水利工程护坡生态化设计方法及必要性 陈步青

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:陈步青1 庞圣2
[导读] 摘要:护坡是为防止边坡受冲刷,在坡面上所做的各种铺砌和栽植的统称。
        1嘉兴市水文站  浙江省嘉兴市  314000;2嘉兴市水利水电勘察设计研究院  浙江省嘉兴市  314000
        摘要:护坡是为防止边坡受冲刷,在坡面上所做的各种铺砌和栽植的统称。在经济社会发展历程中,水利工程在其中起着重要的作用,不仅可以防洪排涝、输送水源,而且还可以满足生态环保需求。在水利工程建设过程中,堤防护岸施工属于一项关键技术,在施工过程中,要合理选择土壤材料、清理堤基、堤身填筑、铺料施工、堤坝压实等工序,并结合实际情况来对堤防护岸工程施工技术进行选择,这样不仅可以充分发挥堤防护岸工程施工技术的优势,而且还可以提高水利工程的整体质量和使用寿命。
        关键词:水利工程;护坡;生态化;设计方法;必要性
        引言
        在传统的城市河道治理工作中,通过修建河道护坡的方式,能够对城市河道进行有效的整治,提高城市的防洪抗涝(改为排涝)能力。但是与此同时,很容易伴生一些对生态环境的不良影响,例如水土流失以及水域面积减小等情况。为解决传统城市河道整治工作中存在的生态矛盾问题,需要尽快引入新型的生态护坡设计,确保城市河流畅通。利于周边生态环境,助力城市的可持续发展。
        1生态护坡的基本功能
        首先是固岸。生态护坡中一般会选择根系发达,能在水环境中快速生长的植物。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,而乔木类植物才能够起到影响深层土体的目的。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,从而提高土体整体的抗剪强度,同样有利于起到固岸的效果。
        其次是控制降雨溅蚀。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,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水利工程护坡生态化设计方法
        2.1环境以及植被调查工作
        首先是环境以及植被调查工作。在应用生态袋护坡技术过程中,为了有效保障最终的边坡防护效果,应提前做好周围环境的勘察工作。施工建设前,要分析周边环境、绿化面积、地貌等条件,进而优化设计生态袋结构、规格、材料,保障生态袋的应用效果。做好前期环境的充分调查工作,全面分析和综合考察边坡及沿线的环境,并有序调查周围的自然环境及人文环境,才能确保生态袋护坡技术施工的有序开展。如果道路工程在靠近边坡的位置,会有滑坡隐患,前期要做好调研工作,调整边坡的地貌结构,确定其土层构造的特点。要做好边坡周围的历史文物、水文遗产、风土人情等人文环境调查工作,避免因环境影响降低生态袋的应用价值。在应用生态袋护坡前,要调查乡土植被的情况,乡土植被能更好地适应当地环境,将乡土植物应用于生态袋之中,能提升植被对生态环境的适应能力,植物生长成熟后与周围环境融为一体。在边坡绿化阶段做好技术应用及防护管理,就能提升绿化效果。

调查分析植被覆盖情况,通常会考察灌木、乔木、草本植物等覆盖面积。其次是边坡景观设计。第一,要做好坡型设计,生态袋护坡结构要与边坡连接成一个整体,只有与原边坡和谐统一,才能起到防护效果。第二,景观设计要考虑不同植物的生长习性与特点。在应用生态袋护坡技术后,做好护坡植物的种植工作,保障景观效果。选择合适的护坡植被能更好地达成项目工程要求。在施工建设时,要综合考量多方面的因素,取长补短,提升植被护坡的效能。在选择植被时,要保障植被能更好地融入当地的生态环境中。植被对气温的敏感性是关键指标,具体的应用原则是:在南方地区按照其夏季最高气温的要求选择植物,多数是暖春型的植物。在北方地区要应对冬季最低气温,选择的植物多是冷季型植物。选择低矮及枝叶繁茂的植物,其相对紧凑,植株结构聚集在一起,能更好地抵御外部风雨的冲击;选用的植物应具备发达的根系,随着植物的生长,根系的牢固度提升,边坡结构的稳固性也会越强;选择四季常青的植物,这类植物的观赏性较强;尽量选择多植物混合种植,不同植物有自身的优势条件,很多大型边坡在不同的部位及地质结构等方面的差异性较大,在保障观赏性的前提下,实现优势互补,植被种植效果更为理想,能够达到更好的防护效果。
        2.2坡式护岸施工技术
        在水利工程施工过程中,坡式护岸不仅施工流程简便,而且抗冲击效果比较好,在小型河流或者湖泊中得到了广泛应用。为了有效提高水利工程的抗冲击能力,最好选择适当的材料来开展岸脚和岸坡的坡式护岸施工,以此来提高其施工进度和质量。在坡式护岸施工阶段,要做好护脚工程施工工作,其稳定性和施工质量,将会对护岸工程的抗冲刷能力产生决定性的影响。通常情况下,河流中往往会夹杂有大量的碎石、泥沙、树枝或杂草,在河流作用下会使他们在河道中快速移动,进而不同程度上对边坡堤防产生冲击,加之河流本身的酸碱性也会腐蚀堤防工程,致使河堤护脚出现冲刷破坏。因此,在护岸施工原料选择过程中,需要对河流基础情况、土壤稳定性、水的腐蚀性程度、河流砂石含量等因素给予综合考虑,在此基础上对坡脚施工材料进行选择,而钢丝石笼是比较常用的护岸方式。
        2.3污泥有机利用就地形成生态护坡
        污泥的有机利用就是运用污泥免烧制技术将河道内的污泥制作成城市河道整治的材料,通过一些特殊的配方或者是技术手段,实现河道污泥变废为宝,继而进行生态护坡。这项技术是将河道中的污泥作为底泥,制造成城市河道整治工程的材料,例如生态砖以及吸附性材料,并将其使用于岸坡的建筑中。此技术的有效利用,能够使护坡不仅具有防洪排涝的效果,还具有一定的吸附功能,对生态护坡实现起到了一定的推动作用。河道污泥的一般处理方式是借助水泥黏结剂、外加剂或者发泡剂,与污泥进行一定比例的混合,进而发挥生态护坡的效用。利用污泥就地形成生态护坡不仅做到了材料上的节约,还能够促进城市河道治理的生态化进程,一经推出,就受到了广泛的欢迎。现阶段这一技术以及在许多小型城市河道整治工作中应用,例如上海的崇明岛以及长兴岛等区域,并取得较好效果。
        结语
        综上所述,在国民经济发展过程中,水利工程扮演着至关重要的角色,在进行水利工程施工过程中,堤防护岸必不可少。而洪水灾害的发生,也对堤防护岸工程施工质量提出了较高的要求,其将会直接决定水利工程的整体质量和使用性能。因此,在水利工程施工过程中,要结合工程特点、现场施工条件来对堤防护岸工程施工技术进行科学、合理的选择,这样既可以确保堤防护岸工程施工的顺利进行,而且还可以确保水利工程的整体施工质量,推动我国水利行业的发展。
        参考文献:
        [1]杨博.城市河道整治中的生态护坡应用与技术研究[J].居舍,2020(19):72-73.
        [2]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.
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