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水土保持工程中的生态护坡设计

姜明月

黑龙江省水利水电集团有限公司

摘要: 文章基于水利工程中的水土保持设计进行论述,深入分析生态护坡设计方案。首先,介绍水利工程建设中水土流失的特点,包括成因;然后,对水利工程水土保持生态护坡设计进行说明,包括生态护坡方案的优势、设计原则、具体的设计内容等,希望能够为有关单位提供参考。
关键词: 水利工程;水土保持;生态护坡设计
DOI:10.12721/ccn.2021.157005
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随着时代的发展,我国水利工程的建设数量越来越多,利于保障地方区域的安全,也利于为地方区域的发展提供便利。但对于水利工程的施工设计工作而言,除了要保障安全、稳定外,还应针对边坡情况给予认真分析,采用科学合理的护坡方案,以利于水利工程的健康可持续应用。

1.水利工程建设中的水土流失特点

在水利工程施工中,需要进行地表开挖、基础开挖.和废渣堆放等项目,这些工序操作中难以避免会挖掘和破坏地表,进而引发水土流失危害。其中,水利工程的布置方式会产生很大影响,在此根据工程布置形式来分析水土流失特点。

1.1点状工程的水土流失特点

点状工程存在扰动面积大的特点,在其施工阶段会.产生高强度的水土流失。点状工程通常包括水库枢纽、取水坝等,其中水库枢纽建设中,一般会选择库容条件良好的山区、丘陵区等,不仅施工工期长,还会面临恶劣的交通条件。施工前需进行“三通一平”工作,即水、电、路和场地方面布置;同时,在施工中还需开挖导流.洞、修建导流围堰填筑等建筑物。因此,其施工中土方开挖量大、废土废渣多,会严重破坏地貌和植被。若缺乏有效的水土防治措施,会产生严重的水力和重力侵蚀,进而加重水土流失。而且,点状水利工程弃土弃渣集中,实际方量大,其弃渣场选址、容量会受地形限制,出现容量不足、运距远等情况。一些建设单位和施工单位水土保持意识薄弱,难以落实好弃渣集中拦挡堆放工作。再加上施工扰动严重、弃渣集中,在发生水土流失的情况下,泥沙会.直接进入河道导致其淤积、堵塞,严重阻碍行洪功能的发挥,不仅会影响水利工程的安全,还会威胁下游居民的生命财产安全。

1.2线状工程的水土流失特点

线状水利工程包括河道河堤、灌溉渠道等,其长度为几十到几百千米,沿途会经过高山峡谷、平原和盆地等各种地貌类型。首先,其施工线长,设置的临时道路多,弃渣场数量多且分散,加大了弃渣集中拦挡收集的难度。线路还可能占用农田、破坏土地,开挖渠道作业中易出现边坡垮塌危害,容易引发严重水土流失,并且涉及多片自然区域和行政区域,具有范围广的特点。其次,水土流失灾害会对性能较好的土壤产生永久性损害,导致一些重要植被消失,因此其水土流失具有破坏强度大的特点。

2.水土保持工程中的生态护坡设计分析

基于水利工程的建设特点可知,是指充分利用自然资源的特点,进行大量蓄水,达到科学应用水资源的目的,这不仅利于缓解地方区域的旱情,也利于洪涝灾害下进行存水,合理排放,降低洪涝灾害的影响。然而,水利大坝通是与河流生态密切接触的过程,大坝坝体容易受到水力的冲刷,进而导致稳定性问题产生,与此同时,在持续性降雨的极端天气情况下,大坝边坡也容易出现相关问题。因此,给予可靠的护坡技术具有重要意义。结合护坡设计方案而言,采用生态护坡技术具有较为明显的优势。

2.1生态技术护坡的优点

生态护坡技术是指充分借助自然植物的特点,形成大坝边坡的加固,同时大坝的稳定性。如在有关河流区域建设水利工程后,一定程度上而言会造成当地生态环境的破坏,对此,在大坝工程施工完成后,及时添加护坡技术,利于快速恢复该区域的生态环境,使生态保持平衡。生态护坡技术的应用过程中,可以有机结合当地植物在坡面上栽植,也可以建设人工湿地系统、强化生态自然效果,同时护坡质量。

基于大坝工程的传统护坡施工方式可知,以浇筑混凝土材料为主,虽然能够达到良好的护坡效果,但长时间应用过程中,需要给予定期的维护、保养,以能够保障大坝的安全稳定状态。生态护坡技术与混凝土浇筑护坡方式不同,主要是结合生态植物的特点进行大坝坝体的加固。生态护坡技术对比于混凝土护坡技术具有如下优势:(1)改善环境,采用混凝土材料进行护坡,虽然能够取得良好的护坡效果,但不利于自然生态的健康。采用自然生态护坡技术可以改善水质,防止水土流失,使大坝工程保障健康、稳定。(2)绿色环保,混凝土结构的长期应用过程中,有关结构出现裂缝、裂纹现象较为常见,为此,给予必要的维护保养工作具有重要意义;护坡设计中,有机结合生态技术,可以使大坝工程富有生机,且会降低维护、维修成本,进而呈现出绿色环保的特点。

2.2水土保持工程中的生态护坡设计内容

2.2.1植物护坡

植物生长过程中会生出若干根系,这种根系具有加固土壤的作用,利于大坝坝体的稳定。为此,在大坝护坡的设计中,可以有机结合当地的植物,使其铺设在边坡位置。通过这种方式,可以起到固土保沙的作用,也能够防止水土的流失。但基于边坡具有一定坡度的情况,还应这种沟渠,以避免雨水冲刷的问题产生。

2.2.2土工材料固土种植基护坡

土工材料固土种植基是由聚丙烯等高分子材料制作而成,具体应用过程中,可以有机结合于种植土中,形成拉伸网,连接过程中,可以采用热熔技术,形成较为稳定的空间网垫。基于该空间网垫的特点来看,具有质地疏松、柔韧的特点,适宜植物的生长。在此网垫上添加种植土,栽植植物后,植物根系可以健康的生长,有关根系可以穿过网垫变得更为扎实,使坝体表面的泥土更为牢固,取得保护大坝边坡的效果。另外,为了确保网的稳定,可以采用在外围结构上增设混凝土框的方式。

2.2.3植被型生态混凝土护坡

该类型的生态混凝土中,主要组成是多孔混凝土、保水材料和表层土等。多孔混凝土由粗骨料和水泥等制备而成,作为护坡工程中的生态混凝土骨架,其透气性良好,可以保持土、空气间湿热交换顺畅。保水材料则主要采用有机质保水剂,混合无机保水剂使用,为植物生长提供水分。在多孔混凝土的表面需要铺设一定厚度的表层土,使植被有空间发芽。同时,其中的水分蒸发减少,植被发芽初期可获得需要的养分,且不会存在表面过热问题。该类型的护坡抗水流冲刷能力较强,其覆草可以起到一定的缓冲作用,不容易受水位骤降的影响。如果在寒冷地区应用,还可以帮助排除被保护土中的水分,降低其含水量,避免出现冻害破坏等。

3.结语

综上所述,水利工程的广泛建设不仅利于地方区域的安全、稳定,对促进社会的进步也具有积极意义。但基于水利大坝工程的应用情况可知,长时间应用的情况下,边坡较容易出现问题,如边坡的渗漏等。因此,为了保障水利大坝工程的安全、可靠,能够持续发挥作用,应给予科学合理的护坡设计工作。本文基于水利工程中的生态护坡设计展开了论述,具体设计过程中,可以采用植物护坡方法、土工材料固土种植基护坡等,具有一定参考价值,希望能够为有关单位提供帮助。

参考文献

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