焦立國
(黑龍江省大慶防洪工程管理處,黑龍江 大慶163311)
在河道岸坡旁邊栽種根系發達的植物,利用植被根系的力學效應和水文效應來實現水土保持的功能,同時還可以制造人造景觀。
近年來,我國引進國外植被型生態混凝土生產技術,并在河道護坡中進行了應用。這種混凝土由無砂的多空混凝土組成,并在上面添加保水材料、緩釋肥料以及表層土,每種材料都有其功能。在河道岸坡施工過程中,主要以生態混凝土預制塊體進行施工,施工效率高。
三維植物網是植草固土的一種三維結構網墊,利用活性植物并結合土工合成材料,構造了一個質地疏松、柔韌,并且具有自身生長能力的生態護坡系統。這種護坡形式相比單純植被護坡在抗沖刷效果方面提高了很多,由于其是用混凝土、石籠等做成的外框來增加坡面穩定性[1]。
三維植被網植草技術是一種利用土工合成材料等工程材料和植物結合,在坡面構建一個具有自身生長防護體系的固土防沖刷的植草技術。它將一種帶有突出網包的多層聚合物網固定在邊坡上,在網包中客土植草,利用植物的生長、根系的形成實現根系加筋、莖葉防雨水沖刷土壤的目的。三維植被網從結構功能上分為抗拉纖維層和固土網包兩個部分,根據上下邊坡不同的物理特征,選用其抗拉能力、抗剪能力和固土能力的不同的層網使用,通常是薄層應用于下邊坡,厚層應用于上邊坡。
厚層基材噴射工法就是通過在坡面噴附較厚一層類似于自然土壤的構造并且能夠貯存水分和養分的植物生長所需的基層材料。伴隨主要材料、黏結劑及纖維的種類的發展,又逐步形成種類繁多的厚層基材噴射工法??傮w上講,從實際工程應用看,該生態護坡技術方法已可應用于坡度<1∶0.5的軟巖、中硬巖、硬巖邊坡及強酸性土質邊坡的坡面綠化。此外,該法也有被應用于混凝土面及片石擋墻面的實例。
生態護坡是實現生態水利的重要組成部分,防洪水利工程生態護坡建設首先應注重其防御洪水安全穩固主導功能的體現,生態恢復性能應立足于防洪功能基礎之上,發展生態護坡必須堅持因地制宜的原則,切實注重生態護坡技術應切實適應當地自然氣候條件以及經濟發展的實際需求,避免將生態護坡建設成沒有實際效能的形象工程。
水利工程的生態護坡綜合技術含量較高,護坡工程材料的抗風化、抗形變、抗侵蝕等物化性能都影響著坡體的穩固性防護效果,因此,工程建設過程中必須注重施工材料的性能開發和創新研究,進一步增強和優化生態工程主體的抗侵蝕性和抗沖刷性能,堅持可持續發展的創新理念,重視防洪水利生態護坡工程防護技術創新,科學優化工程施工設計,保障生態工程建設的經濟性、耐久性和節能性。
防洪水利工程的堤基坡體的土質巖體抗沖刷性能落差較大,地質工況通常較為復雜多變,并且水利工程生態護坡的特征是恢復河流天然屬性,建設時應嚴格地進行地勘測資料分析,優化施工方案設計,選擇天然石材、草皮等材料進行施工,重視生態護坡工程建設的可行性,綜合分析權衡利弊,實現資源節約,盡量減少和避免河道混凝土護坡硬化及重復性建設和盲目開發。
施工單位在建設生態護坡時要考慮到以下3個問題。
1)生態護坡必須滿足基本的護坡防護要求。建設生態護坡的根本目的保護河堤的安全,提高河堤的防洪效果,所以施工方在建設生態護坡時要分清主次,將提高護坡的防護功效放在施工建設的首位。同時,施工方還要充分考慮到當地的實際情況,盡量使生態護坡的實效性達到最大。
2)要考慮到生態護坡建設的可行性。有時在一些地質災害高發地區或者氣候多變地區采用生態護坡是并不可行的。因此施工方在施工前要充分地考慮施工地的實際情況,要對該地區進行生態護坡建設的可行性進行分析,如果盲目選擇生態護坡建設,那么護坡建設既不能達到預期的防護效果又會造成大量資源的浪費。
3)施工方要注意對新技術的創新使用。生態護坡建設在我國的起步較晚,因此我國生態護坡建設還有很大的發展潛力與空間。所以施工方在施工過程中要注意對施工新技術的創新,同時要敢于利用新技術,使生態護坡建設做到科學化、經濟化、生態化。
進行生態護坡的建設時很大一部分需要在原有的護坡方式之上進行發展,這使得生態護坡的推廣及普及有了很好的建設基礎,并不需要從零開始進行發展。生態護坡相比于傳統的護坡方式,主要差別便體現在生態護坡更多地強調了護坡方式的自然性與生態性,努力的將護坡與生態建設相結合,實現綠色可持續的發展。在進行生態護坡的建設時,需要結合當地的自然環境,將建設與當地的環境實現較好的有機結合,起到更好的建設效果,同時進行生態護坡的建設對于水域附近生物多樣性的保護以及河流中生物的健康發展有著更小的不利影響,甚至會出現一定的保護和促進作用。
伴隨著綠色理念的深入人心,居民對于環境的保護意識也在逐漸增強,在這樣的背景之下,通過更為綠色環保的方式進行生態護坡的建設,進行堤壩的保護,顯然更加符合當下人們對于環境保護的認知,可以更好地使城市居民更多地投入到堤壩的保護中來,起到更好的保護效果,得到更好的普及。
當下城市中河流中存在的垃圾物主要來源于城市中的生活污水,一些工廠的工業污水以及農業用水,這些污水中往往含有較多的化學物質,當排入河流中,對水中生存的動物會產生十分不利的影響,影響生態環境的發展,同時在河水受到污染之余,過多污染物的排放對于地下水的安全也會產生一定的影響。因此在當下進行生態護坡的建設時投入一定的精力進行水污染的治理是十分重要的,只有水污染得到有效地治理,進行生態護坡的建設才會取得更好的效果。例如進行堤壩植被的種植,水污染存在的情況下會嚴重地影響著植物的生長。之后結合治理效果進行植被的合理選擇與種植才會取得更好的效果。
生態護坡是通過陸生生物與水生生物的協調發展,構成了整體的護坡結構,這已在我國的河道治理中得到了廣泛的應用,并且發揮出非常出色的護坡效果。隨著我國科學的發展,生態護坡技術也會不斷地進行完善,未來的生態護坡技術必將會在我國河道治理中取得更好的效果。
[1]陳隱石,汪院生,吳瑋,黃天寅. 農村生態河道建設規劃研究[J]. 中國農村水利水電,2014(04):29 -33.