楊道偉
摘要:河道邊坡的穩定性對河道自身使用性能具有直接影響。河道工程在實際運行的過程中,很容易受到水流的沖擊作用,對河道邊坡的穩固性將帶來一定威脅,這必定會對河道工程的使用性能和實用性壽命帶來影響。針對此類問題,我們需要采取有效的護坡方式來提升河道邊坡的穩固性能。其中表現最為突出的為生態護坡的使用。文中,在針對生態護坡的特點進行闡述之后,又對生態護坡設計過程中需要遵循的原則進行分析,最后探討生態護坡在河道管理中的運用。
關鍵詞:生態護坡;河道管理;邊坡加固
以往在進行河道護坡建設時所采用的主要材料為混凝土和漿砌塊石,這些硬性材料在河道護坡工程中的應用雖然能夠起到一定的防洪排澇功能,但是卻對河道周邊的生態系統造成一定破壞,并不能保證河道的生態功能。基于此,為了改善河道生態系統,我們需要利用生態護坡方式代替傳統的河道護坡工程。在確保河道護坡結構穩固性的基礎上,加大對生態型護坡技術的應用,全面提升河道生態環境。
一、生態護坡的特點
1、生態護坡的含義
生態護坡的主要內容為,在原有河道邊坡工程的基礎上,采取有效的生態技術對河道邊坡環境加以改善。同時,還可以起到提升河道護坡穩固性能的重要作用,使河道護坡同時滿足經濟效益與生態效益。在對原有水利工程的邊坡施工方式進行整合之后,對應的采取生態型防護系統,在保證河道生態環境的基礎上,對河道邊坡的防洪性能加以改善,全面提升河道邊坡的生態環境以及水質環境,對水利工程的健康可持續發展具有積極作用。
2、生態護坡與傳統護坡的差別
傳統護坡主要是指砌石護坡和大量使用的的預制混凝土護坡,通常稱為“三面光”河道。它只具有防洪排澇的基本功能。生態護坡是在傳統護坡的基礎上發展起來的。與傳統護坡相比,生態護坡具有更天然的生命力,陸地植物更具活力,其居住環境更適宜,也與城市河道周邊景觀相協調。經過養護,生物系統的生態保護更加完善和多樣化,生態系統完整,它也具有一定的開放性,保護生物多樣性,生物的棲息環境對河道環境影響不大。此外,生態護坡的生物系統與河床水生生物系統相結合,適應各種水生和陸生動植物的生活條件。它不僅合理搭配,而且沖突小。在整個河道生態系統中,生物配置較為合理,生物群落多樣。它在自然生態系統的物理、化學和生物過程中起著共同的作用,并促進水生態系統平衡,河道自凈能力和自我恢復能力得到改善。
二、生態護坡設計的原則
1、水力穩定性原則
在進行河道邊坡的生態護坡設計時,需要考慮到相關的穩定性因素。對于河道工程運行過程中,對河道邊坡的穩固性能夠造成的影響因素進行分析。總結以往的河道工程管理經驗可以得出,影響邊坡穩固性能的因素主要有以下幾點:河道邊坡在受到水流侵蝕的作用下所形成的邊坡失穩現象;邊坡表層土壤滑動所形成的失穩現象;深部土層滑動所產生的邊坡失穩現象。上述內容均是由于邊坡穩定性設計與水力參數不符所形成的河道邊坡質量問題。因此,在進行生態護坡設計時,需要將水力穩定性因素作為重點考慮內容。
2、生態和諧原則
進行生態護坡設計時,還需要考慮到生態系統原本的發展規律,確保生態護坡設計的內容與生態過程存在一致性,避免由于人為因素過多對生態系統造成的威脅。這就要求設計過程中,要尊重物種多樣性,降低資源損害,保證生態系統和水環境的原則。實際開展設計工作時,需要特別注意,對不可再生資源的有效保護,對于水資源和生態物種的利用率也需要給予一定的控制,避免對周邊環境造成較大的影響。有效確立良性循環關系,保證物質資源的再次使用。對于河道周邊環境中的生物以及植物實行有效保護,尊重自然的發展規律,有效構建良好的河道生態系統。
3、因地制宜原則
設計應尊重傳統文化和地方知識,適應當地的自然過程,并考慮到場地的自然因素。還要充分考慮河道的自然特性,如地形特征,土壤特性和環境特征,建議選擇鄉土樹種和適應性植被。
4、經濟高效原則
生態護坡結構應在滿足生態穩定的前提下考慮固體邊坡的造價。護坡的成本應以經濟適用的原則為基礎,否則難以進行大規模推廣。
三、生態型護坡在河道管理中的運用
以往所采用的混凝土結構河道護坡方案,雖然能夠發揮出防洪抗澇的基本作用。但是,施工過程中會對河道周邊的環境造成極大影響,打破河道周邊的生態系統平衡,致使河道的生態效益無法得到保障。在后續的發展中,為了提升河道建設的生態效益,我們可以將生態型護坡技術作為主要施工技術,在保證河道邊坡穩定性的基礎上,提升河道周邊的生態環境,為水利工程的穩定發展提供保障。
1、植物固土方法
植物固土法的主要使用原理為,利用根系較為發達的植物對河道邊坡的土壤形成加固作用,進而提升邊坡的穩固性能。植物固土方式的應用,不僅可以提升河道邊坡的整體穩固性,降低水土流失,還能夠為河道邊坡的生態環境提供支持,起到美化環境的作用。較為常用的固土植物有紫穗槐、迎春和三裂繡線菊等。對于不同區域的河道工程可以選用與當地氣候環境相適應的植物作為的主要固土植物。
2、多孔生態型混凝土
多孔生態型混凝土由多孔混凝土材料、水土保持的原料、種植型土壤和肥料。制備多孔混凝土的原料為粗骨料、摻礦渣和硅灰的水泥和少量細料。保持原材料的水分,一般采用合成無機土,然后加入一些吸水性較強的高分子材料,以及相對較強的吸附材料,如活性炭等。多孔生態混凝土的施工,鋪設多孔混凝土材料在坡面土壤中,為草坪生長提供生長空間,同時,多孔混凝土肥料可為草坪生長提供必要的營養物質。
3、生態型水泥護坡
生態型水泥護坡具有固、液、氣三階段結構,其中固體結構中含有秸稈、秸稈等多孔材料,在水泥護坡結構中形成孔隙。此外,固體結構還包含種植土壤、肥料、河沙、水泥等物質,為植被生長提供必要條件。
4、土壤固化劑的添加
土壤固化劑是一種土壤為主體,以激發物質使土壤性質發生變化的添加劑,主要反應原理是刺激了土壤固化劑的化學反應相結合的材料和土壤水分,促使新化學鍵的形成,該鍵對土壤中的水分具有吸附層達到熟化土壤的影響很強的吸附水分子。在河道坡度設置上,需保持坡面表層土壤的坡面坡度,對河道深部固化、松散土壤、水生動植物的生存需要。因此,土壤固化劑是用來保護邊坡的表層土壤,使土壤局部固化,以及河流的深層土壤結構不受影響,水土保持,和水生動植物的生存需求得到滿足,一舉兩得。
結語:
環境問題的日益加劇,使得人們對生態環境的保護產生了一定的重視。在水利工程的河道管理工作中,河道護坡的建設對水利工程的整體使用性能具有直接影響。河道護坡工程對周邊環境的影響較為突出,這就要求在進行河道護坡施工中,需要采取生態型護坡技術對河道邊坡進行加固。同時,改善河道周邊的環境問題。這不僅能夠提升周邊的生態環境,還對水系統的健康發展具有積極意義。
參考文獻:
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