基于河道生态护坡技术应用及生态功能监测评估

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:姜侃文
[导读] 摘要:近年来,我国的水利工程建设有了很大进展,其河道生态护坡技术也越来越先进。
        上海市崇明区农村水利管理所  上海市  202150
        摘要:近年来,我国的水利工程建设有了很大进展,其河道生态护坡技术也越来越先进。水利工程施工人员非常重视生态环境保护工作,在实际施工过程中广泛利用河道生态护坡施工技术,并且获得了显著的效果。本文论述了水利工程中的河道生态护坡施工技术,进一步提升水利工程质量。
        关键词:水利工程;河道生态护坡;施工技术;施工质量
        引言
        在引进国外先进的施工技术和借鉴国外先进经验的同时,我们要根据河道的现状、当地自然生态系统的承载能力进行创新,研究总结发展属于我们的、独具特色的水利护坡施工技术。针对我国水利生态护坡施工技术现状,应该从施工的多个角度看待问题,根据我国河道的具体现状,结合现有的施工技术,分析采用不同的护坡形式,实现工程建设和生态保护相结合,从而在充分发挥工程效益的基础上,对生态环境起到保护的作用,达到工程建设和生态建设的完美统一。
        1河道生态护坡的关键要素和设计原则
        生态护坡可以有效治理河道,保障护坡的稳定性。生态护坡在设计边坡支护方案过程中,融合了工程力学和土壤科学以及生态学等学科。生态护坡需要满足防洪设计要求,同时需要建设生态保护平台,来保障河道周围环境的生态平衡,完善生态环境体系。根据护坡稳定和生态保护要求,在河道治理过程中需要综合考虑水力和土建等参数,保障护坡设计方案的可靠性。在设计护坡阶段,需要结合地域性特征保护当地的自然资源。在实施生态护坡方案的过程中,不能影响和破坏先天环境特性。为了充分发挥出河道生态护坡施工技术的作用,施工单位需要建立稳定的生态系统,同时需要利用植物根系实现生态护坡的自我修复和自我防护功能,用以达到防洪排水的目的。生态护坡系统整体工程造价比较低,且稳定性及耐久性高,更可以有效美化周围环境。我国河道生态护坡施工技术仍在发展阶段,还需解决很多问题。在设计河道生态护坡方案的时候,需要注重联系生态环境和植被树木,根据植物生存环境选择植被树木,同时要符合植物的特性要求。此外在设计施工方案的时候,需要注重修筑堤防和渠道,控制整体施工成本。尤其要注意设计混凝土施工方案,注重整体环境的协调性,从全局角度出发,满足各方面施工要求。从大数据调查工作着手,确定河道水位的变坏情况,以此为基础调整植被种植工作,在选择植物时要结合实际施工环境及植物的生长特性,这样才可以保障设计方案的有效性。
        2河道生态护坡施工技术的运用
        2.1河道生态护岸施工技术
        在河道生态护坡设计施工时,要根据河道的行水条件、河道岸坡土壤类型、当地的气候等因素综合论证,充分保障河道工程建设安全稳定的前提,将生态护坡上种植的各种植物进行合理的搭配,将植物的特点发挥出来。因为在进行水利工程的施工时,会对环境造成严重的污染,而植物具有净化功能,可以有效地将这些污染物进行新陈代谢,恢复水域的生态,最大限度地减少水利工程施工造成的各种污染,保护生态环境。
        2.2人工种草护坡技术
        人工种草护坡技术在构建河道生态护坡的过程中起到了显著效果。在水利工程河道边坡表面利用人工播撒的方式种草,可以达到显著的固土效果,避免水利工程发生水土流失问题。施工单位在选择草种时,选择的草类要具有发达的根系,以起到固土效果。在铺设天然草皮的阶段,坡度较小的边坡可以选择草皮平铺的方式。如果土堤迎水坡面洪流速度比较快,则不适合利用人工种草护坡技术。建设水利工程河道生态护坡施工阶段,施工人员优先采用水利喷播种草技术,且要严格控制原材料的配合比,根据标准比例拌和草籽、肥料、黏着剂等,利用机械加压方式在坡面上喷射拌和物,这样可以提高整体施工效率,同时喷播的草籽发芽速度非常快,出苗情况也非常齐整,从而获得显著的生态价值。


        2.3土工材料固土种植技术
        区别于水利工程生态护坡施工技术,土木材料固土种植技术除了对土地进行加固、减少水土流失的目的之外,种植各种植物的另外一个目的就是减少施工过程中扬尘造成的空气污染。土木材料固土种植技术根据使用材料的不同,可划分为土木材料网格固土种植和种植植物固土两种,这两种种植技术的共同特点就是可以充分地将工程力学与植物学之间的联系体现出来。土木材料固土种植技术主要是通过将土木材料独特的力学性能利用到植被上进行加固,提高植被防洪固堤的能力。在实际施工中,土木材料网格固土种植技术的应用较为广泛,因为这种施工技术较为简便,并且相对于其他施工技术来说,网格的柔韧性更强。植物发达的根系可以缠绕在网格的网孔上,增强植物的抗洪性能,加强土地的牢固程度。在使用土木材料网格固土种植技术进行施工时,可以看出,相对于其他施工技术来说,这种施工技术更加环保。
        3河道生态功能监测评估
        3.1监测指标与方法
        对样地利用固定样带法进行设置,在监测过程中按照2-3个的固定样带对不同类型生态护坡进行选取,设定样带宽度为1.0m并按照由坡顶至常水位的方向设置,动态监测每个样带的坡顶、坡腰以及常水位。然后按照每月监测一次和每年监测一次的频率,分别对生态护坡植物的第一个生长季和其他两个生长季进行监测,并在连续晴天的气候条件下进行采样。对根系生物量及植物样本新生枝叶通过室内相关试验测定。分别设置15个监测点于各个固定样带内,然后在临近坡顶、坡腰以及常水位置设置5个点。为了避免土壤受监测过程的扰动影响,本研究按照科学的测量顺序进行相关的监测与试验:首先对土壤含水率状况利用W.E.T土壤参数仪进行测定,然后对土壤抗剪切强度、紧实度分别采用现场剪力测量仪以及简易紧实度仪测定,其中测量位置应结合实际情况设定,一般为地表下15cm范围内。
        3.2结果分析
        测定分析了土壤生物护坡与全系列生态护坡的生物量、植物生长状况等,土壤生物工程主要包括活枝扦插、柴笼以及灌丛垫3种技术措施,其中活枝扦插为垂柳枝植物材料,而后两种为杞柳枝。在土壤生物工程中所使用的植物材料为新鲜枝条,均不含有根系和叶片,然后在浅层地表土壤中将新鲜枝条种植培养。针对退化的生态系统,生态护坡技术的主要目的是优化组合并恢复植物的多样性功能,在实施护坡措施之前应首先调查工程范围内的生物状况。该生态修复工程其植被覆盖率较低,植物很难生长在活动较为频繁的斜坡范围,并且具有较低的生物多样性。在完成生态护坡的第一生长季,生物物种数量和坡岸植被得到很快的恢复,物种数量由完工初期的2-3种逐渐增加至15-20种,其中表现最为明显的方式为活枝扦插与全系列组合类型。河岸生态环境在植被恢复过程中得到改善,植被得到恢复可为野生动植物的生存和繁衍提供了有利条件,调查显示该区域的物种多样性在采取护坡措施后得到好转。
        结语
        综上所述,在水利工程中利用河道生态护坡施工技术,可以改善水利工程的生态环境,落实生态环境保护政策,同时可以提升水利工程整体质量,因此水利工程施工单位需要推广利用河道生态护坡施工技术,促进水利工程可持续发展。
        参考文献:
        [1]刘文斌.生态护坡在城市河道堤岸防洪整治工程中的应用[J].价值工程,2019,38(34):145-148.
        [2]类维强.蜂巢格网生态护坡在河道整治中的应用关键探索[J].工程建设与设计,2019(17):76-77,80.
        [3]赵宇荣,谢莹,郭岩.基于河道生态护坡技术应用及生态功能监测评估[J].黑龙江水利科技,2019,47(3):103-105.
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