陈勇
新疆泓润源水利水电勘测设计研究院有限公司 新疆库尔勒市 841000
摘要:随着国家水土保持政策持续推进,于水利防洪工程当中融入生态护坡技术,在提高驳岸工程质量,减少河岸水土流失,提高两岸生态水平,甚至于将生态护坡打造为当地一景,为当地经济发展做出贡献。本文对水利防洪工程里的生态护坡建设进行探讨,讨论了几种生态护坡技术特点,希望形成的内容对此类工作有所借鉴。
关键词:水利防洪工程;生态护坡;护坡工程;水土保持
水利防洪工程是城乡建设当中的一项重要组成,关乎到了市民、村民人身安全以及水资源的合理利用。这其中建设生态护坡不仅可以减少水土流失,还可以起到很好的美化作用。正因此需要对该类工程提高重视,务必创新施工方法,提高工程质量,提升其环境效益。
一、生态护坡工程建设的必要性
1.减少水土流失。土地是我们赖以生存的资源之一,每一份土壤的流失都代表着我们的生活空间在缩小。水利防洪工程系统在丰水期会出现频繁的泄洪操作,会导致下游水流上涨,对两岸形成强烈的冲刷,会有大量的土壤被冲刷流失,甚至于会造成两岸坍塌,出现洪水失控。采用生态护坡可以有效地保证水土稳定性,避免大规模水土流失。能够保持两岸生态景观的完整性。
2.生态护坡工程可以成为城市景点,为城市小气候改善作出贡献。研究证实一亩绿地年吸收灰尘60吨,可以有效化解CO2、CO、NOX等有害物,一亩森林可以日处理CO267公斤,释放氧气49公斤。最为显著的是,可以在炎热夏季让百米范围内温度降低3-5度。
二、生态护坡建设工程特点
1.生态护坡概念。所谓生态护坡是和传统锚固、重力式挡墙、排桩式锚杆挡墙不同的一种护坡技术。生态护坡当中纳入了草木,利用草木根系发挥类似锚杆作用将岸边的泥土固定下来,增加了两岸的抗剪力、抗冲刷力。这种护坡技术摆脱了传统护坡技术带来的环境负面影响,不产生扰动不改变土壤结构,保持了原有的土壤生态结构。
2.工程特点。能够保持两岸土壤原貌,施工过程里可以就地取材,植物花卉、树木等需要以本地为宜,因为这些植物具有较强的抗旱性,无需专业保养维护,可以降低维护成本。在工程后续使用过程里需要避免使用杀虫农药、无机化肥等,需要保证两岸的绿色生态不受影响。
三、生态护坡技术组成及施工要点
1.要认真勘测水流速度,根据水流速有效搭配植物。一般而言,当水流速度在2-3m/s时水流对两岸具有一定的冲刷力,会导致一定程度的水土流失。而正对水流方向的堤岸可以发生更为明显的水土流失,若是水流速超过5m/s时,该堤岸被破坏的速度大大加快。正因此,两岸适合选择草毯生态护坡。该种护坡技术可以提升两岸抗冲刷能力,若是融入抗冲生物毯,甚至于两岸可以对抗水流速4m/s的水流。而正对水流的堤岸适合树木、草植混合栽植,这种强壮根系和草植根系彼此搭配,能够有效地稳定土壤,能够抗击5m/s的水流,不过为了保险起见,需要在堤岸近水区栽植水草、莲蓬,可以有效减缓水流影响。
2.对于生态脆弱、水土流失明显的堤岸,选择利用网格生态护坡技术。一般都是临近水利防洪系统的堤岸具有生态脆弱、水土流失明显等特点,主要是因为泄洪时水流速达到十数米每秒甚至于达到了三十余米每秒,对堤岸的冲刷力十分强悍,所以此处的生态护坡技术适合选择网格护坡技术。因为网格护坡技术融合了混凝土网格,利用砖石水泥构造成一个个网格,在网格当中种植树木草坪,其具有护坡强度高、经久耐用的特点。
而经久耐用就是降低后期维护成本,让工程具有了明显的社会效益、环境效益。
3.生态袋护坡技术。主要是将草种混合在盛装了营养基的生态袋里,将其摆放于堤岸,在充分的水分浸润下草种从生态袋中长出,以营养基为基础快速生长,根系逐渐扎入泥土。这样的护坡技术大部分适用于水流速小的堤岸,具有施工简单轻便的特点。
4.土工格室植草。主要是防洪工程沿途存在严重的生态退化现象,有的地方已经成为不毛之地。对于这样的地带做好护坡工作难度较大,以往工作中会经常存在草木死亡现象。因此可以引入土工格室植草技术,其通过土工格将营养土基固定,利于植物生根发芽,提高其生长速度。
5.石笼护坡。将天然石块装在金属笼子里,使其形成规则的墙体。将这样的墙体镶嵌于边坡,后边填充土壤。同时于石笼当中撒入草籽等,确保在后续的岁月里石笼孔隙当中可以长出大量的草木。这样的护坡技术不干扰水体和坡下土壤水分交换,所以达成了生态护坡,并且有效提升两岸抗剪抗冲能力。相对比而言,石笼护坡可以存在于水流较大,波浪冲刷力较强区域。为了保证石笼护坡质量,防止背部土壤被掏空,需要对石笼进行必要的加固填缝。
6.海绵城市理论下的生态护坡技术。海绵城市理论对于区域水系统保护具有积极意义,能够有效对抗水资源紧缺,保证生态系统健康发展。护坡建设当中一般而言都是不同角度的斜坡,因为水往低处流,水分流失速度较快,会影响两岸树木、草坪的成长。若是采取人工灌溉,又增加人工成本,故此此时需要纳入海绵城市理论,将吸水、蓄水、渗水、净水、释水技术巧妙地融入到堤岸当中,便可以实现雨水的高度利用。例如堤岸可以采用下沉式草坪,但凡降雨都会将水流集中于此,过多的则可以通过护坡工程当中的导流槽等导入河流当中。这样下沉式草坪得到足够水分同时,也会通过缓释形式,将水分传导给护坡上的树木、草植,降低干旱影响。
四、生态护坡建设遵循的基本原则
1.生态原则。指的是护坡以保护生态为根本目标,不影响两岸土质结构,不改变当地生态组成。这就要求施工过程里尽量少采用传统的锚固排桩类施工,需要采用灌木、苇状羊茅、早熟禾、多年生黑麦草等具有强大稳定土质的植物。另外需要注意降低外来植物品种对本地生态的影响,尽可能使用本地植物。同时需要考虑溪流的淤泥,定期清理河底,有效降低水位,对堤岸具有明显的保护作用。
2.节能节地原则。护坡本身就是为了保护生态,减少水土流失,故而节地原则是最为关键的,在施工当中尽可能不改变土壤分布,要依据地形进行合理的植物配置。所谓节能指的是在施工过程里需要充分考虑到施工对环境影响,采用破坏性小,易于操作的施工模式,例如生态袋施工、草毯护坡施工都是非常好的选择。换言之,若是施工方案存在明显的浪费土地危害环境的可能性,必须排除该类施工方案。
3.因地制宜原则。指的有两层含义,第一是形成的护坡工程必须和周围环境生态匹配,能够合二为一。并不存在对其他地块生态的影响问题。第二,在施工方法上、物料选择上都要尽可能因地制宜,少用环保等级低的原料。
总结:水利防洪工程当中,不管是水库还是溢洪道两侧,以及河道两岸都需要采用不同强度的生态护坡技术。选择不同技术的根本指标之一就是水流速,流速越大地带越需要抗剪力抗冲击力更强的生态护坡技术,例如石笼护坡、土工格植物护坡,次之则需要生态袋、草皮护坡等。在护坡工程当中除非必要都需要积极融入生态施工技术,不要扰动土壤,力求土壤生态的完整性。植物、材料选择以本地为主。
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