生态型护岸在水利工程设计的应用

生态型护岸在水利工程设计的应用

摘要:我国的水资源丰富,水利工程的应用十分广泛。随着经济不断地发展,人们对河岸的生态环境问题越来越重视,水利工程的设计就备受关注。传统的护岸形式对生态环境的破坏已经不能让人们接受,因此生态型的护岸模式成为人们所喜爱的换方式,这就使水利工程的设计理念有了明确的方向。生态型护岸的应用在保护生态环境的同时由为两岸居民提供便利。自然秀美的生态环境也提高了人们的生活品质。

关键词:生态护岸;水利工程;设计理念

在经济高速发展的当今形势下,人类活动对环境的影响巨大,在诸多生态破坏中,人们对河流生态的破坏是与城市生活息息相关的。水利工程在不同程度上遭到破坏,使得河道的功能衰退、水质下降,同时传统的河道护岸方式的弊端也逐渐显露出来,生态护岸的建造与其质量越来越成为人们关注的重点。在整个生态护岸工程中,注重自然生态环境的平衡,与河道周围环境保持一致性,改善河道功能,最终使河道为城市经济发展、环境保护起到促进作用。

1生态护岸的简介与作用

1.1生态护岸简介。在国内外的河道生态护岸中没有明确的相关定义,河道生态护岸的工程比较复杂,涉及范围较多,而发展的时间却不长。因此生态护岸包括在河道岸坡上种植植物和进行一定的河道整治两部分。但是相关研究人员认为生态护岸不仅是局限于在岸坡上种植植物,它是要对整个生态系统进行治理。而且要保证对河道水位变动区域的水土保持工作和生态维护工作的同步进行,就是将河岸护坡与生态保护工作结合起来,才能达到河岸生态护坡的真正目的。生态护岸与传统护岸之间各有各的特点,两者在设计理念、重要功能、外形、主要材料、施工效果以及后期养护等这些方面存在着不同。分别来说,传统护岸的设计理念是强调水利功能和安全性而生态护岸是以生态稳定性、生物多样性、景观性、亲水性等有机结合为设计理念;传统护岸有固土防滑、防洪排涝、蓄水和航运等重要功能,生态护岸不仅有传统护岸的功能还有生态环保、亲水、休闲娱乐等功能;水泥、砂浆、石料、混凝土、沥青是传统护岸的主要材料,天然石材、木材、植被、复合土工材料是生态护岸的主要材料;传统护岸的施工效果是结构稳定、机械化程度高但严重破坏环境,易恶化周围环境,生态环境则污染小、噪音小、保持河流天然属性能修复生态环境;最后在后期养护方面,传统护岸的后期管理维护成本高,生态环境的后期管理简单、修复容易,维修成本低。

1.2生态护岸的作用

1.2.1水土保持、涵养水源与净化水质。地表水和地下水之所以能够相通、互相补给、交换是靠生态护岸做连接渠道。在河道水位较高、水源充足的情况下能够将水源流入到地下水当中,给地下水做补给,充分的涵养水源;而当情况反过来,遇到雨水较少的干旱时节时,河槽里的水量就会变得很少,就需要地下水的补给。关于水土保持方面就是生态护岸当中种植的水生植物可以快速的将水中的污染物进行分解,然后将有害物质进行吸收,从而保证水源的纯净,净化水质维持生态护岸的水土环境,使护岸的生态环境保持恒定状态。

1.2.2保持生物多样性。生态护坡为河湖鱼类、鸟类提供了丰富的食物和良好的生存繁衍空间,确保了生物多样性,进一步改善水质,形成良好的生态循环。我国相关法律规定提出:一定要重视生态建设,加强自然保护区和生态示范区建设,保护陆地和海洋生物的多样性。生态型护岸就可以满足这一点,不同于传统的河道护岸。传统的河道护岸会严重破坏生态系统,让水生动物失去巢穴,阻碍两栖动物的生存繁衍。传统护岸会使自然河流的生物链损坏,严重时水生动物甚至会频临灭绝,而生态护岸就不会出现这种状况,可以有效的保护生物的生存环境。

1.2.3改善生态环境。生态护坡增加了绿化的面积,水面与绿化交相辉映形成优美的自然风光,而且生态护岸可以把河道治理的纯净自然、清澈见底,并且有丰富的生物种类,河道里鱼虾富足、水生植物绿草盈盈,从而形成和谐美好的自然景观,让人们感觉到生命的活力。这些有生命力的景色可以让现代人感受到回归真我的恬静氛围。同时也为人们的休息、放松心情提供了场地。生态护坡营造水系自然景观,形成河流水系绿色景观长廊和生态旅游区,打造特色小城镇和新农村建设示范区,改善两岸居民的生活、生产与景观环境,实现“城水相依、水清岸绿、人水和谐”的生态环境。

2生态型护岸在水利工程设计中的应用

2.1混凝土护岸。混凝土护岸也分为三种类型。第一种类型是现浇混凝土护岸,这种类型的混凝土护岸是将混凝土加工制作成混凝土挡土墙和混凝土板桩墙两个墙体,具有坚固的抵抗性能,可以很好的阻挡河水的冲击力,但是同时也将河道和陆地分隔开来,对水生植物的生长没有益处。第二种是预制混凝土护岸,这种混凝土护岸与第一种混凝土护岸相比更加适用于岸坡变形的情况,因为预制混凝土护岸是将混凝土预制块堆砌形成护岸,在预制块中间都留有缝隙,透水性能好。第三种是生态混凝土护岸,这种混凝土护岸是在预制混凝土护岸的基础上在板块中间添加孔洞,带孔洞的护岸对植草绿化和水生动物的栖身提供便利,生态混凝土护岸的板块是多边形设计,都有企口。另外,混凝土护岸也在不断更新,一些连锁、铰接式护坡及植物生态混凝土新鲜出炉,使混凝土护岸的效果越来越好,功能越来越完善。

2.2植物护岸。在生态护岸中,种植的植物种类也非常重要,要从多角度综合分析选择最适合的植物种植,植物选择的得当与否对项目的成功也有影响。在进行植物选择时,首先要考虑气候水文、植物抗逆性能以及景观效果等方面的因素,综合考虑选择最符合条件的多种植物进行绿化栽种。其次在综合上面因素的考虑后要尽量在当地现有的植物物种当中进行选择,如果选择了外地的植物物种,不能保证当地的水土是否适合该植物的生长条件,若不符合就会出现一些问题,为生态植物护岸带来困难。有些河段存在严重的污染问题,在选择植物时要选择可以改善污染的植物物种,进而可以有效去除N、P等物质。在考虑生态环境因素后,要一定程度上添加可以美化河段环境的植物,即观赏类的花草树木,要注重生态护岸的美观性。

2.3竹木护岸。竹木护岸一般用于水流较急、河道较窄、岸边建有房屋的情况下,竹木护岸是在房屋建设的地方打入木桩减少河水对堤岸的冲击力,竹木桩的适应能力较强,如果出现地基变形的情况竹木桩可快速适应,插入竹木桩对河道与地下水的互换不会产生任何影响,对水生植物的栖息繁衍加强保障。竹木护岸的施工方法如下:选择3m~4m长、梢径10cm左右的松木桩或柳木桩,利用机械或辅以人工方式将竹木桩垂直打入土层中,要求锚固于土层中的长度不小于桩长的60%,并且相邻木桩的中心距控制在20cm左右,各桩的走向应与河岸走势一致,外观看起来要顺畅协调。

2.4土木工程材料护岸。土木工程材料护岸是利用土木材料对护岸加固的一个工程,加固工程分为两个步骤。第一步是单元固土,单元固土是通过热熔的方法把片状的土木工程材料进行粘合,将片状材料变成单元格的形状,然后在单元格里进行填土种草。单元固土完成后进行第二步--网垫固土,在填土种草后植物开始生长,到植物长成以后泥土和网垫、草皮实实的黏合在一起,非常坚实稳固,从而达到固土护坡的目的。在土木工程材料护岸完成后想要对土木材料进行加固,可以在土木材料的周围进行围框,用混凝土在周围堆砌一层防护边框。土木材料护岸一般用于水流就相对平稳的河段,可以实现护岸的最佳效果,稳定性较强,但是唯一存在的缺点是在暴雨、洪水等自然灾害发生时岸坡所承受的水流冲击较大,对河岸的损害会有所增加,这一问题在暴雨、洪水来临时要特别注意。

3结束语

河道生态护岸是生态环境保护、人们经济发展、河道护岸治理的必经之路,通过混凝土护岸、植物护岸、竹木护岸以及土木工程材料护岸等多种水利工程设计形式来完成河道的生态护岸。从而使河道的生态变得多样性、水土的保持效果良好以及有效的涵养水源、净化水质。美化河岸的自然生态环境,提高岸边居民的生活环境。

参考文献

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[3]中国水利水电科学研究院结构材料所.几种生态型护岸材料[J].中国水利,2006(17):64-65.

作者:宋精华 单位:呼兰区涝区管理站