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探析生态护坡建设在水利防洪工程中的应用

来源:中国期刊网 分类:水利 发布时间:2020-07-17 浏览:

  摘 要:随着我国社会化进程的逐步加快,水利防洪工程不仅是利国利民的民生工程,更是不断加快城市化基础设施建设中的核心环节,主要包括河堤修筑工程、河道疏通工程以及护坡工程。其中,护坡工程是一项以工程量大、施工面积广为特征的基础设施,在水利工程整体施工过程中占有非常重要的地位,直接关系到提高工程整体性、稳定性和使用寿命,更是检验工程效益和工程质量的关键环节。 本文就生态护坡建设在水利防洪工程建设的应用的必要性、现状以及发展前景进行研究与总结,为以后建成资源节约型护坡工程打下坚实的理论基础。

  关键词: 护坡 生态建设 水利防洪工程

  1.生态护坡的必要性及内涵

  从大禹治水时代至今, 水利工程不仅是支撑着国民经济的支柱产业, 也是不断完善城市基础设施建设中的重要组成部分。加强水利工程建设一方面有利于提高城市居民生活水平,保障了民生, 同时更是为农业和工业生产提供了充足的水源基础,是衡量综合国力的有力指标之一。 因此在建筑工程的所有项目中加强水利工程建设显得尤为重要。 作为保障水利工程基础建设的核心成分,护坡工程所需的技术手段和基本措施, 更是得到了政府的重视和认可, 符合我国走可持续发展道路的伟大战略目标。在不同的时代, 人们对如何护坡的认识以及要求是不同的,随着经济水平的日益增长,生态环境的逐步恶化,在未来水利工程的设计和防洪工程的建设中如何能够做到生态护坡则更一种非常重要而又紧迫的技术,这种技术要求能够将防洪工程与生态环境的保护结合起来,通过科技创新来设计和建设兼顾防洪、生态和节约环保的新型护坡方式,不仅能发挥生态护坡的防洪功能,更能实现保护生态环境的目的[1]。

  生态护坡这一概念深层的内涵包含以下两个要素:第一是河道的护坡工程必须首先满足规定的防洪抗冲标准的要求, 构建出能透光、透水、透气的适合植物生长的生态防护平台。第二是河道护坡工程必须满足维持边坡植物生长所需的生态要求, 也就是要建立一个良性发展的河堤生态系统, 这是一个由兼具乔木、灌木丛、花鸟鱼虫、水草苔藓、沿滩地、边坡、坡脚及岸边水体的立体的生态体系。前者反映的是人对大自然的需求, 是人们为了适应社会经济的高速发展和自身安全所进行改造自然的活动[2]; 后者则是反映出人们对大自然的敬畏, 我们是在不破坏大自然平衡的前提下改造自然。这二个内涵的结合正体现了“人与自然、环境共同协调发展”理念。

  2 .生态护坡工程的优势

  2.1传统护坡方式

  传统河道护坡所有的材料主要有干砌或浆砌块石、现浇的混凝土、预制的混凝土块等。用这些材料建成的护坡形式, 虽然一定程度上有利于保持河道岸坡的整体稳定、防止了水土流失现象的发生,也起到了防洪排的作用。然而这些护坡工程的造价相对较高, 且施工方式为水下施工,施工难度和维护工作难度都比较大[3]。此外,其最大的缺陷在于, 这些护坡工程,没有考虑对生态环境的影响,且传统采用混凝土块护坡的方式在施工过程中都会不可避免的使用不同程度的添加剂, 对水质和水里整体生态环境都产生不利的影响。

  2.2 生态护坡的特点

  生态护坡并不是和传统护坡方式完全对立的。在目前现有的生态护坡工程施工过程中, 有些方法的选用是在传统的护坡方式的基础上加以优化完善进行的, 尽管现有的护坡方式还没有形成统一的定义、工作模式和标准, 但是其在实际施工中还是与传统的护坡工程有着较为明显的提升,目前的生态型的护坡技术,和传统的护坡方式的优势在于,不但增强了岸坡的稳定性、阻止水土流失现象、防洪以及河流排涝,还有了自然生机,和周围景观能够相互协调。生态护坡这项技术有开放性的特点,极少破坏河道中生物的生存环境,有助于生物多样性的保护。生态护坡主要采用的材料为环保材料,很多时候都是天然材料,几乎对环境没有污染[4]。但是生态护坡也有一定的缺点:仅仅保护了植物,对护坡上的动物甚至是微生物保护措施较少,没有注意保护生态系统的完整性和动态性。而生态护坡的关键应该在于不但满足边坡稳定,而且要保护河道中生物的多样性。综上所述,目前阶段的生态护坡仅仅是包裹了一层生态色彩,但是要形成完备的生态护坡技术,还有很长的路要走。

  目前我国采用的生态护坡技术主要有:植被草水力喷播植草技术、土工材料固土种植基植被型生态混凝土、水泥生态种植基以及石笼植物复式网格护坡等。

  2 . 3 生态护坡的关键

  根据目前生态护坡工程的发展来看,既不是唯一的河道净化模式, 也不是以构想和无法实现现代化工程项目为主的。在目前的社会发展中河水污染主要是由于城市化排泄、 农业生产中的各种化学产品的使用以及天然酸雨等等。这些问题的存在使得水环境污染现象越来越普遍, 不但造成了严重的生态经济损失, 更是给人们生活和生产带来了严重的影响。 因此在目前的社会发展中做好生态护坡建设对于水体污染现象的净化和缓解十分有效, 对于各种污水的治理也有着十分有效的作用与意义, 因此在目前的社会发展中逐渐受到人们的关注与重视[5]。

  3.生态护坡工程的设计原则

  3.1 经济实用性

  即在保证河堤稳定的前提下, 尽量选用纯天然材料,最好能够就地取材, 最大程度降低施工成本。

  3.2 环保可持续性

  生态护坡工程中主要使用了砂土、碎石、木材等可循环利用的纯天然材料, 能够大大降低不必要的能源消耗, 实现低碳排放, 从而极大减少了二次污染的发生率, 克服了传统护坡工程施工过程中出现的能源消耗大、排放污染严重的弊端, 在实际应用中不断被人们所采纳,并在工程中得到初步的应用。

  3.3 整体稳定性

  河堤的整体稳定性要求是衡量一个护坡工程好坏的重要标准。稳定行一般指包括河堤边坡的圆弧处的抗滑稳定性、渗透稳定性和抗冲刷稳定性。具体设计可以先根据河道的二维水砂数学模型的试验结果综合确定, 在使河道满足适当的流速要求下,合理的设计河堤防洪宽度、高度以及边坡的坡比, 以满足堤防得意稳定施工的条件。

  4.未来生态护坡的发展趋势及展望--建设资源节约型护坡

  随着我国经济水平的不断发展,资源约束的矛盾日益尖锐, 施工所需的主要原材料、水电等能源、土地资源都很紧缺, 如何合理的保护并最大化资源的利用成为人们探索的焦点。护坡工程在水利工程建设架构中需求量大且覆盖面广, 如何做到最小化资源投入以取得最大的收益值得未生态护坡技术的研究[6]。

  4.1 重视可行性研究

  尽可能避免河道堤防的用混凝土护坡工程建后再拆,应该尽量少建或不建,或选用非工程性的措施来解决。当然,河道岸坡采用硬化的混凝土防护对于防洪工程来说是有利的。近年来,我国每一项水利工程都会经受严格的生态与环境评估, 因此,选用工程性措施还是非工程性措施对于一项护坡工程的综合评定分析显得尤为必要。

  4.2不断创新思维

  比如尽可能的减少硬质混凝土的用量, 优先选用天然材料,一方面有利于营造出更为自然的河流,而不是堆积满混凝土的施工工地, 另一方面也是将资源的消耗降低至最低。

  5.结 语

  生态护坡工程是一项依托我国自然资源日益缺乏和生态环境日益恶化的国情,在兼具实用性、经济性和稳定性的基础上提出的绿色工程, 符合可持续发展的理念, 应当在全国已有的河堤防护工程中予以推广,然而正确的决策也必须建立在夯实的理论基础上, 针对生态护坡工程还存在大量未解决的问题, 有必要加大这方面的科学研究,兼顾生态护坡的功能性与安全性,充分在生态护坡工程建设融入防洪工程中, 尊重自然,保护生态 使护坡工程真正与周围环境融为一体。

  参考文献

  [1]刘树坤.中国生态水利建设[M].北京:人民日报出版社,2004.

  [2]张文虎, 魏束强. 生态护坡的发展及其应用要点[ J] . 河北农业科

  学, 2 009 , ( 6)

  [3]李剑宇. 水利防洪工程在生态护坡建 设中的探 讨[ J] . 黑 龙江科技信息, 2 00 8, ( 18)

  [4]陈小华, 李小平. 河道生态护坡关键技术及其生态功能[ J] . 生态

  学报, 2 00 7, ( 3)

  [5]袁晓红, 王彪.水利工程护坡生态化设计技术分析[J].China’s Foreign Trade,2011(4)

  [6]李燕铎, 赵晖,周海峰,等.水利防洪工程的生态护坡[J].农村实用科技信息,2010(1 2).

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文章名称:探析生态护坡建设在水利防洪工程中的应用

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