生物防治桥梁水毁的优势与做法

桥梁水毁的生物防治措施具有降低河水流速、拦洪落淤、协调环境与改善生态等优点，并且其防护效果随生物的生长而日益显著；特别是将桥梁的调治与防护工程同生物防治措施完美结合，能使二者的防护功能相互完善、相互融合，收到良好的防护效益与生态效益。结合本地区在防治桥梁水毁方面的实践，本文对生物防治桥梁水毁的经验措施做一探讨。 1生物防护桥梁的优势 1．1固岸截流 在河道两岸营造防水林，能有效遏制河道变迁。 因为树木的枝叶能截流降水，减缓了地表水流汇集，减轻降水对地表的冲刷；树木的枝干能阻滞洪水，降低河水流速，从而减轻洪水对桥梁的冲击作用；树木的根系盘根错节，能深入土体内部发挥“锚固”作用，提高了土体整体强度，从而稳固了河岸，保护了堤岸及桥梁的安全。生物对桥梁的防护效能是工程防护设施所不具有的。 1．2落淤防冲 在宽浅变迁及宽浅游荡河段上建桥，洪水主流摆动对河岸冲此淤彼，易导致河道变迁引发桥梁水毁。 因此，应在桥址河段的凹岸设计石笼丁坝等导流构造物，待丁坝回流区落淤后再栽植树木，用于稳固河岸，防止洪水冲刷加剧。这样做不仅能增强工程防护的效果，还能有效预防工程防护设施被洪水冲毁。据调查，随着树木郁蔽成荫，丁坝间回流区泥沙淤积不断增厚，丁坝(石笼)在淤积的泥沙及树木的保护下，坝头的局部冲刷减弱，坝身会逐步得到稳固，能有效预防某些桥梁因防护设施屡修屡毁而导致水毁。再者，在河道两岸及其上游流域植树，能有效拦蓄降水、消减洪峰，从而减轻洪水对河床及桥梁墩台的冲刷。 1．3生态效益与经济效益双现 由于洪水泛溢，桥位河段往往是冲沟交错、滩石裸露，加之桥梁施工对生态环境的冲击，桥址生态环境十分脆弱；特别是季节性河流，这种现象尤为突出。而在桥位河段两岸营造防护林，树木的枝叶能吸收有害气体，并借助光合作用吸收大量二氧化碳气体，并放出氧气，从而净化了空气。此外，枝叶繁茂的树木还能遮蔽裸露的滩石，将丁坝、护岸等防护设施掩映于树木之中，使桥梁建筑与河流、树木相融合，形成友好和谐的自然景观，改善了生态环境。再者，桥位河段土壤肥沃且含水量较高，为生物生长提供充足的养分，栽植杨柳易成活、生长快，一般8一10 a就能成材，更新树木可获得较高的收益。不仅如此，由于桥梁的工程防护设施具有易老化、防护效果衰减等不足之处，某些桥梁往往因此屡遭水毁，修复这类设施不仅需要大量资金，而且耗费大量资源(如水泥、砂石等)，且后期尚需投入资金进行维修养护。解决这一矛盾的有效措施是对桥梁水毁实施生物防治。因为：①生物防护桥梁投入低，成本一般仅需工程防护设施的20％～30％，且其防护效果随时间推移逐渐增强。②生物防治措施与工程防护措施相互配合，既能增强工程防护设施的防护效果，又有效保护丁坝、顺坝、锥坡等调治与防护设施免遭水毁。 综上所述，生物防治桥梁水毁不仅具有良好的生态效益与环境效益，而且可节约因修复桥梁水毁工程的资金投入与资源消耗，经济效益显著。 2经验做法与效果 2．1桥台的生物防护 在桥头引道附近及锥坡基础外围植树，树木根系稳固了地表土层；其枝干能阻滞洪水，降低洪水流速，有效防止洪水直接冲刷引道路基坡角及锥坡基础。树木的固土防冲与导流作用，能消除或有效防止洪水对桥梁锥坡及桥台造成的水毁威胁。例如：1986年敖汉旗新玉线北扎兰营子桥锥坡被洪水冲毁，桥头引道被冲陷。水毁抢修应急措施是在被毁锥坡基础外围每隔20 cm打入直径15 cm、高200 cm的木桩，形成排桩，而后再于木桩上挂树冠(要求将树冠以8号铁丝系在木桩上)。按上述方法布置的木桩及树冠经历洪水后被淤埋固定下来，有效遏制洪水直接冲刷引道路基与桥台，收到良好的生物防护效果。 2．2桥墩的生物防护与加固 桥墩局部冲刷加剧易导致水毁。因此，应根据河水流速及水深采取不同形式的生物防护措施。①若河水流速较高，可采取抛石挂柳的形式对桥墩进行防护。这样，抛石能阻止洪水淘刷桥墩基础，挂柳(柳枝)则可降低墩身附近的水流流速，有利于减缓冲刷及墩身外围泥沙沉积。②若河水流过较低，可于枯水期在桥墩冲刷严重部位分层填埋(或栽植)亲水性强的树木。这样，桥墩局部冲刷坑内填埋的树枝被洪水淤积后会与泥沙紧密结合，形成加固的土体结构，有利于阻止洪水冲刷。若填埋的树枝成活生长，其防护效果会不断增强。