植草护坡技术在砂砾石堤防中的研究和应用.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 04 日 作者简介:王显柱(1980),男,汉族,本科学历,工程师,研究方向工程管理。-142-植草护坡技术在砂砾石堤防中的研究和应用 王显柱 梁献辉 赵春涛 王 超 河北省水利工程局集团有限公司,河北 石家庄 050000 摘要:摘要:近年来,人们的生活范围不断扩大,自然的生存范围便在不断收缩,人与自然如何和谐共生成为时代的主要命题,随着一句“金山银山不如绿水青山”口号的提出,全国的各行各业开始朝着绿色化、生态化的方向发展,江河堤防工程也从单一的防洪需求、安全需求,转变为兼具防洪性、经济型、社会性、生态性四位一体的复合型需求。在
2、时代的大浪潮下,生态护坡走进大众视野,其中植草护坡技术作为生态护坡中的重要部分,将植草与江河堤防工程相结合,以其植被特有的生态性与景观性弥补了传统砂砾石堤防中对于社会需求与生态需求的严重忽略。而单一的植草护坡,其防洪性、安全性却略逊于传统砂砾石堤防,故而将植草护坡技术应用于砂砾石堤防中,二者相互融合、互为补充,便可达到 1+12 的神奇效果。本课题即是结合案例对植草护坡技术在砂砾石堤防应用中带来的四位一体复合型效益的探究与分析。关键词:关键词:植草护坡技术;砂砾石堤防;生态效益;江河堤防工程 中图分类号:中图分类号:TV52 江河堤防工程是人与自然碰撞下的人工工程,在江河堤防工程设计中必将涉及
3、到人的需求、自然的需求以及工程本身的需求三大部分,即堤防工程中针对人所需要的社会性、针对自然所需要的生态性、针对堤防工程本身所需要的经济性与防洪性。近年来,随着人们的生活物质条件的上升,自然生态环境条件的下降,人们愈加重视江河堤防工程中的人本需求与自然需求,讲究绿色化、生态化、自然化与可接触化。植草护坡技术所具有的生态性、绿色性契合当下时代需求,其与砂砾石堤防的有效结合必将带动江河堤防工程中对社会需求与生态需求的重视,为当代社会人们的物质精神需求助力、为保护生态环境助力、为维护生物多样性助力,达成人与自然的微妙平衡,促进人与自然的和谐共生。1 植草护坡技术在砂砾石堤防中应用的必要性 1.1 自
4、然对绿色植物的需求 自然生存范围的过度收缩使得自然对于绿色植物有迫切的需求。在江河堤防工程中,绿色化、生态化需融入工程的方方面面,而护坡作为一个大舞台,即使是砂砾石堤防这样的土壤稀少,不宜植物生存的恶劣环境,也将是自然的必争之地。通过植草护坡技术的应用,其各种覆土框架结构的研发与试验,使得植物稳固生存在砂砾石堤防结构中,使得护坡亦能形成植被丰茂的自然生态区,在城市的夹缝中创造出生巨大的生态效益,从而保护自然,保护生物圈,保护生物多样性。1.2 工程本身对绿色植物的需求 堤防工程本身也对绿色植物具有迫切的需求。传统硬质材料护坡虽然满足基本的堤防防洪能力,但由于其硬质化、刚性化材料性能的影响,其耐
5、日晒、雨水侵蚀、河水冲刷能力弱,使用周期短。对于砂砾石堤防同样存在这些问题,在自然的长期风吹日晒下,堤防结构容易崩坏,极容易造成滑坡问题。在砂砾石堤防中引入植草护坡技术,有利于加固堤防结构、降低堤防受自然条件的损害,且江河堤防本身也需要软质化植物与硬质化材料的搭配运用,增加工程的防护力与适用性。1.3 人对绿色植物的需求 人本身对绿色植物具有迫切需求。人作为生态环境中的一部分,能够影响自然环境的同时,也最大程度地受到自然环境的影响。自然生存范围的过度收缩同样也影响了人类的生活品质,雾霾天、沙尘暴、水质污染等灾害无不强加人们对绿色植物的需求。护坡与江河相连,护坡的处理不仅是防洪处理,更是人与自然
6、合理连接、合理过度、合理共存的处理。绿色化、中国科技期刊数据库 工业 A-143-生态化的护坡能改善自然环境条件,为人们提供高品质的绿色生态的生活环境,绿色化、生态化的护坡处理还能提供安静、清雅的河岸环境景观,舒缓人们的精神,释放人们的压力。2 植草护坡技术在砂砾石堤防中的研究与应用 2.1 植草护坡技术应用于砂砾石堤防中的防洪性 植草护坡技术中植草方式可分为三类:种草、铺设草皮或草毯、综合防护方式。综合防护护坡通过混凝土、砂砾石块、钢筋网等硬性材料为骨架形成方格,方格内填入适量土壤、草种或铺设草皮。这种植草方式将植物与具体工程条件相结合,具体情况具体分析,护坡效果更好、灵活性更强,对于土壤资
7、源稀缺、砂砾石资源丰富的砂砾石堤防来说,综合防护护坡与其堤防工程契合性最佳。植草护坡技术在砂砾石堤防的应用中,对于工程防洪性的提升体现在以下两点:第一,植草护坡技术与砂砾石堤防的结合有利于提高堤防工程的安全性与稳定性,虽然传统砂砾石堤防空隙大、透水性好、结构稳定,但结合植草护坡技术后,砂砾石堤防工程的稳定性与防洪性更是锦上添花,依靠植物根系的连接性能够增强与加固堤防结构,增强其稳定性,提升安全性与防洪性;第二,植草护坡技术与砂砾石堤防的结合有利于提高工程的使用寿命,传统砂砾石堤防在长期太阳曝晒、雨水冲刷、河流冲击的情况下,结构易受到破坏,使用年限较短,而植物护坡技术的结合,如同给砂砾石堤防穿上
8、了一件全能防护服,能够减少太阳对堤防结构的直接曝晒、作为缓冲物降低雨水冲刷速度与河流冲击情况,同时植物等有机生物的生长,能够在一定程度上自动修护堤防结构,从而大幅度延长了堤防工程的使用寿命。例如,在岷江犍为航电枢纽工程中,为了保持水土,减少侵蚀量,在胶凝砂砾石防护堤中引入植物,起到了至关重要的作用。其在绿化设计中,从堤防迎水面与背水面两方面进行了绿化植草设计,迎水面通过做纵向浅槽,覆土种植耐湿、耐贫瘠的爬山虎,背水面则设置框格梁草皮护坡。在背水面的绿化设计,能通过植物覆盖在地面上,减小雨滴对土壤的直接冲击,从而减少土壤流失。同时,植被层孔隙度和持水率较大,可吸收和增加降雨的入渗,对水源起到蓄集
9、和缓冲作用,一定程度上降低了土壤侵蚀1。这些根据实际工程现状而设计的绿化植草,合理地对雨水冲刷、太阳直晒、河水冲击进行针对性的植物防护,在无声中提高了堤防工程的安全性与稳定性,延长了堤防工程的使用年限。2.2 植草护坡技术应用于砂砾石堤防中的经济性 对于工程项目而言,低成本高效益的重要性不言而喻,在江河堤防工程中也不例外,植草护坡技术在砂砾石堤防中的应用中,完美把握这一要义。首先,植草护坡技术与砂砾石堤防二者本身成本都较低,植草护坡技术中植物选取当地乡土植物,乡土植物不仅成本低,且适应环境能力强,存活率高,砂砾石堤防中砂砾石也于工程低就地开采,费用低且产量高;其次,植草护坡技术与砂砾石堤防的人
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