浅议中小河流治理与生态护坡设计

2017-06-03 作者:admin 来源:未知 浏览:

  1、概述

  随着社会工业化的不断发展,城镇化建设的深入,用自己的方式改变着气候和环境,随着全球气候的逐渐升温,植被的逐渐减少,暴雨和洪涝灾害发生率逐年上升。这些年来,我国的防汛建设主要集中在大江大河上,建立洪涝灾害预警系统,完善防洪指挥机制,提高水库堤坝的防洪能力。虽然这样,但是仍然有一些地区不断发生洪涝灾害,造成大量的人员和财产损失。这些问题主要是因为中小型河流洪涝灾害所造成的,随着这样的事情不断发生,政府也应该把目光转移到中小型河流上。要治理中小河流洪涝灾害,必须首先了解成因,他的主要原因体现在以下几个方面:

  一是中小河流流域气候条件变化快,缺乏监测设备,没有预测技术,人员投入少,能力不足,防洪难度大。

  二是中小河流地质地貌情况复杂,洪水同时伴随着泥石流产生。

  三是中小河流治理的资金投入不足。

  四是为了追求眼前的经济利益,一些地区盲目开发、乱采矿石、拦河设障、挤占河道。

  五是防洪标准低。为了节约资金,防洪标准一般是三到五年一遇的洪水,防洪能力不足,遇到一些极端情况,就容易发生水灾。

  2、生态护坡所面临的问题

  2.1相关问题及产生原因

  由于我国当前城市用地紧张,而人们喜欢依山伴水的生活环境,所以一些城市的河道边水地带不断被侵占,水面面积越来越小,河流宽度越来越窄,为了泄洪的需要,将河道挖深,取直,这样的结果,使得对护河岸堤的建筑强度要求越来越高,建设的费用越来越大,但是破坏了河道两边的生态环境,其生态功能逐渐减退,河道成了专门的泄洪通道,失去了河道两边景观休闲和娱乐的功能。虽然为了改变这种状况,我国部分地区在防洪和河流治理工程中,采用了一些新材料,新技术和新的设计思路,比如采用生态型护坡技术,堤防绿化措施等,尝试还原河流域的生态环境,但是遇到了很多问题。现在的情况是从水利主管部门到具体的设计人员,在很多问题的认识上比较片面,思想高度不够,模糊不清,缺乏系统的理论知识学习和相应技术的应用指导,由于实际设计时时间紧任务重,设计资料不全面,没有相关领域的生物资料,使水文地质勘探资料都不齐全,在这种情况下,人往往习惯用传统的方法对中小河流进行治理,在繁重的工作压力下,设计思路有很大的局限性,没有采用新材料新工艺的设计思路方法,并且在设计和施工过程中缺乏相关的依据和标准,在河流整治全过程中缺乏科学性和规范性。

  2.2解决方式

  在当前的经济环境形势下,面对现有问题,在解决城市河道的治理问题时,区域市政的规划相结合,还需要相关的政策扶持,进行退地还河工作,拆除原有的视觉单调、生硬、热岛效应明显的渠道护岸,使用生态护坡建设技术,尽量还原原有的天然河道,创造适宜水生物生长把生态环境,提高河流的自净能力,维护河道的生态平衡,这样才能实现河道生态环境的可持续发展,我们现在投入人力物力,不是修建一条条规模不同的臭水沟,而是要建造一个适宜人居住的河岸环境。因此,生态护坡技术的创新与研发,应该不断进行,努力提高,需建立一个适合实际操作的,完善的科学体系。

  3、生态护坡的设计要点

  一是具有较大的孔隙率,护岸上能够生长植物,可以为生物提供栖息场所,并且可以借助植物的作用来增加堤岸结构的稳定性;

  二是地下水与河水能够自由沟通,能够实现物质、养分、能量的交流,促进水汽的循环;

  三是造价较低,不需要长期的维护管理,具有自我修复的能力;

  四是护岸材料柔性化,适应曲折的河岸线型。复式断面在常水位以下部分可以采用矩形或者梯形断面,既解决了常水位时亲水性的要求,又满足了洪水位时泄洪的要求。

  人类活动较少的区域,在满足河道功能的前提下,应减少人工治理的痕迹,尽量保持天然河道面貌,使原有的生态系统不被破坏。所以在河道断面的选择上,应尽可能保持天然河道断面,在保持天然河道断面有困难时,按复式断面、梯形断面、矩形断面的顺序进行选择。在河道治理的过程中,也应该避免断面的单一化。不同的过水断面能使水流速度产生变化,增加曝气作用,从而加大水体中的含氧量,有利于改善生物的生存环境。例如在浅滩的生境中,光热条件优越,适于形成湿地,以供鸟类、两栖动物和昆虫栖息。积水洼地中,鱼类和各类软体动物丰富,它们是肉食性候鸟的食物来源,鸟粪和鱼类肥土又能促进水生植物生长,水生植物又是植食鸟类的食物,从而形成了有利于鸟类生长的食物链。深潭的生境中,由于水温、阳光辐射、食物和含氧量随水深变化,所以容易形成水生物群落的分层现象。

  4、几种生态护坡的设计方法

  方法一,液压喷播植草护坡。这种方法是将槽子,改良剂,肥料,纸浆和粘合剂按照一定比例混合,配水搅拌均匀后,通过液压喷射到边坡坡面,这样就可以完成跖草施工工作,其优点是施工速度快,操作方法简单,两个月后就能实现绿化功能,适用范围广,防护效果好,但不适用于靠近水的地方,只适用于护坡的背水面防护工作;

  方法二,人工种草护坡。就是使用人工的方法在播面简单播撒的一种传统方式,这种方法的草种播撒不均匀,天气对其影响较大,近年来已经很少使用了;

  方法三,客土植生植被护坡,将保水剂,粘合剂,抗蒸发剂,植物纤维,复合肥料和腐殖土经过专业机械混合,形成一定厚度的客土,然后将选好的种子喷洒到客土中。利用这种方法,土壤与坡面结合牢固,普通的透气性好,机械化程度高,工期短,植被保护效果好,基本不需要维护,根据地质和气候条件进行优化配置,但同样只是用于背水面。

  方法四,蜂巢式网格纸草护坡,这种方法是在整理好的边坡坡面上,利用混凝土框架砖,平铺成正六边形网格,在网格内,填充种植土,然后再种草或者是铺设草坪一种防护措施,其优点是受力结构合理,可以有效分散泼面雨水径流,防止破庙冲刷,施工简单,外观整洁,美观大方,但同时造价比较高,故土效果方面不是很好。以上的几种方法,在使用选择方面应该与当地的情况相结合,选用哪种方法,需要根据当地的经济条件和自然环境条件确定,不能一概而论,充分调查,广泛取证,才能选择最适合当地的方法。

  5、结束语

  在满足防御洪涝灾害的前提下,保护和创造良好的生物生存环境,建造适宜人类生存的自然景观,再考虑到安全性强度和耐久性的同时,充分考虑生态环境的效果,把过去的由混凝土组成的人工建筑河堤,改造为由水系和土体以及植物互相联系,适宜生物生长的,自然状态的生态护坡,现在城市河流治理的一个发展趋势。生态护坡建设技术,是一个集环境科学,生物科学,现代水利工程学,美学和生态学等学科的一体性的工程。推广生态型护坡的新思路、新材料、新工艺,建设一个绿色环绕,水质清澈,人与自然和谐共存的学校环境,是我们这一代水利人不可推卸的责任。

  作者:周慧锋