殊制造并进行染整处理的合成纤维制成的，使混凝土的各项强度与耐久性都有不同程度的改善 ， 提高了承受荷载能力。用于黏合废砖石骨料的水泥浆采用纳米级聚合物进行改性， 增加了黏合强度，用新型的混凝土构件成型机制成六角形混凝土板块，铺设稳定性较好。满足水利堤防工程的特殊要求。同时，板块空隙率适合植物生长的需要。由于护坡设计能使肥料缓释、水分保留、高碱性水环境条件的改善得到有效解决。植物能在这种混凝土板块上较好地生长。同时，护坡颜色可以根据周围环境进行搭配和选择。

　　生态砖：呈六角形，长300mm，厚100mm 对边距350mm。

　　(根据已知资料，此工程应用的生态砖为吉林生态砖类别)

　　五、护坡应用中要注意的问题：

　　1) 要保证采用生态护坡材料的耐久性对当地气候变化的适应。

　　2) 生态护坡材料强度较低，施工中注意保护，不能破损。

　　3) 在确定使用生态护坡材料前，应充分考虑当地水源能否满足绿化的需要，避免草坡退化。

　　六、应用效果：

　　该工程建成后，通过补水恢复河道蓄水功能，同时通过对河道两侧堤坡护岸、堤防、滩地的设计，建成沿堤景观生态走廊。并充分利用广阔的水面开发旅游项目， 在河堤和水面之间，着眼于季相变化，科学性和艺术性相统一，乔、灌、花、草等植物合理 配置，花掩河湖，绿映堤岸，使滏阳河成为一条健康、魅力和灵性的绿色生态带，既美化了城市环境又提高了生态效益。

　　结束语：

　　个人认为生态砖在工程项目中主要起到的作用是护岸和堤防，绿化和美化环境，应用于河流流域和水位变化较大的湖泊较为合适。这一结构既实现了河道行洪、抗冲刷的基本功能，又改善了生态环境，是二者融合的典范。也是我们今后要努力的方向。

　　参考文献：

　　[1]郭忠义， 鲍卫锋， 赵微， 江炜 生态砖在城市河道治理中的应用 2007(1)

　　[2]董建伟， 环保型绿化混凝土研究与应用 2002

　　[3]北京市水利设计规划研究院， 生态砖试用施工技术要求 2004