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摘要:在传统的水利岸坡防护工程当中,一般会采取硬化护砌措施,常用材料包括石材、混凝土等。硬化护砌结构的最大优势在于自身的稳定性较强,可以持续使用多年。但不利于生态环境建设,其不仅会破坏原有的水环境景观和谐性,更会对水环境生物群种的发展和造成一定的影响。我国针对生态护坡技术的研究和应用的起步较晚,直至彻底了解生态系统发展规律后才开始逐步在实践当中进行应用,原则上是以尊重生态系统、不破坏生态系统、尊重生物生存空间为护坡的建设前提。现如今,生态护坡已经开始在实际中得到了广泛的推广,并延伸发展成了多种不同形式。生态护坡在本质上属于岸坡防护措施,其主要用于保护河道体系、恢复河道系统生态平衡,体现出了“人与自然协调发展”的基本理念。生态是多种学科交叉应用后的结果,其包含水利、环境、生物科学、力学、生态化等多种学科的基本原理和知识。实际建设过程中充分强调自然植被与工程材料之间的结合,力求在提高岸坡防护效果的基础上,避免对水环境生态平衡造成破坏。
关键词:水利工程;生态护坡;措施功能;特点
中图分类号:TV5
文献标识码:A
引言
目前,我国水利工程河道生态护坡技术已走上高速发展道路,生态护坡的技术设备和施工工艺都获得了长足进步。但相比国外先进的施工技术来说,我国生态护坡施工工艺仍存在明显不足,所以,我国需在引进国外先进施工技术的基础上,根据现有的河道情况及生态系统的承载能力,对生态护坡技术进行进一步创新,研发出更适合我国生态环境且独具特色的生态护坡施工技术。根据我国生态护坡施工技术的发展现状,只有坚持采用多样化护坡形式,才能促进工程建设和生态环境保护的完美统一。
1水利工程河道生态护坡具体功能
1.1固岸
生态护坡中一般会选择大量根系发达,能在水环境周围快速生长的植物。由于此类植物根系较为发达,可以起到锚固表层松散土体的作用,从而能提高边坡的抗滑力,减少土体流失。一般而言,生态护坡的整体结构和植物种植密度均经过了精细化计算,植物之间的根系彼此缠绕,从而形成了庞大的根系网络,根系网络则将边坡土体整合在一起,确保了土体的整体稳定性。一般而言,草本植物和灌木类植物可以在浅层区域起到良好的固岸效果,而树木类植物才能够起到影响深层土体的目的。而从其他角度来看,边坡的稳定性还与坡体水压力相关,植物根系的水分吸收作用可以有效降低边坡的孔隙水压力,从而提高了土体整体的抗剪强度,这同样有利于起到固岸的效果。
1.2保持景观效果
传统河道护坡的施工材料多以混凝土,装砌石为主,可生存植被相对较少,而植被的减少也导致原有生态景观被破坏。但生态护坡施工技术的运用却可以解决该问题。在生态护坡建设过程中,施工人员将原生态植被作为主要施工材料,科学安排了林木花草等植物的间距及种类,在保护环境的同时,提升景观效果。而原生态植被护坡技术的应用进一步修复了河道水域,提高了环境景观美化效果。
1.3控制降雨溅蚀
植被的存在可以有效缓解雨滴的下落速度,控制雨滴对于地面整体的冲击力,从而达到控制降雨溅蚀的效果。降雨溅蚀对于河岸的危害性会因为气候差异性而存在较为明显的区别。在降水量较少的区域,降雨溅蚀的影响微乎其微。而在降水量较大的区域,降雨溅蚀往往会对河岸造成较大的危害性,其会直接破坏河岸结构,造成土壤流失。应用生态护坡之后,雨滴在下落的过程中会被植被直接阻拦,后续沿着植物的茎叶过渡至地面,其对于地面的冲击影响几乎为零,同时还能避免由于降水所引发的土粒飞溅现象。
2水利工程河道生态护坡施工要点分析
2.1自然原型河道生态护坡施工要点
以自然原型河道为基础正式开展护坡施工,不仅能提高河道生态系统的平衡性,同时也能促进人与自然的协调发展。在自然原型河道护坡施工过程中,首先需保证河道安全,并根据河道护坡施工的基本要求,充分应用能够适应河道生长的水生植物,优化施工设计结构。河道原有水生植物的应用有助于净化河道内污染物,增强河道净化能力。在选择植物品种时,可从植物环境适应性及净化功能方面出发,优先选择适应河道环境,净化功能较强的植物。这样不仅能美化河道,还能增强生态环境的平衡性。其次,以自然原型河道为基础的生态护坡施工技术还能有效稳固堤岸。为进一步实现该技术对堤岸的稳固作用,施工人员在选择植物过程中,需尽量混搭配置乔木灌木,并对不同种类的植物进行合理的空间布局和设置,充分发挥不同植物的生长优势,增强堤岸稳固效果。同时,还需充分考虑植物的根系生长情况,根系较庞大的植物能充分降低水土流失概率,减少洪水侵蚀。
2.2生态联锁式护坡
生态联锁式护坡不仅具有良好的护坡和生态功能,同时具有一定的景观价值,是目前在实践当中广泛应用的生态护坡形式。从结构特征角度来看,生态联锁式护坡使用预制混凝土砖块构成整个坡面,坡砖均为工厂预加工,加工完成后直接运输至施工现场进行铺设。其所使用的坡砖属于特殊的联锁式结构,坡砖与前后左右砖块之间具有出色的连接功能,且整个坡面属于柔性体,具有出色的耐冲刷性能。两个坡砖在连接之后其中间位置会形成连接孔,而连接孔则可以用于植物生长孔使用。一般情况下,会在连接孔中种植根系发达的草本植物,且伴随着草本植物不断生长,整个护坡的耐久性、稳定性和功能性将进一步得到提升。需要注意的是,生态联锁式护坡在适用范围方面具有一定的局限性,由于其本质上更加侧重于生态效果和景观效果,故在抗冲刷能力方面的表现相对较为有限,一般仅仅适合在平原区域的低流速河道中进行应用。但不可否认的是,生态联锁式护坡的景观价值相比较高,一旦植物生长成型,将在河道两侧构建成大规模的植被带,这一优势是其他几种生态护坡所不具备的。
2.3三维植被网草皮护坡
植草护坡属于一种普遍适用且最经济的技术措施,可利用相互交织的植被根系发挥固结土体的作用,以此固结边坡土体,植被能够明显减少波浪爬高以及降雨入渗量,增强边坡稳定性和土地抗剪强度,蒸腾作用有利于减少土壤含水量与孔隙水压力。三维植被网草皮护坡是一种综合利用三维网垫、植物、面层植草共同消浪和护岸的护坡型式,通过将网垫锚固于边坡以形成基底。从材料类型上高分子材料聚丙烯、聚乙烯等构成了三维网垫层,而完整的复合种植基还有种植型土壤播撒草籽和碎石等组成。从结构形式上,利用平行于土壤方向的可双向拉伸的平面网与垂直于土壤方向无法拉伸的多层网组成三维网垫层,为使得土壤垂直方向上的多层网状空间更加稳定,还可利用热熔焊接法连接网层间的节点。土壤层、土工网垫层、植草层待草皮完全生长后牢固的结合一起,从而生成一个牢固稳定的整体,这种网状结构具有更加宽松的空间,在为砂粒与土壤的填充提供足够的网空间的同时,也给草皮生长提供较好的生存环境。
结束语
综合来看,生态护坡技术在水利工程中的应用可以有效强化土体的稳定性,控制地表径流,减少径流对于河岸带的侵蚀效果,并有利于保持水土,提高整个水环境的景观效果。目前在实际当中广泛应用的几种生态护坡技术普遍具有工程特性和广泛的适用性,实际使用过程中需要充分考虑到水利工程的实际需求,并结合施工区域当地的水文气象条件和地形地势条件进行合理选择。
参考文献
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