水利工程護坡生態(tài)化設(shè)計技術(shù)研究

張華

摘 要：文章中首先分析了水利工程中生態(tài)護坡設(shè)計的重要作用，例如降低環(huán)境與水利工程之間的矛盾、減少施工成本等，隨后介紹了生態(tài)護坡在水利工程中的具體應(yīng)用，包括植被護坡、土木材料固定、混凝土植被護坡等，最后介紹了幾種生態(tài)護坡技術(shù)的設(shè)計方案，例如多孔植物設(shè)計和植被保護坡等，希望能給相關(guān)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞：水利工程 生態(tài)化設(shè)計 護坡

從水利工程自身特性角度出發(fā)考慮，能夠發(fā)現(xiàn)在水利工程建設(shè)過程中經(jīng)常會發(fā)生植被破壞等問題，假如不能對這種狀況進行及時控制，就會發(fā)生較為嚴峻的水土流失問題，從而影響區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展狀況。為此應(yīng)該從區(qū)域?qū)嶋H發(fā)展狀況入手，結(jié)合生態(tài)設(shè)計的相關(guān)要求，利用流行設(shè)計趨勢，促進區(qū)域和諧發(fā)展。

1.水利工程中生態(tài)化護坡設(shè)計的重要作用

降低環(huán)境與水利工程之間的矛盾。在水利工中的基礎(chǔ)設(shè)置工作中，存在大量的影響因素，假如沒有進行合理的控制，就會對建設(shè)區(qū)域內(nèi)的表面土層造成不好的影響，嚴重的情況下還會出現(xiàn)破壞生態(tài)植被等問題，長時間發(fā)展下去，被破壞區(qū)域中也會出現(xiàn)水土流失或是大范圍裸地等現(xiàn)象。通過生態(tài)化的護坡設(shè)計，能夠減少不良因素的影響，滿足水利工程建設(shè)和后期維護需求，并在施工結(jié)束后，讓周圍生態(tài)環(huán)境中的植被能夠在最短時間內(nèi)盡快恢復(fù)，美化周圍環(huán)境。

減少施工成本。生態(tài)護坡主要是指利用各種活的植物或是和土木工程相結(jié)合的方法進行護坡施工，從而減少坡面的侵蝕與不穩(wěn)定性，主要的方法就是通過植被進行保護控制。生態(tài)護坡設(shè)計的誕生，能夠滿足水利工程的發(fā)展需求，有效降低工程中的施工成本。同時植被還能夠發(fā)揮出相應(yīng)的緩沖與截流作用，通過生態(tài)化的設(shè)計方法，能夠在原有施工基礎(chǔ)上，降低對于周圍生態(tài)環(huán)境的不良影響，減少水流對于土壤的侵蝕與沖刷，同時終止根系旺盛的植被還能夠發(fā)揮出一定的固土作用，由此能夠看出通過生態(tài)護坡設(shè)計能夠有效降低資金投入。

2.水利工程中的生態(tài)化護坡技術(shù)具體應(yīng)用

2.1植被防護

植被種類的不同，所發(fā)揮出來的防護效果也存在較大的差異，除此之外，植被自身那種特殊的根系也能夠發(fā)揮出鞏固水土的功能，具有良好的維持水土效果，為此需要全面掌握各種植物的不同習性。其中植物的根系較為發(fā)達的情況下，所發(fā)揮出來的固土效果也更好，在選擇過程中應(yīng)該進行科學篩選，通過植物改善生態(tài)環(huán)境。植物除了擁有鞏固水土的作用之外，因為外表的美觀還可以發(fā)揮出觀賞性作用，提高人們心情。比如在集中降水區(qū)域，當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境也較為潮濕，雨水擁有較強的沖刷能力，從而影響到整個景觀效果，嚴重的情況下還會出現(xiàn)深溝，直接影響地質(zhì)。所以在鋪砌施工前，應(yīng)該針對需要鋪設(shè)的位置進行嚴格的夯實工作與找平工作，一般都是以10或是15厘米為基準劃分路段，并通過水平儀或是掛線等方法進行坡度找平施工。

2.2土木材料固定

因為水利工程的特殊性，通過合理的生態(tài)護坡技術(shù)能夠有效防治污染。在大部分情況下，進行水利工程建設(shè)時，通常需要利用各種土木材料進行工程固定。土木材料包括土工單元的固土種植、土工網(wǎng)墊土種植基等方法，隨著種植方式的改變，邊坡所發(fā)揮出來的防護效果也存在較大的變化。其中網(wǎng)墊固土這種方法較為復(fù)雜，同時在材料方面的要求也比較嚴格，大部分都是以聚丙烯等各種高分子材料為主，將種植土、種子和高分子材料組合在一起，最終變成一種網(wǎng)墊效果，能夠發(fā)揮出良好的固土效果。而固土網(wǎng)墊則主要是由雙向拉伸的平面網(wǎng)與多層非拉伸網(wǎng)共同組成的，在多層交接位置通過熱熔方法進行連接，并組裝成一種較為穩(wěn)定的網(wǎng)墊空間，這種網(wǎng)墊可以填充砂礫和土壤，擁有適宜的空間和高度，地質(zhì)柔韌疏松。植物根系穿過網(wǎng)孔均勻成長，長大后的草皮能夠?qū)⒛嗤?、網(wǎng)墊緊密聯(lián)系在一起。除此之外，還需要在已經(jīng)結(jié)束的邊坡基面中設(shè)置相應(yīng)的濾水土工布，兩個相鄰的土工布之間不能少于一百毫米的搭接距離，兩端的伸入基面深度也應(yīng)該超過一米。因為在不同方向進行拉伸擁有較為明顯的作用，因此需要在不同網(wǎng)點進行聚焦工作，并明確網(wǎng)墊位置。網(wǎng)墊位置也能夠?qū)夹g(shù)產(chǎn)生極大的作用，圖1就是具體流程。

通過網(wǎng)墊方法進行固土能夠為植物的成長提供充足的空間，隨后利用砂礫或是土壤實施填充工作，為植物的均衡發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。因為固土形式的特點，在利用生態(tài)護坡技術(shù)進行控制的過程中，應(yīng)該合理選擇種植方式，優(yōu)化植被結(jié)構(gòu)。經(jīng)過一段時間的成長，植物就能夠變成泥土以及草皮的結(jié)合體，發(fā)揮出固土功效。從整體來看，利用土工材料進行固土種植在一定程度上擁有強大的穩(wěn)定效果，但是因為外框作用的特殊性，發(fā)生嚴峻的洪水危機時，就不會發(fā)揮出太明顯的防護效果，因此不適用于防水保護階段。

2.3混凝土植被護坡

植被形式的生態(tài)性混凝土擁有較廣的應(yīng)用范圍，隨著我國水利工程中護坡機制的持續(xù)發(fā)展，在進行生態(tài)化建設(shè)的過程中，可以通過生態(tài)混凝土進行施工，充分掌握相關(guān)技術(shù)的施工要求。植被形式的混凝土主要是由緩釋肥料、保水材料和多孔混凝土等內(nèi)容所組成的，多孔混凝土則是由水泥、粗骨料在結(jié)合適當?shù)募殦胶土纤M成，屬于植被型生態(tài)混凝土中的骨架結(jié)構(gòu)，這種材料自身就擁有良好的透氣性能，從而在一定程度上能夠提高空氣與被保護土之間熱量和濕度的交換能力。其次利用表面植被，能夠維持水土，預(yù)防水分蒸發(fā)，讓植物在成長過程中能夠擁有充足的水分以及養(yǎng)分。除此之外，水利工程中的鋪設(shè)施工也能夠影響整個工程質(zhì)量，生態(tài)砌塊鋪設(shè)大都是沿著右下方或是左下方共同進行，分別鋪設(shè)兩行生態(tài)護砌塊，長度大概為10米，隨后沿著45度角斜上方實施鋪設(shè)。護坡技術(shù)的不同，其防護效果也各有不同，其中主要是一種緩沖作用，為此需要結(jié)合護坡技術(shù)具體要求，降低含水量，讓水體能夠保持一種穩(wěn)定性。

3.水利工程中生態(tài)護坡技術(shù)的設(shè)計方案

3.1多孔植物設(shè)計

生態(tài)混凝土和多孔植物設(shè)計形式完全不同，為此相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)該充分結(jié)合現(xiàn)實狀況制定科學的防護措施，從而讓整個工程能夠按照設(shè)計方案有序進行，在建設(shè)區(qū)域內(nèi)可以選擇原材料或是天然種子進行種植，并利用植物根系或是生態(tài)磚吸收水分與營養(yǎng)，并發(fā)揮出良好的連接效果，形成一種獨立的水利工程防護鏈，發(fā)揮出高效的防護作用。多孔植物的設(shè)計流程具體如圖2所示。

針對防護機制中的特殊性要求，滿足生態(tài)設(shè)計需求，應(yīng)該結(jié)合設(shè)計方式，健全設(shè)計標準，創(chuàng)新設(shè)計形式，從而滿足設(shè)計目標。

3.2植被型護坡

這種生態(tài)護坡形式主要是以有機質(zhì)的保水劑為主，同時結(jié)合無機保水劑進行混合使用，能夠為植物成長提供充足水分。在表層鋪設(shè)中，應(yīng)該設(shè)置多孔混凝土，從而為植物的發(fā)展提供充足空間，降低水分蒸發(fā)，避免植物成長初期發(fā)生混凝土表面溫度過高等問題。在設(shè)計過程中，因為水利工程中的護坡工作本來就比較復(fù)雜，因此應(yīng)該充分結(jié)合符合結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計，從而滿足基礎(chǔ)構(gòu)件要求。以國家規(guī)范標準為參考，準確計算生態(tài)化技術(shù)的相關(guān)標準，并加強生態(tài)設(shè)計作用。除此之外，相關(guān)工作人員也應(yīng)該參考水利工程的設(shè)計需求，結(jié)合生態(tài)機制設(shè)計要求，創(chuàng)建再生性的水環(huán)境，為了后續(xù)工程的維護工作，應(yīng)該結(jié)合相關(guān)設(shè)計方案，創(chuàng)建水生態(tài)鏈，讓江河水能夠進行自我協(xié)調(diào)，實現(xiàn)凈化目標。

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，對于水利工程建設(shè)的質(zhì)量要求也不斷提升，為此需要在進行工程建設(shè)的過程中，保護好周邊的生態(tài)環(huán)境。邊坡防護技術(shù)在水利工程中占據(jù)著重要的地位，能夠促進工程現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境盡快恢復(fù)。在水利工程中使用生態(tài)護坡技術(shù)時，還應(yīng)該充分結(jié)合水利工程項目的特殊性，嚴格遵照相關(guān)規(guī)范進行設(shè)計，提高邊坡防護能力，讓水利工程項目能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)發(fā)展。

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