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基于淠史杭河道背景下生态护坡的应用

2019-09-10张可凡张亮王健

赤峰学院学报·自然科学版 2019年7期
关键词:综合治理

张可凡 张亮 王健

摘要:“水在岗上流,船在云中走,有了淠史杭,旱涝保丰收.”这句评价来自报告文学集《胜天歌》.被誉为“人间天河”淠史杭的建成,益处不言而喻.然而随着时间的累积,雨水洪涝等不利因素,河道边坡、生态环境逐渐破坏.为防止滑坡堵塞河道引发隐患,对河道两边的护坡就显得尤为重要.本文以淠史杭为背景出发,对比传统护坡与生态护坡技术,最终选用生态护坡技术对坡顶、坡面、坡底以及河道进行了综合治理.不仅完成了护坡,保护了环境,也完善整体淠史杭工程功能,技术手段简单易操作,且成本低,对其他生态护坡技术具有借鉴意义.

关键词:淠史杭;生态护坡;综合治理

中图分类号:TV331  文献标识码:A  文章编号:1673-260X(2019)07-0076-02

1 引言

国家在不断发展,对水利工程建设的力度不断加大,在建设过程中,不可避免地会进行开挖砍伐,所以,要进行生态护坡建设,维持生态平衡.不仅是政府倡导,人们也越来越注重对环境的保护.而以往的虽然是能加固防护边坡,但是对环境造成的破坏,已满足不了现代施工技术的要求.因此,技术的升级成为必然.在满足工程质量完成加固边坡且不破坏生态性,衍生出生态护坡施工技术逐渐成为水利工程建设的主流.

2 淠史杭灌区概述

淠史杭灌区是大别山腹地淠河、史河、杭埠河三大灌区的总称,横跨安徽河南两省,被称为人间奇迹.它是世界七大灌区之一,与河套灌区、都江堰灌区并称为中国三个特大型灌区,它的建设永远载入新中国水利建设的史册当中,是新中国成立以来水利建设史上的一大奇迹,也当之无愧成为大别山豫皖两省经济发展的生命之源.在豫东皖西一万一千多万平方公里的土地上,担负着两省14个县区的工农业生活用水和一千万亩土地的灌溉重任.同时具有城市供水、防洪、航运、水产养殖等其他综合功能,故做好河道的护坡工作对人民生活、生态环境都至关重要.图一是淠史杭灌区区位图.

3 传统护坡与生态护坡对比

传统的护坡存在较多的弊端,(1)如果仅仅在坡面喷洒或现浇混凝土,坡表面不能种草,没有了绿化,就缺少美观性和生态性;(2)坡面深层可能会存在膨胀土等一些较差的土体环境,在不利的环境下容易造成局部的塌陷引起坡面混凝土的断裂.(3)削坡减载的方式会产生较大的土方量,且原滑动面稳定性并没有加强,存在再次滑坡隐患.(4)单一在坡面种植草皮对坡面稳固性并没有多大提升,禁不起雨水洪涝的冲刷.而对于生态护坡,就是将生态防护作为工作目的,创建完善的护坡方案,将工程力学与植物学等知识联系在一起,筛选最佳的组合方式提升护坡的安全性与稳定性,并且具有美观性.合理使用生态化的修复方式进行护坡管理,完善整体淠史杭工程功能.

4 植物品种选择

在边坡上种植植被,就是因为植物的根茎能深入土壤,与土壤之间产生相互的附着力,而且根茎间的相互缠绕也能稳固边坡、提升坡表抗冲刷的能力.所以植物的选择,很大程度上会直接影响到护坡的整体效果.在种植植物品种的选择上,首先要选择易成活、生命力较强的植物,再根据植物的净化特性与适宜生长原则进行合理配置,从而达到既能美化河道及周围环境,又能起到净化水体、稳固边坡的作用.常选用的是灌木,将灌木应用在边坡防护上面主要有以下几个优点:(1)与自然景观协调性好.(2)灌木根系相比其他根系能较好地与土壤附着,抓稳力强.(3)种植后,易成活,维护管理作业量少.我国在灌木的种类使用量上较少,各地区可选用的灌木见表1.该技术的优点是灌木树种自身成活率高,寿命长,成本低,且易管理.但是在雨水洪涝面前其抵抗能力明显不足,因此,还需进行混凝土结构设计进一步加固.

5 结构设计

考虑到此设计的作用是防止坡面滑坡,有效地提高坡面稳定性,针对这个因素,实行对坡顶、坡面以及坡底和河道全方位综合治理措施.

5.1 对于坡面,采用混凝土连拱浇筑设计,如图所示.拱形面顶端为受压面,承载力较强,荷载会分散传至拱脚产生竖向压力和水平推力,相邻连拱的中间拱脚都会接连一个沟道.当雨天坡顶积水过多流经坡面,会从拱顶顺流至沟道,改变流向,统一排水,大大减小雨水对坡面的冲刷.施工时,先在坡面用石灰做出连拱和沟道的大致轮廓,根据轮廓进行支模,然后将拌制好的混凝土浇筑上去,盖上布料进行养护.待混凝土养护达到强度时,再进行拱形内草皮种植.如图2所示.

5.2 对于坡底,应用石笼网填筑.石笼网由高强度和高抗腐蚀性钢丝,用机械编织加工,里面填充抗风化且坚硬的石头.首先,它能够承受大范围的变形而不坍塌,有效抵御连拱和沟道的荷载,防止下滑.石笼网内石块与石块的空隙为水流创造了很好条件,实现水体与土壤间的自然交换,渗出的水也能够及时排出,有效地保障了坡底.

5.3 对于坡顶,种植灌木,植物的深根有锚固作用,可以稳固土壤.并且截引地表水流向边坡的沟道,可采取设截水沟,及时的将地表水引走,防止其停滞下渗.

5.4 在河道上,采用顺坝疏导水流,使水流较顺缓地改变流向,改善水流的流速和方向,有效避免河水直接冲刷边坡,使坡底耐久性增强.顺坝的长度与被防护段长度基本相同,采用混凝土结构或石砌,横断面为梯形.如图4所示为顺坝原理示意图.

6 结语

河道护坡的治理应该基于生态护坡技术,在满足航行、防洪等要求下,此方案对岸坡进行了多样式防护,图5是多样性护坡断面图.生态护坡技术虽然较传统的护坡技术有了不少改进,但还存在局限性.如种植的灌木根系逐渐的延伸,会使土体产生裂隙,孔隙率加大,直接导致雨水渗透率加大,土体松弛,失稳滑坡.又如植物根系的深层延伸范围内若没有稳定的岩土层,根系锚固作用就会减小,遇大风天气存在被吹拔出隐患.

我们已经在前人的基础上改进,但问题还是不可避免地存在.所以还是需要我們大家继续探索、创新出一个更完善的方案,为往后的水利工程建设提供方案.

参考文献:

〔1〕杨淑梅,齐永志,王志强.传统护坡与生态护坡在护岸设计中的组合应用[J].山东国土资源,2012,28(3):27-28.

〔2〕刘黎明,邱卫民,徐文年,等.传统护坡与生态护坡比较与分析[J].三峡大学学报,2007,29(6)528-530.

〔3〕张华君,吴曙光.边坡生态防护方法和植物的选择[J].公路交通技术,2004,4(2):20-21.

〔4〕束波峰.生态混凝土护坡在河堤加固中的应用[J].水利水电技术,2009(4).

〔5〕曾子,周成,王雷光,等.基于乔灌木根系加固及柔性石笼网挡墙变形适应的生态护坡[J].四川大学学报,2013,45(1):63-66.

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