生态型护岸在水利工程设计中的应用探究
摘要
关键词
生态型护岸;水利工程设计;应用
正文
1生态型护岸概述
1.1生态型护岸的方针政策
水利工程设计对于河道治理具有重要作用,要结合生态型护岸实现“全面规划、综合治理、因势利导、重点整治”目标。在水利工程设计中应用生态型护岸,要结合具体方针政策加大对河道上下游及左右岸的整治力度,综合考虑防洪、排涝、供水、灌溉、航运、水力发电、岸线利用、河势控制、水生态环境等多个方面。在对河道变化趋势进行跟踪分析、科学治理、系统设计的过程中,体现水利工程设计的有效性作用。同时,加大对重点河道先整治、再优化,实现整治一段、巩固一段目标。在利用生态型护岸进行河道治理中,要保护沿河城镇、农村、农田,使河槽远离洪水威胁的居民点,提高河道生态型护岸功能。
1.2生态型护岸的基本要求
生态型护岸作为一种新型的环保护岸方式,一经使用得到广泛好评,为水利工程设计提供全新的理念和模式,凸显生态型护岸的应用价值。生态型护岸要符合以下几个基本要求:(1)安全性。作为护岸的新模式、新概念,生态型护岸要体现水利设施的基本功能,要根据生态型护岸是否发挥防洪、排涝、固岸的作用,决定是否利用生态型护岸进行水利工程设计。(2)物生性。生态型护岸要对本土的原生动植物进行保护,避免出现一些不利因素影响河道的生态平衡,为水下动物、植物提供良好的栖息环境。(3)亲水性。通过使用生态型护岸可以使人们在安全、方便条件下与水亲近,提高生态型护岸的生态性价值。比如,设计便民行走的步道,设置亲水平台等。(4)景观性。生态型护岸完工后,要体现出护岸的美观、耐用、安全的特征,要与河岸周围的环境相协调,充分发挥出生态型护岸的美化环境作用。
2生态型护岸在水利工程设计中的具体应用
2.1植物护岸
选择植物时,应以气候水文、景观效果等为主要考虑因素,而后根据实际情况科学选择植物完成栽种。此外,在首要考虑要素的基础上应优先选择当地现有植物,若选择外地植物物种,可能会出现该植物生长不适应当地水土的情况,进而导致生态植物护岸难度加大。对于存在严重污染问题的河段,需要选择可以有效去除氮、磷等物质的植物物种,从而改善污染。除上述因素外,还要注重美化环境,使生态护岸具有美观性,比如添加供观赏的植物等。
2.2竹木护岸
在水流较急、河道较窄、岸边建有房屋等河道内,可以采用竹木护岸,体现生态型护岸的环保和便捷、安全的优势。竹木护岸主要是在房屋建筑位置,打入木桩减少河水的冲击力,使竹木护岸发挥抵抗冲击力的作用,进而保护房屋建筑位置的安全性。因为竹木护岸的适应性能力较强,一旦出现地基变形的问题,竹木护岸可以快速与之贴合,在适应变形角度、压力后起到保护地基的作用。竹木护岸通过插入竹木对护岸进行加固,这一施工工艺避免河道与地下水互换阻碍,使水生植物、动物等拥有良好的生存繁衍的环境。在竹木护岸施工中,选择3~4m长、梢径为10cm的松木、柳木木桩,利用机械和人工打桩的方式,将其插入河道土层,保护河岸岸坡安全。同时,各个木桩走向与河岸走势保持一致性,外观上要顺畅、协调,提高护岸效果。
2.3混凝土护岸
混凝土护岸包括以下三种类型。(1)现浇混凝土护岸。对混凝土进行加工可以制作成两种墙体,即混凝土挡土墙和混凝土板桩墙,从而形成混凝土护岸。这种护岸具有抵抗性强、坚固的特点,抵挡河水冲击力效果显著,但是它也存在一定缺点,此护岸方式使得陆地和水利工程分隔,不利于水生植物生长。(2)预制混凝土护岸。预制混凝土护岸由混凝土预制块堆砌而成,预制块中有缝隙,这种护岸类型具有良好的透水性,因而相比现浇混凝土护岸,预制混凝土护岸在岸坡出现变形的情况下更适用。(3)生态混凝土护岸。此护岸方式是以预制混凝土护岸为基础增加孔洞形成的。板块中留有孔洞的目的在于为水生动物和植草绿化提供便利,它的板块设计具有企口,呈多边形。随着社会不断发展,新型混凝土护岸层出不穷,混凝土护岸功能趋于完善,效果显著,比如连锁护坡、生态砼护坡等。
2.4阶梯式(箱式)护岸
阶梯式生态护岸包含工程力学、土壤学、生态学、植物学等学科内容,主要是对斜坡、边坡河岸进行支护,形成由植物组成的综合护岸系统。阶梯式生态河道护岸的优点是:耐久性好。主要采用钢筋混凝土结构进行护岸,其稳定性较强,不会随着时间的推移发生腐蚀、磨损等问题;环保性佳。主要利用碎石、沙土等材料作为填充物,且填充过程中预留充足空间,有利于水中生物生长、筑巢,有利于生态水系发展;经济性高。阶梯式护岸施工简便,可以节约人力物力成本,方便进行现场施工作业,体现出阶梯式护岸的经济适用性。
2.5自嵌式生态护岸
自嵌式生态护岸是以干垒挡土墙为基础构建新型柔性结构的一种新型护岸技术,可有效消减动、静荷载,使整体工程结构更加稳定。相较于以上护岸技术,自嵌式护岸优点显著。(1)造价低。此技术使用材料较少且挡块体积小,无须像传统挡土墙那样进行表面处理。(2)自嵌式护岸技术可以有效缩短工期,自嵌块只需使用干垒方法就可完成施工,施工过程简单便捷。为防止人为因素对自嵌块生产质量的影响,保证块体质量,在施工中应选用机械化设备对自嵌块进行预制,从而保证整体工程的稳定性,提高工程质量。(3)自嵌式护岸结构是采用C30高强低碱混凝土经过蒸汽养护而成的预制块,具有很强的耐久性和抗冲击能力,这种块体耐腐蚀性较强,可有效延长使用寿命。在挡土块质量抽检阶段,挡土块需按照要求完成300次抗冻融循环实验,进而确保混凝土块质量,提升其耐酸碱能力,降低蠕变、老化问题出现概率。(4)良好的水土循环是确保生态环保效果达标的重要条件,此技术能够使水体实现有效净化,达到生态环保的效果,同时提高水体生态循环系统质量,护岸墙体缝隙中水体沉积的大量营养物质保证了水生植物的生长及微生物的繁殖。此外,相较于混凝土挡墙和块石挡墙,自嵌式挡墙体积小,可有效节省原材料,提升经济效益。
3结论
当前河道生态护岸已经成为保护人们赖以生存的生态环境、社会经济发展及河道护岸治理工作开展的必然趋势,采用不同类型水利工程设计方式来建设河道生态型护岸,如混凝土护岸、竹木护岸及植物护岸等,确保河道生态的多样化发展,同时减少水土流失,不断提升水体质量,为附近居民营造良好的自然生态及生活环境。
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