水利工程水土保持中的生态护坡设计方案
摘要
关键词
水利工程;水土保持;生态护坡
正文
1 水利工程中生态护坡建设的概述
在水利工程项目的实操开展过程当中,必须要考虑到在地基开挖建设过程当中对周边区域所造成的土压变化影响,在进行支护工程建设时利用更加环保绿色的方法来提升护坡建设质量,避免因开展水利项目而造成周边区域的水土流失问题。在利用生态方式进行项目边坡的水土保护过程当中,可以考虑通过一些植被的根系深入到水土当中进行固土涵养,在保证边坡具有一定支撑力和稳固性的同时,有效改善了水利工程周边的自然环境,是目前生态化目标下的重要发展趋势。在不同地区开展的水利工程生态护坡建设所选用的植被类型有很大差异,需要根据该区域的实际水土环境和气候条件特征等进行合理选择,并使不同种类的植被和水生动植物等能够共建良好的生态系统。
2 河道生态护坡的作用
2.1 防洪防涝
在河流生态边坡建设中,相关技术和工艺不断改进,生态边坡保护质量也不断提高。生态系统护坡可以有效地抵御洪水,提供护坡的基本功能。与以往相比,生态边坡的保护可以有效地影响河流的水流,满足防洪、防涝的需要。在发生洪水及相关灾害时,防洪植被覆盖可以抵御中小洪水的侵蚀。在炎热的天气里,河流生态植被可以遮蔽土壤和植物,保持恒定的水分,冷却特性可以降低河流失水率,达到节水的目的,缓解河流干旱造成的开裂、结块问题,进一步减少水分流失。
2.2 减少环境污染
在过去的发展阶段,为了保障人民群众摆脱贫困的机会,我国采取了粗放型的经济发展模式,有些经济发展工作不允许环境保护和大多数人的合力。水域中的一处或其他地方受到污染。所幸的是,这些污染事件绝大多数并不严重,其中不少经过近年来的一些治理工作,得到了有效抑制和缓解。为了减少和减少工业活动造成的污染,我国很多对象都应用了环保技术,水工建筑物中的河流生态护坡技术是一种工作快速稳定,同时发挥生态和环境功能的对象。
3 水利工程水土保持中的生态护坡设计方案
3.1 固土种植基护坡
在水土保持技术的作用下,边坡会在土工合成材料的帮助下更加坚固,并种植一些植被,可以有效防止水土流失。在生态护坡建设过程中,应用水土保持技术有利于提升防护能力。通常为增加护坡自身的稳定性,应在护坡边框的四周进行固土,使得水土得到最大程度的保护。在刚开始的设计中,依据不同的环境选择不同的材料,为此需要提前考察地质情况与环境。在设计时,如果用到土工网垫固土技术,需选取高分子材料。护坡过程中,设置垫层时一般会用到聚丙烯材料,以此增加护坡的稳定性,还能显著减少水土流失,水土的柔韧性也会相对增大,从而提升抵御外界灾害的能力。
3.2 生态混凝土护坡
所谓的生态混凝土护坡,指的是将混凝土框架预设于河道两侧,再将无砂混凝土添加至框架当中,以此达到护坡的效果。相比于传统护坡所采用的混凝土,生态混凝土护坡中的无砂混凝土最为突出的优势就是内部空隙较大,这些空隙为植被的生长提供了空间,使得整体固土效果得以保证的同时,植被与混凝土共同构建一个完整的生态系统。生态混凝土根据结构特点可以分为:土木格室层和有机客土层。前者可以为植被的生长提供充足的空间,所采用的是细骨料混凝土,采用喷播植草技术。后者主要组成部分是活性添加剂、草炭、保水剂和石料,直接接触原有土层。
3.3 种植基的建设
种植基的生态护坡建设方式是指,利用一些环保性的土工合成材料作为基底,通过网格化的逐层累积使其具有更加稳定的结合优势,所能够供给的土壤环境也更加适宜植被生长,对于环境的应用性更强,是目前最常应用的生态护坡设计方法之一。在进行种植基的建设过程中,需要使用一种具有高稳定性的材料张拉成蜂窝状的结构,并将优质的土壤材料填充其中,使其能够更好地对抗因水利工程项目建设而产生的土体扰动,实际稳固效果较为突出。当水系经过该区域时,因为土壤和植被的吸收、种植基的延缓作用,可以使更多的水分被存储在该区域内,有效实现了水土保持的目的。另外,在进行优质土壤的填充过程中,可以使用一些环保高分子材料和周围土壤进行混合,这种方式较好地兼顾了护坡建设成本和生态工程要求,更好地简化了种植基中的土壤材料运输、制备等工序。
3.4 植被与砼建设
植被的种植养护在生态护坡工程建设当中较为重要且基础,同时利用混凝土材料良好的固结能力更有利于形成综合化的生态护坡工程项目。首先,由于混凝土材料本人生的透水性较差,在实际工程建设的过程当中必须要重视利用一些良好的透水和透氧材料作为植被生长的基础,如多孔混凝土、缓释保水材料等,能够更好地为植被提供地下水系的滋养。这种新型的混凝土材料具有更强的物质交换能力,包括温度、湿度和养分等,这与其养护测试和技术性配料有十分密切的联系,必须要合理搭配粗细骨料来予以实现。其次,在一些海拔较高的区域,其地下水性多以冻土的形式存在,植被很难通过根系直接吸收水分,则需要技术人员在进行混凝土材料的配料制备过程当中添加有机和无机的保水剂材料,并在此表层建设中应用防止水分蒸发散失的材料,在预防混凝土开裂的同时能够更好地为植被提供养分,进一步提升了植被树种的成活率,也使水利工程的边坡安全性能够得到有效提升。
3.5 多孔植物生长砖护坡技术
现阶段在很多水利工程的边坡护理中会用到一种叫多孔植物生长砖块护坡技术,这个技术应用的材料主要是将高品质水泥、钢渣粉、天然的击碎石混合搅拌在一起,然后凝固变成一种带有孔隙的砖块,在砖块内部填充软性护坡材料。这个材料可不是随便填充的,需要弄一个天然的土壤在里面种植被的种子然后使用一些肥料这样这种砖块就可以称为生态砖块。在日后就可以利用生态砖块和植物根系吸收营养和水分相互连接的作用,在护坡上形成一个生态砖块构成的防护链,不仅可以控制边坡的坍塌现象还可以发挥生态化边坡防护技术的经济效益。
3.6 以河道实际环境为基础的自然原型施工技术
自然原型施工技术是一种较为基础的施工技术,主要是在河道两岸原有自然姿态的基础上,保护生态边坡。这种施工技术建造难度不大,但具有良好的环境和经济效益,是一种应用范围更广的技术。这项技术的使用需要建设者有良好的环保理念。一系列调查结果执行建设项目,并应用适当的技术手段模拟建设方案,在模拟期间优化原型建设技术。之后,必须科学选择种植对象。不仅要考虑植物是否能适应当地的生态环境,还要考虑植物是否具有良好的清洁功能和蓄水功能。在自然生态河道边坡建设中,可将高大乔木与灌木混合,通过合理规划各种植物,提高植物的成活率,使其在河道边坡上发挥应有的作用,提高水土流失和防洪性能。
3.7 生态护坡修复
由于水利工程建设当中开挖与回填的建设方式,很可能会对原有的边坡稳定性产生一些影响和干扰,且对于已经受到破坏的草皮和植被,必须要采用合理的修复建设方式恢复及生态效益,充分借助自然的作用来进行边坡稳定性的维护和提升。首先,草皮和小型灌木类植被是在生态护坡建设当中最常选用的植被类型,根据建设区域的气候条件特征,技术人员应当多选用这些具有更好的固土效用的植被进行生态恢复,使其根系能够深入到土壤之中消除空隙,进一步增强土壤的抗剪力作用,同时,利用不同类型植被互相搭配来增强该区域的美观性,达到多效提升的建设目的。其次,在对已受到破坏的边坡进行恢复建设的过程当中,必须要考虑到植被成活率的问题,在栽种管理时尽量利用层栽的方式使植被的根系能够形成相互交错的排列分布形式,在其不断生长过程当中能够通过扎根吸收水分进一步挤压土壤,使边坡的固结效果更优。
4 结束语
水土保持是山区发展的生命线,是国土整治和江河治理的根本,是国民经济和社会发展的基础,是必须长期坚持的一项基本国策。河道护坡是综合了景观学、生态学和植物学等学科的综合研究领域,生态护坡较传统护坡有更大的实际优势,基于传统护坡的种种不足与局限性,生态护坡的发展存在一定的必然性,正在逐渐成为中国实际护坡工程的首选。
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