水环境护岸中铰接式生态护坡的应用

2021-02-22郑晓津

陕西水利 2021年12期

郑晓津

（福建省水利规划院,福建福州 350001）

0 引言

市场工业化进程的加快,在一定程度上加剧了河流污染问题,在深入对区域水环境建设的研究中发现,大部分河流存在严重的富养化趋势。为了满足社会生态可持续发展与建设需求,社会群众及有关指导单位开始关注起对水环境护岸的建设[1]。目前,市场内多项河道整治工程建设工作已开始实施,当下市场内水环境护岸建设工程大多使用泥浆与混凝土等刚性材料进行护坡的堆砌,尽管此种方式可以在一定程度上解决区域水土流失问题。但在实际投入市场应用中,却存在耐久性差、局部损坏现象严重等问题[2]。由混凝土堆砌的水环境护岸透水性相对较差,难以在护岸上种植植被,长期采用此种护岸方式,不仅影响水环境建设的美观性,也造成区域生态退化,使区域水污染现象加剧。因此,本文提出一种铰接式生态护坡,使用同一尺寸的混凝土结构建设连锁矩阵,使其在具有一定稳定性的同时,提高建设区域的排水性能,解决水体营养过剩或藻类浮游生物肆意生长的问题。

1 水环境护岸建设方法

1.1 规划铰接式生态护坡施工构成

本文提出的铰接式生态护坡在工程建设过程中,主要由护岸地基结构、土工施工布、铰接式板块、连接线缆等构成。每个结构在水环境护岸建设中所起到的作用均是不同的,下述将对其进行详细描述[3]。见表1。

表1 铰接式生态护坡施工构成

按照表1中内容,掌握铰接式生态护坡施工构成。在此基础上,结合混凝土摊铺系统的应用,对前期预制的混凝土块体,使用连接线缆进行相互衔接,以此确保水环境护岸具有较高的装卸灵活性,使其形成一个整体结构较为稳定的连锁护坡保护矩阵。此种建设方式,可凭借其多孔优势,促进生态环境中植物的生长,并且此种结构具有一定的透气性,在投入使用过程中,不会对河流污染造成大的影响[4]。此外,混凝土切块也具有一定的适应性和耐久性,在工程建设中可以实现重复使用。铰接式生态护坡示意图见图1。

图1 铰接式护坡

在布设铰接式混凝土砌块时,可根据坡体每个地方的结构,采用不同大小、不同高度的混凝土切块,此种施工方式不仅可以防止河岸腐蚀、增强岸坡稳定性,还可提高生态观光效果。在使用此种结构进行水环境护岸设计时,需要使用厚8.0 cm的铰接式生态砖,保护消波平台的外边缘,外边缘应按照1.0∶4.0比例坡面设计,高出上层护岸5.0 m～6.0 m。综上所述,完成对铰接式生态护坡施工构成的规划。

1.2 铺设铰接式护坡土工布

在完成上述工作的基础上,需要在坡度保护下铺筑300.0 g/m2的非织造土工布,海拔低于5.0 m土壤坡度延伸至河底,混凝土格构脊分别布置在海拔5.0 m和7.0 m处,施工示意图见图2。

图2 铰接式护坡的施工示意图

在铺设护坡土工布时,应结合区域水环境土质需求选择铺设材料。

通常情况下,土工布为编织布,此结构在多数情况下,可以代替碎石层的过滤作用,并且编织布整体的透水性较差,可以有效地避免铺设过程中受到水环境护岸上层的扬压力,解决地基层管涌现象的发生[5]。为了避免土工布由于搭接造成的资源浪费,要求在实际铺设过程中需要在土工布下层四边进行伸出处理,伸出长度至少应大于30.0 cm。

1.3 设计水环境护岸建设中铰接式生态护坡施工流程

为了确保水环境护岸建设的完善性,本章将对水环境护岸建设中铰接式生态护坡施工流程进行设计。具体流程见图3。

图3 水环境护岸建设中铰接式生态护坡施工流程

按照上述图3 所示流程,选择100.0 mm厚度150.0 mm厚度的混凝土块体进行人工铺设。在铺设过程中,辅助使用起重机设备,对完成施工的区域进行压实处理。

为了避免水环境护岸在建设过程中受到水体干扰,可在护岸边缘的块体中填充碎石,以此提高整体结构的稳定性,在常规水位线下部的开孔块体内也需要按照上述提出方式,进行随时的填充。对于在常规水位线上部的开孔块体,可在其表层铺设一层自然土,并结合区域气候,种植对应的植被。以此种方式,完成对水环境护岸的建设。

2 应用实例

为了验证本文提出的基于铰接式生态护坡的水环境护岸建设方法,在实际应用中,具备一定有效性,选择某在建护岸工程,应用本文提出的建设方案。在完成建设后,使用主观加权法,计算指标权重,要确认每个参数的重要性及其含义。

并对河道治理亲水性、环境协调性等定性指标值,采用专家打分法的方式对其进行确定,其他定量指标采用试验模拟法确定。输出本文设计的水环境护岸建设方法相关指标数值,见表2。

表2 本文建设方法成果指标数值

根据每个参数的具体含义和专家的评分结果,标准化处理可以确定上述指标的重要性,考虑到建设重要性：C3＞C4＞C1＞C5＞C2＞C6,经过确定本文设计的水环境护岸建设方法综合评价值为0.889,统计结果趋近于1.0,证明应用效果良好,具有投入使用的价值与意义。

3 铰接式护坡未来的展望

这种铰接式边坡防护方式作为一种新型的生态边坡防护技术,可以有效解决刚性路面适应性强,绿化难度大的问题,整体上提高了植物的生态含量[6]。随着社会的发展,人们对于文化生化、景观美化以及其自然生态的要求已然逐步提高,在堤防工程护坡的设计中的生态环境不仅要符合可持续发展的要求还要自己的优势,对比分析了传统的护坡方式和新型的护坡方式在防冲刷、生态效益、景观效果以及整体性的保持方面。可以得出新型的铰接式护坡体系不仅符合我国要求的发展观还能对河岸的整体效益有着明显的提高,充分发挥河流的生态服务和综合功能,使其成为具有自己特色的绿色生态河。