水利工程護(hù)坡生態(tài)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究

張華

摘 要：文章中首先分析了水利工程中生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)的重要作用，例如降低環(huán)境與水利工程之間的矛盾、減少施工成本等，隨后介紹了生態(tài)護(hù)坡在水利工程中的具體應(yīng)用，包括植被護(hù)坡、土木材料固定、混凝土植被護(hù)坡等，最后介紹了幾種生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的設(shè)計(jì)方案，例如多孔植物設(shè)計(jì)和植被保護(hù)坡等，希望能給相關(guān)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞：水利工程 生態(tài)化設(shè)計(jì) 護(hù)坡

從水利工程自身特性角度出發(fā)考慮，能夠發(fā)現(xiàn)在水利工程建設(shè)過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生植被破壞等問題，假如不能對(duì)這種狀況進(jìn)行及時(shí)控制，就會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)峻的水土流失問題，從而影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。為此應(yīng)該從區(qū)域?qū)嶋H發(fā)展?fàn)顩r入手，結(jié)合生態(tài)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，利用流行設(shè)計(jì)趨勢(shì)，促進(jìn)區(qū)域和諧發(fā)展。

1.水利工程中生態(tài)化護(hù)坡設(shè)計(jì)的重要作用

降低環(huán)境與水利工程之間的矛盾。在水利工中的基礎(chǔ)設(shè)置工作中，存在大量的影響因素，假如沒有進(jìn)行合理的控制，就會(huì)對(duì)建設(shè)區(qū)域內(nèi)的表面土層造成不好的影響，嚴(yán)重的情況下還會(huì)出現(xiàn)破壞生態(tài)植被等問題，長時(shí)間發(fā)展下去，被破壞區(qū)域中也會(huì)出現(xiàn)水土流失或是大范圍裸地等現(xiàn)象。通過生態(tài)化的護(hù)坡設(shè)計(jì)，能夠減少不良因素的影響，滿足水利工程建設(shè)和后期維護(hù)需求，并在施工結(jié)束后，讓周圍生態(tài)環(huán)境中的植被能夠在最短時(shí)間內(nèi)盡快恢復(fù)，美化周圍環(huán)境。

減少施工成本。生態(tài)護(hù)坡主要是指利用各種活的植物或是和土木工程相結(jié)合的方法進(jìn)行護(hù)坡施工，從而減少坡面的侵蝕與不穩(wěn)定性，主要的方法就是通過植被進(jìn)行保護(hù)控制。生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)的誕生，能夠滿足水利工程的發(fā)展需求，有效降低工程中的施工成本。同時(shí)植被還能夠發(fā)揮出相應(yīng)的緩沖與截流作用，通過生態(tài)化的設(shè)計(jì)方法，能夠在原有施工基礎(chǔ)上，降低對(duì)于周圍生態(tài)環(huán)境的不良影響，減少水流對(duì)于土壤的侵蝕與沖刷，同時(shí)終止根系旺盛的植被還能夠發(fā)揮出一定的固土作用，由此能夠看出通過生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)能夠有效降低資金投入。

2.水利工程中的生態(tài)化護(hù)坡技術(shù)具體應(yīng)用

2.1植被防護(hù)

植被種類的不同，所發(fā)揮出來的防護(hù)效果也存在較大的差異，除此之外，植被自身那種特殊的根系也能夠發(fā)揮出鞏固水土的功能，具有良好的維持水土效果，為此需要全面掌握各種植物的不同習(xí)性。其中植物的根系較為發(fā)達(dá)的情況下，所發(fā)揮出來的固土效果也更好，在選擇過程中應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)篩選，通過植物改善生態(tài)環(huán)境。植物除了擁有鞏固水土的作用之外，因?yàn)橥獗淼拿烙^還可以發(fā)揮出觀賞性作用，提高人們心情。比如在集中降水區(qū)域，當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境也較為潮濕，雨水擁有較強(qiáng)的沖刷能力，從而影響到整個(gè)景觀效果，嚴(yán)重的情況下還會(huì)出現(xiàn)深溝，直接影響地質(zhì)。所以在鋪砌施工前，應(yīng)該針對(duì)需要鋪設(shè)的位置進(jìn)行嚴(yán)格的夯實(shí)工作與找平工作，一般都是以10或是15厘米為基準(zhǔn)劃分路段，并通過水平儀或是掛線等方法進(jìn)行坡度找平施工。

2.2土木材料固定

因?yàn)樗こ痰奶厥庑裕ㄟ^合理的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)能夠有效防治污染。在大部分情況下，進(jìn)行水利工程建設(shè)時(shí)，通常需要利用各種土木材料進(jìn)行工程固定。土木材料包括土工單元的固土種植、土工網(wǎng)墊土種植基等方法，隨著種植方式的改變，邊坡所發(fā)揮出來的防護(hù)效果也存在較大的變化。其中網(wǎng)墊固土這種方法較為復(fù)雜，同時(shí)在材料方面的要求也比較嚴(yán)格，大部分都是以聚丙烯等各種高分子材料為主，將種植土、種子和高分子材料組合在一起，最終變成一種網(wǎng)墊效果，能夠發(fā)揮出良好的固土效果。而固土網(wǎng)墊則主要是由雙向拉伸的平面網(wǎng)與多層非拉伸網(wǎng)共同組成的，在多層交接位置通過熱熔方法進(jìn)行連接，并組裝成一種較為穩(wěn)定的網(wǎng)墊空間，這種網(wǎng)墊可以填充砂礫和土壤，擁有適宜的空間和高度，地質(zhì)柔韌疏松。植物根系穿過網(wǎng)孔均勻成長，長大后的草皮能夠?qū)⒛嗤痢⒕W(wǎng)墊緊密聯(lián)系在一起。除此之外，還需要在已經(jīng)結(jié)束的邊坡基面中設(shè)置相應(yīng)的濾水土工布，兩個(gè)相鄰的土工布之間不能少于一百毫米的搭接距離，兩端的伸入基面深度也應(yīng)該超過一米。因?yàn)樵诓煌较蜻M(jìn)行拉伸擁有較為明顯的作用，因此需要在不同網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行聚焦工作，并明確網(wǎng)墊位置。網(wǎng)墊位置也能夠?qū)夹g(shù)產(chǎn)生極大的作用，圖1就是具體流程。

通過網(wǎng)墊方法進(jìn)行固土能夠?yàn)橹参锏某砷L提供充足的空間，隨后利用砂礫或是土壤實(shí)施填充工作，為植物的均衡發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。因?yàn)楣掏列问降奶攸c(diǎn)，在利用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行控制的過程中，應(yīng)該合理選擇種植方式，優(yōu)化植被結(jié)構(gòu)。經(jīng)過一段時(shí)間的成長，植物就能夠變成泥土以及草皮的結(jié)合體，發(fā)揮出固土功效。從整體來看，利用土工材料進(jìn)行固土種植在一定程度上擁有強(qiáng)大的穩(wěn)定效果，但是因?yàn)橥饪蜃饔玫奶厥庑?，發(fā)生嚴(yán)峻的洪水危機(jī)時(shí)，就不會(huì)發(fā)揮出太明顯的防護(hù)效果，因此不適用于防水保護(hù)階段。

2.3混凝土植被護(hù)坡

植被形式的生態(tài)性混凝土擁有較廣的應(yīng)用范圍，隨著我國水利工程中護(hù)坡機(jī)制的持續(xù)發(fā)展，在進(jìn)行生態(tài)化建設(shè)的過程中，可以通過生態(tài)混凝土進(jìn)行施工，充分掌握相關(guān)技術(shù)的施工要求。植被形式的混凝土主要是由緩釋肥料、保水材料和多孔混凝土等內(nèi)容所組成的，多孔混凝土則是由水泥、粗骨料在結(jié)合適當(dāng)?shù)募?xì)摻和料所組成，屬于植被型生態(tài)混凝土中的骨架結(jié)構(gòu)，這種材料自身就擁有良好的透氣性能，從而在一定程度上能夠提高空氣與被保護(hù)土之間熱量和濕度的交換能力。其次利用表面植被，能夠維持水土，預(yù)防水分蒸發(fā)，讓植物在成長過程中能夠擁有充足的水分以及養(yǎng)分。除此之外，水利工程中的鋪設(shè)施工也能夠影響整個(gè)工程質(zhì)量，生態(tài)砌塊鋪設(shè)大都是沿著右下方或是左下方共同進(jìn)行，分別鋪設(shè)兩行生態(tài)護(hù)砌塊，長度大概為10米，隨后沿著45度角斜上方實(shí)施鋪設(shè)。護(hù)坡技術(shù)的不同，其防護(hù)效果也各有不同，其中主要是一種緩沖作用，為此需要結(jié)合護(hù)坡技術(shù)具體要求，降低含水量，讓水體能夠保持一種穩(wěn)定性。

3.水利工程中生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的設(shè)計(jì)方案

3.1多孔植物設(shè)計(jì)

生態(tài)混凝土和多孔植物設(shè)計(jì)形式完全不同，為此相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分結(jié)合現(xiàn)實(shí)狀況制定科學(xué)的防護(hù)措施，從而讓整個(gè)工程能夠按照設(shè)計(jì)方案有序進(jìn)行，在建設(shè)區(qū)域內(nèi)可以選擇原材料或是天然種子進(jìn)行種植，并利用植物根系或是生態(tài)磚吸收水分與營養(yǎng)，并發(fā)揮出良好的連接效果，形成一種獨(dú)立的水利工程防護(hù)鏈，發(fā)揮出高效的防護(hù)作用。多孔植物的設(shè)計(jì)流程具體如圖2所示。

針對(duì)防護(hù)機(jī)制中的特殊性要求，滿足生態(tài)設(shè)計(jì)需求，應(yīng)該結(jié)合設(shè)計(jì)方式，健全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)形式，從而滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3.2植被型護(hù)坡

這種生態(tài)護(hù)坡形式主要是以有機(jī)質(zhì)的保水劑為主，同時(shí)結(jié)合無機(jī)保水劑進(jìn)行混合使用，能夠?yàn)橹参锍砷L提供充足水分。在表層鋪設(shè)中，應(yīng)該設(shè)置多孔混凝土，從而為植物的發(fā)展提供充足空間，降低水分蒸發(fā)，避免植物成長初期發(fā)生混凝土表面溫度過高等問題。在設(shè)計(jì)過程中，因?yàn)樗こ讨械淖o(hù)坡工作本來就比較復(fù)雜，因此應(yīng)該充分結(jié)合符合結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而滿足基礎(chǔ)構(gòu)件要求。以國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為參考，準(zhǔn)確計(jì)算生態(tài)化技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)生態(tài)設(shè)計(jì)作用。除此之外，相關(guān)工作人員也應(yīng)該參考水利工程的設(shè)計(jì)需求，結(jié)合生態(tài)機(jī)制設(shè)計(jì)要求，創(chuàng)建再生性的水環(huán)境，為了后續(xù)工程的維護(hù)工作，應(yīng)該結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)建水生態(tài)鏈，讓江河水能夠進(jìn)行自我協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)凈化目標(biāo)。

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，對(duì)于水利工程建設(shè)的質(zhì)量要求也不斷提升，為此需要在進(jìn)行工程建設(shè)的過程中，保護(hù)好周邊的生態(tài)環(huán)境。邊坡防護(hù)技術(shù)在水利工程中占據(jù)著重要的地位，能夠促進(jìn)工程現(xiàn)場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境盡快恢復(fù)。在水利工程中使用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)時(shí)，還應(yīng)該充分結(jié)合水利工程項(xiàng)目的特殊性，嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高邊坡防護(hù)能力，讓水利工程項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)發(fā)展。

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