生态型护岸在水利工程设计中的应用

 生态型护岸在水利工程设计中的应用

李首

丽水利源工程咨询有限公司 浙江省温州市瑞安市  325299

摘要：随着我国水利工程建设的发展，人们已经由传统的防洪、排涝的水利建设观念向建设“安全、舒适、优美”的水环境观念转化。河道的功能已经不仅仅是“泄洪、排涝”，而且还包括“景观、旅游、生态、对周边环境的呼应”等等。因此，现代化水利工程更注重生态技术和工程技术结合，采用新材料、新工艺、新技术，避免河道渠化、河岸硬化，保持现有河岸自然生态系统的多样性，恢复和改善河流生态环境。本文主要分析生态型护岸在水利工程设计中的应用，使生态型护岸在水利工程建设过程中发挥出应有的作用，为水利工程的建设提供良好的条件。

关键词：水利工程；生态型护岸；设计

1生态型护岸概述

生态护岸的设计是基于天然环境的河道治理手段，实现了对水资源流量冲击的有效控制，利用生态环境的承载能力对河道内的水质、流量以及流速进行调整，通过建设生态护岸，提高对水资源流量分配的合理性，避免了由于河道传输能力不足引起的洪涝灾害。同时，生态护岸也有效提高河道水体自净能力，通过与护岸进行物质交换，水体可以对自身的污染物进行有效代谢。

生态护岸与传统护岸之间各有各的特点，两者在设计理念、重要功能、外形、主要材料、施工效果以及后期养护等这些方面存在着不同。分别来说，传统护岸的设计理念是强调水利功能和安全性而生态护岸是以生态稳定性、生物多样性、景观性、亲水性等有机结合为设计理念；传统护岸有固土防滑、防洪排涝、蓄水和航运等重要功能，生态护岸不仅有传统护岸的功能还有生态环保、亲水、休闲娱乐等功能；水泥、砂浆、石料、混凝土、沥青是传统护岸的主要材料，天然石材、木材、植被、复合土工材料是生态护岸的主要材料；传统护岸的施工效果是结构稳定、机械化程度高但严重破坏环境，易恶化周围环境，生态环境则污染小、噪音小、保持河流天然属性能修复生态环境；最后在后期养护方面，传统护岸的后期管理维护成本高，生态环境的后期管理简单、修复容易，维修成本低。

2水利工程设计中常见的生态护岸结构

2.1混凝土护岸

混凝土护岸也分为三种类型。第一种类型是现浇混凝土护岸，这种类型的混凝土护岸是将混凝土加工制作成混凝土挡土墙和混凝土板桩墙两个墙体，具有坚固的抵抗性能，可以很好地阻挡河水的冲击力，但是同时也将河道和陆地分隔开来，对水生植物的生长没有益处。第二种是预制混凝土护岸，这种混凝土护岸与第一种混凝土护岸相比更加适用于岸坡变形的情况，因为预制混凝土护岸是将混凝土预制块堆砌形成护岸，在预制块中间都留有缝隙，透水性能好。第三种是生态混凝土护岸，这种混凝土护岸是在预制混凝土护岸的基础上在板块中间添加孔洞，带孔洞的护岸对植草绿化和水生动物的栖身提供便利，生态混凝土护岸的板块是多边形设计，都有企口。另外，混凝土护岸也在不断更新，一些连锁、铰接式护坡及植物生态混凝土新鲜出炉，使混凝土护岸的效果越来越好，功能越来越完善。

2.2植物护岸

在植物护岸中主要包括以下几种类型，第一是水生植物护岸，水生植物使用自身的根茎等在沿岸边水线上形成保护地带，可起到消洪减波的作用，使泥沙沉淀得到促进，同时可将水体中的氮、磷等物质吸收，起到净化水体的作用，为水生生物的生存提供所需的场所。可选择的植物包括芦苇、菖蒲、香蒲等，适合的水深范围为0-0.5m，使用泥土作为栽培基质。第二是植草护岸，植草护岸主要使用草等覆盖护坡的表面，可避免水土流失，常用的草包括狗牙根、高羊茅、野牛草等，在播种中可选择人工种植、移植、水力喷播等方式。应注意在浸泡在水下或者行洪流速超出了3m/s的迎水坡面、陡峭岸坡不适合采用该技术。第三，防护林及梢料护岸，其中使用的植物包括柳属、杨属、水杉等，柳树被作为天然的护坡材料，自身有着抗水冲击能力强、生长速度快的特点，在恢复自然环境及防洪等方面都有着良好的作用。可使用植物活枝条或者梢料，根据规则结构形式来做成梢料排、梢料层等，以发挥出防护岸坡的作用。采用这类技术可使生态性护岸的运用发挥出有效的作用，为生态环境的保护提供支持。

2.3“竹木型”护岸的应用

竹木型护岸的设计也能够最大化地展现出护岸的生态性，并且能够实现成本节约，保障生态效益和经济效益得到最大化的发挥。例如，竹木护岸在建设的过程当中可以展现出较强的抵抗力。比如，可以在河道较为狭窄或者房屋处对竹木桩进行良好的建造，这样能够让整个堤岸受到保护，最大化的防止受到冲刷带来的影响。特别是在面对一些水流较为急的段落，对于地段变形会展现出较强的适应能力，减少水体交换的障碍。同时，该类型护岸的打造也能够对周边的动物、植物的繁衍和栖息营造良好且有利的条件。在设计时，主要将竹木以垂直方式打入土层当中，控制好桩长以及木桩之间的距离，走位应该与河岸之间保持一致，保障外观在欣赏的过程当中更加协调和顺畅，展现出良好的景观效果。

2.4生态袋护岸

生态袋护岸的优点包括以下五个方面：其一，在边坡较陡的情况下，生态袋的自锁结构产生良好的稳定性和抗震性，能缓冲陡坡的冲击力；其二，生态袋不吸水的特性使它拥有不透土的过滤功能，即使水在土壤中正常存留，又能保证填充物的留存；其三，生态袋具有良好的适应性，它的柔性结构让它可以承受不均匀沉降；其四，施工完成后其表面可以被植被覆盖，绿化效果较好；其五，生态袋是一种低成本材料，适用于缺少石料的地区，完全可以替代水泥和石头。虽然生态袋护岸优势显著但缺点也不容忽视，由于袋体耐火性不强这一特点，其受到损坏原因往往是人为因素，在干旱枯水季节尤为显著；此护岸同样不适用于流速大于2m/s的山区水利工程。在具体施工作业中，施工人员应对当前施工季节、施工作业面岩面性质等进行综合考虑，而后以此为据科学选择种植植物，如高羊茅等，生态石笼可以用于坡脚防护，进一步提升坡脚的抗冲刷能力。

2.5自嵌式护岸

自嵌式生态型护岸在应用中有着显著的优势，第一，造价比较低，由于施工中使用的材料比较少，挡块的体积小，在表面处理上比较简单。第二，可使施工效率提高，自嵌块仅需要使用干垒的方式就可使施工完成，施工操作简便，为了避免其他因素对施工的质量造成影响，使其符合施工的要求，可使用机械化设备来预制自嵌块，使工程自身的稳定性得到提升，以达到水利工程护岸施工的要求。第三，自嵌式护岸使用C30高强低碱水泥，在进行蒸汽养护后可预制成，自身的耐久性比较强，块体的有着较强的抗腐蚀性，能够将使用寿命延长。在抽检质量的过程中应对挡土块进行抗冻融循环试验，使土块的质量得到保障，加强其耐酸碱的能力，同时可避免蠕变等问题的产生。第四，可使水土循环实现，使用该技术可使生态环境保护效果加强，实现对水体的净化，使生态环境的发展得到有效的支持，由于使用自嵌式护岸可使水体生态循环系统的质量提升，在护岸墙体缝隙中水体沉积了大量的营养物质，可使水生植物的生长得到有效的支持。

结语：

综上所述，在新时期的背景下，水利工程设计当中对生态护岸的价值和作用进行良好的发挥是非常重要的，相比于传统模式的护岸设计能够展现出良好的优势和价值，做到与时俱进，更加有助于水土保持、保护生物以及改善环境。本文主要通过上述不同类型的生态型护岸的设计应用进行探究，保障护岸的稳定性、生态性和功能性，让护岸价值得到发挥，对于我国生态环境保护也能展现出良好的助力和推动作用。

参考文献：

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