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浅谈水利工程生态护岸技艺

 

来源: 威尼斯人国际网址原创   录入人员: 魏栋   时间: 2019-04-02   [ ] [ 打印 ] [ 关闭 ] [ 保藏 ]

       

 要:最近几年,随着我国环境保护认识的增强,生态护岸这种新型护岸技艺逐渐得到我国的青睐,并开始应用到现代河道整治工程傍边,在达到河道整治目的的同时,有用的保护了河道及周边的生态环境,本文以现有的科研资料为基础上,对生态护岸技艺实行了回顾与剖析

关键词:水利工程;生态护岸;技艺

1 引言

生态护岸是利用植物或者植物与土木工程相结合,采用植物与天然或人工材料结合,形成一个有别于河段所在区域河床和护岸带基质类拥有较强的抗冲刷能力和类似自然护岸的生态功能。坡面既有抗冲刷能又为植物生长提供基质,对河道坡面实行防备的一种新型护岸形式,是人与自然和谐发扬的新要求。

2 生态护岸的现状

国外对生态护岸技艺的科研起步较早。日本在上世纪90年就展开了创造多自然型河川筹划,其首要采用植物堤岸石头及木材护底的自然河堤并推出了植被型生态混凝土护岸技艺美国曾采用降解生物纤维编织袋装土构建成台阶岸坡并种植植被英国采用了近自然河道技艺,拆除以往护岸工程使用的硬质材料,建设生态型护岸工程。荷兰提议“给河流提供更多的空间”的口号,他们认为河岸堤防是河流自然系统中的一个组成局部,非常注意沿岸的景观与生态系统尽最大或许地参照采用天然状态下的河海岸形式幸免以建筑物的形式去破坏自然生态系统的平衡

近年来,我国也开始重视河流护岸施工对生态环境的影响许多省市在生态护岸的科研上也做了许多尝试特别是在城市河道治理中积累了一定的阅历,取得了优良的社会效益和生态效益。

3 生态护岸方法及优缺点

3.1 格宾石笼护岸

3.1.1 格宾石笼护岸方法

指将特种钢丝由专用机械编织成双绞、蜂巢形网目的格网片,按照工程设计请求,裁剪、设计、组装成箱笼并装入块石、乱石等填充料后连接成一体的结构

3.1.2 格宾石笼护岸优缺点

石笼护岸的首要优点是网络结构为多孔构造,能抵御水流动力冲刷;较高的空隙率能包管土壤、水、空气和植物的自然相互作用,植物可生长栖息其中;适用于风浪冲刷较大,且对物种多样性请求不高的区域;施工简便,工期短,技艺含量低,施工成本也低了大约20%或者更多,首要是这种格宾网结构可以适应地形变化,不坍塌裂缝,柔韧性比较强。缺点是石笼编织工艺复杂,施工需大型设备及大量石材;局部护岸破损若不及时补修会造成内部石材滑落,影响岸坡的稳固性。

3.2 三维土工网护岸垫技艺

3.2.1 三维土工网护岸垫方法

三维土工网垫是一种三维结构的适用于水土保持的新型土工合成材料,可有用的防止水土流失,增补绿化面积,改善生态环境。是用于植草固土用的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫,质地疏松、柔韧,留有90%的空间可充填土壤、沙砾和细石,植物根系可以穿过其间,舒适、整齐、均衡的生长,长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面安稳地结合在一起,由于植物根系可深刻地表以下40cm,形成了一层坚固的绿色复合保护层植物发育后,表层土壤和网垫在植物根系作用下紧密结合,有用减少水土流失。

3.2.1 三维土工网护岸垫优缺点

三维土工网垫施工简单,施工成本低,后期养护成本低。草皮长成后,和网垫及泥土三者形成一种安稳的复合力学嵌锁体系,可防止暴雨及暴风的冲袭,并可经受高水位、大流量的冲击,代替混凝土、浆砌片石等作为永久性的护坡层。但不适宜岸坡陡、流速快、植物难生长的河段。

3.3 介质筛生态护岸技艺

3.3.1 介质筛生态护岸方法

介质筛生态护岸,是一种多孔介质筛生态护岸,是按照筛分原理,在对河堤实行护岸处置时,由内及外地向河布设粒径逐渐放大的天然石块护岸介质,它强化了河岸与河水之间物质和能量的交换。

3.3.2 介质筛生态护岸优缺点

这种结构不仅有用保护岸堤,防止水土流失,也为微生物的生长、繁殖提供了优良的环境,不同粒径的介质为微生物的生长提供了大面积的生物膜附着床,增补了河水与生物膜接触的比表面积,增进了污染物的降解,介质筛护岸是自然河床形式的延伸,与其他人工护岸形式相比,更趋向于自然,节约投资。科研表明,介质筛护岸两侧水位波动增进了生物地球化学反应的产生,提高了水体的自净能力。

3.4 生态混凝土护岸

3.4.1 生态混凝土护岸方法

生态混凝土,简称植被砼,又名“植生混凝土”。生态混凝土是在包管混凝土安稳性的同时,水泥为粘结剂、加上CBS植被混凝土绿化添加剂AB菌、有机物(纤维+有机质腐殖质)含量小于20% (体积比)并由沙壤土、植物种子、肥料、水等组成喷射混合料实行护坡绿化的技艺

3.4.2 生态混凝土护岸优缺点

生态混凝土具有连续性多孔特点及优良的透水性,为植被附着和扎根提供载体。现浇生态混凝土护坡技艺具有优良的透水性、孔隙特征、强度及耐久性值得注意的是,植被不能覆盖地表的时候,容易引起地表水土流失和产生波浪淘刷空隙土的或许;与其他护坡结构相比价格略高;降碱问题若处置不好,会影响植物的生长。

3.5 土工格栅石垫

3.5.1 土工格栅石垫方法

采用土工格栅石垫展开河道生态护岸,土工格栅石垫为土工格栅制成的长方体,大小可以按照坡面的情况而定,内装卵石,粒径7-15cm,坡面开挖形成后,铺设相当的土工布,然后将土工格栅石垫铺在土工布表面,再人工装填卵石,装满整平后盖上笼盖,最后用聚乙烯合股绳扎成一个整体。

3.5.2 土工格栅石垫优缺点

首要是基于石缝间本地植被可以生长,采用卵石铺垫坡,再利用土工格栅加筋固定,既保护了岸坡,也减少了对当地动植物生长环境的干扰;其次,土工格栅石垫属于多孔岸坡结构,包管了陆地与河道的水汽连续性;既具有整体性又具有柔性,适应坡面变形能力强,设计简洁,施工方便,工程造价低,其表面粗糙,有利于泥沙沉积及植物生长,生态效果好土工格栅石垫护坡的整体性和柔动性使其适应坡面变形能力强,渗透性好,有利于植物生长,生态效果好,符合“建设健康江河,增进人水和谐”的治江理念,同时施工难度低。

3.6 链锁式生态砖护岸

3.6.1 链锁式生态砖护岸方法

链锁块护坡是由一组尺寸一致的预制空心混凝土块相互连接而形成的链锁型矩阵。链锁式设计使每一个块体被相邻块体锁住,减少了块体的侧向移动,提供了一个稳固透水的保护层。链锁式生态砖块护岸较抛石以及四边形预制混凝土块整体性强。

3.6.2 链锁式生态砖护岸优缺点

链锁式混凝土块施工方便快捷,价格适中,后期维修费用低,该护岸可用于斜坡式护岸和拐点较多的河段,在我国很多河道整治工程中已经有成功应用。其不足之处在于在护坡植被尚未发育成熟前,在水流强烈来回的掏刷下,引起空间间隙内以及块下土体掏空现象,造成结构的稳固丧失,在水流过急时容易导致墙体垮塌。

3.7 生态袋护岸

3.7.1 生态袋护岸方法

它首要由生态袋,三角内锁联结扣等,生态袋选用高质量环保材料,产品具有不降解、抗老化、抗紫外线、无毒、抗酸碱盐及微生物侵蚀、百分之百回收、实现零污染,生态护岸的主体可由生态袋、 排水联接扣、 加筋格栅及植被等组成。

3.7.2 生态袋护岸优缺点

生态袋具有透水不透土的过滤功能,既能防止填充物(土壤和营培养分混合物)流失,又能实现水分在土壤中的正常交流其具有优良的固土功能,同时对植物非常友善,使植物经过袋体自由生长,根系加入工程的基层土壤中。植物种子分布更加均匀,不受人为因素和水流冲刷的扰动,且节约了种子的播种时间,使植物的选择更加丰富多样,有利于生态系统的快速恢复施工简单快捷,无需大型机械,而且不产生噪声和垃圾。生态袋自身是一个柔性的结构,生态袋护岸整体性较强,对各种地形几乎均适用。生态带护岸具有工艺流程简单,施工期短和投资低的特点。生态袋孔隙过大袋状物易在水流冲刷下带出袋体造成沉降影响岸坡稳固;而孔隙过小对植物根系延伸造成阻碍,影响柔性边坡的结构稳固,透水性能降低。

3.8 固化桩护岸

3.8.1 固化桩护岸方法

将固化桩垂直插入河岸常水位带或按一定角度插入河底,按一定的间距排成堤状形式,桩间距可按照土质情况实行适当的调整,同时在桩顶处种植植物,植物长成后的根系便会蔓延到河堤土壤中,植物根系将坡岸土壤颗粒联固在一起,幸免土壤流失,同时吸取多余的土壤水分,增进土质河岸与河道水体之间的水分交流。

3.8.2 固化技艺护岸优缺点

固化桩护岸技艺较适用于各种水力条件复杂的河段,其护岸效果好、施工简单快速,并可实现废物利用,成本是传统混凝土护岸的三分之一左右。该护岸技艺首要处置土质河岸的坡面侵蚀问题,可当日配料当日施工,具有工期短、施工灵活、土壤稳固、效果好等优点。在土壤固化表面上可以撒播一些草种或铺设草皮,随着植物根系的持续生长,其逐渐向固化土中延伸,交错发达的根系与土壤的固结更加安稳。采用固化技艺与植物相结合的方法具有施工工艺简单,施工成本低,护岸效果好,后期维护少的优点。

4生态护岸技艺的功能

4.1 防洪功能

生态护岸虽摒弃了传统护岸的硬质护岸形势,但仍具备防洪功能,而且比传统护岸更胜一筹,传统护岸大多都是半渗透和无渗透的护岸,不能调节地表和地下水,使水循环途径产生一定的变化。而生态护岸采用自然材料,形成一种可渗透性的界面,在丰水期,河水经过坡面植被向岸堤中渗透储存,起到缓解洪水作作,而枯水期,储存的河水又反渗到河流中,河调节河流水位。

4.2 生态功能 

生态护岸首要是采用天然材料,幸免了建筑材料中所含的大量化学添加剂对水环境带来二次污染。生态护岸具有涵养水源、调节微气候、治理水土污染、提供水陆生物栖息和繁衍场所等生态功能。

4.3景观功能 

生态护岸改变昔时那种整齐划一的河道断面和笔直的河道,在河道在自然状态下形成浅滩、深水区,把河岸线做成不规则的,有宽有窄,使护岸有陡有缓。这样就营造出丰富多样的空间,与周围环境形成相协调的河道景观。

4.4 净化功能

 生态护岸可以增强水体的净化功能,改善水质。种植在水中的腥鱼草、蒲草、鸢尾草等水生植物,能从水中的淤泥中汲取自身需要的营养物质,净化水质,其根系还是大量微生物吸附的介质,这些微生物又是水中鱼类等生物的天然饲料,这样就形成了一个天然的食物链,增进水体净化,改善水质,使河水变得更清澈。

5 结语

在提倡人与自然和谐相处的今天,河道治理从昔时的仅注重安全、经济的治理模式向保持河道的自然特征和水流的多样性的生态模式转变。建设生态护岸对河流生态系统的完整性与正常功能具有非常重要的作用,生态护岸符合自然的水循环,可调节地表水和地下水,滞洪补枯,恢复河中动植物生长,利用动植物自身的功能净化水质,回归自然,恢复生物多样性,使河水回归生态系统。

               编辑:杨志静  张苗  核稿:魏栋

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