防洪工程的生态护坡形式与经济研究
摘要:防洪工程利用生态护坡的形式保护堤防、河道是目前普遍采用的防护方式,同时这也是一项量大面广的基础设施工程,将生态护坡的工程功能及安全功能同等考虑,选择和确立兼顾防洪、生态和经济的护坡方式。建设何种类型的防洪工程以及生态护坡工程应该考虑到当地的经济情况,同时兼顾“尊重自然、恢复自然”的理念,使护坡工程与周围环境融为一体。
关键词:防洪工程;生态护坡;经济效益
随着社会经济发展和城镇建设步伐的加快,城镇水环境的政治已经越来越被社会各界所重视,人们已经由传统的防洪、排涝的水利建设观念转向建设“安全、舒适、优美”的水环境观念。因此城镇的防洪工程建设不仅要使堤岸发挥出水利工程的功效,而且要融入城镇园林景观、生态保护、建筑艺术等多种内容。生态防护保护技术的建设也因此得到了人们的逐渐关注,并进行了一系列的深入研究与探索。
一、防洪生态护坡
生态护坡是以现代生态学原理作指导,对因为工程建设而遭受生态破坏的边坡,通过人工设计和恢复措施,在坡面构建一个具有生长能力的功能系统,通过生态系统的自支撑、自组织与自我修复等功能来实现边坡的抗冲刷、抗滑动、边坡加固以及生态恢复,以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡的目的。
生态护坡应该具有以下几个要素:第一,河道护坡满足防洪抗冲的标准要求,要点是构建能透水、透气、生长植物的生态防护平台。第二,河道护坡满足边坡生态平衡要求,即要建立良性的河坡生态系统,由高大乔木、低矮灌木、花草、水草、动物盐滩地等组成河坡立体生态体系。
生态护坡的一个关键是保持生物的多样性,即保持有效数量的动植物组群,保护各种类型及多种演替阶段的生态系统。营造一个健康的林草符合系统,有利于边
坡生态正向演替,既能通过先锋植物发挥水土保持的生态护坡功能,还能使得绿化边坡长期生态系统的平衡,是人们模拟自然所要达到的较高目标。
二、生态护坡形式
生态护坡最重要的特征就是恢复河流天然属性,应该尽量的选择天然组合材料。天然材料产生于自然、耐久性好,与河流不相排斥,即使发生化学反应也是很漫长的过程,而人工合成材料却难以做到这一点,天然材料的另一特性就是容易在河道中形成新的自然平横,较快恢复河道天然景观。
目前生态护坡的形式主要有:植被护坡、三维土工植被网护坡、植被型生态混凝土护坡和水泥生态植基护坡。
1.植被护坡
发达的根系固土植物在水土保持方面有着得天独厚的效果,采用发达根系植物进行护坡固土,能达到固土保沙,防止水土流失,又可以满足生态环境的需求。但是这种类型的护坡形式也存在着问题,比如,护坡容易被冲刷形成深沟,相对来说护坡的效果不明显,植被易于加大降水入渗,优化地下水的补给环境及促进边坡深层水岩化学作用,危及边坡稳定:其有限的蒸腾作用并不能遏制暴雨或连续降雨期间斜坡地下水位短时间内的大幅抬升,不能显著改善边坡的稳定状况以防护深层滑坡:同时由于在植被恢复的初期,草本对边坡的适应性,
往往优于乔灌木,因而采用单一或者混合草种的情况多于采用乔灌木。其结果往往是前期效果不错,但植被系统相当脆弱,容易遭受破坏:再者栽植草本植物时,过多地引进国外草种,对于乡土草种的选择利用与开发注意不够,可能会引发新的生态问题,如物种入侵、生物多样性损失等。
2.三维土工植被网护坡
这种护坡方式主要利用活性植物并结合土工合成材料,在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统,通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。三维土工网是一种类似于丝瓜瓤状的植草土工网,以加入炭黑的尼龙丝加工制成,丝与丝的交叉点熔合粘接,相互缠绕,之地蓬松,孔隙率在90%以上,在其空隙中可填加土料和草种。植草穿过网垫生长后,其根系深入土中,植物、网垫、根系与土合为一体,形成牢固密贴于坡面的表皮,可有效地防止坡面被暴雨径流或水流冲刷破坏。
3.植被型生态混凝土护坡
这种类型的生态护坡形式采用多孔混凝土、保水材料、缓解肥料和表层土组成,是植被型生态混凝土的骨架,具有较高的透气性,同时保持了被保护土与空气间的湿、热的对流。该种护坡类型能较好地抗冲刷能力,在最表面的覆草具有缓冲的性能,这种护坡受水位剧降的影响比较小,在季节性的寒冷地区,有利于排除和降低保护土内含水量,减少冻害破坏。
4.水泥生态植基护坡
采用固体、液体和气体三相组成具有一定强度的多孔性材料。固土物质包括适合于植被生长的土壤、肥料、有机质和由低碱性的水泥、河沙组成的胶结材料等。在植基土体物质之间,由稻草秸秆等多孔材料组成间隙,以方便植物提供充足的水分和空气。
三、防洪护坡中应重视的几个问题
1.注重技术的创新
防洪工程中的提防、河道保护是一项量大面广的基础设施,通过技术创新来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式,是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下,对生态护坡的要求越来越高。将生态护坡功能与安全功能同等考虑,选择和确立兼顾防洪、生态的工程护坡形式。
防洪工程的生态护坡形式与经济研究
