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生態(tài)防護工程論文范文

時間:2023-02-18 02:56:42

序論:在您撰寫生態(tài)防護工程論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。

生態(tài)防護工程論文

第1篇

生態(tài)建設和環(huán)境保護是21世紀人類共同關注的熱門話題,也是世界各國政府和人民為之不懈努力解決的焦點問題?;窘ㄔO的快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的不協調,導致了人類賴以生存環(huán)境的生態(tài)破壞,同時也制約了社會經濟的可持續(xù)發(fā)展,對人類的生存和社會發(fā)展構成了威脅。因此,項目開發(fā)與環(huán)境保護兼顧是經濟可持續(xù)發(fā)展的重大課題,在工程建設中合理利用資源、保護環(huán)境、美化環(huán)境,是我們必須正視和認真對待的問題。

公路、鐵路、水利等工程建設與自然環(huán)境密切相關。其工程規(guī)模大、項目多、涉及面廣,土石填挖工程形成的大量土石邊坡,破壞了既有植被,對當地生態(tài)環(huán)境影響較大,以往通常采用單純的工程防護,如漿(干)砌片石、噴錨防護等,這些工程措施都導致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩(wěn)等一系列生態(tài)環(huán)境和工程問題。國家已經十分重視工程建設中的生態(tài)建設和環(huán)境保護,國務院下達了[2000]31號文件“關于進一步推進綠色通道建設的通知”,工程建設中的生態(tài)建設、環(huán)境保護已提上議程,這對整個工程建設的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施起到了推動作用。

2.邊坡生態(tài)防護現狀

近十多年來人們開發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護作用,又能改善工程環(huán)境、體現自然環(huán)境美的邊坡植物防護新技術,與傳統的坡面工程防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系。

根據不同的邊坡土質條件,采用不同的施工方法和施工工藝可將邊坡植物防護技術分為:①人工種草護坡;②平鋪草皮護坡;③液壓噴播植草護坡;④土工網植草護坡;⑤OH液植草護坡;⑥行栽香根草護坡;⑦蜂巢式網格植草護坡;⑧客土植生植物護坡;⑨噴混植生植物護坡。各類邊坡植物防護技術的主要作用及應用條件各不相同。

2.1人工種草護坡

人工種草護坡,是通過人工在邊坡坡面簡單播撒草種的一種傳統邊坡植物防護措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類生長的土質路塹和路堤邊坡防護工程。具有施工簡單、造價低兼等特點。但由于草籽播撒不均勻,草籽易被雨水沖走,種草成活率低等原因,往往達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程,使得該技術近年應用較少。

2.2平鋪草皮護坡

平鋪草皮護坡,是通過人工在邊坡面鋪設天然草皮的一種傳統邊坡植物防護措施。具有施工簡單、工程造價較低等特點。適用于附近草皮來源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質及嚴重風化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護工程,是設計應用最多的傳統坡面植物防護措施之一,但由于施工后期養(yǎng)護管理困難,平鋪草皮易被沖走,且成活率低,工程質量往往難以保證,達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失、坍滑等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程。近年來,由于草皮來源緊張,使得平鋪草皮護坡的作用逐漸受到了限制。

2.3液壓噴播植草護坡

液壓噴播植草護坡,是國外近十多年新開發(fā)的一項邊坡植物防護措施,是交草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內配水攪勻,通過機械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。其特點是:①施工簡單、速度快;②施工質量高,草籽噴播均勻發(fā)芽快、整齊一致;③防護效果好,正常情況下,噴播一個月后坡面植物覆蓋率可達70%以上,二個月后形成防護、綠化功能;④適用性廣;⑤工程造價低。目前,國內液壓噴播植草護坡在公路、鐵路、城市建設等部門邊坡防護與綠化工程中使用較多。

2.4土工網植草護坡

土工網植草護坡,是國外近十多年新開發(fā)的一項集坡面加固和植物防護于一體的復合型邊坡植物防護措施。該技術所用土工網是一種邊坡防護新材料,是通過特殊工藝生產的三維立體網,不僅具有加固邊坡的功能,在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發(fā)芽、生長的作用隨著植物生長、成熟,坡面逐漸被植物覆蓋,這樣植物與土工網就共同對邊坡起到了長期防護,綠化作用,土工網植草護坡能承受4m/s以上流速的水流沖刷,在一定條件下可替代漿(干)砌片石護坡。目前,國內土工網植草護坡在公路、堤壩邊坡防護工程中使用較多,鐵路部門相對較少。

2.5OH液植草護坡

該項技術是國外近十多年新開發(fā)的一項邊坡化學植草防護措施。它是通過專用機械,將新型化工產品HYCEL_OH液用水按一定比例稀釋后和草籽一起噴灑于坡面,使之在極短時間內硬化,而將邊坡表土固結成彈性固體薄膜,達到植草初期邊坡防護目的,3~6個月后其彈性固體薄膜開始逐漸分解,此時草種已發(fā)芽、生長成熟,根深葉茂的植物已能獨立起到邊坡防護、綠化雙重效果,具有施工簡單、迅速,不需后期養(yǎng)護,邊坡防護、綠化效果好等特點。盡管OH液植草護坡具有理想的邊坡防護、綠化效果,但由于該技術所用的這種HYCEL_OH液還末能實現國產化,使得其工程造價較高綜合造價達40元/m2左右,故目前還無法推廣應用。只是在京九鐵路等個別工點進行了嘗試性試驗。

2.6行栽香根草護坡

香根草是近十多年才被人們“重新發(fā)現”的一種禾本科植物,具有長勢挺立,在3~4月內可長成茂密的活籬笆;根系發(fā)達、粗壯,一年內一般可深入地下2~3m;根系抗拉強度大,達75MPa,耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲、適應能力極強等特點。行栽香根草護坡就是在土質邊坡上行栽香根草進行邊坡防護的一種工程措施,該技術充分利用了香根草的優(yōu)良特征,具有顯著增強邊坡穩(wěn)定性和理想的固土護坡功能,大有取代傳統片石護坡之趨勢。目前國內應用較少,還有待于在公路、鐵路、堤壩、城市建設等邊坡防護工程中進一步試驗推廣。

2.7蜂巢式網格植草護坡

蜂巢式網格植草護坡,是一項類似于干砌片石護坡的邊坡防護技術。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網格后,在網格內鋪填種植土,再在磚框內栽草或種草的一項邊坡防護措施。該技術所用框磚可在預制場批量生產,其受力結構合理,拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流,減緩水流速度,防止坡面沖刷,保護草皮生長。這種護坡施工簡單,外觀齊整,造型美觀大方,具有邊坡防護、綠化雙重效果,工程造價適中,略高于漿砌片石骨架護坡,該技術多用于填方邊坡的防護。

2.8客土植生植物護坡

客土植生植物護坡,是在邊坡坡面上掛網機械噴填(或人工鋪設)一定厚度適宜植物生長的土壤或基質(客土)和種子的邊坡植物防護措施。該技術的特點是可根據地質和氣候條件進行基質和種子配方,從而具有廣泛的適應性,多用于普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以由機械拌和,掛網實施容易,因此施工的機械化程度高,速度快,無論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網噴砼防護要優(yōu)越,而且植被防護效果良好,基本不需要養(yǎng)護即可維持植物的正常生長。該技術在公路邊坡防護中已被大量應用,在日本等國家已經被作為邊坡綠化的常規(guī)方法加以應用。

2.9噴混植生植物護坡

噴混植生植物護坡,是在穩(wěn)定巖質邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網后,采用專用噴射機,將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上,植物依靠“基材”生長發(fā)育,形成植物護坡的施工技術,具有防護邊坡、恢復植被雙重作用,可以取代傳統的噴錨防護、片石護坡等圬工措施。該技術使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機質、肥料、團粒劑、保水劑、穩(wěn)定劑、PH緩解劑和水等組成,其種植基材的配方是成功的關鍵,良好的配方能夠達到在陡于1∶0.75的巖質邊坡上既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷,又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長。該技術已廣泛應用于鐵路、公路、水利等各類巖石邊坡綠化防護工程。

3.邊坡綠化工程中的難點問題

隨著邊坡植物防護技術的推廣應用,各類邊坡植物防護技術已發(fā)展成為公路、鐵路綠色通道建設中的重要組成部分,但也存在一些難點問題。

3.1邊坡植草的退化

在公路、鐵路等工程建設中,其邊坡綠化防護上投入的資金比例較低,在低投入、低養(yǎng)護或無養(yǎng)護情況下,邊坡草坪處于自生自養(yǎng)狀態(tài),極易退化、死亡。因為人工種植草種生長較弱、品種單一,隨著時間的增長,在養(yǎng)分水分供應較差的邊坡上都會呈現不同程度的草坡退化現象,這是一個十分突出和嚴重的問題,若草被退化得不到解決,不僅造成重復建設、資金浪費,而且起不到邊坡綠化防護效果,最終可能會引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。

3.2噴播時的植物種子配比與最終植物狀態(tài)

在較短的時間內把開挖的邊坡恢復到自然狀態(tài),施工者將面臨:①植物種子的配比如何確定;②如何考慮當地自生優(yōu)勢群落的結構特點進行種子配比;③如何確定噴播時的植物配比與最終形成的植物群落之間的動態(tài)關系。只有對這些問題作詳盡的調查研究分析,才能正確指導施工,否則邊坡的植物生長將無法實現人工強制綠化向原始植物群落的順利演替。

3.3干旱對土體很薄的坡面植物構成威脅

開挖后的巖石邊坡,巖石層厚、整體性好,坡體高陡,對邊坡進行植物綠化后,隨著時間的增長,秋冬季干旱、夏伏季炎熱,土體養(yǎng)分逐漸流失,土壤肥力降低,如何解決邊坡呈現的無土、缺水、缺肥的狀態(tài)及邊坡植被面臨的干、熱威脅,這將直接影響到邊坡最終的綠化效果和生態(tài)效益。

4.邊坡綠化工程可持續(xù)發(fā)展的著眼點

可持續(xù)發(fā)展,是指在人類與自然和諧的前提下,不斷提高人類的生活質量和環(huán)境承載能力,滿足當代人的需求又不損害對子孫后代的需求;滿足一個區(qū)域或一個國家的需求面又不損害其他區(qū)域或國家的需求。根據可持續(xù)發(fā)展內涵的要求,邊坡綠化工程中應著眼于與自然環(huán)境(生態(tài)系統)的協調性和環(huán)保生態(tài)功能,結合目前國內邊坡綠化防護工程現狀及問題,提出以下對策與建議。

4.1注重邊坡生態(tài)防護的設計與資金投入

在公路、鐵路設計與建設中,人們常將設計重點和大量資金放在它的工程功能及安全功能上,而生態(tài)功能的設計與投資力度不足,生態(tài)防護工程往往采取低價中標的方式,這種低投入、低質量的惡性循環(huán),使邊坡生態(tài)環(huán)境發(fā)展不夠好,抗災能力不強等。應建立和加大公路、鐵路邊坡建設、養(yǎng)護和生態(tài)環(huán)境保護的專項資金,在設計上要深入細化,根據不同氣候條件、不同環(huán)境、不同區(qū)域結合具體情況單獨設計,注重落實邊坡的生態(tài)環(huán)境保護方案。

4.2邊坡植草退化的防治技術

防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結合,盡量模擬出當地的植物群落結構,走向本地化。實際上國外已經開始流行以喬灌木為主的綠化方式。天然植被一般都是草木混生的,在較高的貧瘠土質或石質邊坡上,采用草灌結合的客土噴播或噴混植生技術施工,可以將草種和灌木樹種進行混播,早期以草坪防護為主,后期以灌木防護為主,構建喬灌草立體防護生態(tài)體系,達到恢復自然植被的目的。植物種子的選擇及配置應走本地化的道路,以地帶性植被、鄉(xiāng)土植物為基調,適當引進適于本地生長條件的野生植物和外地植物。同時也應考慮淺根植物和深根植物的結合、豆科植物與非豆科植物的結合,還要盡可能配置抗逆性強的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物,這樣才能使植物更能適應當地氣候與自然植被融為一體,建設一個具有生物多樣性的穩(wěn)定的、生命力強的立體生態(tài)群落。

4.3積極引進開發(fā)邊坡生態(tài)防護新技術

邊坡綠化工程中的難點問題,是對邊坡生態(tài)防護可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境科學技術的挑戰(zhàn),邊坡生態(tài)防護技術涉及到工程力學、生物學、土壤學、肥料學、園藝學、環(huán)境生態(tài)學等學科,必須不斷在這些理論領域有所突破,積極引進開發(fā)新材料、新工藝及配套施工機械設備,充分吸收新的科研成果、先進技術和工程施工經驗,注重國際和行業(yè)間的技術交流與合作。總之,提高邊坡生態(tài)防護技術的科技含量,是邊坡綠化防護工程成敗的重要環(huán)節(jié)。

目前在邊坡綠化防護工程中,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護施工技術;在邊坡綠化養(yǎng)護工程中,滴灌、滲灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有節(jié)約水資源、提高成活率、促進草灌木植物生長的灌溉技術;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、農菌及各種微生物肥料的應用,具有促進植物生根、生長和發(fā)育,提高植物的生理機能和抗逆性。在這些新技術的應用過程中,還有許多問題和工藝需要探討、改進,使其成本更低、操作更為簡單、效果更好。隨著邊坡生態(tài)防護各項科研技術的不斷深入,其各項新技術新工藝的應用將日趨完善和成熟。

5.結論

①在邊坡植物綠化防護施工措施中,根據目前的國情、機械化施工程度、適用性、經濟性和質量效果比較,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護施工技術,符合邊坡綠化工程可持續(xù)發(fā)展的理念,值得普遍推廣應用。

②正確的決策必須建立在相關科學研究的基礎上,在邊坡生態(tài)防護方面,針對難點問題有必要開展系列研究,加大這方面的科研投入,積極引進先進的技術和設備,鼓勵和扶持施工企業(yè)朝生態(tài)防護專門化隊伍方向發(fā)展,為徹底解決邊坡生態(tài)防護可持續(xù)發(fā)展問題提供堅定的基礎。

第2篇

生態(tài)建設和環(huán)境保護是21世紀人類共同關注的熱門話題,也是世界各國政府和人民為之不懈努力解決的焦點問題。基本建設的快速發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的不協調,導致了人類賴以生存環(huán)境的生態(tài)破壞,同時也制約了社會經濟的可持續(xù)發(fā)展,對人類的生存和社會發(fā)展構成了威脅。因此,項目開發(fā)與環(huán)境保護兼顧是經濟可持續(xù)發(fā)展的重大課題,在工程建設中合理利用資源、保護環(huán)境、美化環(huán)境,是我們必須正視和認真對待的問題。

公路、鐵路、水利等工程建設與自然環(huán)境密切相關。其工程規(guī)模大、項目多、涉及面廣,土石填挖工程形成的大量土石邊坡,破壞了既有植被,對當地生態(tài)環(huán)境影響較大,以往通常采用單純的工程防護,如漿(干)砌片石、噴錨防護等,這些工程措施都導致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩(wěn)等一系列生態(tài)環(huán)境和工程問題。國家已經十分重視工程建設中的生態(tài)建設和環(huán)境保護,國務院下達了[2000]31號文件“關于進一步推進綠色通道建設的通知”,工程建設中的生態(tài)建設、環(huán)境保護已提上議程,這對整個工程建設的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施起到了推動作用。

2.邊坡生態(tài)防護現狀

近十多年來人們開發(fā)出了多種既能起到良好邊坡防護作用,又能改善工程環(huán)境、體現自然環(huán)境美的邊坡植物防護新技術,與傳統的坡面工程防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系。

根據不同的邊坡土質條件,采用不同的施工方法和施工工藝可將邊坡植物防護技術分為:①人工種草護坡;②平鋪草皮護坡;③液壓噴播植草護坡;④土工網植草護坡;⑤OH液植草護坡;⑥行栽香根草護坡;⑦蜂巢式網格植草護坡;⑧客土植生植物護坡;⑨噴混植生植物護坡。各類邊坡植物防護技術的主要作用及應用條件各不相同。

2.1人工種草護坡

人工種草護坡,是通過人工在邊坡坡面簡單播撒草種的一種傳統邊坡植物防護措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類生長的土質路塹和路堤邊坡防護工程。具有施工簡單、造價低兼等特點。但由于草籽播撒不均勻,草籽易被雨水沖走,種草成活率低等原因,往往達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程,使得該技術近年應用較少。

2.2平鋪草皮護坡

平鋪草皮護坡,是通過人工在邊坡面鋪設天然草皮的一種傳統邊坡植物防護措施。具有施工簡單、工程造價較低等特點。適用于附近草皮來源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質及嚴重風化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護工程,是設計應用最多的傳統坡面植物防護措施之一,但由于施工后期養(yǎng)護管理困難,平鋪草皮易被沖走,且成活率低,工程質量往往難以保證,達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失、坍滑等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程。近年來,由于草皮來源緊張,使得平鋪草皮護坡的作用逐漸受到了限制。

2.3液壓噴播植草護坡

液壓噴播植草護坡,是國外近十多年新開發(fā)的一項邊坡植物防護措施,是交草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內配水攪勻,通過機械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。其特點是:①施工簡單、速度快;②施工質量高,草籽噴播均勻發(fā)芽快、整齊一致;③防護效果好,正常情況下,噴播一個月后坡面植物覆蓋率可達70%以上,二個月后形成防護、綠化功能;④適用性廣;⑤工程造價低。目前,國內液壓噴播植草護坡在公路、鐵路、城市建設等部門邊坡防護與綠化工程中使用較多。

2.4土工網植草護坡

土工網植草護坡,是國外近十多年新開發(fā)的一項集坡面加固和植物防護于一體的復合型邊坡植物防護措施。該技術所用土工網是一種邊坡防護新材料,是通過特殊工藝生產的三維立體網,不僅具有加固邊坡的功能,在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發(fā)芽、生長的作用隨著植物生長、成熟,坡面逐漸被植物覆蓋,這樣植物與土工網就共同對邊坡起到了長期防護,綠化作用,土工網植草護坡能承受4m/s以上流速的水流沖刷,在一定條件下可替代漿(干)砌片石護坡。目前,國內土工網植草護坡在公路、堤壩邊坡防護工程中使用較多,鐵路部門相對較少。

2.5OH液植草護坡

該項技術是國外近十多年新開發(fā)的一項邊坡化學植草防護措施。它是通過專用機械,將新型化工產品HYCEL_OH液用水按一定比例稀釋后和草籽一起噴灑于坡面,使之在極短時間內硬化,而將邊坡表土固結成彈性固體薄膜,達到植草初期邊坡防護目的,3~6個月后其彈性固體薄膜開始逐漸分解,此時草種已發(fā)芽、生長成熟,根深葉茂的植物已能獨立起到邊坡防護、綠化雙重效果,具有施工簡單、迅速,不需后期養(yǎng)護,邊坡防護、綠化效果好等特點。盡管OH液植草護坡具有理想的邊坡防護、綠化效果,但由于該技術所用的這種HYCEL_OH液還末能實現國產化,使得其工程造價較高綜合造價達40元/m2左右,故目前還無法推廣應用。只是在京九鐵路等個別工點進行了嘗試性試驗。

2.6行栽香根草護坡

香根草是近十多年才被人們“重新發(fā)現”的一種禾本科植物,具有長勢挺立,在3~4月內可長成茂密的活籬笆;根系發(fā)達、粗壯,一年內一般可深入地下2~3m;根系抗拉強度大,達75MPa,耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲、適應能力極強等特點。行栽香根草護坡就是在土質邊坡上行栽香根草進行邊坡防護的一種工程措施,該技術充分利用了香根草的優(yōu)良特征,具有顯著增強邊坡穩(wěn)定性和理想的固土護坡功能,大有取代傳統片石護坡之趨勢。目前國內應用較少,還有待于在公路、鐵路、堤壩、城市建設等邊坡防護工程中進一步試驗推廣。

2.7蜂巢式網格植草護坡

蜂巢式網格植草護坡,是一項類似于干砌片石護坡的邊坡防護技術。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網格后,在網格內鋪填種植土,再在磚框內栽草或種草的一項邊坡防護措施。該技術所用框磚可在預制場批量生產,其受力結構合理,拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流,減緩水流速度,防止坡面沖刷,保護草皮生長。這種護坡施工簡單,外觀齊整,造型美觀大方,具有邊坡防護、綠化雙重效果,工程造價適中,略高于漿砌片石骨架護坡,該技術多用于填方邊坡的防護。

2.8客土植生植物護坡

客土植生植物護坡,是在邊坡坡面上掛網機械噴填(或人工鋪設)一定厚度適宜植物生長的土壤或基質(客土)和種子的邊坡植物防護措施。該技術的特點是可根據地質和氣候條件進行基質和種子配方,從而具有廣泛的適應性,多用于普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以由機械拌和,掛網實施容易,因此施工的機械化程度高,速度快,無論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網噴砼防護要優(yōu)越,而且植被防護效果良好,基本不需要養(yǎng)護即可維持植物的正常生長。該技術在公路邊坡防護中已被大量應用,在日本等國家已經被作為邊坡綠化的常規(guī)方法加以應用。

2.9噴混植生植物護坡

噴混植生植物護坡,是在穩(wěn)定巖質邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網后,采用專用噴射機,將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上,植物依靠“基材”生長發(fā)育,形成植物護坡的施工技術,具有防護邊坡、恢復植被雙重作用,可以取代傳統的噴錨防護、片石護坡等圬工措施。該技術使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機質、肥料、團粒劑、保水劑、穩(wěn)定劑、PH緩解劑和水等組成,其種植基材的配方是成功的關鍵,良好的配方能夠達到在陡于1∶0.75的巖質邊坡上既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷,又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長。該技術已廣泛應用于鐵路、公路、水利等各類巖石邊坡綠化防護工程。

3.邊坡綠化工程中的難點問題

隨著邊坡植物防護技術的推廣應用,各類邊坡植物防護技術已發(fā)展成為公路、鐵路綠色通道建設中的重要組成部分,但也存在一些難點問題。

3.1邊坡植草的退化

在公路、鐵路等工程建設中,其邊坡綠化防護上投入的資金比例較低,在低投入、低養(yǎng)護或無養(yǎng)護情況下,邊坡草坪處于自生自養(yǎng)狀態(tài),極易退化、死亡。因為人工種植草種生長較弱、品種單一,隨著時間的增長,在養(yǎng)分水分供應較差的邊坡上都會呈現不同程度的草坡退化現象,這是一個十分突出和嚴重的問題,若草被退化得不到解決,不僅造成重復建設、資金浪費,而且起不到邊坡綠化防護效果,最終可能會引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。

3.2噴播時的植物種子配比與最終植物狀態(tài)

在較短的時間內把開挖的邊坡恢復到自然狀態(tài),施工者將面臨:①植物種子的配比如何確定;②如何考慮當地自生優(yōu)勢群落的結構特點進行種子配比;③如何確定噴播時的植物配比與最終形成的植物群落之間的動態(tài)關系。只有對這些問題作詳盡的調查研究分析,才能正確指導施工,否則邊坡的植物生長將無法實現人工強制綠化向原始植物群落的順利演替。

3.3干旱對土體很薄的坡面植物構成威脅

開挖后的巖石邊坡,巖石層厚、整體性好,坡體高陡,對邊坡進行植物綠化后,隨著時間的增長,秋冬季干旱、夏伏季炎熱,土體養(yǎng)分逐漸流失,土壤肥力降低,如何解決邊坡呈現的無土、缺水、缺肥的狀態(tài)及邊坡植被面臨的干、熱威脅,這將直接影響到邊坡最終的綠化效果和生態(tài)效益。

4.邊坡綠化工程可持續(xù)發(fā)展的著眼點

可持續(xù)發(fā)展,是指在人類與自然和諧的前提下,不斷提高人類的生活質量和環(huán)境承載能力,滿足當代人的需求又不損害對子孫后代的需求;滿足一個區(qū)域或一個國家的需求面又不損害其他區(qū)域或國家的需求。根據可持續(xù)發(fā)展內涵的要求,邊坡綠化工程中應著眼于與自然環(huán)境(生態(tài)系統)的協調性和環(huán)保生態(tài)功能,結合目前國內邊坡綠化防護工程現狀及問題,提出以下對策與建議。

4.1注重邊坡生態(tài)防護的設計與資金投入

在公路、鐵路設計與建設中,人們常將設計重點和大量資金放在它的工程功能及安全功能上,而生態(tài)功能的設計與投資力度不足,生態(tài)防護工程往往采取低價中標的方式,這種低投入、低質量的惡性循環(huán),使邊坡生態(tài)環(huán)境發(fā)展不夠好,抗災能力不強等。應建立和加大公路、鐵路邊坡建設、養(yǎng)護和生態(tài)環(huán)境保護的專項資金,在設計上要深入細化,根據不同氣候條件、不同環(huán)境、不同區(qū)域結合具體情況單獨設計,注重落實邊坡的生態(tài)環(huán)境保護方案。

4.2邊坡植草退化的防治技術

防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結合,盡量模擬出當地的植物群落結構,走向本地化。實際上國外已經開始流行以喬灌木為主的綠化方式。天然植被一般都是草木混生的,在較高的貧瘠土質或石質邊坡上,采用草灌結合的客土噴播或噴混植生技術施工,可以將草種和灌木樹種進行混播,早期以草坪防護為主,后期以灌木防護為主,構建喬灌草立體防護生態(tài)體系,達到恢復自然植被的目的。植物種子的選擇及配置應走本地化的道路,以地帶性植被、鄉(xiāng)土植物為基調,適當引進適于本地生長條件的野生植物和外地植物。同時也應考慮淺根植物和深根植物的結合、豆科植物與非豆科植物的結合,還要盡可能配置抗逆性強的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物,這樣才能使植物更能適應當地氣候與自然植被融為一體,建設一個具有生物多樣性的穩(wěn)定的、生命力強的立體生態(tài)群落。

4.3積極引進開發(fā)邊坡生態(tài)防護新技術

邊坡綠化工程中的難點問題,是對邊坡生態(tài)防護可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境科學技術的挑戰(zhàn),邊坡生態(tài)防護技術涉及到工程力學、生物學、土壤學、肥料學、園藝學、環(huán)境生態(tài)學等學科,必須不斷在這些理論領域有所突破,積極引進開發(fā)新材料、新工藝及配套施工機械設備,充分吸收新的科研成果、先進技術和工程施工經驗,注重國際和行業(yè)間的技術交流與合作。總之,提高邊坡生態(tài)防護技術的科技含量,是邊坡綠化防護工程成敗的重要環(huán)節(jié)。

目前在邊坡綠化防護工程中,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護施工技術;在邊坡綠化養(yǎng)護工程中,滴灌、滲灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有節(jié)約水資源、提高成活率、促進草灌木植物生長的灌溉技術;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、農菌及各種微生物肥料的應用,具有促進植物生根、生長和發(fā)育,提高植物的生理機能和抗逆性。在這些新技術的應用過程中,還有許多問題和工藝需要探討、改進,使其成本更低、操作更為簡單、效果更好。隨著邊坡生態(tài)防護各項科研技術的不斷深入,其各項新技術新工藝的應用將日趨完善和成熟。

5.結論

①在邊坡植物綠化防護施工措施中,根據目前的國情、機械化施工程度、適用性、經濟性和質量效果比較,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態(tài)防護施工技術,符合邊坡綠化工程可持續(xù)發(fā)展的理念,值得普遍推廣應用。

②正確的決策必須建立在相關科學研究的基礎上,在邊坡生態(tài)防護方面,針對難點問題有必要開展系列研究,加大這方面的科研投入,積極引進先進的技術和設備,鼓勵和扶持施工企業(yè)朝生態(tài)防護專門化隊伍方向發(fā)展,為徹底解決邊坡生態(tài)防護可持續(xù)發(fā)展問題提供堅定的基礎。

第3篇

關鍵詞:護坡;生態(tài);資源節(jié)約

防洪工程中的堤防、河道護坡是一項量大面廣的基礎設施,通過技術創(chuàng)新來選擇和確立兼顧防洪、生態(tài)和節(jié)約的工程護坡方式,是水利工程設計和防洪建設一大課題。下面以可持續(xù)發(fā)展的視野認識現代生態(tài)護坡工程,以創(chuàng)新發(fā)展的觀點,就防洪工程生態(tài)護坡談幾點認識。

一、防洪工程生態(tài)護坡的發(fā)展方向

人類在與江河長期斗爭的實踐中,探索出一些適應當地自然條件的河工建筑物模式。堤防、河道防洪護坡工程也一樣,同—河流的上游與下游、同一國家的北方與南方、發(fā)達國家與發(fā)展中國家都有所不同。在不同的時代,人們對堤防河道護坡的認識和要求也不相同,生態(tài)護坡就是現階段人們在對水環(huán)境要求越來越高、追求人與自然和諧相處的歷史條件下而日益受到重視。

我國20世紀90年代初出現了生態(tài)護坡的概念。1991年河道堤防管理部門開始注意到生態(tài)護坡。進入21世紀,隨著我國經濟快速發(fā)展,生態(tài)與環(huán)境惡化日益加重,特別是嚴重的水污染引發(fā)了新的治水理念變革,一些能減少水污染、與自然環(huán)境和景觀相適應的新型護坡不斷出現,對生態(tài)護坡的研究也不斷深入。

目前,我國開始試驗推廣的幾種生態(tài)護坡主要有:植被護坡、土工材料復合種植基護坡、植被型生態(tài)混凝土護坡和水泥生態(tài)種植基護坡。我國生態(tài)護坡建設主要是模仿學習國外經驗后自主開發(fā)產品,另外也部分引進國外先進產品。正確地把握生態(tài)護坡生長習性,并選擇適合本地自然條件的類型,需要明確生態(tài)護坡的本質和特點。

(一)生態(tài)護坡并非與傳統護坡完全對立

一部分生態(tài)護坡是在傳統護坡基礎上發(fā)展而來,盡管國內外還沒有統一的定義,但與傳統護坡的區(qū)別還是明顯的:

生態(tài)護坡較傳統護坡更具有自然生機,與周圍景觀相協調。生態(tài)擴坡具有一定的開放性,能保護生物的多樣性,較少改變河道生物棲息環(huán)境。生態(tài)護坡材料以環(huán)保材料為主,多數為天然材料,對環(huán)境污染小。

傳統護坡主要指砌石護坡和目前大量使用的預制混凝土塊。這些護坡中的干砌塊石護坡隨著時間久遠和大自然的自我修復,與自然界達成新的平衡,與天然土坡一樣,它上面也生長植被,也具備生態(tài)護坡的特征。隨著時間的流逝,新的平衡在新的條件下重新建立,這是自然規(guī)律。只要我們認識到這—點,就不會把傳統護坡與生態(tài)護坡完全對立。

(二)生態(tài)護坡不等于景觀護坡,景觀護坡受水位線限制

一般認為生態(tài)護坡就是植被護坡,這一觀點不準確。觀察水庫或湖泊,可以發(fā)現其水面線與岸坡植被之間有一條明顯的水平分隔帶,它是由水面線漲落造成的,植被一般在水面線之上。河道邊坡同樣如此,植被生長受水位、季節(jié)、溫度和雨量的影響,在河道邊坡上呈水平分布,與護坡材料相關。但即使是天然土坡,在一定的高程之下也無法布置植被護坡,尤其是在大江大河??梢哉f景觀護坡(植被護坡)只是生態(tài)護坡之中的一種,修建景觀護坡必須首先考慮水位影響。

(三)生態(tài)護坡不是解決河道污染的有效手段,其自然凈化河道的能力有限

人們最初設計生態(tài)護坡的目的之一是凈化河道,但這一構想幾乎無法實現。河流水體污染主要來自城市排污、農田化肥農藥、大氣酸雨,自20世紀50年代以來,發(fā)達國家都面臨過水環(huán)境污染,沒有哪一個國家主要依靠生態(tài)措施宋減緩或消除水污染。建沒生態(tài)護坡不能夸大其白凈能力,更不能寄希望它來治理污水。

(四)生態(tài)護坡建設應適應我國自然條件和經濟社會發(fā)展

生態(tài)護坡是實現生態(tài)水利的一部分,因此發(fā)展生態(tài)護坡必須適應我國自然條件和經濟社會發(fā)展的需要。

1、護坡首先要滿足防洪功能,就是說護坡主要作用是防御洪水,其他功能都服務于防洪,護坡滿足生態(tài)需求同樣不能因此而削弱其主導功能。

2、生態(tài)護坡最重要的特征是恢復河流天然屬性。應盡量選擇天然材料,如天然石材、草皮等,盡量少用水泥和人工合成材料。天然材料產生于自然耐久性好,與河流不相排斥,即使發(fā)生化學反應也很漫長,而人工合成材料卻難以做到這一點。天然材料的另一特性就是容易在河道中形成新的自然平衡,較快恢復河道天然景觀。

3、發(fā)達國家修建生態(tài)護坡的一些做法值得借鑒,但要進一步消化吸收,不能照搬。

二、建設資源節(jié)約型護坡

隨著我國經濟的發(fā)展,受資源約束的矛盾日益突出,一些主要原材料、能源、水、土地紛紛告缺,資源的利用和保護成為人們關注的焦點。護坡工程在水利建設中量大面廣,如何做到資源節(jié)約合理的投入取得最佳的收益值得探尋。

(一)重視護坡工程的可行性研究,盡量減少硬化河道護坡

盡量避免河道混凝土護坡建后再拆,不如盡量少建或用非工程措施解決。在我國—些地方的河段完全可以這樣做。比如:河岸凹凸不平、邊坡土質抗沖刷能力強、數十年未發(fā)生崩岸的河段;河流岸灘較寬、邊坡平緩、植被生長良好的河段;土堤迎水面邊坡在特大洪水年份也未發(fā)生浪坎、跌窩等險情的河段。

當然,河道岸坡硬化混凝土護對于防洪來說是有利的。近年來我國水利工程的生態(tài)與環(huán)境評估越來越受到重視,采用工程措施還是非工程措施必須綜合分析,權衡利弊??傊?,對河道堤防護坡工程進行嚴謹科學的可行性研究,是實現資源節(jié)約的前提。

(二)工程技術措施的思路要創(chuàng)新

采用任何種形式的護坡來實現資源節(jié)約,僅從傳統設計思路上進行優(yōu)化創(chuàng)新這種可能性不大,必須開拓新的思路。首先要盡量減少不可再生資源的使用量,其次是從護坡的造價與使用年限。

1、盡量減少混凝土用量,優(yōu)先采用天然石材

其目的首先考慮到營造“多自然河流”,而且在資源節(jié)約上也有其合理性。混凝土預制塊護坡與砌塊護坡進行的比較如下:

(1)耐久性。河道堤防護坡破壞主要有脫落、塌陷、滑動、鼓脹、崩塌和剝蝕。除剝蝕外,其他破壞類型預制混凝土護坡與砌石護坡無明顯差別,都可以通過日常維修解決。但通過多年的觀察,兩類護坡材料的耐久性不同:

天然塊石:護坡工程常用的巖石有石英砂巖、片麻巖、正長巖等,抗壓強度在80~500mpa,其表面致密,水與石料之間的分解、溶蝕和沖刷作用極其漫長,可見天然塊石耐久性優(yōu)異。

預制混凝土塊:我國現階段大量使用的預制混凝土六角塊一般采用c15或c20標號,抗壓強度15~20mpa,相當于1:3.5的水泥砂漿包裹碎石。在生產預制混凝土過程中,水泥硬化后的水泥石在正常情況下有較好的耐久性。但在與流動的河水、含硫酸鹽、鎂鹽或碳酸的污水長期接觸時,混凝土就會發(fā)生軟水腐蝕、硫酸鹽或溶解性化學腐蝕,強度下降。低于c20標號的混凝土水泥含量較少,混凝土漿中多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔、水泥漿泌水形成的毛細管子及骨料下部的水囊,容易造成混凝土內部形成孔隙,混凝土腐蝕作用加快。因此,預制混凝土護坡的耐久性不高。

(2)經濟性。目前采用的預制c15混凝土六角塊護坡,其鋪砌定額直接費約45元/m3(不含墊層費用,包括預制12cm厚混凝土六角塊、成品運輸、鋪砌)、實際上以45元/m3的價格是無法買到塊石,如果把塊石單價提高到120元/m3,其成本與混凝土六角塊護坡相同。

干砌塊石護坡厚度為25cm,其使用年限遠大于12cm厚的混凝土塊護坡,從長遠來看,其經濟性比混凝土護坡好。

(3)節(jié)能性。比較護坡塊石(粗料石)與預制混凝土塊的生產過程,可以明顯看出前者耗費能源少。

預制混凝土塊:塊石破碎—碎石—加水泥拌合—混凝土預制塊,其中水泥生產中大量耗能。塊石:人工或機械加工塊石(粗料石),天然塊石可循環(huán)使用。而人工預制混凝土塊不易做到,在重視循環(huán)經濟的今天,采用天然石材更具優(yōu)勢。

2、提高預制混凝土構件的強度

在一些平原地區(qū)由于天然石材匱乏,運輸成本過高,或城市景觀建設需要,只能采用混凝土預制件來鋪砌護坡。在這種情況下,可以將混凝土預制塊標號提高到c25.混凝土標號的提高,可以增強混凝土密實性,使得其表面和內部具有更多封閉孔隙來阻止環(huán)境水侵入,從而保證混凝土塊具有更好的抗侵蝕性,雖然增加了修建時的成本,但是使用年限的加長使護坡的年分攤成本小。

三、防洪護坡創(chuàng)新中應重視的幾個問題

(一)從政策上支持

長期的防洪護坡工程建設,人們已習慣于建設傳統護坡。對于新技術和創(chuàng)新成果的推廣,必然會遇到這樣那樣的阻力。因此,必須要有一定的政策支持,才能確保新一代護坡技術的廣泛使用。

(二)既重視具體設計,又重視宏觀視野

護坡設計看似簡單,但要做出符合中國經濟社會發(fā)展和時代要求的優(yōu)秀方案,必須要將工程師、藝術家、經濟師和環(huán)境保護部門的思維溶于一體。在具體設計中應對我國發(fā)展中應遵循的模式、能源消耗、礦產總量和污染排放處置等都要有一定的了解。

(三)重視科技創(chuàng)新

護坡是一種相對低技術含量的水利工程,如果大量引進采用國外產品,經濟上極不合算。我國是一個治水歷史悠久的國家,都江堰、靈渠、大運河等一批古代杰出水利工程都證明中國人具有無比的智慧。因此,我們要重視科技創(chuàng)新,充分調動水利科技工作者的積極性,開發(fā)出具有自主知識產權的新一代護坡產品。

(四)材料的創(chuàng)新是關鍵

河道堤防護坡工程建設耗廢大量的塊石、混凝土預制塊或其他材料,其成本占工程總費用的比例大。因此,一定要重視護坡原材料、半成品生產的技術創(chuàng)新,加快開采、加工、運輸各環(huán)節(jié)配套升級,制定既開放競爭、又保證規(guī)模生產的產業(yè)政策,將護坡工程技術發(fā)展的切入點定在半成品生產創(chuàng)新上。

第4篇

關鍵詞:防洪工程;生態(tài)護坡;內涵;技術;問題

防洪工程中的堤防、河道護坡是一項量大面廣的基礎設施,通過技術創(chuàng)新,來選擇和確立兼顧防洪、生態(tài)和節(jié)約的工程護坡形式,是水利工程設計和防洪建設的一大課題。人們在追求人與自然和諧相處的條件下,對生態(tài)護坡的要求越來越高。防洪工程生態(tài)護坡建設應樹立“尊重自然、恢復自然”的理念,使護坡工程與周圍環(huán)境融為一體?,F將以可持續(xù)發(fā)展的觀點,就水利防洪工程生態(tài)護坡談幾點認識。

一生態(tài)護坡是防洪工程的發(fā)展趨勢

生態(tài)護坡是現階段人們在對水環(huán)境要求越來越高、追求人與自然和諧相處的歷史條件下,日益受到重視的。隨著我國經濟快速發(fā)展,生態(tài)與環(huán)境惡化日益加重,特別是嚴重的水污染引發(fā)了新的治水理念變革,為減少水質污染,與自然環(huán)境和景觀相適應的新型生態(tài)護坡形式脫穎而出,生態(tài)護坡是防洪工程發(fā)展的必然趨勢,對生態(tài)護坡的研究也不斷深入。

二生態(tài)護坡的內涵

生態(tài)護坡,是指“用活的植物.單獨用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結合,以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕”,其途徑與手段是利用植披進行坡面保護和侵蝕控制。目前,工程界更直觀地把它稱為“邊坡綠化”。生態(tài)型護坡是以保護、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀為前提,在保證護坡具有一定強度、安全性和耐久性的同時,兼顧工程的環(huán)境效應和生物效應,以達到一種土體和生物相互涵養(yǎng),適合生物生長的仿自然狀態(tài)。

三生態(tài)護坡的技術

我國生態(tài)護坡技術近期發(fā)展較快,形式多樣的生態(tài)護坡技術已經在北京,上海、廣州等經濟較發(fā)達城市的河道整治過程中得到應用。目前采用的生態(tài)護坡技術主要有:植被草、水力噴播植草技術、土工材料固土種植基、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基等。雖然它們起源時不一定用于河道護坡和護岸結構方面,但在防洪護坡使用上可以借鑒和參考。下面介紹幾種生態(tài)護坡技術:

(一)植物護坡。發(fā)達根系固土植物在水土保持方面有很好的效果,采用發(fā)達根系植物進行護坡固土,既可以達到固土保沙.防止水土流失,又可以滿足生態(tài)環(huán)境的需要,還可以進行景觀賞,在防洪工程護坡方面可以借鑒。城市河道用植物護坡也存在一些問題。護坡當年易被雨沖刷形成深溝,護坡效果差,影響景觀。長期浸泡在水下、行洪流速超過3m/s的土堤迎水坡面和防洪重點地段(如河流彎道)不適宜植草護坡。

(二)土工材料固土種植基護坡。土工材料固土種植基可分為土工網墊固土種植基、土工單元固土種植基等多種形式。土工網墊固土種植基,主要由聚丙烯等高分子材料制成的網墊和種植土、籽等組成。固土網墊是由多層非拉伸網和雙向拉伸平面網組成,在多層網的交接點經熱熔后牯接,形成穩(wěn)定的空間網墊。該網墊質地疏松、柔韌,有合適的高度和空間,可充填并存儲土壤和沙粒。植物的根系可以穿過網孔均衡生長,長成后的草皮可使網墊、草皮、泥土表層牢固地結合在一起。另外,現在又出一種土工單元固土種植基,即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片狀材料經熱熔粘接成蜂窩狀單元中填土植草達到固土護坡的作用。土工材料固土種植基護坡形式也可以采用混凝土、石籠等做成外框來增加坡面穩(wěn)定性,雖然比單純植物護坡抗雨水沖刷效果好一些,但還是難以抵御較大洪水侵蝕,還不能應用到堤防迎水坡面。

(三)植被型生態(tài)混凝土護坡植被。該型生態(tài)混凝土由多孔混凝土、保水材料、緩釋肥料和表層土組成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、適量的細摻和料組成,是植被型生態(tài)混凝土的骨架,具有較高透氣性,在很大程度上保持了被保護土與空氣間的濕、熱交換能力。保水材料以有機質保水劑為主,并摻人無機保水劑混合使用,為植物提供必需的水分。表層土鋪設于多孔混凝土表面,形成植被發(fā)芽空間,減少土中水分蒸發(fā),提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分,防止草生長初期混凝土表面過熱。植被型生態(tài)混凝土對水流速具有較好的抗沖刷性能,上面的覆草具有緩沖性能。這種護坡受水位驟降的影響較??;在季節(jié)性寒冷地區(qū),有利于排出和降低被保護土內含水量,減少凍害破壞。

四,防洪護坡創(chuàng)新中應重視的幾個問題

(一)從政策上支持。長期的防洪護坡工程建設,人們已習慣干建設傳統護坡。對于新技術和創(chuàng)新成果的推廣,必然會遇到這樣那樣的阻力。因此,必須要有一定的政策支持,才能確保新一代護坡技術的廣泛使用。

(二)既重視具體設計,又重視宏觀視野。護坡設計看似簡單,但要做出符合中國經濟社會發(fā)展和時代要求的優(yōu)秀方案,必須要將工程師、藝術家、經濟師和環(huán)境保護部門的思維溶于一體。在具體設計中應對我國發(fā)展中應遵循的模式、能源消耗、礦產總量和污染排放處置等都要有一定的了解。

(三)重視科技創(chuàng)新。護坡是一種相對低技術含量的水利工程,如果大量引進采用國外產品,經濟上極不合算。我國是一個治水歷史悠久的國家,都江堰、靈渠,大運河等一批古代杰出水利工程都證明中國人具有無比的智慧。因此,我們要重視科技創(chuàng)新,充分調動水利科技工作者的積極性,開發(fā)出具有自主知識產權的新一代護坡產品。

(四)材料的創(chuàng)新是關鍵。河道堤防護坡工程建設耗廢大量的塊石、混凝土預制塊或其他材料,其成本占工程總費用的比例大。因此,一定要重視護坡原材料、半成品生產的技術創(chuàng)新,加快開采、加工.運輸各環(huán)節(jié)配套升級.制定既開放競爭、又保證規(guī)模生產的產業(yè)政策,將護坡工程技術發(fā)展的切入點定在半成品生產創(chuàng)新上。

(五)建設資源節(jié)約型護坡。受資源約束的矛盾日益突出,一些主要材料、能源、水、土地紛紛告缺,資源的利用和保護成為人民關注的焦點。1、重視可行性研究,減少硬化河道護坡。盡量避免河道混凝土護坡建后再拆,不如盡量少建或非工程措施解決,有些河段完全可以這樣做。如:河岸凸凹不平,邊坡土質抗沖刷能力強的河段·河岸灘較岸邊坡平緩、植被生長良好的河段,士堤迎水坡在特大洪水年份也未發(fā)生浪坎等險情的河段。當然,硬化混凝土護坡對防洪來說是有利的,只有在工程措施和非工程措施上綜合權衡利弊。對河道護坡工程進行科學、嚴謹的可行性研究,是實現資源節(jié)約的前提。2、開闊工程技術設計思路。采用何種形式的護坡來實現資源節(jié)約,僅從傳統思想上進行優(yōu)化創(chuàng)新這種可能性不大,必須開拓新的思路。首先,盡量減少可再生資源的使用量,其次考慮護坡的造價與使用年限。(1)盡量減少混凝土用量,優(yōu)化采用天然石材,天然石材從經濟及性能上看都具有優(yōu)勢。(2)提高預制混凝土構件的強度。強度提高了.可以阻止環(huán)境水的侵入,從而保證混凝土塊的抗侵蝕性,增加了使用年限,使護坡的分攤成本小。

五結語

第5篇

關鍵詞:生態(tài)防護植被選擇邊坡防護

中圖分類號: U213.1+3 文獻標識碼: A 文章編號:

高速公路邊坡包括路塹邊坡和路基邊坡,因對公路本身的安全性能和周圍環(huán)境產生重要的影響,其生態(tài)恢復和景觀的營造,成為高速公路建設中的重要內容,邊坡工程防護和生態(tài)防護成為近年來研究的熱點,越來越受到重視。邊坡的防護、綠化與美化是高速公路建設的重要內容。單純的工程防護既增加成本,又破壞道路景觀。因此,邊坡的生態(tài)防護及景觀重建成為高速公路建設中的一項重要內容。

傳統防護的弊端

1.1 生態(tài)景觀效果差

缺乏植物覆蓋的邊坡一方面不利于固土護坡,破壞路基,還造成對周邊地區(qū)的不利影響。另一方面,也不利于改善高速公路的景觀效果,大量的巖石和混凝土不僅視覺效果差,且不利于凈化環(huán)境,與高速公路快捷、舒適的特點不相協調,在一定程度上給高速公路的行車帶來不安全因素。

1.2 安全穩(wěn)定性差

一般情況下,高速公路設計中,由于種種原因,路基邊坡開挖和防護的設計比較簡單。這類設計主要缺點是,設計籠統、針對性差、防護措施簡單,對通車后出現的邊坡坍塌事故一般通過后續(xù)養(yǎng)護來處理。而高速公路作為交通運輸干道,交通量大,行車速度快,路基邊坡一旦出現事故,對交通運輸和人民生命財產的安全影響很大。

1.3 大量工程措施使成本增高

過去,高速公路邊坡防護大量采用漿砌片石等防護方式,這些防護形式大量使用石料和勞力,破壞了自然環(huán)境,造價也較高,并且隨著時間的推移其防護效果逐漸降低,無自我更新能力,必須經常維護,施工難度大,對行車環(huán)境和景觀環(huán)境影響也很大。

邊坡生態(tài)防護方法

單純的植被護坡方法

單純的植被護坡方案一般造價較低,工藝簡單,在條件允許的情況下,是綠化設計的首選方案。

播撒草種

最簡單經濟的植被護坡形式應是直接人工撒播草種,但其要求邊坡坡率舒緩,覆蓋土壤肥沃濕潤,必須在適宜季節(jié)施工,并且從播種到成坪需要1~2個月的時間??量痰臈l件使人工撒播這種植被防護形式在高速公路建設中已很少使用。

鋪設草皮

鋪設草皮可以“瞬時成坪”,減弱坡面徑流濺蝕,迅速發(fā)揮護坡功能,除寒冷的冬季外,其它季節(jié)都可以施工。鋪設草皮各地區(qū)均可應用,也可用于強風化巖質邊坡,多用于路堤邊坡。坡率一般不超過1∶1. 0,局部可不陡于1∶0. 75,坡高一般不超過10 m。對于急需植被封閉坡面的邊坡,采用鋪設草皮是首選方法。

液壓噴播植草

液壓噴播植草噴射出的是含有草種的懸濁液,草種被紙漿等懸濁液包裹,還有保水劑和其它各種營養(yǎng)元素,能不斷地供給草種發(fā)芽時所必須的養(yǎng)分和水分,粘合劑又能通過噴射時的壓力,使草種緊緊地粘附于土壤表面,形成比較穩(wěn)定的坪床面,降水時不能形成沖刷表土的徑流。

掛網固定植被護坡的方法

掛網固定植被護坡主要由固定物、網(底布)和基材3部分組成。固定物(常見的有錨桿或U形釘)的作用是將網固定于坡面上,并對坡面的淺層穩(wěn)定起到一定的作用;網(底布)的作用是使基材混合物依附于邊坡坡面;基材提供植物生長的環(huán)境。

三維土工網墊植草

三維土工網墊是一種三維柔性材料,鋪在坡面上,由于空腔的作用,能防止土坡面被雨水沖刷和維持其穩(wěn)定,降低雨滴的沖擊能量,阻擋坡面雨水的流失,避免徑流的形成,從而有效地抵御雨水的沖刷。

土工格室植草護坡

土工格室生態(tài)護坡是土工格室與植草相結合而形成的一種新型護坡形式,由于土工格室對流水起到緩解消能作用,可促使其攜帶物沉淀在格室中,有效避免了草籽及幼苗被雨水沖走流失,大大提高植草覆蓋率。植物根系可增加土壤透水性能,一旦遇到雨水可迅速滲透,植被的覆蓋可使坡面減少雨水的直接沖擊,緩沖雨水流速。

厚層基材噴射植被護坡

厚層基材噴射植被護坡(一般稱為客土噴播)是目前解決巖石質邊坡植草綠化最常用的技術,是采用混凝土噴射機把基材與植物種子的混合物按照設計厚度均勻噴射到需要防護的工程坡面上的植被防護技術。

結語

理念是靈魂,管理是關鍵,設計是核心,施工是保證。要樹立保護、回歸、融入、享受自然的理念,樹立與動植物為伴、地球大家園的理念。另一方面,建設業(yè)主要加強管理,采取措施,加大投入,加大環(huán)保專業(yè)的參與和發(fā)言權,做到環(huán)保與安全、質量同等重要,取得實效。只要各參建單位和相關部門通力協作真抓實干,將高速公路項目建設環(huán)境當做家園來保護和建設,就能夠將高速公路建設成為環(huán)境友好的、和諧的、可持續(xù)發(fā)展的工程。

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第6篇

關鍵詞:河道整治,生態(tài)修復

 

隨著社會的發(fā)展和人類對河流開發(fā)力度的增大,河流的管理問題面臨著多方面的挑戰(zhàn)。一方面河流要發(fā)揮防洪、供水、灌溉、發(fā)電、航運、旅游等傳統水利功能,另一方面要兼顧河流生態(tài)系統健康和可持續(xù)性的需求,實現水利功能和生態(tài)修復功能的統一,并在開發(fā)利用水資源與保護河流生態(tài)系統之間尋求相對平衡。目前河道治理主要解決的問題是河道渠道化,傳統的護坡工程側重于工程安全和人類單方面的需要,設計時往往采用不透水的硬質結構,對河流的環(huán)境效應和生態(tài)補償重視不夠。因此修復河流生態(tài)和優(yōu)化河流管理是保障河流健康的先決條件?;谶@一觀點,從河流健康的理念出發(fā)。對河流的現狀、發(fā)展及治理進行分析。

1 河道現狀

1.1 河道管理現狀

近年來,我國在河流管理方面,已采取了許多措施,但是仍有區(qū)域性的水污染嚴重、水資源緊缺、水生態(tài)退化、洪澇災害等問題尚待解決.流域多頭管理、職責不明、公眾參與不足等現象仍然嚴重存在。雖然水利工程建設取得了很大成就,但也改變了原有河流生態(tài)系統的功能。其主要表現在河流干涸,水生態(tài)環(huán)境消失;河流功能降低,地表水和地下水污染加重。因此.基于環(huán)境變化及社會發(fā)展的需要,探討河流治水方略,修復河流生態(tài)刻不容緩。

1.2 存在問題

大多數集鎮(zhèn)、村莊、農田及交通等基礎設施均零星分布在河道兩側。由于建設用地和耕地資源不足,占用河道水域的現象比較普遍。同時,早期河道的建設規(guī)劃受歷史因素的限制,河道行洪斷面偏小,與集雨面積不成比例,甚至出現倒置現象。另外,由于歷史上對水土保持工作缺乏足夠的重視,造林育林力度不夠,水土流失較為嚴重。此外,防洪堤、堰壩等河道建筑物大多建設年代久遠.已運行了30—40年,甚至更長的時間,工程老化現象比較突出。

2 河道治理原則

河道是水生態(tài)環(huán)境的重要載體。河道治理首先是要利于生物的多樣性,為水生、兩棲動物棲息繁衍提供生存環(huán)境,這樣既有利于保護河道水生態(tài)環(huán)境,又有利于提高河流的自凈能力。論文參考,河道整治。除滿足渲泄洪水要求外,還應盡量保持河道的自然特征及水流多樣化。為此,河道的整治要從生態(tài)、經濟、人文、社會效益等多方面考慮,既要修復自然河道的功能,又要滿足人類依賴生存的要求。論文參考,河道整治。

2.1 平原河道治理原則

2.1.1 平原河道特點

平原河道縱向坡降較緩.橫斷面一般呈復式,河道較寬,階地、河漫灘較發(fā)育,水深較淺??菟诤拥纼人亢苄』驘o水,洪水期河勢變化劇烈,水流泥沙運動規(guī)律復雜,河床沖淤變化無常。近年來由于干旱少雨,河道徑流量減少,河床、河灘裸露,有的河段行洪區(qū)域內栽植了大量樹木及高桿作物,致使河道行洪斷面縮窄.影響河道正常行洪。

2.1.2 平原河道治理原則

治理平原河道,要求既滿足河道體系的防護標準.又利于河道系統恢復生態(tài)平衡。論文參考,河道整治。所以應根據岸坡穩(wěn)定、正常行洪、表面異質、材質自然、內外透水、成本經濟等原則進行。目的是在滿足人類需求的同時,還要使工程結構對河流的生態(tài)系統沖擊最小化,不僅對水流的流量、流速、沖淤平衡、環(huán)境外觀等影響最小,而且要創(chuàng)造動物棲息及植物生長所需要的多樣性空間。治理原則為宜寬則寬、宜彎則彎、寬窄交替、深潭與淺灘交錯、急流緩流并存的多自然型河道。

2.1.3 生態(tài)護坡技術

平原河道護坡應盡量減少混凝土用量.優(yōu)先采取自然的土質岸坡、自然緩坡、植樹、植草、干砌塊石等各種淺護坦.為水生植物生長、繁育及兩棲動物棲息繁衍活動創(chuàng)造條件。土堤可采用植樹、種草和生物袋等工程措施.以利于保護河道和生態(tài)環(huán)境的改善;為便于河道管理,防止河岸邊坡耕作,可設置防護帶,以確保堤防安全。常用的生態(tài)護坡形式有拋石護坡、混凝土預制件護坡鋪砌、生態(tài)磚和魚巢、土工織物袋、格賓網護砌等。河北省近年來河道常用的護坡形式為格賓網生態(tài)護坡和草皮護坡。從工程效果看,格賓網生態(tài)護坡優(yōu)于草皮護坡,且觀賞性強。從生態(tài)環(huán)保方面.格賓網生態(tài)護坡屬生態(tài)環(huán)保型護坡,透水透氣性好,一定時間后易于植物生長;又由于其柔性結構,故整體性較好.適應變形能力強.能滿足河道較大流速對岸坡的沖刷,適應凍脹變形,不易破損,尤其適應北方寒冷地區(qū),是理想的護坡材料。

2.2 山區(qū)河道治理原則

2.2.1 山區(qū)河道特點

山區(qū)河道縱向坡降陡.橫斷面一般呈“V”或“U”字型,階地、河漫灘不發(fā)育。論文參考,河道整治。河道洪枯變幅大,枯水期流量小,河岸或河堤承受高水位壓力時間短。山區(qū)河道集雨面積小,暴雨集中強度大,匯流時間短,水流速度快,挾沙能力和沖刷能力強,其推移質和懸移質多,危害性不容忽視。輕則河岸坍塌、淤塞河床,重則損毀耕地、摧毀城鎮(zhèn)村莊,直接威脅人民群眾的生命財產安全。

2.2.2 河道整治原則

山區(qū)河道治理中.要統籌上下游及整個流域相互關系,因地制宜,綜合治理,并遵循自然規(guī)律,盡量發(fā)揮天然河道功能。所以在規(guī)劃治理中。一方面在流域內采取水土保持措施,退耕還林,封山育林.攔截地面徑流,減少泥沙進入河道。論文參考,河道整治。另一方面進行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、護岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的攔擋壩、沉沙庫,攔截泥沙;下排就是疏導河道,清除阻水障礙,使河道暢通。論文參考,河道整治。其次在關鍵河段修建堤防護岸工程,約束水流,保護岸坡。堤身結構和型式應盡量采用當地的建筑材料。由于山區(qū)河流水土流失嚴重,推移質多,大部分河道內都有充足的卵石材料.可采用大塊鵝卵石堆砌、干砌塊石等護岸方式,使河道趨于自然形態(tài)。還應注意河道的生態(tài)平衡問題,充分遵循自然規(guī)律.不宜過多改變河道自然特性,盡量保護天然河道的作用。

3 水質改善及污染源的處理

在河道水質污染嚴重的地區(qū),必須控制點源、面源污染,強調源頭治理。通過河道清淤、水面保潔、控制進入河道的污染物總量,實行雨污分流排水體制,減少排入河流的污水量。改善末端治理,對于必須排出的污水,應逐河段進行總量控制(即功能區(qū)的水質目標確定后的河段最小環(huán)境容量)。必要時需進行深度處理。提出更嚴格的排放標準。對于易積累的有毒物質,要堅決制止排人河流。根據河流徑流時空分布不均的特點和自凈規(guī)律.合理規(guī)劃排污口位置和排污時間,按實時水情調度.合理利用水體的環(huán)境容量,達到逐步改善水質的目的。

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第7篇

【關鍵詞】植物防護;工程防護;生態(tài)防護系統;綜合防護

1 概述

國際上對生態(tài)防護技術還沒有一個確切的術語,目前一些專家將生態(tài)防護技術定義為基于生態(tài)工程學、工程力學、植物學、水力學等學科的基本原理,利用活性植被材料,結合其它工程材料在邊坡上構建具有生態(tài)功能的防護系統,通過生態(tài)工程自支撐、自組織與自我修復等功能來實現邊坡的抗沖蝕、抗活動和生態(tài)恢復,以達到減少水土流失、維持生態(tài)多樣性和生態(tài)平衡及美化環(huán)境等目的技術。

邊坡生態(tài)防護應該是工程防護與植被防護的適當的結合。邊坡防護的理念應該是以保證邊坡穩(wěn)定性為出發(fā)點,再考慮經濟、環(huán)保及美觀。即對于一般地質情況相對簡單,坡度較緩且高度不大的邊坡,如果單獨的植被護坡可以滿足維持邊坡穩(wěn)定的要求,則可以取代工程防護,這種情況不僅可以美化環(huán)境,并且能減少造價;如果地質情況復雜的高陡邊坡,則應該采用工程防護和植被結合的方法。

2 我國山區(qū)公路邊坡生態(tài)防護研究現狀

我國是個多山的國家,山地、丘陵和比較崎嶇的高原總面積,約占國土面積的三分之二。我國的森林覆蓋率只有13.92%。同時,我國是地質災害嚴重發(fā)生的國家,水土流失面積占國土面積的51%,而且山地的各種工程(公路、鐵路、水利、礦山及工業(yè)民用建筑)的大規(guī)模建設會造成一系列的環(huán)境問題,其中最突出的是破壞了當地原有植被,形成大面積不同程度的邊坡(或坡地),這些邊坡的存在進一步增加了水土流失、滑坡、泥石流的發(fā)生強度,也造成局部小氣候的惡化及生物鏈的破壞等生態(tài)災害。

國內山區(qū)公路邊坡生態(tài)防護研究有以下特點:(1)目前比較成熟的技術主要有:三維植被網、漿砌片石骨架植草防護、藤蔓植物護坡、土工格室植草及鋼筋混凝土框架植草護坡等,對于填方邊坡或較緩的中小挖方邊坡實施效果良好,但對于高陡巖質或劣質土邊坡的防護措施,雖然己有如錨桿框架梁、客土噴播、液壓噴播及厚層基材噴射工法等技術出現,但由于山區(qū)公路地域性的差別,而引起的地質土質差別較大,籠統照搬試點成功技術大多達不到滿意效果,缺乏生態(tài)防護技術適應性研究,造成資源和財力的浪費。(2)對單一防護形式研究較多,但對于防護體系的研究較少,缺少綜合防護研究;同時,在生態(tài)防護的重要內容—植被恢復中,缺乏系統全面的恢復理論研究,物種選擇顯得很隨意,沒有進行基于恢復生態(tài)學理論基礎上的篩選與配置,導致了綠化效果的千差萬別,造成了不必要的損失與浪費。(3)在防護形式研究中,缺乏對不同防護模式對邊坡穩(wěn)定性影響的計算分析,大多為定性分析,缺乏數據支撐。

3 易北公路生態(tài)防護技術的應用

3.1 地形地貌

易北公路位于云南省尋甸縣境內, 尋甸回族彝族自治縣地處云南省東北部,本項目穿越地貌相對高差在300m以下,主要地貌類型為構造侵蝕~剝蝕、溶蝕谷地、丘陵和低山地貌,最高海拔約2264m,最低海拔約1871m。項目區(qū)地處我國東南季風與西南季風接觸地帶,屬低緯度亞熱帶高原季風氣候區(qū)。降水水源主要由印度洋孟加拉灣的暖濕氣流提供。

3.2 邊坡生態(tài)防護系統設計

3.2.1 種草護坡

種草護坡采用狗牙根。狗牙根為多年生草本植物,具有根狀莖和匍匐枝,須根細而堅韌。匍匐莖平鋪地面或埋入土中,長10~110cm,光滑堅硬,節(jié)處向下生根,株高10~30cm。葉片平展、披針形,長3.8~8cm,寬1~3mm,前端漸尖,邊緣有細齒,葉色濃綠。穗狀花序3~6枚呈指狀排列于莖頂,小穗排列于穗軸一側,有時略帶紫色。種子長1.5mm,卵圓形,成熟易脫落,可自播。狗牙根性 喜溫暖濕潤氣候,耐陰性和耐寒性較差,最適生長溫度為20~32℃,在6~9℃時幾乎停止生長,喜排水良好的肥沃土壤。狗牙根耐踐踏,侵占能力強。狗牙根繁殖能力強,但種子不易采收,多采用分根莖法繁殖。

3.2.2 三維植被網護坡

采用狗牙根和紫藤混種。紫藤為暖帶及溫帶植物,對氣候和土壤的適應性強,較耐寒,能耐水濕及瘠薄土壤,喜光,較耐陰。以土層深厚,排水良好,向陽避風的地方栽培最適宜。主根深,側根淺,不耐移栽。生長較快,壽命很長。纏繞能力強,它對其它植物有絞殺作用。三月現蕾,四月盛花,每軸有蝶形花20~80朵。紫藤各地均有野生或栽培,根、種子入藥,性甘,微溫,有小毒。樹皮含貳類,花含揮發(fā)油,葉子含金雀花堿等。與狗牙根一起混播,屬于灌木+草本組合,增強固土能力和生態(tài)性,坡面植被參差不齊,高低有致,有立體美感。

3.2.3 拱形骨架植草護坡

采用狗牙根和黃金菊混種。黃金菊一年生或多年生草本植物,羽狀葉有細裂,花黃色,花心黃色,夏季開花。全株具香氣,葉略帶草香及蘋果的香氣。生長習性喜陽光,排水良好的沙質壤土或土質深厚,土壤中性或略堿性。作為護坡灌木與狗牙根混合作用,屬于灌木+草本組合。

3.2.4 錨桿框架梁植草護坡

梁鑲六棱塊內培土15cm,采用爬山虎、紫藤、黃金菊混種。爬山虎屬多年生大型落葉木質藤本植物,其形態(tài)與野葡萄藤相似。藤莖可長達18公尺(約60尺)。夏季開花,花小,成簇不顯,黃綠色或漿果紫黑色,與葉對生。花多為兩性,雌雄同株,聚傘花序常著生于兩葉間的短枝上,較葉柄短。紫藤和黃金菊在坡塊內按每塊各三株比例混播,靠平臺的一排六棱塊內栽植爬山虎,每個六棱塊內一株,選擇蔓長1.2m的株苗。

3.2.5 碎落臺及挖方邊坡平臺種植

碎落臺:在邊溝碎落臺上以2.5米間距規(guī)則式栽植1株海桐球,每間隔80米分別栽植一叢紫葉李(2株)和紫薇(2株)、紅繼木球(2株)組合,苗木栽植后統一對土路肩和碎落臺人工鋪草皮。草本植物為狗牙根。

護坡喬木紫葉李是喜光也稍耐陰,抗寒,適應性強,以溫暖濕潤的氣候環(huán)境和排水良好的砂質壤土最為有利。怕鹽堿和澇洼。淺根性,萌蘗性強,對有害氣體有一定的抗性。護坡灌木海桐球為亞熱帶樹種,喜溫暖濕潤的海洋性氣候,喜光,亦較耐蔭。對土壤要求不嚴,粘土、沙土、偏堿性土及中性土均能適應,萌芽力強,為中性樹種,在陽光下及半陰處均能良好生長。適應性強,有一定的抗旱、抗寒力,喜溫暖、濕潤環(huán)境。耐鹽堿,對土壤的要求不嚴,喜肥沃、排水良好的土壤。耐修剪,萌芽力強。紅繼木球喜光,稍耐陰,但陰時葉色容易變綠。適應性強,耐旱。喜溫暖,耐寒冷。萌芽力和發(fā)枝力強,耐修剪。耐瘠薄,但適宜在肥沃、濕潤的微酸性土壤中生長。

4 結論

本文結合對易北公路的氣候、地質地貌及植被情況經過調查分析,結合工程特點,在確定邊坡形式的基礎上,選取了不同邊坡條件下的防護形式,并針對不同的防護形式進行了恢復植被物種選擇與配置。

沿線應用了多種生態(tài)防護形式,包括:種草護坡、三維植被網護坡、拱形骨架植草護坡及錨桿框架梁植草護坡。沿線用了多個品種的綠化、護坡植物,有草本植物:狗牙根;喬木有紫葉李、紫薇;灌木有海桐球、紅繼木球、紫藤、黃金菊;藤本植物有爬山虎。對不同位置、不同的邊坡采用了不同的配置:包括草+灌、喬+灌、草、灌+藤本等多種組合方式,建立了公路邊坡完備的植被群落,創(chuàng)造了公路兩側綠化帶高低錯落的多層立體景觀。

參考文獻:

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