防洪工程生态护坡综述？
生态护坡是综合工程力学、土壤学、生态学、植物学等基础知识来支护边坡或斜坡，形成由植物或工程与植物组成的综合护坡体系的护坡技术。其途径和方法是通过种植来保护斜坡和控制侵蚀。目前工程界更直观地称之为“边坡绿化”。生态护坡是以保护和创造生物良好的生存环境和自然景观为前提的。在保证护坡强度、安全性和耐久性的同时，还兼顾了工程的环境效应和生物效应，达到土壤和生物相互涵养、适宜生物生长的类自然状态。1.防洪工程生态护坡的发展方向人类在与河流长期斗争的实践中，探索出了一些适应当地自然条件的河流建设模式。堤防和河流防洪护坡工程也是如此，不同于河流的上下游，不同于同一国家的南北，不同于发达国家和发展中国家。在不同的时代，人们对堤防河道护坡的认识和要求是不同的。在对水环境要求日益提高、追求人与自然和谐共处的历史条件下，生态护坡越来越受到重视。生态护坡的概念于20世纪90年代初在中国出现。1991，河堤管理部门开始重视生态护坡。21世纪，随着中国经济的快速发展，生态和环境的恶化日益严重。特别是严重的水污染引发了治水理念的新变化。一些能减少水污染、适应自然环境和景观的新型护坡不断涌现，生态护坡的研究也在不断深入。目前国内已经尝试和推广的几种生态护坡主要有植被护坡、土工复合种植基护坡、植被生态混凝土护坡和水泥生态种植基护坡。我国生态护坡建设主要是模仿和学习国外经验后自主开发产品，也引进国外一些先进产品。要正确认识生态护坡的性质和特点，选择适合当地自然条件的类型。2.生态护坡技术我国生态护坡技术近年来发展迅速，各种生态护坡技术在北京、上海、广州等经济发达城市的河道整治过程中得到了应用。目前，生态护坡技术主要有植被草、液压喷播植草技术、土工材料固土种植基地、植被生态混凝土、水泥生态种植基地等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡、护岸结构，但在防洪、护坡方面可以借鉴。下面介绍几种生态护坡技术。2.1根系发达的植物用于护坡具有良好的水土保持效果。利用发达的根系进行护坡固土，既能防止水土流失，又能满足生态环境的需要，可供防洪工程护坡借鉴。城市河道植物护坡也存在一些问题。护坡容易被当年雨水冲刷形成深沟，护坡效果差，影响景观。2.2护坡用土工材料固土种植基地土工材料固土种植基地可分为多种形式，如土工网垫固土种植基地、土工单元固土种植基地等。土工布垫固土种植基地主要由聚丙烯等高分子材料制成的网垫、种植土、种子等组成。固土网垫由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成，在多层网的连接处融合形成稳定的空间网垫。网垫松散而有弹性，高度和空间适宜，可用来填充和储存土和沙。植物的根系可以通过网片均匀生长，生长出来的草皮可以将网垫、草皮和土面牢固结合。另外，现在还有一种土工单元的固土种植基，就是将聚丙烯、高密度聚乙烯等片材热熔粘结成蜂窝状单元，填土植草，达到固土护坡的效果。土工材料固土种植基地的护坡形式也可采用混凝土、石笼等。以增加斜坡的稳定性。虽然在抵抗雨水冲刷方面优于单纯的植物护坡，但仍难以抵抗较大的洪水冲刷，不能应用于堤防的临水坡面。2.3植被型生态混凝土护坡植被这类生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥和适量细外加剂组成，是植被型生态混凝土的骨架，具有较高的透气性，在很大程度上保持了被保护土壤与空气之间的水热交换能力。保水材料主要是有机保水剂，与无机保水剂混合，为植物提供必要的水分。表土铺设在多孔混凝土表面，形成植被萌发的空间，减少土壤中水分的蒸发，在植被萌发初期提供养分，在草生长初期防止混凝土表面过热。植被型生态混凝土对水流速度具有良好的抗侵蚀性，其上覆盖的草具有缓冲性能。这种护坡受水位骤降λ的影响较小，有利于排出和降低被保护土中的含水量，减少季节性寒冷地区的冻害。3.防洪护坡创新应注意的几个问题3.1既要注重具体设计，又要注重宏观视野的护坡设计，看似简单，但要做出一个符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案，必须整合工程师、艺术家、经济学家和环保部门的思维。在具体设计时，要对中国发展应遵循的模式、能源消耗、矿产资源总量、排污处置等有一定的了解。3.2注重科技创新护坡是一项技术含量相对较低的水利工程，如果大量引进国外产品，将极不经济。中国是一个治水历史悠久的国家，都江堰、灵渠、大运河等一批优秀的古代水利工程证明了中国人民具有无与伦比的智慧。因此，应重视科技创新，充分调动水利科技人员的积极性，开发具有自主知识产权的新一代护坡产品。3.3材料创新是河堤护坡工程建设的关键，河堤护坡工程消耗大量的石料、混凝土预制块或其他材料，其造价占工程总造价的比重很大。因此，必须重视护坡原材料和半成品的技术创新，加快开采、加工和运输的升级换代，制定既开放竞争又保证规模化生产的产业政策，将护坡工程技术发展的突破点定在半成品的创新上。3.4资源节约型护坡的建设越来越受到资源的约束，一些主要的材料、能源、水、土地都出现短缺，因此资源的利用和保护成为人们关注的焦点。①重视可行性研究，减少硬化河道护坡。尽可能避免施工后拆除河道混凝土护坡，尽量少建或者不建工程措施，在部分河段可以这样做。如河岸凹凸不平、抗水土流失能力强的河段、坡度平缓、植被生长良好的河岸滩地、特大洪水年石堤滨水斜坡波浪、山脊等险情河段。当然硬化混凝土护坡有利于防洪，只有综合权衡工程措施和非工程措施的利弊。科学严谨的河道护坡工程可行性研究是实现资源节约的前提。②拓宽工程技术设计思路。应该采用什么形式的护坡来实现资源节约，不太可能仅仅从传统思路上进行优化和创新，必须开拓新的思路。首先尽量减少再生资源的使用，然后再考虑护坡的成本和使用寿命。例如，尽可能减少混凝土用量，优化使用天然石材，以提高预制混凝土构件的强度，在经济和性能上都有优势。强度提高，可以防止环境水的侵入，从而保证混凝土砌块的耐腐蚀性，增加使用寿命，使护坡的分摊成本变小。4.结论根据目前的国情、适用性、经济性和质量效果，符合生态护坡工程可持续发展的理念，值得推广应用。正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上。有必要对生态护坡的难题开展一系列研究，加大这方面的投入，向生态护坡方向发展。生态护坡功能与工程功能和安全功能同等考虑。防洪工程生态护坡工程建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，使护坡工程与周围环境融为一体。
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