水利工程護坡生態(tài)化設(shè)計技術(shù)分析

1、水利工程護坡生態(tài)化設(shè)計技術(shù)分析摘要：在當(dāng)前生態(tài)環(huán)境惡化和水資源污染日益嚴(yán)重的形勢下，傳統(tǒng)護坡技術(shù)由于不具有保持水土和保護生態(tài)環(huán)境的功能而逐漸被生態(tài)護坡技術(shù)所取代。在本文中，首先介紹了幾種常見的生態(tài)護坡技術(shù)，然后闡述了水利工程中生態(tài)護坡的兩大設(shè)計原那么：水力穩(wěn)定性原那么、生態(tài)原那么，進而著重討論了生態(tài)護坡技術(shù)的設(shè)計要點，以期和同行們共勉。關(guān)鍵詞：水利工程；護坡；生態(tài)化設(shè)計生態(tài)護坡，是指“用活的植物，單獨用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結(jié)合，以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕。當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟快速開展，生態(tài)與環(huán)境惡化日益加重，特別是嚴(yán)重的水污染引發(fā)了新的治水理念變革，為減少水質(zhì)污染，與自然環(huán)

2、境和景觀相適應(yīng)的新型生態(tài)護坡形式應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)的護坡技術(shù)相比，生態(tài)護坡技術(shù)具有防止水土流失、改善環(huán)境功能等優(yōu)勢，能有效解決水利工程建立與生態(tài)環(huán)境失衡之間的矛盾，同時能利用植被的根系生長規(guī)律對土體起固定作用，大大降低了工程造價，從而在水利工程建立中得到了廣泛應(yīng)用。在此，本文筆者根據(jù)自身的工作經(jīng)歷，談?wù)勛o坡設(shè)計應(yīng)遵循的原那么以及設(shè)計要點，以期和同行們共勉。1常見的幾種生態(tài)護坡技術(shù)1.1植物護坡：即采用興隆根系植物進展護坡固土，可到達固土保沙、防止水土流失和保護生態(tài)環(huán)境的需要。1.3植被型生態(tài)混凝土護坡植被：此護坡技術(shù)的材料有生態(tài)混凝土和植被等，其具有較高的透氣性，可很好地保持被保護土和空氣間的濕

3、、熱交換才能。如，鎮(zhèn)江濱江堤岸工程就采用了植被型生態(tài)混凝土護坡技術(shù)，其以栽植草和三葉草構(gòu)件護坡植被的優(yōu)勢種群，同時選擇半球狀生態(tài)混凝土砌塊，效果良好，從而到達了護坡植被構(gòu)建、環(huán)境美化和水體凈化等功能。2生態(tài)護坡的設(shè)計原那么在進展水利工程生態(tài)護坡的設(shè)計過程中，應(yīng)遵循以下原那么，才能到達更好的效果。2.1水力穩(wěn)定性原那么護坡的設(shè)計首先應(yīng)滿足岸坡穩(wěn)定的要求。岸坡的不穩(wěn)定性因素主要有：由于岸坡面逐步?jīng)_刷引起的不穩(wěn)定；由于表層土滑動破壞引起的不穩(wěn)定；由于深層滑動引起的不穩(wěn)定。因此，應(yīng)對影響岸坡穩(wěn)定的水力參數(shù)和土工技術(shù)參數(shù)進展研究，從而實現(xiàn)對護坡的水力穩(wěn)定性設(shè)計。2.2生態(tài)原那么生態(tài)護坡設(shè)計應(yīng)與生態(tài)過程相

4、協(xié)調(diào)，盡量使其對環(huán)境的破壞影響到達最小。這種協(xié)調(diào)意味著設(shè)計應(yīng)以尊重物種多樣性，減少對資源的剝奪，保持營養(yǎng)和水循環(huán)，維持植物生境和動物棲息地的質(zhì)量，有助于改善人居環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的安康為總體原那么。主要包含以下三個方面：1.當(dāng)?shù)卦敲丛O(shè)計應(yīng)因地制宜，在對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境充分理解的根底上，進展與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境相和諧的設(shè)計。包括：尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識；適應(yīng)場所自然過程，設(shè)計時要將這些帶有場所特征的自然因素考慮進去，從而維護場所的安康；根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，盡量使用當(dāng)?shù)夭牧?、植物和建材，使生態(tài)護坡與當(dāng)?shù)刈匀粭l件相和諧。2.保護與節(jié)約自然資源原那么對于自然生態(tài)系統(tǒng)的物流和能流，生態(tài)設(shè)計強調(diào)的解決之道有4條：保護不

5、可再生資源；盡可能減少能源、土地、水、生物資源的使用，進步使用效率；利用原有材料，包括植被、土壤、磚石等效勞于新的功能，可以大大節(jié)約資源和能源的消耗；盡量讓護坡處于良性循環(huán)中，從而使資源可以再生。3.回歸自然原那么自然生態(tài)系統(tǒng)為維持人類生存和滿足其需要提供各種條件和過程，這就是所謂的生態(tài)系統(tǒng)的效勞。著重表達在：自然界沒有廢物，每一個安康生態(tài)系統(tǒng)，都有完善的食物鏈和營養(yǎng)級，所以生態(tài)設(shè)計應(yīng)使系統(tǒng)處于安康狀態(tài)；邊緣效應(yīng)，在兩個或多個不同的生態(tài)系統(tǒng)邊緣帶，有更活潑的能流和物流，具有豐富的物種和更高的消費力，也是生物群落最豐富、生態(tài)效益最高的地段，水利工程岸坡作為水體生態(tài)與陸地生態(tài)之間的邊緣帶，在設(shè)計時

6、應(yīng)充分考慮其邊緣效應(yīng)；生物多樣性，保持有效數(shù)量的動植物種群，保護各種類型及多種演替階段的生態(tài)系統(tǒng)，尊重各種生態(tài)過程及自然的干擾，包括自然火災(zāi)過程、旱雨季的交替規(guī)律以及洪水的季節(jié)性泛濫。3生態(tài)護坡的設(shè)計要點3.1護坡自身要具有較大的孔隙率，護岸上可以生長植物，可以為生物提供棲息場所，并且可以借助植物的作用來增加堤岸構(gòu)造的穩(wěn)定性。3.2地下水與河水可以自由溝通，可以實現(xiàn)物質(zhì)、養(yǎng)分、能量的交流，促進水汽的循環(huán)。3.3在設(shè)計時除了考慮到建立過程的造價外，還應(yīng)充分考慮到建成后的維護管理。在設(shè)計時要著重于護坡的自我修復(fù)的才能，以減少后期的維護管理。3.4斷面的選擇復(fù)式斷面在常水位以下部分可以采用矩形或者梯

7、形斷面，既解決了常水位時親水性的要求，又滿足了洪水位時泄洪的要求。所以在河道斷面的選擇上，應(yīng)盡可能保持天然河道斷面，在保持天然河道斷面有困難時，按復(fù)式斷面、梯形斷面、矩形斷面的順序進展選擇。3.5由于水利工程的河岸線型曲折，因此設(shè)計時選擇的護岸材料要柔性化。如，可選擇GABION柔性護岸材料，它具有很高的強度和很強的耐腐蝕性，能抵御自然環(huán)境的破壞和惡劣天氣的影響；具有很好地整體性和柔韌性，能適應(yīng)各種土層性質(zhì)并與之較好地結(jié)合；具有很好地透水性和穩(wěn)定性，能使地下水和浸透水及時浸透出去，能有效解決空隙水壓力的影響等；能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，為植物根系生長提供空間，可獲得良好的景觀綠化和生態(tài)環(huán)保效果。如

8、，湖北黃石長江干堤合興段就采用了GABION柔性格賓網(wǎng)箱來護坡，結(jié)果護坡整體構(gòu)造完好，被護砌的岸坡穩(wěn)定，水利條件也得到了明顯的改善，極大地改善了堤防的生態(tài)環(huán)境。4完畢語總而言之，隨著生態(tài)環(huán)境的惡化以及水資源污染越來越嚴(yán)重，傳統(tǒng)護坡技術(shù)由于是以水泥、石料和混凝土為材料的護坡形式，無法保持水土和保護生態(tài)環(huán)境，且與周圍景觀不相協(xié)調(diào)，在這種形勢下，生態(tài)護坡形式由于具有防止水土流失、改善環(huán)境功能等優(yōu)勢，開始替代傳統(tǒng)護坡形式成為了工程建立的首選。而在將來的開展過程中，為使生態(tài)護坡技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，需在重視邊坡穩(wěn)定和維護功能的同時，重視起生態(tài)環(huán)境效益和景觀改善功能，并進一步加強生態(tài)護坡和工程措施的結(jié)合，盡量減少人工雕刻的痕跡，以使生態(tài)護坡技術(shù)更好地順應(yīng)人與自然共生的要求，從而成為將來護坡工程建立的主流。參考文獻：2張迪，趙穎.關(guān)