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浅析河道治理中常用生态护岸适用性

2019
05/06
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【摘要】河道治理论文范文二:  题目:河道治理中常用生态护岸适用性分析摘要:生态护岸是现代河道治理的发展趋势, 能改进传统硬质护岸的单调生

河道治理论文范文二:

  题目:河道治理中常用生态护岸适用性分析

摘要:生态护岸是现代河道治理的发展趋势, 能改进传统硬质护岸的单调生硬、与周边环境不协调、隔断水土联系等缺点, 更利于生态环境的保护。针对常用生态护岸特点, 结合工程实例, 对生态护岸在特定工程条件下的适用性进行分析论述。

1 概述

为防止河道侧向侵蚀及因河道局部冲刷引起河岸坍塌, 需对河道两岸进行防护。传统护岸多采用干砌石、浆砌石、素混凝土、钢筋混凝土或预制块等材料修筑成硬质型护岸, 主要考虑了河道行洪、蓄水、岸坡稳定, 在安全性和耐久性上能满足工程要求, 但外观上单调生硬、缺乏生机, 与周边环境不协调, 长久以往也会对水土间相互作用产生不利影响, 隔断水土联系, 影响河道两岸生态环境。随着人们对环境要求的不断提高, 生态护岸应运而生。生态护岸作为河道治理的一种新型方式, 利用植物或植物与土木工程相结合对河岸进行防护, 它集经济效益、社会效益、生态效益于一体, 是现代河道治理的发展趋势

[1].。

20世纪50年代, 德国就提出河道整治要符合植物化和生命化原理, 要维护或创造河流的生态多样性。日本在20世纪90年代就提倡凡有条件的河段应尽可能利用木桩、竹笼、卵石等天然材料修建河堤, 并命名为生态河堤。我国在河道生态修复方面起步较晚, 近几年兴起了河流生态修复的热潮, 生态护岸被应用在多项工程中。

2 常用生态护岸特点及其适用性

2.1 植物护岸

植物护岸通常是在经过平整处理的岸坡上种植不同种类植物, 其原理为

[2].:通过植被根系的力学效应和水力学效应固水保土、防止水土流失, 并在满足生态环境需要的同时进行景观美化。植物护岸贴近实际自然河道, 物种多样性丰富且价格低廉。

由于植物护岸需要平整岸坡, 一般不易陡于1:2―1:2.5, 占地面积较大, 不适于狭窄河道同时, 植物护岸抵抗洪水冲刷能力有限, 遭遇长期洪水侵袭后容易发生破坏, 降低防护作用, 一般多用于河流流速平缓、水位起伏较小、抗洪要求低的河道。

山西省山区较多, 西部的吕梁山区和东部的太行山区多是山区性河流, 特别是河道狭窄的山区性河流, 由于其过流断面较窄, 流速较大且暴涨暴落, 不适合用植物护岸。

2.2 生态袋护岸

(1) 特点及适用性

生态袋是一种高强抗紫外线抗冻融耐酸碱的生态合成材料, 是高新技术新型特种材料。生态袋具有抗潮湿性, 不吸水, 不变形, 不溶于污染液体的特点, 是一种保护生态的好工具。生态袋护岸具有以下优点:

1) 采用自锁结构, 整体受力, 有很好的稳定性, 边坡可以较陡, 对冲击力有很好的缓冲作用, 抗震性好。

2) 具有透水不透土的过滤功能, 既能防止填充物流失, 又能实现水分在土壤中的正常交流。

3) 属柔性结构, 对不均匀沉降有较好的适应性。

4) 施工后具有可植被覆盖的表面, 达到绿化效果。

5) 完全替代石头, 水泥等材料, 适用于石料缺少的地区, 降低成本。

但是生态袋护岸也有一些缺点:袋体的耐火性比较差, 特别是在一些枯水旱季很容易受到人为因素的影响而遭受到破坏抗冲流速不宜大于2m/s, 不适用于流速大的山区河道。

生态袋护岸在山西省河道治理工程中, 特别是结合生态湿地景观、防洪要求低的河段应用较多。

(2) 工程实例

山西省小东川康家岭河道治理工程位于离石区康家岭河, 河道宽度40―70m, 目前河道杂草丛生, 没有堤防, 行洪不畅。工程区附近无石料场, 距最近车家湾石料厂约30km, 采用格宾石笼护岸工程造价较高。河道断面较窄, 尽量不要占据河道现有断面, 河道防洪标准为10年一遇, 综合考虑这几方面因素选用生态袋护岸。如图1。

 

根据施工作业面土壤或岩面性质、当地气候条件、施工季节, 选择适宜当地生长的植物, 工程选用高羊茅。为防止坡脚冲刷, 选用生态石笼进行坡脚防护。生态袋自身有反滤作用, 可不考虑反滤要求。

2.3 格宾石笼

(1) 特点及适用性

格宾石笼是采用强度高、抗腐蚀性强的低碳镀锌钢丝或铝锌合金钢丝格网拼装而成, 内填石料而形成的柔性、多孔隙的网箱结构

[3], 有坡式护岸、坝式护岸和重力式护岸三种型式。

格宾石笼具有以下优点:

1) 格宾石笼是柔性结构, 对地基适应性强, 地基处理费用低。

2) 格宾石笼不需要胶结材料, 施工不受天气、气温限制, 且施工工艺简单, 施工速度快。

3) 格宾石笼为有空洞结构, 对鱼、蛙等水生动物产卵、越冬有利, 对微生物的繁殖有利, 而且孔隙内挂淤后, 对水生植物生长有利, 适合生态环境保护。

4) 格宾石笼结构孔隙较大, 排水条件好, 适应抗冻涨性好, 且具有消浪作用, 可减小波浪爬高。

5) 就地取材。格宾石笼护岸填充材料可为块石或卵石, 也可为拆下的旧砼碎块。

但格宾石笼护岸也存在缺点:1) 石材需求量较大, 若工程区无法满足石材需求, 需大量外购石材且运距较大, 会增加工程成本2) 格宾石笼护岸空隙较大, 需考虑墙后土体流失。

格宾石笼在山西省河道治理工程中得到广泛应用。在考虑使用格宾石笼护岸时, 应充分考虑格宾石笼优缺点, 多方案进行必选, 可借鉴相关工程经验, 但不能盲从。

(2) 工程实例

山西省鄂河河道治理工程位于乡宁县境内, 属山区型河流, 河道滩地较窄或无滩地, 宜采用重力式护岸。工程区附近石材丰富, 平均运距约5km。考虑到山区河流流速较快, 采用生态袋护岸或植物护岸容易造成护岸冲刷破坏重力式浆砌石护岸外观单调, 且不利于生态保护。本着生态保护、功能满足及投资节约的原则, 采用重力式格宾石笼护岸进行防护。见图2。

生态植物的选择遵循生态适应性、生态功能优先、乡土植物为主。本工程选择当地种植较多的苜蓿, 从而使整个护岸达到立体式绿化。

  

考虑到格宾石笼存在空隙, 周围土体在水压力的作用下, 容易沿着孔隙流失, 以及借鉴其他工程土体出现渗流破坏的问题, 本工程在格宾石笼直墙背设置土工布, 土工布采用长丝纺粘针刺非织造土工布, 布重300g/m2, 搭接宽度不小于15cm, 下端埋入垫层500mm, 上端伸出地面500mm, 并用回填土压实。

2.4 抗冲生物毯

抗冲生物毯是近年来从国外引进的新型护坡防护材料, 是由复合纤维织物、反滤土工布与多样化草种、草皮等配套的一体化新型生态护坡材料, 在防止河岸水力侵蚀、土壤流失的同时, 可达到边坡生态修复、景观绿化的功效。抗冲生态毯结构共有四层, 第一层复合纤维织物, 材质为聚酯纤维第二层反滤层, 材质为聚酯系无纺布第三层草种、肥料层第四层复合纤维织物, 材质为木浆纤维。抗冲生物毯较传统护岸及其他生态护岸型式, 有以下优点:

1) 材料轻便, 施工简单、方便, 不受季节、气温影响, 铺设速度快, 建设周期短。

2) 供货时, 毯内已配有3―5种适合本地生长的草种, 也可根据景观搭配需要的草种, 可以达到较好的生态和景观效果。

3) 防冲能力较强, 抗冲流速可达4m/s。

4) 不需要大量石材, 工程造价较低。

同时抗冲生物毯也存在一些缺点:1) 植物没生长之前抗冲流速较小, 仅为1―2m/s2) 抗冲生物毯材质较轻, 作为河道护坡材料不能单独使用, 坡脚、坡顶需用硬质材料压固保护。

图3 抗冲生物毯护岸断面图

抗冲生物毯在山西省近几年的河道治理工程中较受青睐。在使用抗冲生物毯作为河道护岸时, 同样需充分考虑抗冲生物毯优缺点, 进行多方案必选。

(2) 工程实例

山西省朔州市朔城区神头泉泉源区保护工程位于朔州市神头镇, 地貌为山前倾斜平原区, 河道宽度400―700m, 两岸为天然土质岸坡, 没有进行过河道治理, 两岸岸坡冲刷侵蚀严重, 局部岸坡坍塌滑坡, 农民耕地受损。工程区附近无料场, 最近料场运距约25km, 采用格宾石笼护岸工程造价较高。考虑到治理河道较宽, 20年一遇洪水流速约1.1―2.4m/s, 生态袋护岸较抗冲生物毯造价高, 植被护岸抗冲能力差, 综合选择采用抗冲生物毯护岸型式。见图3。

抗冲生物毯草种选择适宜当地较快生长的低矮匍伏型草种 (无芒雀麦) , 坡度平整为1:3。抗冲生物毯自身有反滤功效, 可不铺设反滤材料。坡脚选用生态石笼压固保护, 宽1.0m, 厚0.5m。生物毯下部伸入生态石笼底部500mm, 上部水平500mm以回填土压实。

3 结语

生态护岸已在许多河道治理工程中成功运用, 经济效益、社会效益和生态效益显著, 体现了人与自然和谐共处的设计理念, 具有广阔的发展前景。

同时, 生态护岸型式多样, 适用于不同的工程条件, 不能一概而论, 要综合比选方案, 可借鉴已建工程经验, 但不能照搬硬套。

参考文献:

[1].邵元俊, 刘广游, 等.河道治理中生态护岸工程的应用[J].江苏水利, 2011 (6) .

[2].单建益, 陆芳春.山区性河道生态护岸型式设计浅谈[J].浙江水利科技, 2014 (2) .

[3]薛俊玲.格宾石笼在生态堤防工程中的试用性分析[J].中国水能及电气化, 2016 (10) .

范文一:河道治理论文范文(专业推荐6篇)

范文二:浅析河道治理中常用生态护岸适用性

范文三:水利工程河道治理常见问题及有效对策

范文四:生态水利在河道治理中的应用

范文五:浅析怎样进行生态河道治理

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