标题 | 试析水利水电工程生态堤防的建设 |
范文 | 赵心宇 摘要:水利水电工程发展速度快,防洪与灌溉都会产生较高的经济效益。在水利工程发展过程中,逐渐出现生态环境问题,因此通过建设生态堤防的方式,处理好各类环境问题,保证生态环境与社会经济能够共同发展。此次研究主要是介绍生态堤防的建设问题,希望能够对相关人员起到参考性价值。 关键词:水利水电工程;生态堤防;经济效益 长期以来,在建设水利工程堤防时,多关注河流保障航道通畅、防洪度汛等效益,因此在设计与建设阶段仅仅关注结构安全与工程经济性等问题。采用人工方式加固河流堤岸,开展河流截弯取直、堤防修筑等措施,会造成河流周边的生态环境与生态平衡的各类问题。在堤防设计与建设时,应用大量非环保型建筑材料,例如钢筋混凝土和大块石等,严重影响河流与河岸的泥沙土壤的自然交换。此外,建设堤防大多会造成了河流两岸的植被、砂石、河滩等自然生态系统的破坏,影响河道生态平衡,河道生态功能作用遭到削弱,生态链亦会受到干预而变得脆弱。所以河道工程建设中必须注重堤防设计的生态性,建设生态堤防来维护河流周边植被与生态的平衡,产生工程的生态效益。 1、水利水电工程对生态造成的影响 1.1? 对水质的影响 以水库为例,在完成工程建设后,水库蓄水使库区内水位上涨,过水断面增大,库区内河道水流流速下降。而流速降低会产生水温分层的现象,一方面会降低水气界面交换速率,影响水体的复氧能力,另一方面会使污染物在水体中聚集,扩散迁移受到一定限制。因为这两方面原因导致了水体自净能力受到影响。 1.2? 对水生生物的影响 因修筑河道堤防、水库等水利水电工程,改变了河流的河岸、水流状况,会对河流的水生生物有各种影响。例如采用钢筋混凝土或者浆砌块石结构的河道堤防,往往会占用原有的河滩地,在水位消落范围内由原来的柔性河岸变为硬质河岸,对鱼类、螺蛳等各类生物的繁殖有一定影响。而修建水库则会阻断鱼类洄游,改变下游水温也会使原来的河道生态系统出现变化。 1.3? 对陆地生态的影响 水利水电工程建设期间,会破坏区域内水土,不仅会影响土地的质量与营养成分,引发水土流失灾害,还会影响区域内水质量,极易产生水污染问题。正是存在此种现状,陆地生物的生存环境遭到破坏。部分水利水电工程建设需要迁移当地的物种,动植物离开长期生存环境,会明显降低生活质量,还会对迁移目的地的生态环境造成影响,出现严重的生态失衡问题。 2、生态堤防的设计与建设 2.1? 堤线与堤型选择 为了确保堤防周边生物物种多样化,必须合理布设堤线和堤型,确保河流形态的多样化。在布置堤线时,注意维持河流湖泊的自然形态,保留或恢复湿地、浅滩。部分区域可以使堤线后退,这样既可保证行洪断面的充足性,维护堤身稳固性,又可以营造河道的天然形态,保护岸坡植被。堤型选择也会影响周边生态,因此在选择堤型时,应当充分考虑到环境与场地因素,采用多种方案比较法,选择最佳方案。不仅要确保工程渗流安全与结构稳定,还应当采用生态恢复与保护技术,选择新型柔性护岸材料,为营造良好的生物生长环境。 2.2? 岸坡防护 (1)???? 注重保留岸坡原有形态,避免破坏岸坡植被。局部需要采用工程措施进行加固处理的岸坡,应避免大面积削坡,避免断面型式单调统一。 (2)???? 减少硬质护岸结构型式,例如混凝土、浆砌块石等结构,多应用柔性护坡方式,例如应用挺水植物种植在常水位消落区域,常水位以上种植草皮、灌木、乔木等,以此固定坡岸。 2.3? 优化设计生态护坡 第一,土工格室护坡。此种护坡方式是将网格均匀铺设并填充土壤,通过三维土工格室结构固定土壤,并喷播草籽等生态基材。格室结构可使松散的土壤结构变为整体,加强整体结构的抗拉强度,增加土壤的抗冲刷能力,降低水流对护坡土壤的侵蚀。喷播生态基材在网格内,形成植被后可以进一步抵消坡面冲刷,保护坡面土体,减少土壤流失量,以此降低坡面的水侵蚀影响。 第二,植草联锁块护坡。联锁块结构因其结构特点能较好地适应护坡一定程度上的变形,且能在结构孔洞中种植护坡植物,为生物提供栖息场所,同时具有较好的防冲性能。该类护坡技术的特点在于减少水流冲刷时,同时可以有效保护生态环境,起到环境美化作用。 第三,石笼填石型护坡。此种技术是通过铁丝网组成箱笼,将在箱笼内填充块石材料。选用钢丝作为方格网的防护材料,确保铁丝的空隙度,填充部分材料,以此加强变形能力。当坡体地基发生沉降时,材料会存在于箱笼内,通过自我调整措施确保平衡性。石笼型护坡适用于流速较快的河道,同时因为结构中有较大的孔隙,透水性能好,体形较小的生物能从中通过,横向通过性好。 第四,生态袋型护坡。生态袋采用聚丙烯制作无纺布,经过烧结处理后可以形成袋子。通过应用该类生态袋,可以基本防止水土流失。制作生态袋时混合草籽、肥料、保水剂,使用滤网进行包裹后填充至袋中。按照护坡实际需求,将其制作为护坡。该类护坡技术的抗老化能力、透水性、抗紫外线能力均比较强,且施工操作技术比较简单,无需使用大型机械,施工成本比较低。施工完成后,生态袋中的草籽可通过袋面孔洞生长,具有一定的生态性。 第五,护坡土壤固化剂。这是一种在土壤中添加固化剂,通过化学反应,改变土壤性质护坡处理形式。这种化学反应会使土壤中的水分子产生强大的吸附力,利用这种添加剂,吸附土质层的水分进而达到固化土壤的作用。这种固化剂最大的优点在于可以疏松河道内部的土壤,保护水生动植物的生存环境,又能固化表层土壤,防止表面水分流失。这样的护坡结构,可以在优化生态环境和保持水土方面达到共赢。 第六,生态基材。此种技术的材料包括精细热致木纤维、互锁的人造纤维、高分子聚合物和保水基、微孔颗粒、生长促进剂等,与种子混合后利用液力喷播方式施工,能在坡面形成一层均匀包裹种子的纤维植生毯。此种护坡型式适合平时水位较低,行洪时河道水位暴涨的河道边坡,具有较好的绿化效果同时有一定的抗冲刷性能。 3、结束语 综上所述,通过大量实践分析,可以提升水利水电工程的正确性认知,不断加强实践应用水平。对于水利工程设计人员来说,应当持续加强设计与建设能力,这样才可以联合实际需求,全面维护生态堤防的设计与建设质量,从根本上促进水利水电工程的建设发展。 参考文献: [1]?? 欧徽彬.生态堤防设计在水利工程中的应用探讨[J].工程技术研究,2020,5(06):235-236. [2]?? 李淑珍.基于生态景观理念的河道治理与城市防洪工程设计——以额敏县城市防洪景观工程为例[J].水利水电技术,2019,50(S2):133-137. [3]?? 段红东,李发鹏,王建平,刘登伟.青岛大沽河生态堤防工程建设经验挖掘分析[J].水利经济,2019,37(06):41-45+79+86-87. [4]?? 钟鸣辉,范穗兴,杨沂,黄凌超.生态设计理念在飞来峡水利枢纽社岗堤加固工程中的运用[J].广东水利水电,2019,28(05):1-4+21. [5]?? 何丽.紫坪铺水库调度下的金马河防洪与生态堤防建设建议[J].中国水利,2017,25(09):35-36+52. [6]?? 胡鳳霞.水利工程对生态环境的影响及解决措施[J].科学技术创新,2011(11):258-258. 赵心宇 摘要:水利水电工程发展速度快,防洪与灌溉都会产生较高的经济效益。在水利工程发展过程中,逐渐出现生态环境问题,因此通过建设生态堤防的方式,处理好各类环境问题,保证生态环境与社会经济能够共同发展。此次研究主要是介绍生态堤防的建设问题,希望能够对相关人员起到参考性价值。 关键词:水利水电工程;生态堤防;经济效益 长期以来,在建设水利工程堤防时,多关注河流保障航道通畅、防洪度汛等效益,因此在设计与建设阶段仅仅关注结构安全与工程经济性等问题。采用人工方式加固河流堤岸,开展河流截弯取直、堤防修筑等措施,会造成河流周边的生态环境与生态平衡的各类问题。在堤防设计与建设时,应用大量非环保型建筑材料,例如钢筋混凝土和大块石等,严重影响河流与河岸的泥沙土壤的自然交换。此外,建设堤防大多会造成了河流两岸的植被、砂石、河滩等自然生态系统的破坏,影响河道生态平衡,河道生态功能作用遭到削弱,生态链亦会受到干预而变得脆弱。所以河道工程建设中必须注重堤防设计的生态性,建设生态堤防来维护河流周边植被与生态的平衡,产生工程的生态效益。 1、水利水电工程对生态造成的影响 1.1? 对水质的影响 以水库为例,在完成工程建设后,水库蓄水使库区内水位上涨,过水断面增大,库区内河道水流流速下降。而流速降低会产生水温分层的现象,一方面会降低水气界面交换速率,影响水体的复氧能力,另一方面会使污染物在水体中聚集,扩散迁移受到一定限制。因为这两方面原因导致了水体自净能力受到影响。 1.2? 对水生生物的影响 因修筑河道堤防、水库等水利水电工程,改变了河流的河岸、水流状况,会对河流的水生生物有各种影响。例如采用钢筋混凝土或者浆砌块石结构的河道堤防,往往会占用原有的河滩地,在水位消落范围内由原来的柔性河岸变为硬质河岸,对鱼类、螺蛳等各类生物的繁殖有一定影响。而修建水库则会阻断鱼类洄游,改变下游水温也会使原来的河道生态系统出现变化。 1.3? 对陆地生态的影响 水利水电工程建设期间,会破坏区域内水土,不仅会影响土地的质量与营养成分,引发水土流失灾害,还会影响区域内水质量,极易产生水污染问题。正是存在此种现状,陆地生物的生存环境遭到破坏。部分水利水电工程建设需要迁移当地的物种,动植物离开长期生存环境,会明显降低生活质量,还会对迁移目的地的生态环境造成影响,出现严重的生态失衡问题。 2、生态堤防的设计与建设 2.1? 堤线与堤型选择 为了确保堤防周边生物物种多样化,必须合理布设堤线和堤型,确保河流形态的多样化。在布置堤线时,注意维持河流湖泊的自然形态,保留或恢复湿地、浅滩。部分区域可以使堤线后退,这样既可保证行洪断面的充足性,维护堤身稳固性,又可以营造河道的天然形态,保护岸坡植被。堤型选择也会影响周边生态,因此在选择堤型时,应当充分考虑到环境与场地因素,采用多种方案比较法,选择最佳方案。不仅要确保工程渗流安全与结构稳定,还应当采用生态恢复与保护技术,选择新型柔性护岸材料,为营造良好的生物生长环境。 2.2? 岸坡防护 (1)???? 注重保留岸坡原有形态,避免破坏岸坡植被。局部需要采用工程措施进行加固处理的岸坡,应避免大面积削坡,避免断面型式单调统一。 (2)???? 减少硬质护岸结构型式,例如混凝土、浆砌块石等结构,多应用柔性护坡方式,例如应用挺水植物种植在常水位消落区域,常水位以上种植草皮、灌木、乔木等,以此固定坡岸。 2.3? 优化设计生态护坡 第一,土工格室护坡。此种护坡方式是将网格均匀铺设并填充土壤,通过三维土工格室结构固定土壤,并喷播草籽等生态基材。格室结构可使松散的土壤结构变为整体,加强整体结构的抗拉强度,增加土壤的抗冲刷能力,降低水流对护坡土壤的侵蚀。喷播生态基材在网格内,形成植被后可以进一步抵消坡面冲刷,保护坡面土体,减少土壤流失量,以此降低坡面的水侵蚀影响。 第二,植草联锁块护坡。联锁块结构因其结构特点能较好地适应护坡一定程度上的变形,且能在结构孔洞中种植护坡植物,为生物提供栖息场所,同时具有较好的防冲性能。该类护坡技术的特点在于减少水流冲刷时,同时可以有效保护生态环境,起到环境美化作用。 第三,石笼填石型护坡。此种技术是通过铁丝网组成箱笼,将在箱笼内填充块石材料。选用钢丝作为方格网的防护材料,确保铁丝的空隙度,填充部分材料,以此加强变形能力。当坡体地基发生沉降时,材料会存在于箱笼内,通过自我调整措施确保平衡性。石笼型护坡适用于流速较快的河道,同时因为结构中有较大的孔隙,透水性能好,体形较小的生物能从中通过,横向通过性好。 第四,生态袋型护坡。生态袋采用聚丙烯制作无纺布,经过烧结处理后可以形成袋子。通过应用该类生态袋,可以基本防止水土流失。制作生态袋时混合草籽、肥料、保水剂,使用滤网进行包裹后填充至袋中。按照护坡实际需求,将其制作为护坡。该类护坡技术的抗老化能力、透水性、抗紫外线能力均比较强,且施工操作技术比较简单,无需使用大型机械,施工成本比较低。施工完成后,生态袋中的草籽可通过袋面孔洞生长,具有一定的生态性。 第五,护坡土壤固化剂。这是一种在土壤中添加固化剂,通过化学反应,改变土壤性质护坡处理形式。这种化学反应会使土壤中的水分子产生强大的吸附力,利用这种添加剂,吸附土质层的水分进而达到固化土壤的作用。这种固化剂最大的优点在于可以疏松河道内部的土壤,保护水生动植物的生存环境,又能固化表层土壤,防止表面水分流失。这样的护坡结构,可以在优化生态环境和保持水土方面达到共赢。 第六,生态基材。此种技术的材料包括精细热致木纤维、互锁的人造纤维、高分子聚合物和保水基、微孔颗粒、生长促进剂等,与种子混合后利用液力喷播方式施工,能在坡面形成一层均匀包裹种子的纤维植生毯。此种护坡型式适合平时水位较低,行洪时河道水位暴涨的河道边坡,具有较好的绿化效果同时有一定的抗冲刷性能。 3、结束语 综上所述,通过大量实践分析,可以提升水利水电工程的正确性认知,不断加强实践应用水平。对于水利工程设计人员来说,应当持续加强设计与建设能力,这样才可以联合实际需求,全面维护生态堤防的设计与建设质量,从根本上促进水利水电工程的建设发展。 参考文献: [1]?? 欧徽彬.生态堤防设计在水利工程中的应用探讨[J].工程技术研究,2020,5(06):235-236. [2]?? 李淑珍.基于生态景观理念的河道治理与城市防洪工程设计——以额敏县城市防洪景观工程为例[J].水利水电技术,2019,50(S2):133-137. [3]?? 段红东,李发鹏,王建平,刘登伟.青岛大沽河生态堤防工程建设经验挖掘分析[J].水利经济,2019,37(06):41-45+79+86-87. [4]?? 钟鸣辉,范穗兴,杨沂,黄凌超.生态设计理念在飞来峡水利枢纽社岗堤加固工程中的运用[J].广东水利水电,2019,28(05):1-4+21. [5]?? 何丽.紫坪铺水库调度下的金马河防洪与生态堤防建设建议[J].中国水利,2017,25(09):35-36+52. [6]?? 胡鳳霞.水利工程对生态环境的影响及解决措施[J].科学技术创新,2011(11):258-258. |
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