浅谈水利工程生态护岸论文_汪人杰

浅谈水利工程生态护岸论文_汪人杰

嘉兴市中立水利工程管理有限公司 浙江省嘉兴市 314400

摘要:河道是河水流经的路线,通常指能通航的水路。河道护岸工程是对原有河道岸坡采取砌筑加固的措施,用以防止水流的侵袭淘刷、土压力及地下水渗透压力作用下造成的岸坡崩坍。近几年来,随着国家对环境生态保护的重视和可持续发展,老百姓对环境的要求也越来越高。今天就来谈谈水利工程生态护岸的发展,以及对比传统护岸的优缺点。

关键词:水利工程;生态护岸;优缺点

河流是城市生存和发展必不可少的要素,在城市及周边地区经济发展和生态保护中,有着十分重要的地位。对城市的繁荣与衰落,社会、经济与环境的协调发展有着至关重要的意义。护岸作为河道的重要组成部分,直接影响着城市景观规划和生态环境建设。新时期的河道护岸要求与城市建设规划发展相一致,与周边生态环境相协调,与城市居民的需求相符合。

以往我们的河道护岸工程多采用浆砌或干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土块体的直立式挡土墙结构形式,主要材料是水泥、砂浆、块石、钢材等高强度人工材料。直立式挡墙的结构形式在保持岸坡的稳定性、防止水土流失以及保证防洪安全方面起到了一定的作用,但也在不同程度上对景观环境和生态环境产生了不良的影响,造成水体与陆地环境恶化和生态破坏。随着国家对环境生态保护的重视,生态护岸技术逐渐成熟,并有了多种结构形式的生态护岸技术。

生态护岸是利用植物或植物与土木工程相结合,对河道坡面进行防护的一种河道护坡形式。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体,不仅是护岸工程建设的一大进步,也将成为今后护岸工程建设的主流。生态护岸在以防洪治理为主的同时,跟上时代要求,尽量减少对周边环境的破坏、对资源的浪费,尊重物种多样性,结合生态工程及绿化景观布设需要,美化城市环境,建设现代河道,使河道沿岸形成小区域滨河景观带,为老百姓提供更多的休闲场所,有效改善生活环境,使城市更宜居。

我国在生态护岸的研究起步较晚,但严重的水污染引发了新的治水理念变革,在充分吸收国外河道整治和相关研究成果的基础上,一些能减少水污染、与自然环境和景观相适应的生态型护岸不断出现,对生态护岸的研究也不断深入,取得了长足的发展。目前,生态护岸大致可以归纳为两种:一种是单纯的植物护坡,一种是植物与土木工程相结合的复合型护坡。下面就生态护岸与传统护岸在四个方面的对比,分析其优缺点。

1、防洪效应。

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传统护岸施工较简单,防护功能强,抗冲能力强,不易人为损坏,按每延米计算,造价相对固定。但传统护岸对基础要求较高,相应开挖量、基础处理工程量及挡墙本身的工程量较大;刚性结构难以解决不均匀沉降和地震变形;无透水性,完全隔绝水体与坡体的生态环境;排水孔容易堵塞失去保土作用;变形缝材料易老化失去作用。

生态护岸对地基要求较低,安装简单,施工简便迅速,而且施工作业面较小,雨天、雪天也可施工,减少气候、人为因素影响,劳动强度低、工期较短;生态砌块自定位,前后左右的卡槽或预埋钢筋使挡墙连为一体大大增加了稳定性;一般情况下,无需设反滤及排水设施,挡墙的横竖缝都是良好的排水通道,透水不透土,既大大减少了静水压力,又避免了土体流失与墙后土体掏空现象;适应水位聚变,抗风浪,抗冲刷能力强;柔性结构抗变形、抗沉降性能好,允许一定细微变形,无需设变形缝,自我释放墙后土压力,在地基不均、匀沉陷或墙后土体轻微变形时,挡墙能进行自身适应性的微调,达到新的平衡,整体结构不会遭到破坏;植物根茎可通过砌块生态孔扎根于档墙后庞大的土体中,起到永久性的加筋加固作用;干砌柔性结构,具有相互制约、吸能、预警的作用,变形过程缓慢,易于早发现早解决;当发生重大突发性灾害时,有利于移建加高及快速抢修抢建,同时便于拆卸与重复使用;人性化的结构,有利于不慎落水者攀爬自救,可减少溺亡,实现人水和谐的环境。

2、生态效应

传统护岸基本隔绝挡墙两侧生物交流的通道,生态性差。生态护岸采用废料、矿渣、粉煤灰、建筑垃圾等废旧材料,减少石材、水泥、模板耗材,节能减排、绿色环保;生态砌块前后内外相通,形是有墙似无墙,为水生物提供觅食、栖息、繁衍的良好环境,对保持生物多样性具有一定的积极意义;生态护岸具有吸音降噪,吸热降温,消除的作用,是真正意义上“能呼吸”有生命的墙。

3、景观效应

传统护岸一般要在护岸边种植绿化带或垂挂植物遮掩墙面,无法进行立面直接绿化。生态护岸的生态孔全立面布置,可以种植藤本、草本、灌木等植物,形成立体式绿化立面,由于竖缝众多,植物直接与挡墙后的土体联系,更有利于为植物提供良好的生长条件,迅速布满全立面,遮盖砌块、美化挡墙;用作景观护岸时,常水位以上可实现绿化植栽功能,绿化苗木无需浇水,易生长免维护,满足快速、持续、低成本的养护要求;水下部分可种植水生植物,形成水面绿化景观。

4、自净效应

传统护岸无净化功能。生态护岸水下部分有很多孔洞,可以种植菖蒲、芦苇等水生植物,能从水中吸收养份,其庞大的根系还是大量微生物吸附的良好介质,有利于水质净化,有利于增加水体的含氧量,有利于好氧微生物、鱼类等水生生物的生长,使河水变得清澈,水质得到改善。选用硅藻土、活性碳、草酸、生物添加剂等环保材料的生态砌块还可以对水中的有害物质进行有机分解,减少水体富营养化,利于净化水质。

综上所述,生态护岸对比传统护岸有着诸多优势但也不是解决河道污染的有效手段,其自然净化河道的能力有限,更不能寄希望它来治理河水。护岸的首要功能是防御洪水,其他功能都要服务于防洪,在满足防御洪水的前提下,生态护岸最显著的特征是恢复河流天然属性,形成自然平衡,实现水生态、陆生态的功能,也满足人们亲水、景观以及休闲等更高要求的需要。生态护岸应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,使护岸工程与周围环境融为一体实现生态水利。

论文作者:汪人杰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/28

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