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生态防护工程论文范文

生态防护工程论文

生态防护工程论文范文第1篇

生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题,也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调,导致了人类赖以生存环境的生态破坏,同时也制约了社会经济的可持续发展,对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此,项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题,在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境,是我们必须正视和认真对待的问题。

公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。

2.边坡生态防护现状

近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。

根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。

2.1人工种草护坡

人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。

2.2平铺草皮护坡

平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

2.3液压喷播植草护坡

液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

2.4土工网植草护坡

土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。

2.5OH液植草护坡

该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。

2.6行栽香根草护坡

香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。

2.7蜂巢式网格植草护坡

蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。

2.8客土植生植物护坡

客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土)和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。

2.9喷混植生植物护坡

喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。

3.边坡绿化工程中的难点问题

随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。

3.1边坡植草的退化

在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。

3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态

在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。

3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁

开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。

4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点

可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。

4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入

在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。

4.2边坡植草退化的防治技术

防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。

4.3积极引进开发边坡生态防护新技术

边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。

目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。

5.结论

①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。

②正确的决策必须建立在相关科学研究的基础上,在边坡生态防护方面,针对难点问题有必要开展系列研究,加大这方面的科研投入,积极引进先进的技术和设备,鼓励和扶持施工企业朝生态防护专门化队伍方向发展,为彻底解决边坡生态防护可持续发展问题提供坚定的基础。

生态防护工程论文范文第2篇

关键词:防洪工程;生态护坡;内涵;技术;问题

防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施,通过技术创新,来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式,是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下,对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“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。现将以可持续发展的观点,就水利防洪工程生态护坡谈几点认识。

一生态护坡是防洪工程的发展趋势

生态护坡是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下,日益受到重视的。随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重,特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,为减少水质污染,与自然环境和景观相适应的新型生态护坡形式脱颖而出,生态护坡是防洪工程发展的必然趋势,对生态护坡的研究也不断深入。

二生态护坡的内涵

生态护坡,是指“用活的植物.单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”,其途径与手段是利用植披进行坡面保护和侵蚀控制。目前,工程界更直观地把它称为“边坡绿化”。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时,兼顾工程的环境效应和生物效应,以达到一种土体和生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态。

三生态护坡的技术

我国生态护坡技术近期发展较快,形式多样的生态护坡技术已经在北京,上海、广州等经济较发达城市的河道整治过程中得到应用。目前采用的生态护坡技术主要有:植被草、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面,但在防洪护坡使用上可以借鉴和参考。下面介绍几种生态护坡技术:

(一)植物护坡。发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果,采用发达根系植物进行护坡固土,既可以达到固土保沙.防止水土流失,又可以满足生态环境的需要,还可以进行景观赏,在防洪工程护坡方面可以借鉴。城市河道用植物护坡也存在一些问题。护坡当年易被雨冲刷形成深沟,护坡效果差,影响景观。长期浸泡在水下、行洪流速超过3m/s的土堤迎水坡面和防洪重点地段(如河流弯道)不适宜植草护坡。

(二)土工材料固土种植基护坡。土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。土工网垫固土种植基,主要由聚丙烯等高分子材料制成的网垫和种植土、籽等组成。固土网垫是由多层非拉伸网和双向拉伸平面网组成,在多层网的交接点经热熔后牯接,形成稳定的空间网垫。该网垫质地疏松、柔韧,有合适的高度和空间,可充填并存储土壤和沙粒。植物的根系可以穿过网孔均衡生长,长成后的草皮可使网垫、草皮、泥土表层牢固地结合在一起。另外,现在又出一种土工单元固土种植基,即利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状单元中填土植草达到固土护坡的作用。土工材料固土种植基护坡形式也可以采用混凝土、石笼等做成外框来增加坡面稳定性,虽然比单纯植物护坡抗雨水冲刷效果好一些,但还是难以抵御较大洪水侵蚀,还不能应用到堤防迎水坡面。

(三)植被型生态混凝土护坡植被。该型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成,是植被型生态混凝土的骨架,具有较高透气性,在很大程度上保持了被保护土与空气间的湿、热交换能力。保水材料以有机质保水剂为主,并掺人无机保水剂混合使用,为植物提供必需的水分。表层土铺设于多孔混凝土表面,形成植被发芽空间,减少土中水分蒸发,提供植被发芽初期的养分,防止草生长初期混凝土表面过热。植被型生态混凝土对水流速具有较好的抗冲刷性能,上面的覆草具有缓冲性能。这种护坡受水位骤降的影响较小;在季节性寒冷地区,有利于排出和降低被保护土内含水量,减少冻害破坏。

四,防洪护坡创新中应重视的几个问题

(一)从政策上支持。长期的防洪护坡工程建设,人们已习惯干建设传统护坡。对于新技术和创新成果的推广,必然会遇到这样那样的阻力。因此,必须要有一定的政策支持,才能确保新一代护坡技术的广泛使用。

(二)既重视具体设计,又重视宏观视野。护坡设计看似简单,但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案,必须要将工程师、艺术家、经济师和环境保护部门的思维溶于一体。在具体设计中应对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。

(三)重视科技创新。护坡是一种相对低技术含量的水利工程,如果大量引进采用国外产品,经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家,都江堰、灵渠,大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此,我们要重视科技创新,充分调动水利科技工作者的积极性,开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。

(四)材料的创新是关键。河道堤防护坡工程建设耗废大量的块石、混凝土预制块或其他材料,其成本占工程总费用的比例大。因此,一定要重视护坡原材料、半成品生产的技术创新,加快开采、加工.运输各环节配套升级.制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策,将护坡工程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。

(五)建设资源节约型护坡。受资源约束的矛盾日益突出,一些主要材料、能源、水、土地纷纷告缺,资源的利用和保护成为人民关注的焦点。1、重视可行性研究,减少硬化河道护坡。尽量避免河道混凝土护坡建后再拆,不如尽量少建或非工程措施解决,有些河段完全可以这样做。如:河岸凸凹不平,边坡土质抗冲刷能力强的河段·河岸滩较岸边坡平缓、植被生长良好的河段,士堤迎水坡在特大洪水年份也未发生浪坎等险情的河段。当然,硬化混凝土护坡对防洪来说是有利的,只有在工程措施和非工程措施上综合权衡利弊。对河道护坡工程进行科学、严谨的可行性研究,是实现资源节约的前提。2、开阔工程技术设计思路。采用何种形式的护坡来实现资源节约,仅从传统思想上进行优化创新这种可能性不大,必须开拓新的思路。首先,尽量减少可再生资源的使用量,其次考虑护坡的造价与使用年限。(1)尽量减少混凝土用量,优化采用天然石材,天然石材从经济及性能上看都具有优势。(2)提高预制混凝土构件的强度。强度提高了.可以阻止环境水的侵入,从而保证混凝土块的抗侵蚀性,增加了使用年限,使护坡的分摊成本小。

五结语

生态防护工程论文范文第3篇

关键词:护坡;生态;资源节约

防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施,通过技术创新来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡方式,是水利工程设计和防洪建设一大课题。下面以可持续发展的视野认识现代生态护坡工程,以创新发展的观点,就防洪工程生态护坡谈几点认识。

一、防洪工程生态护坡的发展方向

人类在与江河长期斗争的实践中,探索出一些适应当地自然条件的河工建筑物模式。堤防、河道防洪护坡工程也一样,同—河流的上游与下游、同一国家的北方与南方、发达国家与发展中国家都有所不同。在不同的时代,人们对堤防河道护坡的认识和要求也不相同,生态护坡就是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下而日益受到重视。

我国20世纪90年代初出现了生态护坡的概念。1991年河道堤防管理部门开始注意到生态护坡。进入21世纪,随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重,特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,一些能减少水污染、与自然环境和景观相适应的新型护坡不断出现,对生态护坡的研究也不断深入。

目前,我国开始试验推广的几种生态护坡主要有:植被护坡、土工材料复合种植基护坡、植被型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学习国外经验后自主开发产品,另外也部分引进国外先进产品。正确地把握生态护坡生长习性,并选择适合本地自然条件的类型,需要明确生态护坡的本质和特点。

(一)生态护坡并非与传统护坡完全对立

一部分生态护坡是在传统护坡基础上发展而来,尽管国内外还没有统一的定义,但与传统护坡的区别还是明显的:

生态护坡较传统护坡更具有自然生机,与周围景观相协调。生态扩坡具有一定的开放性,能保护生物的多样性,较少改变河道生物栖息环境。生态护坡材料以环保材料为主,多数为天然材料,对环境污染小。

传统护坡主要指砌石护坡和目前大量使用的预制混凝土块。这些护坡中的干砌块石护坡随着时间久远和大自然的自我修复,与自然界达成新的平衡,与天然土坡一样,它上面也生长植被,也具备生态护坡的特征。随着时间的流逝,新的平衡在新的条件下重新建立,这是自然规律。只要我们认识到这—点,就不会把传统护坡与生态护坡完全对立。

(二)生态护坡不等于景观护坡,景观护坡受水位线限制

一般认为生态护坡就是植被护坡,这一观点不准确。观察水库或湖泊,可以发现其水面线与岸坡植被之间有一条明显的水平分隔带,它是由水面线涨落造成的,植被一般在水面线之上。河道边坡同样如此,植被生长受水位、季节、温度和雨量的影响,在河道边坡上呈水平分布,与护坡材料相关。但即使是天然土坡,在一定的高程之下也无法布置植被护坡,尤其是在大江大河。可以说景观护坡(植被护坡)只是生态护坡之中的一种,修建景观护坡必须首先考虑水位影响。

(三)生态护坡不是解决河道污染的有效手段,其自然净化河道的能力有限

人们最初设计生态护坡的目的之一是净化河道,但这一构想几乎无法实现。河流水体污染主要来自城市排污、农田化肥农药、大气酸雨,自20世纪50年代以来,发达国家都面临过水环境污染,没有哪一个国家主要依靠生态措施宋减缓或消除水污染。建没生态护坡不能夸大其白净能力,更不能寄希望它来治理污水。

(四)生态护坡建设应适应我国自然条件和经济社会发展

生态护坡是实现生态水利的一部分,因此发展生态护坡必须适应我国自然条件和经济社会发展的需要。

1、护坡首先要满足防洪功能,就是说护坡主要作用是防御洪水,其他功能都服务于防洪,护坡满足生态需求同样不能因此而削弱其主导功能。

2、生态护坡最重要的特征是恢复河流天然属性。应尽量选择天然材料,如天然石材、草皮等,尽量少用水泥和人工合成材料。天然材料产生于自然耐久性好,与河流不相排斥,即使发生化学反应也很漫长,而人工合成材料却难以做到这一点。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,较快恢复河道天然景观。

3、发达国家修建生态护坡的一些做法值得借鉴,但要进一步消化吸收,不能照搬。

二、建设资源节约型护坡

随着我国经济的发展,受资源约束的矛盾日益突出,一些主要原材料、能源、水、土地纷纷告缺,资源的利用和保护成为人们关注的焦点。护坡工程在水利建设中量大面广,如何做到资源节约合理的投入取得最佳的收益值得探寻。

(一)重视护坡工程的可行性研究,尽量减少硬化河道护坡

尽量避免河道混凝土护坡建后再拆,不如尽量少建或用非工程措施解决。在我国—些地方的河段完全可以这样做。比如:河岸凹凸不平、边坡土质抗冲刷能力强、数十年未发生崩岸的河段;河流岸滩较宽、边坡平缓、植被生长良好的河段;土堤迎水面边坡在特大洪水年份也未发生浪坎、跌窝等险情的河段。

当然,河道岸坡硬化混凝土护对于防洪来说是有利的。近年来我国水利工程的生态与环境评估越来越受到重视,采用工程措施还是非工程措施必须综合分析,权衡利弊。总之,对河道堤防护坡工程进行严谨科学的可行性研究,是实现资源节约的前提。

(二)工程技术措施的思路要创新

采用任何种形式的护坡来实现资源节约,仅从传统设计思路上进行优化创新这种可能性不大,必须开拓新的思路。首先要尽量减少不可再生资源的使用量,其次是从护坡的造价与使用年限。

1、尽量减少混凝土用量,优先采用天然石材

其目的首先考虑到营造“多自然河流”,而且在资源节约上也有其合理性。混凝土预制块护坡与砌块护坡进行的比较如下:

(1)耐久性。河道堤防护坡破坏主要有脱落、塌陷、滑动、鼓胀、崩塌和剥蚀。除剥蚀外,其他破坏类型预制混凝土护坡与砌石护坡无明显差别,都可以通过日常维修解决。但通过多年的观察,两类护坡材料的耐久性不同:

天然块石:护坡工程常用的岩石有石英砂岩、片麻岩、正长岩等,抗压强度在80~500mpa,其表面致密,水与石料之间的分解、溶蚀和冲刷作用极其漫长,可见天然块石耐久性优异。

预制混凝土块:我国现阶段大量使用的预制混凝土六角块一般采用c15或c20标号,抗压强度15~20mpa,相当于1:3.5的水泥砂浆包裹碎石。在生产预制混凝土过程中,水泥硬化后的水泥石在正常情况下有较好的耐久性。但在与流动的河水、含硫酸盐、镁盐或碳酸的污水长期接触时,混凝土就会发生软水腐蚀、硫酸盐或溶解性化学腐蚀,强度下降。低于c20标号的混凝土水泥含量较少,混凝土浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水形成的毛细管子及骨料下部的水囊,容易造成混凝土内部形成孔隙,混凝土腐蚀作用加快。因此,预制混凝土护坡的耐久性不高。

(2)经济性。目前采用的预制c15混凝土六角块护坡,其铺砌定额直接费约45元/m3(不含垫层费用,包括预制12cm厚混凝土六角块、成品运输、铺砌)、实际上以45元/m3的价格是无法买到块石,如果把块石单价提高到120元/m3,其成本与混凝土六角块护坡相同。

干砌块石护坡厚度为25cm,其使用年限远大于12cm厚的混凝土块护坡,从长远来看,其经济性比混凝土护坡好。

(3)节能性。比较护坡块石(粗料石)与预制混凝土块的生产过程,可以明显看出前者耗费能源少。

预制混凝土块:块石破碎—碎石—加水泥拌合—混凝土预制块,其中水泥生产中大量耗能。块石:人工或机械加工块石(粗料石),天然块石可循环使用。而人工预制混凝土块不易做到,在重视循环经济的今天,采用天然石材更具优势。

2、提高预制混凝土构件的强度

在一些平原地区由于天然石材匮乏,运输成本过高,或城市景观建设需要,只能采用混凝土预制件来铺砌护坡。在这种情况下,可以将混凝土预制块标号提高到c25.混凝土标号的提高,可以增强混凝土密实性,使得其表面和内部具有更多封闭孔隙来阻止环境水侵入,从而保证混凝土块具有更好的抗侵蚀性,虽然增加了修建时的成本,但是使用年限的加长使护坡的年分摊成本小。

三、防洪护坡创新中应重视的几个问题

(一)从政策上支持

长期的防洪护坡工程建设,人们已习惯于建设传统护坡。对于新技术和创新成果的推广,必然会遇到这样那样的阻力。因此,必须要有一定的政策支持,才能确保新一代护坡技术的广泛使用。

(二)既重视具体设计,又重视宏观视野

护坡设计看似简单,但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案,必须要将工程师、艺术家、经济师和环境保护部门的思维溶于一体。在具体设计中应对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。

(三)重视科技创新

护坡是一种相对低技术含量的水利工程,如果大量引进采用国外产品,经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家,都江堰、灵渠、大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此,我们要重视科技创新,充分调动水利科技工作者的积极性,开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。

(四)材料的创新是关键

河道堤防护坡工程建设耗废大量的块石、混凝土预制块或其他材料,其成本占工程总费用的比例大。因此,一定要重视护坡原材料、半成品生产的技术创新,加快开采、加工、运输各环节配套升级,制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策,将护坡工程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。

生态防护工程论文范文第4篇

【关键词】生态护坡;传统钢筋混凝土护坡;低碳;节能减排;环保

Current Situation and Prospects of Development of Ecological Slope Protection

DENG Shao-yun

(Xinjiang Applica and Vocational and Technical College, Kuitun Xinjiang 833200, China)

【Abstract】The author analyzes the drawbacks of traditional slope protection works, pointed out the necessity of ecological slope protection, the importance and feasibility of further explained the meaning of ecological slope protection, concepts, types and selection principles review of the development process and the status quo of ecological slope protection. , pointed out the lack of ecological slope of the current status of research and engineering, and finally to ecological research and engineering applications slope indicates the direction of development.

【Key words】Ecological slope protection; Conventional reinforced concrete slope protection; Carbon; Energy conservation; Environmental

0 引言

边坡工程在土木工程中占据较为重要的地位,边坡工程是保护土木工程的主体工程的主要举措,边坡工程处理得好,则主体工程安然无恙,边坡工程处理不当,则会出现:山体滑坡造成泥石流、大堤沉陷、管涌、公路路面或桥梁或建筑物倒塌等一系列工程事故。故边坡必须引起高度重视,踏实处理好边坡工程,事关整个工程的安危及正常功能的发挥。

边坡的护理方法非唯一,但道路或传统钢砼护坡具有严重的缺陷性:消耗大量的资源、消耗钢材和水泥、工程浩大、工作量极大、成本很高、耐久性能差、局部修补牵涉全局、施工不便且因工程材料的生产和使用过程中严重污染环境,不能种植植物和花草,难以绿化,最终很大程度破坏原有和谐的生态环境。

故探究基于低碳理念的生态护坡方法势在必行,生态护坡也就是在这种呼声中诞生。

1 生态护坡的内涵

生态护坡是利用优良植物的自然生长将边坡岩土进行固结和团集于植物根系周围,以达到钢砼护坡相同和相应的护坡效果。其目的既要达到土木工程边坡稳定、稳固功能,又要达到恢复工程所在地域的系统生态平衡。

生态护坡方法较多,但从大类来分无外乎两种:植物护坡和植物工程措施复合护坡技术。植物护坡主要通过植被根系的力学效应和水文效应来固土、防止水土流失,在满足生态环境需要时,还可造景。植物工程措施复合护坡技术则是通过在铁丝网网间、碎石间、混凝土连锁块等间隔土中种植植物(这些植物一般要求根系发达、便于生存与繁殖),通过植物的生长和工程措施共同作用将边坡土层固定,并前期(植物没有长成之前)通过工程措施达到固土作用,后期(植物长成后)主要通过植物的根系生长固土作用将工程边坡土层牢牢箍住,并通过植物的生长将这些铁丝网、碎石、混凝土连锁块等工程物件进一步加固、稳住,使之与边坡土层混为一体,达到良好的护坡效果。

生态护坡到底采取何种,应有一定的原则,就是应该因地制宜,根据实际情况,综合考虑:工程要求、经费预算、成本效率、地质条件、生态环境等等因素后最终选定。

2 发展历程与现状

因认识到传统钢筋水泥混凝土工程护坡的弊端,20世纪30年代,植被护坡始于中欧,并迅速在欧洲得到发展,并在60年代,开始推向世界许多国家,目前,美国在该方面的成就很大,植被广泛用于陆地景观提岸和交通线路土坡的稳定。在亚洲,日本是走在前面的,20世纪50年代就开发采用外来草种的植生盘用于道路坡面,60年代开始铺草皮、栽树苗来治理荒坡,70年代开发了纤维土绿化方法并沿用到今日。近年来,绿化网防护、厚层基料喷射、植被型混凝土等已经广泛应用于边坡防护。

国外学者对根系固坡作用的力学机理研究及其数学模型的建立非常重视,他们分别采用室内外直接剪切根系与室外拉拔根系等方法研究植物根系对岩土体抗冲刷、抗侵蚀性能以及加固边坡的力学机理。Turnanina[1]研究表明,根强度与根直接成反比,须根较粗根更有利于土壤加固和抗剪,为在边坡上种植草本植物提供了理论基础;Tsuruta[2]研究指出植物垂直根系能增强土体抗剪强度;Gray[3]研究认为植物根系通过提供土体的内聚力来增强土体的抗剪强度,而对土体的内摩擦角影响不明显。Cazzuffi[4]等先后建立了土壤―根相互作用的力学平衡模型,得到土体抗剪强度的增加量与植物根面积比正比。Kazutoki Abe[5]通过观察植物根的变形与土体剪切区的变化发展,得到根系对边坡抗剪强度影响公式。

我国先人很早就利用植被对边坡和河岸进行加固和保护,但理论阐述欠缺,生态护坡理论与技术研究起步较晚。20世纪90年代伴随交通等基础建设的发展和环保意识的提高,生态护坡才逐渐得到推广,理论和应用研究才开始起步。

张俊云等[6]借鉴日本客土喷播防护技术,进行了以土壤为主要材料、硅酸盐水泥为粘结材料的喷混植生试验,并取得一定的效果;许文年[7]所开发的植被混凝土边坡绿化技术以及张季如[8-10]所开发的ZZLS绿色生态防护材料技术与喷混植生技术较为相似,从草种选择、种子处理、播种、护坡、草种发芽和幼苗生长前期养护等方面,介绍了这种技术的特点,并提出利用该技术进行边坡侵蚀防护、绿化的设计和施工方法,且对生态护坡材料的本构关系进行了研究。宋云[11]认为植被护坡作用机理是根系的存在提高土体的黏聚强度、根系与土体间的摩擦,从而提高了土体的抗剪强度,并提出了植物根系固土的理论,有浅根加筋理论和深根锚固理论。

随着时代的发展,生态护坡的涵义得到了扩充,实施过程中可能不是将植物种植于原生土壤上,而是将植物种植于适当的人工基材(用水泥、土、腐殖质和水混合而成)可以提高对边坡防护的功效,为此,周中[12]经正交试验研究发现,基材组分中的胶凝材料―水泥较为关键,取很大的作用。

生态护坡工程的实施中,关键在于植物的选择和配置,在边坡土壤上自然生长的植物中去优选优质植物是一个有效的研究方法,即植物边坡生态恢复适应性则是优选考虑的关键因素。孙乔宝[13]本着这个原则,通过植物生长试验,在云南安楚高速公路岩石边坡生态防护工程中的植物选择取得成功。

汤毅[14]认为生态护坡能充分改善生态环境,减弱岩土体风化作用、冻融作用、热效应及冲刷效应,从根本上改善边坡环境,其优势在于:植物枝叶可以降低雨水对坡面的冲击、冲刷,植物根系可以固土,提高坡面的抗冲能力;植物根系可以固土护坡,提高边坡的稳定性;有利恢复自然、保护环境、维持生态平衡,防止水土流失、净化空气,改善景观。

毛伶俐[15]对生态护坡中植物根系进行了力学分析认为,植物根系的抗拉强度随长度的增长而递减,梯度较小而相关度较弱,且与根数量成正相关关系;植物根的存在提高土层的抗剪强度从而对边坡稳定性产生很大的影响;植物根系在不同情况下对土壤抗冲刷性能明显提高。

各种生态护坡其功效如何,如何评价,这需要选择适当的评价指标及其体系、提出适当的评价方法和评价模型,沈守权[16]首先对生态护坡评价指标体系进行了分析研究,确定运用模糊综合评价方法对公路建设项目中的不同生态护坡方法的效果进行评价,并确定了一个模糊量值来衡量各种方法的优劣。

生态护坡的实现形式有多种,工艺各异,工程量不同、功效也不同,于冬梅[17]开展了高速公路边坡生态防护效果研究,研究表明应该多种工艺复合使用,针对有代表性的边坡,最好是绿化种植前期挂网喷播、普通喷播、土工格栅、草棒技术、草包技术的生态防护及景观效应较好,后期松林穴植、草棒技术、普通喷播、藤本护坡的效果较好。

边坡的坡角对生态护坡的效果影响很大,陈亿军[18]为研究分析生态岩土力学护坡及一定雨强条件下坡面的产流产沙的演化规律,试验研究表明,不同坡度的各种工况下,边坡的侵蚀产沙变化趋势基本一致。但其研究结果说当坡度为35°左右时,产沙最多,这个结果值得再度深究。

3 结论与展望

随着我国经济建设步伐的加大、基础建设的投入增大,社会的飞跃发展。水利土木市政工程的不断扩张,边坡工程规模越来越大、越来越复杂化,科学发展观的贯彻执行、生态危机的觉醒、环保意识的增强,水利土木市政等工程中边坡的护理,越来越采用生态护坡方法,而摒弃传统的钢筋混凝土护坡方法,这种基于低碳理念的生态环保绿色护坡工程的实施,不但大大地减低工程造价及成本,并延长工程使用寿命,提高工程效益和建筑物的功能,同时也增加工程建设过程中的安全度和美化工程环境景观。并从长远利益来看,将进一步改善工程所在的周围环境的微气候,修复和改良工程所在地域的生态环境。

近年来,我国因贯彻党中央的科学发展观和生态环保意识的提高,生态护坡在工程上的应用得到了较好的发展和推广,研究成果也不少,工程应用实例也越来越多。但在生态护坡领域的研究,其成果主要集中于水土保持和植物根系对土体固结力学作用方面的研究。而对于植物生长于边坡土壤上,根系、土壤及土壤中所有的生命与非生命环境系统所发生的物理、生化特性所发生的变化,及其对边坡的防护效果的影响特性和影响程度,以及生态护坡的影响因素及影响特征尚存在研究空白,需要深入开展研究,以探究清楚生态护坡的物理、生化机理,以便从理论上优化筛选用于生态护坡的植物及植物护坡基材的配置和工程实施的具体方案和施工工艺。此外,对于各种生态护坡的功效评价指标正确选择和评价指标体系的构建,以及评价模型的合理构建还值得深入研究。

【参考文献】

[1]Turnanina. Nature and extent of macropores in forest soils and their influence on subsurface water movement[J]. USDA Forest Service Research Paper NE-192.p33.

[2]Tsuruta. An evaluation of tree-root effect on slope stability by tree-root strength[J]. Jpn. For.Soc. 1969,69.

[3]TGray,Sotir. Biotechnical stabilization of steepened slopes[J]. Transportation Research Record. N1474,1995:23-29.

[4]Cazzuffi, Daniele, Waldron, Enrico. Contribution of vegetation to slope stability: An overview of experimental studies carried out on different types of plants[J]. Geotechnical Special Publication, n130-142,2005:1617-1628.

[5]Kazutoki Abe, Robert R, Ziemer. Effect of tree roots on a shear zone: modeling reinforced shear stress[J]. CAN.J.FOR.RES.VOL.21,1991.

[6]张俊云,周德培,李绍才.岩土边坡生态护坡研究简介[J].水土保持学报,2000,20(4):36-38.

[7]许文年,叶建军,王铁桥,等.南方岩质坡地生态恢复探讨[J].水土保持学报,2003,10(4):238-241.

[8]张季如,朱瑞赓,夏银飞,等.ZZLS绿色生态护坡材料的强度试验研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22(9):1533-1537.

[9]张季如,朱瑞赓,祝文化.生态护坡材料在路堑边坡侵蚀防护中的设计与应用[J].华东公路,2004(3):66-68.

[10]张季如,夏银飞,龚友丽.生态护坡材料本构关系的研究[J].武汉理工大学学报,2003,2(8):36-38.

[11]宋云.谈植物固土的边坡稳定机理[J].森林工程,2004,9(20):125-128.

[12]周中,巢万里,刘宝璨,等.岩石边坡生态种植基强度的正交试验[J].中南大学学报:自然科学版,2005,36(6):1112-1116.

[13]孙乔宝,甄小云,李文龙,等.云南安楚高速公路岩石边坡生态恢复植物适应性研究[J].公路交通科技,2005,22(8):34-36.

[14]汤毅.纤维网植被生态护坡技术研究[J].湖南交通科技,2006,32(1):60-62.

[15]毛伶俐.生态护坡中植被根系的力学分析[D].武汉理工大学,2007.

[16]沈守权.基于多级模糊综合评价的公路建设项目生态护坡评价[J].中国水运,2008(9):209-210.

[17]于冬梅.宁常、宁杭高速公路边坡生态防护及景观研究[D].南京林业大学,2009.

[18]陈亿军,孙可明,赵颖.生态护坡条件下坡角对边坡产流产沙规律影响的试验研究[D].水资源与水工程学报,2010,21(4):55-59.

生态防护工程论文范文第5篇

(1.济南城建设计研究院有限责任公司 山东 济南 250031;

2.济南城建集团有限公司 山东 济南 250031)

【摘 要】在市政道路设计中,对道路景观设计有着较高的要求,边坡生态防护也是市政道路设计中的一个发展方向,本文论述了常见的生态边坡防护形式,本文从根系力学角度入手分析了市政道路边坡生态防护设计理论基础。

关键词 市政道路;边坡;生态防护

Design of municipal road slope ecological protection

Jin Ting-jie1,Peng Ru2

(1.Jinan Urban Construction Design and Research Institute Co., Ltd Jinan Shandong 250031;

2.Jinan Urban Construction Group Co., Ltd Jinan Shandong 250031)

【Abstract】In the municipal road design, road landscape design have higher requirements, slope ecological protection is a municipal road design development, this paper discusses the common forms of ecological slope protection, this paper analyzes start from the perspective of the municipal roots mechanics road slope ecological protection design rationale.

【Key words】Municipal roads;Slope;Ecological protection

1. 城市道路边坡生态防护技术优势分析

(1)在市政道路设计中,传统的边坡防护加固技术主要是采用灰浆等进行抹面,或者采用喷浆、喷混凝土,进行浆砌片石护墙、锚喷网护坡等措施,不仅对水土保持、环境绿化和城市美观也会产生不利影响,而且随着边坡防护工程使用年限的增长,会导致岩石风化、混凝土老化、钢筋腐蚀,边坡防护结构的会不断强度降低,后期的维护成本也会随之升高,并容易由于工程结构易被架空出现滑坡事故。

(2)生态防护技术正是在基于对环境保护和城市美观的需求而出现的,边坡生态防护技术能够弥补传统防护工程护坡存在的不足,同时也能够满足人们对环境保护和良好市容的要求。边坡生态防护技术涵盖了生态工程学、工程力学、植物学、水力学等多种学科,能够有效的将活性植被材料和其他工程材料在边坡防护工程中有效的结合在一起,从而形成具有一定生态功能的护坡系统,通过小生态系统的自我支撑、自组织、与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗滑动和生态恢复,以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的。

2. 市政道路边坡生态防护设计理论基础

在市政道路边坡生态防护中主要依靠的是坡面植物的地下根系及地上茎叶对土体结构的保护作用,从其防护原理上分析主要是根系的力学效应和植被的水文效应两方面共同发挥作用,本文主要就是从生态防护当中指标的根系作用入手来分析其具有的防护优势。

2.1 无根系土与含根系土的抗剪强度试验。

市政道路边坡在正常受力状态下,受剪应力作用而发生结构失稳的现象较多,为了对边坡生态防护中边坡表层土的抗剪强度有较直观的认识,本文分别对含根系土与无根系土进行抗剪强度试验。施加荷载为50KPa、150KPa时,无根系土的抗剪强度分别为31.1KPa、42.5KPa,含根系土的抗剪强度分别为50KPa、64.8KPa,通过试验结果可以看出相比于无根系土, 含根系总体上抗剪强度得到了大大的提高了。分析其原因一方面在于根系的加入,使得土体之间的相互粘结度增加,增强了土壤的摩擦力,从而保证了土的粘结力。

2.2 含根系土壤工程性质的研究。

为了反映无根系土与含根系土在土壤工程性质方面的存在的差异性变化,在对土体进行抗剪试验的过程中,也实际分析了土样在各级荷载下与之对应的下沉量,施加荷载为50KPa、150KPa时,无根系土的沉降量分别为0.25mm、0.79mm,含根系土的抗剪强度分别为0.22mm、0.49mm,通过沉降量分析可以发现,含根系土沉降量要明显小于无根系土的沉降量,含根系土的工程性质优于无根系土。

2.3 土壤抗冲刷试验。

雨水的长期冲刷作用是导致边坡结构破坏失稳的一个重要原因,在市政道路生态边坡防护技术中,植被的根系提高边坡的抗冲刷性的关键和核心内容,也是植被护坡的根本所在。目前国内针对这方面的试验研究,许多科研院所和高等院校的专家和学者进行了大量这方面的试验工作。在一定程度上通过实验主要表明了植物根系在提高土壤抗冲刷能力起一定的作用,同时也定量分析加入植物根系后,土壤在抗冲刷能力方面的提高的程度。本文进行了抗冲刷试验,来实际分析边坡生态防护在抗冲刷作用方面的优势。当土壤中含根量为55%时,土壤流失量为76%;当土壤中含根量为61%时,土壤流失量为62%;当土壤中含根量为67%时,土壤流失量为47%。通过以上试验数据,明显可以看出,植物根系在不同情况下对土壤的抗冲刷性能都有所明显的提高。同时又表明植物根系对土壤的抗冲刷性能的提高又与边坡的坡度、土壤含根量、土质情况等诸多因素有关。

3. 市政道路边坡生态防护具体应用技术

(1)种草护坡。在市政道路边坡生态防护设计中种草防护是一种较为常见的形式,其主要适用于坡度较缓的土质边坡防护当中,选用的草种要易于成活,同时要具有发达的根系,成草之后高度不宜过高,要能够达到枝叶茂盛的状态,多采用对年生草种。可以采用人工植草和湿法喷播的方式进行植草。

(2)铺草皮防护。在边坡的坡度较陡和受冲刷较为严重的边坡位置可以进行铺草皮护坡。草皮铺砌形式有平铺、水平叠铺、垂直叠铺、斜交叠铺及网格式等。

(3)植树护坡。植树护坡要求边坡的坡度要相对缓和,主要是设置在边坡外边缘的河岸及漫滩处。植树护坡能够很好的起到加固边坡、防止和减缓水流的冲刷。同时树林能够为城市防沙、调节气候、美化路容等带来显著的效益。植树品种多选用根系发达、枝叶茂盛、生长迅速的低矮灌木为主。

(4)液压喷播植草护坡。液压喷播植草护坡,是近几十年发展起来的一种新的边坡生态防护技术,其防护过程是将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂、色素等按照提前设计好的配合比例在拌和箱内加入一定量的水之后进行拌和,使其相互混合均匀,之后通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。

(5)土工网植草护坡。土工网植草护坡是近几年在市政道路边坡防护中发展起来的,包含了边坡加固和植物防护两方面的内容,在土工网植草防护中首先采用土工网对边坡进行加固,同时能够起到部分抗冲刷作用,能够保持土壤稳定,利于草籽的发芽和生长,待植草生长以后,边坡会被草皮完全覆盖,发挥其生态防护的作用,该种边坡防护方法的有效时间长,兼顾防护和绿化作用,施工简单,利用在市政道路边坡防护设计中推广应用。

(6)蜂巢式网格植草护坡。蜂巢式网格植草护坡,是在干砌片石护坡的边坡防护技术基础之上发展而来的。通过在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖而形成蜂巢式网格,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该种生态防护技术,主要优点是其受力结构合理,并且能够有效的分散坡面雨水径流,减缓水流的速度,防止坡面冲刷,保证草皮的生长。

生态防护工程论文范文第6篇

关键词:农业生产;植物保护;现状与前景

中图分类号:S4 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170333030

我国作为一个农业大国,无论是经济作物的种植面积还是种植质量,在全球范围内都是名列前茅的。但是,在实际的生产生活中,调查发现,尽管国家已经提出了生态农业的政策,但是许多地区的农业发展依然存在病虫害严重,只治不防的问题,以下就植物保护工作的开展现状与我国从今往后如何在农业生产过程中提高对植物的保护力度进行一个综合性的论述。

1 农业生产过程中植物保护现状

1.1 传统观念制约

我国的农业生产具有悠久的历史,作为一个农业大国,农业生产力水平高,产量大,农作物适应性好,优势十分明显。但是也要看到,由于农业传统的限制,特别是一些偏远山区的农村,还在使用传统落后的生产生活方式,这些方式已经无法适应当前的生态环境保护工作,在生产过程中难免会对生态环境造成一定的破坏。而且大多数地方工作的中心都是放在如何提高作物产量上,忽视了植物保护的情况,导致一些植物患病或者遭受灾害还全然不知,等到疫情扩大甚至造成了巨大的财产损失才有所反应,已经为时过晚。

1.2 缺乏科学的理论指导

尽管当前我国的农业生产植物保护现状已经取得了一定的阶段性成果,但是从整体的角度来看依然存在许多现实的问题。究其原因,还是由于缺乏科学的理论指导,当前植物保护的现状也基本限于在经验的区间内进行保护,而对于高质量、高效率的科学植物保护却没有很好的手段与策略,这也是当前我国植物保护中较为突出的一个问题。

1.3 重视眼前利益

实际上,许多地区为了提高产量不择手段,不惜破坏生态环境的做法完全儆诩窳酥ヂ椤⒍了西瓜。如果周边的生态环境与植被类型遭到破坏,一旦遇到恶劣天气或者其他自然灾害的影响,原本可能作为农作物的保护伞的植被却早已失去了作用,结果就只能是损失惨重。从生态食物链的长远角度来看,生态中的物种越多就越稳定,植物保护工作做不好就会造成农业单一化,而单一化的农田生态环境必将不稳定,为未来甚至子孙后代的生产生活埋下了隐患。

2 农业生产过程中植物保护问题的解决措施

2.1 坚持预防为主,防治结合

在农业生产的过程中要始终坚持预防为主,防治结合的植物保护态度。将危险和风险控制在萌芽之中。传统农业靠天吃饭的农业理念,一定程度上纵容了一部分人把农业生产中的损失归结于老天爷的错误想法,蒙受损失的还是农民自己。其实,只要运用科学的预防方法,在发生小规模植物被破坏损伤的时候积极采取应对措施,按照科学的方法进行隔离或者处理工作,对植物进行药物治疗,就可以防止疫情扩大,造成进一步的财产经济损失。

2.2 加强部门领导,建立统一防治战线

在实际的农村农业生产过程中,由于缺乏科学的理论指导与沟通,即使是同一个地区,不同农户的产量都会存在很大的区别,更不用说植物的保护方面的技巧与方法了。相关部门应该加强防治队伍建设,将地方的农户联合起来,一旦发现疫情或者植物被破坏的情况,采取相应的措施,要集体应对。建立这个战线,需要农户主动配合,也需要政府相关部门给予一定帮助与支持。

2.3 借助科技手段搞好植物保护工作

随着现代科学技术的发展,农业生产无论是在种植栽培还是在生长过程中都离不开现代科技的影响,如何通过提高科学技术的应用范围,指导更多的农户科学种植,是今后需要重点应对的问题。无论是新型农药的使用,或者是一些其他的处理办法都是可行的。但是化学方法必须慎重使用,防止造成食品安全问题,避免土地板结,保证产量,取得更好的社会和经济效益。

3 总结

农业生产在国家发展中的地位是毋庸置疑的,而植物保护作为农业生产产量与质量的一个基础和保障,无论农业生产中的个人、集体或者是国家相关部门都必须高度重视,在实际生产中要加大技术和人员投入,以政策导向,提高植物保护水平,解决农民的生产困惑,最终为我国发展成为现代化农业国家奠定坚实可靠的基础。

参考文献

生态防护工程论文范文第7篇

1998年大洪水后,为满足堤防工程设计和施工的要求,我国先后颁布了《堤防工程设计规范》和《堤防工程施工规范》,这两个规范技术重点是确保堤防安全,满足防洪的需要。规范的颁布贯彻,对于指导我国的堤防工程建设起到了重大作用。但这两个规范也存在着一定的局限性,主要是对于堤防工程的环境效应和生态补偿重视不够。在修建防洪堤时,我国只注重堤防本身的安全性与经济性,而不注重或不太注重修堤对生态环境的影响分析及采取相应的安全防护措施,对修建在堤体内的建筑设施的规定也有待规范。

1生态环境保护于堤防工程中的重要性

河流作为一种重要的生态系统,其生态系统健康越来越受到重视。要求人类在开发利用水资源、建设水利工程的同时,必须维系良好生态环境系统。

随着科学进步,人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度,充分认识这种负面作用,积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿,维护水域生态系统的功能,是流域生态建设的重要任务之一。

从上世纪70年代开始,发达国家科技界和工程界针对水利工程对于河流生态系统产生的负面影响,提出了如何进行补偿的问题,在此基础上产生了河流生态恢复的理论与工程实践。如德国提出的“河流生态自然工程”,美国提出的“自然河道设计方法”,日、韩等国提出“与自然亲近的治河工程”理念。与之相对应,一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计施工规范中增加了有关河流生态建设的内容,或者颁布了专门的河流生态工程设计导则,如德国的《防洪堤》(DIN19712),该标准有一个很大的特色,就是很注重修建防洪堤对生态环境的影响分析及采取相应的安全防护措施,同时对修建在堤体内的建筑设施要求非常严格;英国的《河流恢复技术手册》;美国的《防洪墙、堤防和土石坝景观植被和管理导则》;美国陆军工程师团出版的《河流管理-河流保护和恢复的概念和方法》和《河流恢复工程的水力设计》;澳大利亚水和河流委员会出版的《河流恢复》。这些方面的经验均值得我们借鉴。

近年来,我国部分地区在进行防洪建设和河流整治工程中,已经采取了一些新技术和新材料,尝试河流的生态建设,比如采用生态型护坡技术,堤防绿化措施等。但是对很多问题的认识比较片面、模糊或高度不够,缺乏系统的理论和应用技术指导,在设计和施工中缺乏标准和依据,迫切需要有关技术规范和技术导则的支持,使河流整治工程建设更具科学性和规范化。

2现代化堤防工程

随着社会经济的不断发展,人们对水利工程建设有了新的要求,在考虑水利设施安全经济的同时,着重提出了生态景观的需求。城市现代化防洪堤工程应与生态与环境保护相结合,防洪安全的同时考虑改善城市生态环境及城市居民的休闲。有这样要求的堤防工程区别于以往的仅以防洪安全考虑的堤防工程,符合人与自然的和谐发展,称其为现代化堤防工程。

城市建设的不同方面对河道有着不同的要求。这些要求在许多方面存在着矛盾,特别是防洪与生态、景观、用地的矛盾尤为突出。随着社会经济的不断发展,人们对河道的治理提出了更高的要求,除了防洪保安之外,开始关注水域的生态系统,以及河流的自然景观。因此,治理河道不仅要满足防洪要求,还要能够满足人们对亲水和景观方面的要求。

2.1规划原则

1)堤防工程规划设计中,应进行工程经济效益和环境效益分析,权衡满足人的需求的经济效益与环境效益之间的关系,即进行工程项目经济技术及生态环境效益评估,改变现行的单一经济技术评估指标体系。

2)在进行堤防工程的规划时,应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中,按照“河流生态廊道”的范围,进行统一规划、设计和建设。

3)在进行工程勘察时,除常规的水文、地质的测量勘察外,还要补充相关范围的生态系统的调查,重点是生物群落的历史与现状调查。

2.2设计原则

1)在堤线布置时,应尽可能保留江河湖泊的自然形态,保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。

2)堤防间距的确定,应遵循宜宽则宽的原则,要处理好行洪和生态保护要求与土地开发利用之间的矛盾,河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求,还要保持一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净化功能。

3)堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外,还应结合生态保护或恢复技术要求,尽量采用当地材料和缓坡,为植被生长创造条件,保持河流的侧向联通性。

4)河流断面设计时,应按照自然河道纵、横断面的多样性变化特征,尽量避免河床的平坦化,采用非规则断面,浅滩与深潭相间。有助于增加与生物的亲和力及与自然风景相协调。

5)岸坡防护工程的设计应强调人与自然和谐的生态建设,采用与周围自然景观协调的结构形式,在满足工程安全的前提下,确保生态和景观的护岸形式多样性。在典型的岸坡防护结构中,应尽量使用具有良好反滤和垫层结构的堆石及多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构,尽可能避免使用硬质不透水材料,如混凝土、浆砌块石等,为植物生长,及鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息与繁殖创造条件。

6)在城市水域整治的景观建设中,应强调保留江河湖泊天然的美学价值,应更多注重生物栖息地建设,避免将水流置于过多的亭台楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中。水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境,现代的城市景观设计,应更多注重生物栖息地建设。水利工程还应为公众广泛参与和对儿童进行水环境保护教育创造良好条件。如水生态公园、河流小型博物馆等。

7)工程施工时,应强调施工期对生物栖息地进行保护和恢复,避开动植物发育期进行施工。对特殊区域的物种,在施工期要采取相应的辅助保护措施。采料场开挖后应进行适当处理,以满足美观和环境方面的要求,应合理设置排水、平整地形和改善有利于植被生长的条件。料场区应进行植被恢复,与周围景观相一致。

8)为降低施工环境对生态系统的冲击,保障工程效果的实现,并延长生态工程的寿命,应加强生态工程的前期养护和后期管理,包括维护、监测和评估,并积累数据和经验。

3工程实例

文安县位于河北平原中部,北与霸州市接壤,西靠雄县,南临任丘市、大城县,东接天津市静海县。全县总面积1028平方公里,其中近860平方公里土地处于海河流域的主要蓄滞洪区文安洼内,地势低洼封闭,最低地面高程仅有3.6米(大沽),历史上承受着清南地区5100多平方公里的沥水及大清河、子牙河的决口洪水。八十余年来,大清河、子牙河两河决口十五次,文安洼积水达三十七年之久。千里堤是大清河系的主要防洪屏障,担负着保卫清南地区、华北油田、天津市和津浦、京九铁路防洪安全的任务。近年来,文安县在大力加强市政工程建设的同时,坚持把发展水利工程建设,特别是把堤防工程建设与城市景观、环境建设相结合,努力提高城市防洪减灾能力,促进城市生态景观建设的发展。

目前,文安县正在筹建新防洪堤38.5公里,配套完善了河堤休闲娱乐场、生态风景带等公益项目,增强防洪堤的实用性和观赏性。该工程不仅能够减轻洪水对县城的威胁,而且扩展了市民休闲娱乐空间,成为扮靓城市的一盏明灯。

文安县城现代化堤防工程的实施具有重大意义:

1)建设新的堤防工程,加固现有堤防工程将彻底改变城镇建设受防洪堤影响而存在的封闭和畸形状态,为新城区的规划、建设提供广阔的发展空间,相应的城区排水、市政道路建设问题也将得到很好的改善。

2)堤防工程的兴建可以为本县的项目建设提供可靠的防洪安全保证,使城区防洪标准提高到百年一遇,堤防工程增加的安全区域也为兴建工业园区,搞好项目建设提供了广阔空间。

3)现代化堤防工程的建设,以人与自然和谐为核心理念,将县城防洪安全与城区生态景观环境相结合,通过详细合理的堤线、水系、园林规划,建设文安县成为一个生态优美、环境和谐的美丽城区,为生态文安建设起到示范作用。

4结论

生态防护工程论文范文第8篇

论文摘要 随着社会物质的不断丰富及精神文明的不断发展,人们对河道的开发、治理提出了更进一步的要求,除了防洪保安之外,已经开始重视水域的生态环境及生物系统,以及河流、河道的自然景观。从堤防工程建设的需要出发,针对我国目前的堤防工程建设现状,提出了建设生态堤防工程的理念。

人类文明的进步和社会经济的迅速发展,使人们逐渐意识到自然环境对人类进步及社会发展的重要性,人类社会与自然环境是相互依存、相互制约的,人类保护自然,就是保护自己,善待好自然环境,就是善待人类自身。因此,要使社会经济持续发展,建立人与自然和谐相处、同步发展的关系,既是当代人生存和发展的需要,又是人类延续和惠及子孙的大事。就单单水利行业而言,今后要坚持以人与自然协调发展为理念,并以这一理念作为指导各项水利工作,推动治水专业转变观念,符合生态发展规律。人与自然和谐相处的治水思想的贯彻执行,要求我们人类自身调整活动行为,减免对自然生态环境的不利影响。在水利工程的规划、设计、施工和管理等各个环节中,要求我们遵循有关规范和技术导则,把水生态系统的保护和恢复提高到一个新的高度,并作为一个重要的目标落到实处。

自从1998年发生的洪涝灾害以后,为满足堤防工程设计和施工的要求,我国先后颁布了《堤防工程设计规范》和《堤防工程施工规范》,这两个规范技术重点是确保堤防安全,满足防洪的需要。规范的颁布贯彻,对于指导我国的堤防工程建设起到了重大作用。但这两个规范也存在着一定的局限性,主要是对于堤防工程的环境效应和生态补偿重视不够。在修建防洪堤时,我国只注重堤防本身的安全性与经济性,而没有注重或不太注重修堤对生态环境的影响分析及采取相应的安全防护措施,对修建在堤体内的建筑设施的规定也有待规范。

1堤防工程中生态环境保护的重要性

河流作为一种重要的生态系统,其生态系统健康越来越受到重视。要求人类在开发利用水资源、建设水利工程的同时,必须维系良好生态环境系统。

随着人类文明进步,人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的角度,充分认识这种负面作用,积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿,维护水域生态系统的功能,是流域生态建设的重要任务之一。

近年来,我国部分地区在进行防洪建设和河流整治工程中,已经采取了一些新技术和新材料,尝试河流的生态建设,比如采用生态型护坡技术,堤防绿化措施等。但是对很多问题的认识比较片面、模糊或高度不够,缺乏系统的理论和应用技术指导,在设计和施工中缺乏标准和依据,迫切需要有关技术规范和技术导则的支持,使河流整治工程建设更具科学性和规范化。

2生态堤防工程

随着社会文明程度的不断发展,人们对水利工程建设有了新的要求,在考虑水利设施安全经济的同时,着重提出了生态景观的需求。城市的现代化防洪堤工程应与生态与环境保护相结合,防洪安全的同时考虑改善城市生态环境及城市居民的休闲、娱乐需求。符合这一要求的堤防工程有别于以往的仅考虑防洪安全的堤防工程,符合人与自然和谐发展的社会发展新要求,称其为生态堤防工程。

城市建设的不同方面对河道有着不同的要求。这些要求在许多方面存在着矛盾,特别是防洪与生态、景观、用地的矛盾尤为突出。社会经济的进步与发展,使人们对河道的治理提出了更高的要求,除了防洪保安之外,开始关注水域的生态系统,以及河流的自然景观。因此,治理河道不仅要满足防洪要求,还要能够满足人们对亲水和景观方面的要求。 为此,我们要在规划、设计阶段就转变思想,把生态、景观的理念融入进去。

2.1规划阶段

1)堤防工程规划设计中,应进行工程经济效益和环境效益分析,权衡满足人的需求的经济效益与环境效益之间的关系,即进行工程项目经济技术及生态环境效益评估,改变现行的单一经济技术评估指标体系。

2)在进行堤防工程的规划时,应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中,按照“河流生态廊道”的范围,进行统一规划、设计和建设。

3)在进行工程勘察时,除常规的水文、地质的测量勘察外,还要补充相关范围的生态系统的调查,重点是生物群落的历史与现状调查。

2.2设计阶段

1)在城市水域整治的景观建设中,应强调保留江河湖泊天然的美学价值,应更多注重生物栖息地建设,避免将水流置于过多的亭台楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中。水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境,现代的城市景观设计,应更多注重生物栖息地建设。水利工程还应为公众广泛参与和对儿童进行水环境保护教育创造良好条件。如水生态公园、河流小型博物馆等。

2)岸坡防护工程的设计应强调人与自然和谐的生态建设,采用与周围自然景观协调的结构形式,在满足工程安全的前提下,确保生态和景观的护岸形式多样性。在典型的岸坡防护结构中,应尽量使用具有良好反滤和垫层结构的堆石及多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构,尽可能避免使用硬质不透水材料,如混凝土、浆砌块石等,为植物生长,及鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息与繁殖创造条件。

3)堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外,还应结合生态保护或恢复技术要求,尽量采用当地材料和缓坡,为植被生长创造条件,保持河流的侧向联通性。

4)在堤线布置时,应尽可能保留江河湖泊的自然形态,保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。

5)堤防间距的确定,应遵循宜宽则宽的原则,要处理好行洪和生态保护要求与土地开发利用之间的矛盾,河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求,还要保持一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净化功能。

6)河流断面设计时,应按照自然河道纵、横断面的多样性变化特征,尽量避免河床的平坦化,采用非规则断面,浅滩与深潭相间。有助于增加与生物的亲和力及与自然风景相协调。

2.3施工阶段

1)工程施工时,应强调施工期对生物栖息地进行保护和恢复,避开动植物发育期进行施工。对特殊区域的物种,在施工期要采取相应的辅助保护措施。采料场开挖后应进行适当处理,以满足美观和环境方面的要求,应合理设置排水、平整地形和改善有利于植被生长的条件。料场区应进行植被恢复,与周围景观相一致。

2)为降低施工环境对生态系统的冲击,保障工程效果的实现,并延长生态工程的寿命,应加强生态工程的前期养护和后期管理,包括维护、监测和评估,并积累数据和经验。

4结论

现代水利的突出特征是人与自然和谐相处,保持人类的生产活动与自然规律之间的平衡与协调。应力求使每一项水利工程尽可能成为生态工程、水资源保护工程,进而实现人与自然的和谐相处。恢复和维系良好的生态系统,以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展,是水利工作的基础性目标,把水利工程建设成“生态工程”,使水利工程一方面要满足水生态环境建设与保护要求,使水利工程发挥生态效益和环境美化功能;另一方面是指水利工程要满足水资源合理配置的各项要求,充分发挥工程效益。在工程规划、建设、管理的全过程充分重视每一项水利水电工程的生态环境影响问题,才能兴利除弊,把水利工程对生态环境的不利影响降到最低程度,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。

生态防护工程论文范文第9篇

[关键词] 堤距 堤线 镇脚防冲

从近年来我国汛情规律来看,中小河流域的防洪治涝一直是我国人民面临的一项重要任务。堤防作为一种抵御洪水自然灾害的防洪工程,担负着主要责任。作为设计人员来讲 ,既要考虑到工程本身的功能体现,还要考虑到整个河道的规划以及土地的占用情况。

1、合理确定防洪标准和堤防等级

堤防防洪标准应考虑治理河段洪涝灾害特点和防护区经济社会发展需求,统筹考虑本河流治理对大江大河的防洪影响,与流域区域防洪标准相协调,与上、下游和对岸堤防防洪标准相协调。不宜提高或降低局部堤段的防洪标准。有些地方片面强调本堤段保护对象,提高治理段堤防防洪标准和堤防等级。堤防等级应与防洪标准相适应,原则上根据防洪标准及已批复的防洪规划确定,并与已批复项目及上、下游、左、右岸堤防等级相协调。有些堤防工程设计将防洪标准为30年、20 年一遇的堤防等级分别确定为4、5级,不满足现行规范要求,导致堤防顶高程、堤防断面、压实标准以及稳定安全系数等均满足不了防洪标准要求。对于堤库结合共同满足保护对象防洪标准的堤防,其等级应由保护对象的防洪标准确定,而不是由堤防防洪标准确定。这种情况下,堤防的防洪标准一般低于保护对象的防洪标准。

2、合理设置中小流域堤距

新建河堤的堤距应根据流域防洪规划分河段确定,按实际情况实际分析。上下游、左右岸应统筹兼顾,并根据社会经济发展的要求,现有水文资料系列的局限性、河道的地形、地质条件,水文泥沙特性,河床演变特点,冲淤变化规律,不同堤距的技术经济指标,综合权衡有关自然因素和社会因素后分析确定。若受山嘴、矶头或其他建筑物、构筑物等影响,排洪能力则会明显小于上、下游的窄河段,这时候就应采取展宽堤距或清除障碍的措施。

3、合理选定堤线布置方案

堤线选择和布置是堤防工程可行性研究设计阶段很重要的内容,但是许多设计单位往往不够重视。除报告本身内容论述不充分、方案比选不到位外,堤线方案主要存在随意裁弯取直、渠化河道;利用滩地缩窄行洪断面;护岸线与堤线混淆等问题。

(1)堤线布置原则上不得裁弯取直,要随弯就势,保留河道的自然形态。河道形态是千百年来自然演变的结果,不以人的意志为转移。

人为裁弯取直,需要增加较大的工程防护措施,也不符合生态环境要求。矫勇副部长在全国中小河流治理工作会议上的讲话中明确提出河道治理“严禁裁弯取直,要与周围环境及生态景观相协调”。有的工程堤线布置时,片面强调沿治导线布置也是不可取的。一些河道堤防是历史上逐渐加高培厚而成,本身就不是顺直的。在现有堤线基本合理的前提下,没有必要对现有堤防沿治导线改线布置。治导线只是一条理论线,堤线布置时应结合现有堤线、地形地质条件、防洪保护对象和移民占地等因素而定,堤线布置格局符合治导线的要求即可。

(2)堤线布置应基本沿现有堤线或岸线布置,河床狭窄段应尽可能退堤还滩,不得侵占过洪断面。现状无堤段,应根据地形条件,结合水文规划确定的堤距,经方案比选后选定堤线。有自然高地时,应尽量利用自然高地作为堤线,设计应复核自然边坡的稳定性和抗冲刷性,必要时采取防护措施。

(3)改线或新建堤线要进行科学论证,侵占滩地缩窄行洪断面或者把不必要的保护对象纳入保护范围都是不允许的。有些堤段现状堤防

基本满足防洪要求,但是出于占滩造地等各种原因考虑,将堤线往滩地上移,新建堤防进行防护,不仅增加投资,而且还增加了上游防洪压力。有些项目为了把滩地上或规划堤距内的民房、耕地纳入保护范围,而进行堤防改线或改变规划堤距,缩窄河道。堤线布置时应从工程整体出发,不要因局部利益影响整个堤线布置或增加防洪压力。

(4)护岸线与堤线混淆。一般河道常遇洪水由主河槽行洪,大洪水时滩地过洪。有的工程项目,堤线布置时把堤线移至滩地前缘,设计标准内洪水均由主河槽渲泄,滩地由行洪区变成了防洪保护区,导致堤身断面型式和结构尺寸增加较多,不仅增加投资,而且增加了防洪压力和风险。特别是山区性河流,滩地前缘应以护岸为主,不宜建造堤防。

4、 重视提防防冲的必要性,做好护坡护脚措施

4.1选好堤防填筑材料,形成稳定渗流。

一般来说,形成稳定渗流主要与堤基及堤防填筑材料的渗透系数kS有关,此外受孔隙率等条件影响 ,这些因素直接决定堤防渗流速度,依据达西定律 (V-ks*J,ks渗透系数,J水力坡降),渗透系数越大,越容易形成稳定渗流。因此,对于由砂土、砂壤土等渗透系数较大的材料构筑的堤防,较粘土、壤土构筑的堤防形成稳定渗流容易,强透水性堤基较弱透水堤基易形成稳定渗流。

4.2采用砾石混凝土或砾浆灌注

在原有护坡的块石缝隙内灌注砾石混凝土或砂浆,将块石胶结起来,连成整体,减免对护坡的破坏。当前,有的护坡垫层厚度和级配符合要求,但块石普遍偏小;有的护坡块石大小符合要求,但垫层厚度和级配不合规定,破坏了护坡。如更换块石和垫层,工程量都很大,采用上述浆砌框格加固又不能避免破坏,可考虑采用这种措施加固护坡。从而做好防冲深度、护脚措施。

5、堤防工程要与生态保护的设计理念相结合

在对城市水域景观进行建设的过程中,应该充分的考虑到和自然环境的协调性,尽量的保留天然景观的原貌,不要破坏这种自然状态。在建设的过程中,应该秉承着人与自然和谐的理念,充分的意识到自然环境的重要性,将人工建造工程和自然环境有机的结合起来,重视对于生物栖息地的建设,保持生物多样性。

在进行水利施工的过程中,要注意对当地生物的保护工作,尽量的不在生物的发育阶段进行施工,并且在施工期要对生物的栖息地采取相应的保护措施,和生物的生存状态相协调。在料场开挖之后,尽量的不影响周围的环境,要保持周围环境的协调性。对于地形要尽量保持或者恢复,保证地表植被的生长。

结语:

堤防工程在我国的工农业发展中发挥着重要的作用,中小河流域堤防在具有地质条件复杂,堤线布置长,设计要求高等特点时,设计人员要根据实际情况设置好堤距,选择好堤线,并运用相关技术做好镇脚防冲功能,在堤防工程设计中就将经济性和生态效益有机的结合起来,从而将堤防工程的生态建设发展的越来越好,为我国的经济建设作出更大的贡献。

参考文献:

[1]李锐,于文利,刘学.浅谈堤防工程施工的质量控制[J].水利科技与经济,2000(2)

生态防护工程论文范文第10篇

论文关键词:堤防工程;规范;生态建设

论文摘要:随着社会的进步,人们对生活环境的要求也在提高,水利工程建设历史上给人以"傻、大、黑、粗"的形象也随着科学的进步正在向生态水利、生态工程上发展,且很多地区已经取得了很大的成效。人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度,充分认识这种负面作用,积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿,维护水域生态系统的功能,是流域生态建设的重要任务之一。

1堤防工程生态技术必要性

随着科学进步,人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度,充分认识这种负面作用,积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿,维护水域生态系统的功能,是流域生态建设的重要任务之一。

近年来,各地在进行防洪工程建设和河流整治工程中,已经采取了一些新技术和新材料加强河流的生态建设。比如生态型护坡技术,堤防绿化措施等。但是这些技术经验还缺乏系统的总结,也迫切需要有关技术规范和技术导则的指导,使之更具科学性和规范化。

2生态化建设的建议

2.1有关防洪工程规划的原则。工程经济效益和环境效益分析方面应加强,权衡满足人的需求的经济效益与环境效益之间的关系,即进行工程项目经济技术及生态环境效益评估,改变现行的单一经济技术评估指标体系。以往的治河工程着眼于河流本身,往往忽略了河流湖泊与岸上生态系统的有机联系,忽视了河流周围的生物群落的存在,也常常忽视了整治后原有生物群落的恢复。因此,在进行防洪工程的规划时,应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中。建议按照“河流生态廊道”的范围,进行统一规划、设计和建设。在平时的设计当中除说明需进行常规的水文、地质的测量勘察外,还要补充加强相关范围的生态系统调查的要求,重点是生物群落(动物、植物)的历史与现状调查,对特定的生物群落与水体的相互依存的关系有明确的认识。

2.2堤线布置及堤型选择河流形态的多样化是生物物种多样化的前提之一,河流形态的规则化、均一化,会在不同程度上对生物多样性造成影响。因此,针对有关条款,建议补充或强调以下要点:在堤线布置原则中,补充说明应尽可能保留江河湖泊的自然形态,保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。在确定堤防间距时,遵循宜宽则宽的原则,要处理好行洪和生态保护要求与土地开发利用之间的矛盾,河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求,还要保持一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净化功能。堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外,还应结合生态保护或恢复技术要求,尽量采用当地材料和缓坡,为植被生长创造条件,保持河流的侧向联通性。

2.3河流断面设计。自然河流的纵、横断面也显示出多样性的变化,浅滩与深潭相间。因此设计规范中应提出河道尽量要做到河床的非平坦化,采用非规则断面。避免因规则断面而导致流场的均一化,增加与生物的亲和力,并有助于与自然风景相协调。与上述设计相对应,需要推广使用一些与非规则断面有关的水力学计算方法和配套的实用工具或计算机软件包。

2.4岸坡防护。在河流整治工程中,对生态系统冲击最大的因素是水陆交错带的岸坡防护结构。水陆交错带是水域中植物繁茂发育地,为动物的觅食、栖息、产卵、避难所,也是陆生、水生动植物的生活迁移区,至关重要。因此,岸坡防护工程的设计应从强调人与自然和谐的生态建设要求出发,采用与周围自然景观协调的结构形式,在满足工程安全的前提下,确保生态和景观的护岸形式多种多样。在典型的岸坡防护结构中,可尽量使用具有良好反滤和垫层结构的堆石,多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构,尽可能避免使用硬质不透水材料,如混凝土、浆砌块石等,为植物生长,及鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息与繁殖创造条件。

2.5景观建设。城市水域整治的景观建设中,可以强调注意保留江河湖泊天然的美学价值,避免将水流置于过多的亭台楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中。水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境,现代的城市景观设计,应更多注重生物栖息地建设。水利工程还应为公众广泛参与和对儿童进行水环境保护教育创造良好条件。如水生态公园等。

2.6工程施工。在工程施工中,建议强调施工期对生物栖息地进行保护和恢复,避开动植物发育期进行施工。对特殊区域的物种,在施工期要采取其它辅助保护措施,如它处养育等。取料场开挖后应进行适当处理,以满足美观和环境方面的要求,要求合理设置排水、平整地形和改善有利于植被生长的条件。料场区应进行植被恢复,与周围景观相一致。

2.7工程管理。为降低施工环境对生态系统的冲击,保障工程效果的实现,并延长生态工程的寿命,宜强调加强前期的养护和后期的管理,包括维护、监测和评估,并积累数据和经验。

生态防护工程论文范文第11篇

[关键词]生态护坡;雷诺护垫;河道护坡工程;生态意义

生态建设的防护工作已经不是一个新鲜的话题了,在近几年的发展建设中,国家无论开展何种大型的工程建设,都会将生态的保护作为重点的考虑因素,尤其是水利工程的发展与建设过程中,加强对生态的防护能够对河道边坡起到一定的防护作用。当前主要应用的技术为雷诺护垫技术,这一技术的应用有效的解决了生态环境与施工建设中长久以来产生的矛盾,并且随着我国在这方面积累了越来越多的经验,已经逐渐缩短了与西方国家的差距,在今后的水利工程建设中,更应该多加利用。

1、护坡雷诺护垫的技术原理

本文中主要应用到的技术为雷诺护垫技术,这一技术的实施对于河道边坡的保护工作来说具有十分深远的意义。该技术主要应用到的原理是采用防腐的施工工艺,同时兼顾双绞合的方式,在机器的生产下最终制成的一种防护构件,通过该防护构件的使用,能够在一定程度上起到保护的作用,为了将安全稳定的性能达到一种最佳的状态,在护垫中还会进行相应的填充,主要的填充物为石块,将其应用在天然河道的岸边,能够将使用性能达到最佳的状态。除此之外,雷诺护垫技术的优点还有很多,例如便于施工、具有较高的经济价值等,最重要的是相对于其他技术来说,该技术对于保护边坡的效果是最佳的。该施工技术所具有的技术要点主要有以下几点。其一是压载能力强,其二是不分散,具有整体性,这是在施工的过程中最为实用的一项特点,其三,还具有抗腐蚀性,众所周知,在水流长期的冲刷下,河道两边经常会受到严重的侵蚀,最终就会造成对边坡的影响,因此,采用雷诺护垫的施工技术大可不必担心腐蚀的问题。最后,该技术还具有环保的特点,能够保证我国的生态环境不受影响,在当前国家发展与建设的过程中,这一特点是最为受到相应重视的,因为生态环境的建设是国家长期发展并且做到兴旺发达的根本,应该当做重点的任务来抓,雷诺护垫技术之所以受到如此多的重视,其中最主要的一部分原因相信就是其具有十分重要的生态意义。

2、采用雷诺护垫技术进行护坡的应用案例

2.1工程概况

某工程在发展建设的工程中采用该施工技术对河堤岸进行整治,并且将工程分为两个周期进行处理,工程的主要方案是对河流的堤坝进行加固处理,同时还要兼顾着防渗的作用,在外坡的防护过程中,除了要达到相应的质量要求外,还应该重视美观性,加强对外坡的绿化工作,将该工程与周围的环境进行一定的融合,以达到成为一体的目的,也就是要进行相应配套设施的安装。同时,在该技术的应用过程中,重点考虑到周围环境的问题,采用这一技术具有实际意义。

2.2护岸工程护坡型式

护岸工程的实现,主要起到两个重要的作用,其一是加强对波浪的防御,其二是防止水流对岸坡造成严重的冲刷,在这两项前提的影响下,进行防护的主要形式有在边坡上砌筑石块、种植草皮加强边坡的防护等,通过对护岸工程的实际应用,在本工程中主要采用的防护手段为雷诺护垫技术,这一技术的应用改善了过去护坡工作中的常见问题,并且加设了由混凝土构成的脚槽,在脚槽下部的位置上,同时还采用抛石护脚的方式进一步加强对边坡的防护,各种尺寸规格应该经过严格的实地测量,以达到理想的防护效果。

2.3应用效果评价

(1)雷诺护垫施工完毕即可投入使用,避免了水泥圬工结构需要一定时期养护,结构发挥效益需延时的问题。(2)雷诺护垫作为整体性和柔软性良好的结构,较好的适应了基床土壤的局部沉降,并且通过内部的小变形可释放结构内的集中应力,不会产生结构性损伤。避免采用刚性砌体结构可能产生的不均匀沉降开裂、破坏点易迅速扩散的问题。(3)雷诺护垫是一种生态性、透水性防护,保护了当地生态的原生性,利于环境的自然平衡。而刚性封闭式护砌,会硬性阻隔水与周边地下水自然交换,切断水中微生物迁徙途径与破坏这些自然生态的敷衍生息的环境。(4)该工程采用雷诺护垫技术,较传统的浆砌石或混凝土预制块方案,经粗略估算,工程造价节省了12%~20%。

3、护坡雷诺护垫技术的生态意义

水利工程与环境的融合,越来越受到关注和重视。生态护坡是融现代水利工程学、生物科学、环境科学、生态学、美学等学科于一体的水利工程,有助于生物多样性.河流水质的改善,以及提供给人们一个见水、近水、亲水的美好环境,重现大自然的勃勃生机。因此,生态护坡是现代河流治理的发展趋势,是水利建设发展到一种相对高级形态的必然结果。雷诺护垫技术具有良好的性能,在水利护坡、水堰、丁坝、护岸、防波堤、渠道等工程中必将得到广泛的应用。其所具有的生态意义如下:(1)对于冲崩岸严重的岸坡护砌,传统刚性结构难以适应。雷诺护垫护砌具有柔性结构特征。可自适应被护砌岸坡基床土壤的局部变形;其钢丝经防腐处理.具有很好的耐久性能;施工便捷、价格较低廉;结构本身可自然生长植物,美化环境。(2)雷诺护垫技术避免使自然河流出现渠道化和非连续化的态势,不会拦截天然径流、可调节地表径流、土壤水分与河水可以交换。对于生物群落至关重要的营养物质可保持输移的连续性,随着自然水文周期的丰枯变化以及洪水漫溢,进行交换、扩散、转化、积累和释放。沿河的水生与陆生生物随之生存繁衍,能够调动自然生态因子,与环境高度亲和同。帮助和促进原生植物生长,这些植物的根系反过来又起到稳固岸坡的作用,若干年后甚至达到基本取代防护结构,成为自然平衡的主导因素。在国外,那些建成数十年、上百年的雷诺护垫护砌工程,很多已达到了这样的效果。因此,雷诺护垫技术与环境高度融合,生态效果良好,值得推广应用。

4、结语

通过对上述问题的论述,能够得出边坡加护工程在国家发展建设的过程中具有十分重要的作用,是一项基础性的工程项目。采用雷诺护垫的技术进行施工更是具有十分积极的意义,尤其是在国家大力发展生态建设的今天,该技术的作用集中体现在其带来的生态价值上,在今后的发展建设中,该技术一定会得到广泛的推广,对生态环境的保护起到相应的促进作用,使得我国的自然环境得到稳定的发展。

参考文献

[1]杨宏伟,昊吉祥.浅谈防洪工程的生态护坡[J].黑龙江科技信息,2008,(1):10―15.

生态防护工程论文范文第12篇

巢湖是部级风景名胜区,巢湖环湖防洪治理工程的建设,扰动土地、破坏植被、渣土堆放、施工噪声扬尘等都必将对其产生不利影响。《风景名胜区管理条例》规定,风景名胜区内的建设项目应当符合风景名胜区规划,并与景观相协调,不得破坏景观、污染环境、妨碍游览。在风景名胜区内进行建设活动的,建设单位、施工单位应当制定污染防治和水土保持方案,并采取有效措施,保护好周围景物、水体、林草植被、野生动物资源和地形地貌。工程建设首先取得主管部门安徽省住建厅关于同意巢湖防洪治理工程建设的批文,其次在可研和环评报告中明确提出在风景名胜区核心区禁止施工。对于影响景区其他部分的施工建设活动,通过落实报告提出的施工期环境保护措施,减小对风景名胜区影响。如采取生态型护坡,选用格宾石笼挡土墙和护坡方案;工程防浪林平台初选树种为意杨、杨树、垂柳、水杉等树木,考虑到生物多样化的需要,以及在低于设计水位时的防浪要求,在防浪林平台靠岸侧及靠湖侧设低林带,种植杞柳等耐水的湿生灌木林。对于1、2级堤防的较宽防浪林平台,靠岸侧高程较高,可以种植一些花草,利于美化环境。此外,在水深合适的湖滩,种植芦苇等其他挺水水生植物。穿堤建筑物由于在风景名胜区内,建筑物的色彩、外形、结构、布局应与当地景观协调一致。

2湿地保护

作为国家重要湿地,工程建设首先要遵守湿地保护管理规定,在湿地内禁止从事的活动绝不实施。其次由于工程建设需要占用湿地,在开工前需依法办理相关手续,并给予补偿。临时占用的湿地,期限不得超过2年;临时占用期限届满,建设单位应当对所占湿地进行生态修复。该工程建设具有环境和生态效益,防浪林台为人造湿地,堤后填塘为加固堤防,水面转置为林地,均可以保护巢湖湿地;工程施工和运行对湿地有扰动作用,其中湖区取土修建防浪林台对湿地影响最大,但是湖区取土是用作加固堤防,不用作其他目的,所取土方只是从湖区移动到堤防两侧,仍在湿地范围内。湖区取土可以起到疏浚底泥的作用,水环境得以改善。因此本工程建设虽然对湿地有不利影响,但是在采取必要避免、减缓、恢复和补偿措施的情况下,工程建设利大于弊。

3水产种质资源保护区保护

根据《水产种质资源保护区管理暂行办法》第十七条和十八条规定:在水产种质资源保护区内从事修建水利工程、疏浚航道、建闸筑坝、勘探和开采矿产资源、港口建设等工程建设的,或者在水产种质资源保护区外从事可能损害保护区功能的工程建设活动的,应当按照国家有关规定编制建设项目对水产种质资源保护区的影响专题论证报告,并将其纳入环境影响评价报告书;省级以上人民政府渔业行政主管部门应当依法参与涉及水产种质资源保护区的建设项目环境影响评价,组织专家审查建设项目对水产种质资源保护区的影响专题论证报告,并根据审查结论向建设单位和环境影响评价主管部门出具意见。因此,庐江县段和原巢湖市段工程建设内容涉及翘嘴鲌、银鱼、秀丽白虾水产种质资源保护区,应当按照国家有关规定编制建设项目对翘嘴鲌、银鱼、秀丽白虾水产种质资源保护区的影响专题论证报告,并取得渔业主管部门对该报告出具的审查意见。经咨询农业部渔业局的意见,市级水产种质资源保护区参照《水产种质资源保护区管理暂行办法》执行,需征求市级水产种质资源保护区主管部门的意见,适当简化专题论证报告。根据工程分析,湖区取土对水生生物的影响主要体现:(1)对湖底生境的破坏导致对水生生物的影响,主要是破坏了底栖动物、挺水植物及沉水植物的生境;(2)湖区取土造成局部水坏境变化导致对水生生物的影响。同时,工程施工将会对沿岸水生植物产生不利影响,影响定居性鱼类的天然产卵环境。因此,在可研和环评报告中要求,工程施工期主要安排在枯水期,减轻对鱼类产卵的影响。相关部门在各个河口设置多处人工鱼巢,减轻河口工程对定居性鱼类产卵场的影响,施工活动结束后做好生态恢复措施。此外,施工机械和人员活动可能会对施工范围内分布的野生动物产生不利影响。必须采取分段施工方式,减少工程建设对野生动物及其生境影响。

4结语

生态防护工程论文范文第13篇

关键词:边坡生态环境生态防护灌木

在公路、铁路、水利、矿山等基础设施的施工过程中,原地貌植被的破坏不可避免,弃土、弃石、开挖等会给和谐的自然环境留下大量的边坡。这些边坡有的是岩质边坡,有的是土质边坡,或陡或平。根据恢复生态学原理,在排除环境干扰的条件下,土质边坡有自我修复、恢复的能力,但这是个漫长的过程,随着环境的变化有很多不确定性,不能及时达到防护和绿化的效果。岩质边坡因缺乏植被生长的条件,更难于自我恢复[1]。鉴于此,只有借助人工才能加快其恢复过程。利用植被稳定边坡、改善生态环境在生态学上称为边坡生态防护。近10多年来,人们开发出了多种既能起到良好的边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术。它不同于以往的工程防护措施,能与传统的坡面工程防护措施共同形成边坡工程植物防护体系,以坡面长期稳定为目的,以保护当地自然植物群落结构、恢复生态系统、防止水土流失、减轻管理工作量为宗旨,主要靠植物根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互缠绕来达到加固边坡的目的。边坡生态防护可以涵养水源、减少水土流失,还可以有效地净化空气、保护生态、美化环境,具有生态效益[2]。

边坡生态防护的主体是植物,目前采用最多的是豆科、禾本科等草本植物[3],对灌木、乔木等木本植物研究较少,实践中也不太成功,但木本植物在生态防护中有自己的优势。本文通过分析草本、木本植物在边坡生态防护中的作用,着重研究灌木的应用前景。

1生态防护的理论体系

生态防护的目标之一是使植物存活并正常生长。然而长期以来,人们仅把不良自然条件下树或草坪的成活作为研究目的,并在栽培方面获得了很大成功,形成了一系列在不同条件下的施工工艺或技术,如植生带、土工网、三维网、草袋、保水剂、生根粉等[4]。现代生态防护工程则不能仅以植物存活为研究目的。大量的施工实践证明,边坡防护施工后,有的看似达到了生态防护的目的,表面上植被恢复了,水土流失也得到了一定的控制,但时间一长,由于植物之间的恶性竞争或外界环境不能满足植物生态习性的要求,致使植物生长势逐渐减弱,群落开始逆行演替,刚刚恢复植被覆盖的土地又会退化为裸地,形成水土流失现象[5]。

为发挥植物持续永久的综合生态功能,应运用生态学原理构建一个和谐有序、稳定的植物群落,这一点非常重要,其关键是护坡植物的选择。下面研究在不同的边坡上制定物种配方应遵循的原则。

1.1遵从植物生态习性,因地制宜

植物的生态习性是指植物生长对环境条件的要求,包括气候生态条件、土壤生态条件、生物生态条件等。气候生态条件(光照、湿度、温度等)影响植物的生长繁殖,决定植物能否顺利越冬、越夏;土壤生态条件(养分、肥力、结构、pH值、盐分等)与植物的生长密切相关;生物生态条件关系着植物的生长发育。如果外界环境不能满足植物的生态习性,植物生长就要受到阻碍甚至发生退化。因此,在选配植物时应综合考虑环境条件,因地制宜合理种植。

1.2保持物种多样性,建立自然群落结构

目前,学术界就物种多样性在生态系统中的作用提出了很多假设,如冗余种假设[6]、零假设、特异反应假设、铆钉假设等,对这个问题的看法还没有完全一致的认识。多数生态学家认为,物种多样性是群落稳定的一个重要尺度,物种多样性指数高的群落,物种之间往往形成比较复杂的关系,植物链或植物网更加趋于复杂,当面对来自外界环境的变化或群落内部种群的波动时,群落有一个较强的反馈系统,可以缓冲干扰。当某一物种发生病虫害时,不可能侵染所有的物种,即病虫害不易传播。植物的自然群落结构是草、灌、乔三位一体的多层次的复杂结构,物种多样性指数高,在一般的情况下抗外界干扰的能力强,即使群落中一种或几种植物受到病虫害的危害而死亡,其他的植物也会填补其留下的空白。

1.3遵从生态位原则,优化植物配置

基于物种多样性的考虑,在利用植物进行边坡防护时采用的植物种类较多,这就要求拟定一个合理的配方,因自然群落中的物种、种群不是偶然的组合,而是生态上的协调与组合[7]。绿化植物的选配除了要考虑它们的生态习性外,实际上还取决于生态位的配置,这是生态防护工作关键的一步,它直接关系到系统生态功能的发挥和景观价值的提高。因此,在选配植物时,应充分考虑植物在群落中的生态位特征,从空间、时间和资源生态位上的分异来合理选配植物种类,使所选择植物生态位尽量错开,从而避免种间的直接竞争[8]。

1.4遵从互惠共生的原理,协同植物之间的关系

在植物生长发育过程中,根系作为植物和土壤的重要界面,不仅是重要的吸收和代谢器官,而且是重要的分泌器官[9]。它一方面从生长介质中摄取养分和水分,另一方面也向生长介质中分泌离子和大量的有机物质。当一些植物的分泌物对另一些植物的生长发育有利时,他们互惠共生,相互促进生长,如皂荚与七里香在一起生长时,互相都有促进作用;当一些植物的分泌物对其他植物的生长发育不利时,就会影响其生长。群落中植物的分泌物对其他植物的生长发育有很大的影响,在选配植物种时应高度重视。

2生态防护的现状

目前,在生态防护中草坪应用比较广泛。根据草种对气候的适应性,可将草种分为冷季型草种(早熟禾属、羊茅属、黑麦草属、胡枝子属、苔草属、三叶草属、百脉根属等)、暖季型草种(狗牙根属、狼尾草属、地毯草属、钝叶草属、假俭草属、马蹄金属、画眉草属等)、过渡型草种(野牛草属、结缕草属等)。在边坡防护工程中大都选择一些根系发达、固土能力强的草种,如早熟禾、黑麦草、羊茅草、狗牙根、假俭草、钝叶草、马蹄金等[10],然后采用合理的施工技术播种,并精心呵护以保证一定的成活率。早期,种子发芽率高、出芽整齐,如黑麦草,播种7天后,发芽率可达90%以上,1个月后,原来的边坡就披上了绿装。表面上看,植被恢复了,水土流失得到了控制,生态环境得到了改善,但这种好景不长,短则一年半载,长则2~3年就会发生衰退现象。如华南地区引进的多年生黑麦草,不耐高温、不能越夏,在夏天很快就消失,不能完成世代交替[11],但麦草在初期生长非常旺盛,有竞争优势。为达到四季常青的效果,在护坡工程中还常常采取冷季型草与暖季型草混播的措施,但因暖季型草在冬天枯萎后常阻碍冷季型草的发芽、繁殖,冷季型草在夏天又阻碍暖季型草的发芽、繁殖,还是很难达到四季长青的效果。究其原因,我们认为这种生态防护工程旨在利用人工的方法加快植被恢复过程,往往违背了自然演替规律,在选配植物时,大多只考虑单个物种的生态习性,欠考虑物种间的竞争关系,忽略了物种多样性对生态系统功能的贡献。另外,草本植物在水土保持功能上也有一定的缺憾:一是根系较浅,固坡护坡效果较差;二是群落易发生衰退,二次恢复很困难;三是管理费用高;四是外来种的大量采用,对生态安全有很大风险。

3灌木在生态护坡中的作用

我国的边坡坡度一般为45°,有的甚至达到60°以上,单纯用草本植物虽然覆盖度大、美观,初期植被均匀整齐,但防护效果不太理想,而栽植乔木又会提高坡面负载,在风力作用下极易造成坡面的不稳定或坍塌。随着实践经验的提高,人们逐渐认识到灌木绿化具有的优势。灌木不仅具有良好的抗旱、保水、保土、防风沙、降尘土、抗盐碱等优点,而且生长快、耐贫瘠、对土壤环境要求不高,和草本植物相比,优势相当明显:一是灌木类木本植物根系的先端部位能向土壤母质内部延伸,在吸取其营养的同时固持风化土层,增强边坡的稳定性。二是维护管理作业量小,灌木对水、肥的需求少,适应性强。三是对小气候的改善作用明显,能缓和阳光的热辐射,使酷热的天气降温、失燥,给人以舒适的感觉。同时由于灌木的生物量比草本植物大,进行光合作用吸收的二氧化碳多,吸滞烟灰粉尘,稀释、分解、吸收和固定大气中的有毒有害物质也较多,能更好地净化空气。但单一的灌木群落也易产生表土侵蚀,对初期的水土保持不利。因此,在边坡防护过程中,植物种的选择以草本植物与灌木配合为宜,二者结合,可起到快速持久的护坡效果,有利于生态系统的正向演替。

但采用草本植物种子和灌木种子混合播种时,有时会不尽如人意,常常形成稀树草原的格局,这是因为草本植物一般发芽早、成坪快,往往扼杀刚刚发芽的灌木幼苗。所以在当今的绿化施工过程中,一般先种植生长速度快、成坪快的先锋草本植物[12],以达到快速恢复植被,控制早期水土流失的目的,然后因地制宜栽植灌木。

[参考文献]

[1]叶建军,周明涛,许文年.谈喷射护坡绿化技术[J].水土保持研究,2004,11(2).

[2]谭少华,江溢敏.高速公路边坡生态防护技术研究进展与思考[J].水土保持研究,2004,11(3).

[3]许文年,叶建军.工程边坡绿化技术初探[J].三峡大学学报(自然科学版)[J].2001,23(6):512~515.

[4]刘龙,叶慧海.高速公路路域植被恢复设计与技术施工初探[J].交通环保,2002,23(1).

[5]范庆春.公路绿化与水土保持初探[J].交通环保,2002,23(5).

[6]曹成有,朱丽辉,蒋德明,等.固沙植物群落稳定性机制的探讨[J].中国沙漠,2004,24(4).

[7]刘孔杰,刘龙,周有秀.生物多样性在路域植被恢复中的应用[J].交通环保,2002,23(4).

[8]樊江文,钟华平,杜占池,等.草地植物竞争的研究[J].草业学报,2004,13(3).

[9]郝红建,蒋新,常江,等.根分泌物在污染土壤生物修复中的应用[J].生物学杂志,2004,23(4).

[10]许文年,叶建军.岩石边坡护坡绿化技术应用研究[J].水利水电技术,2002(7):35~40.

生态防护工程论文范文第14篇

【关键词】植物防护;工程防护;生态防护系统;综合防护

1 概述

国际上对生态防护技术还没有一个确切的术语,目前一些专家将生态防护技术定义为基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理,利用活性植被材料,结合其它工程材料在边坡上构建具有生态功能的防护系统,通过生态工程自支撑、自组织与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗活动和生态恢复,以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的技术。

边坡生态防护应该是工程防护与植被防护的适当的结合。边坡防护的理念应该是以保证边坡稳定性为出发点,再考虑经济、环保及美观。即对于一般地质情况相对简单,坡度较缓且高度不大的边坡,如果单独的植被护坡可以满足维持边坡稳定的要求,则可以取代工程防护,这种情况不仅可以美化环境,并且能减少造价;如果地质情况复杂的高陡边坡,则应该采用工程防护和植被结合的方法。

2 我国山区公路边坡生态防护研究现状

我国是个多山的国家,山地、丘陵和比较崎岖的高原总面积,约占国土面积的三分之二。我国的森林覆盖率只有13.92%。同时,我国是地质灾害严重发生的国家,水土流失面积占国土面积的51%,而且山地的各种工程(公路、铁路、水利、矿山及工业民用建筑)的大规模建设会造成一系列的环境问题,其中最突出的是破坏了当地原有植被,形成大面积不同程度的边坡(或坡地),这些边坡的存在进一步增加了水土流失、滑坡、泥石流的发生强度,也造成局部小气候的恶化及生物链的破坏等生态灾害。

国内山区公路边坡生态防护研究有以下特点:(1)目前比较成熟的技术主要有:三维植被网、浆砌片石骨架植草防护、藤蔓植物护坡、土工格室植草及钢筋混凝土框架植草护坡等,对于填方边坡或较缓的中小挖方边坡实施效果良好,但对于高陡岩质或劣质土边坡的防护措施,虽然己有如锚杆框架梁、客土喷播、液压喷播及厚层基材喷射工法等技术出现,但由于山区公路地域性的差别,而引起的地质土质差别较大,笼统照搬试点成功技术大多达不到满意效果,缺乏生态防护技术适应性研究,造成资源和财力的浪费。(2)对单一防护形式研究较多,但对于防护体系的研究较少,缺少综合防护研究;同时,在生态防护的重要内容—植被恢复中,缺乏系统全面的恢复理论研究,物种选择显得很随意,没有进行基于恢复生态学理论基础上的筛选与配置,导致了绿化效果的千差万别,造成了不必要的损失与浪费。(3)在防护形式研究中,缺乏对不同防护模式对边坡稳定性影响的计算分析,大多为定性分析,缺乏数据支撑。

3 易北公路生态防护技术的应用

3.1 地形地貌

易北公路位于云南省寻甸县境内, 寻甸回族彝族自治县地处云南省东北部,本项目穿越地貌相对高差在300m以下,主要地貌类型为构造侵蚀~剥蚀、溶蚀谷地、丘陵和低山地貌,最高海拔约2264m,最低海拔约1871m。项目区地处我国东南季风与西南季风接触地带,属低纬度亚热带高原季风气候区。降水水源主要由印度洋孟加拉湾的暖湿气流提供。

3.2 边坡生态防护系统设计

3.2.1 种草护坡

种草护坡采用狗牙根。狗牙根为多年生草本植物,具有根状茎和匍匐枝,须根细而坚韧。匍匐茎平铺地面或埋入土中,长10~110cm,光滑坚硬,节处向下生根,株高10~30cm。叶片平展、披针形,长3.8~8cm,宽1~3mm,前端渐尖,边缘有细齿,叶色浓绿。穗状花序3~6枚呈指状排列于茎顶,小穗排列于穗轴一侧,有时略带紫色。种子长1.5mm,卵圆形,成熟易脱落,可自播。狗牙根性 喜温暖湿润气候,耐阴性和耐寒性较差,最适生长温度为20~32℃,在6~9℃时几乎停止生长,喜排水良好的肥沃土壤。狗牙根耐践踏,侵占能力强。狗牙根繁殖能力强,但种子不易采收,多采用分根茎法繁殖。

3.2.2 三维植被网护坡

采用狗牙根和紫藤混种。紫藤为暖带及温带植物,对气候和土壤的适应性强,较耐寒,能耐水湿及瘠薄土壤,喜光,较耐阴。以土层深厚,排水良好,向阳避风的地方栽培最适宜。主根深,侧根浅,不耐移栽。生长较快,寿命很长。缠绕能力强,它对其它植物有绞杀作用。三月现蕾,四月盛花,每轴有蝶形花20~80朵。紫藤各地均有野生或栽培,根、种子入药,性甘,微温,有小毒。树皮含贰类,花含挥发油,叶子含金雀花碱等。与狗牙根一起混播,属于灌木+草本组合,增强固土能力和生态性,坡面植被参差不齐,高低有致,有立体美感。

3.2.3 拱形骨架植草护坡

采用狗牙根和黄金菊混种。黄金菊一年生或多年生草本植物,羽状叶有细裂,花黄色,花心黄色,夏季开花。全株具香气,叶略带草香及苹果的香气。生长习性喜阳光,排水良好的沙质壤土或土质深厚,土壤中性或略碱性。作为护坡灌木与狗牙根混合作用,属于灌木+草本组合。

3.2.4 锚杆框架梁植草护坡

梁镶六棱块内培土15cm,采用爬山虎、紫藤、黄金菊混种。爬山虎属多年生大型落叶木质藤本植物,其形态与野葡萄藤相似。藤茎可长达18公尺(约60尺)。夏季开花,花小,成簇不显,黄绿色或浆果紫黑色,与叶对生。花多为两性,雌雄同株,聚伞花序常着生于两叶间的短枝上,较叶柄短。紫藤和黄金菊在坡块内按每块各三株比例混播,靠平台的一排六棱块内栽植爬山虎,每个六棱块内一株,选择蔓长1.2m的株苗。

3.2.5 碎落台及挖方边坡平台种植

碎落台:在边沟碎落台上以2.5米间距规则式栽植1株海桐球,每间隔80米分别栽植一丛紫叶李(2株)和紫薇(2株)、红继木球(2株)组合,苗木栽植后统一对土路肩和碎落台人工铺草皮。草本植物为狗牙根。

护坡乔木紫叶李是喜光也稍耐阴,抗寒,适应性强,以温暖湿润的气候环境和排水良好的砂质壤土最为有利。怕盐碱和涝洼。浅根性,萌蘖性强,对有害气体有一定的抗性。护坡灌木海桐球为亚热带树种,喜温暖湿润的海洋性气候,喜光,亦较耐荫。对土壤要求不严,粘土、沙土、偏碱性土及中性土均能适应,萌芽力强,为中性树种,在阳光下及半阴处均能良好生长。适应性强,有一定的抗旱、抗寒力,喜温暖、湿润环境。耐盐碱,对土壤的要求不严,喜肥沃、排水良好的土壤。耐修剪,萌芽力强。红继木球喜光,稍耐阴,但阴时叶色容易变绿。适应性强,耐旱。喜温暖,耐寒冷。萌芽力和发枝力强,耐修剪。耐瘠薄,但适宜在肥沃、湿润的微酸性土壤中生长。

4 结论

本文结合对易北公路的气候、地质地貌及植被情况经过调查分析,结合工程特点,在确定边坡形式的基础上,选取了不同边坡条件下的防护形式,并针对不同的防护形式进行了恢复植被物种选择与配置。

沿线应用了多种生态防护形式,包括:种草护坡、三维植被网护坡、拱形骨架植草护坡及锚杆框架梁植草护坡。沿线用了多个品种的绿化、护坡植物,有草本植物:狗牙根;乔木有紫叶李、紫薇;灌木有海桐球、红继木球、紫藤、黄金菊;藤本植物有爬山虎。对不同位置、不同的边坡采用了不同的配置:包括草+灌、乔+灌、草、灌+藤本等多种组合方式,建立了公路边坡完备的植被群落,创造了公路两侧绿化带高低错落的多层立体景观。

参考文献:

[1]方华.植被护坡现状与展望[J].水土保持研究,2004(03).

[2]席嘉宾等.高等级公路边坡绿化草的建植与管理技术.公路.1998(03).

生态防护工程论文范文第15篇

关键词:堤防工程 防洪 生态 景观

近年来,社会经济的发展日新月异,人们在不断提高生活水平的同时越来越追求更加文明和谐的人与自然相处状态。在过去的一段时间里,极端恶劣天气与各种自然灾害频频发生,环境污染、资源枯竭越来越成为社会问题的焦点,人类意识到环境问题关乎未来的生存与发展,建设人与自然和谐相处的生态环境成为人类的共识。堤防工程是人类改造自然并服务于经济社会发展的重要基建设施,具有重要的防洪减排效能,是保证人类生存环境稳定的重要设施,在此基础上实现堤防工程的生态化建设是现阶段和谐社会的必然要求,逐渐成为未来堤防工程建设的重要设计思想。

1、堤防工程简述

人类社会在发展的过程中,需要与自然环境和谐相处,人与自然界是一种友善共存的相依关系,人类社会谋求良好的可持续发展必须要在发展的同时保护好自然环境,如果破坏自然则即使在经济社会发展上取得了丰硕的成果也是不可持续的,因此构建良好的生态环境是当今时展的题中应有之义。所以,在当今时期,堤防工程是人类大规模兴建的水利工程中的一类,其对人类社会的发展具有重要的功能性作用,堤防工程应从构建生态环境的的角度加以设计施工,进而实现水利工程与自然的和谐相处。

在1998年特大洪水发生以后,国家加强了对堤防工程的管理,通过研究并实施了相关规范用以指导堤防工程的设计与施工,其中《堤防工程施工规范》与《堤防工程设计规范》作为规范中较为突出的技术标准规范,其针对堤防工程的设计与施工进行了详细的阐述,堤防工程是一种有效的挡水建筑物,主要兴建在各类水域周边。堤防工程由来已久,在近现代以前久已经是人类用以有效防范洪水侵袭的基建工程之一,至今仍在防洪排涝领域被广泛的运用,其对河流治理与防范暴雨侵袭的功能性现如今仍无可替代,因此是一种被普遍兴建的水利设施。

2、堤防工程进行生态化建设的要点

河流是大自然中常见的地貌特征,也是大自然生态系统十分重要的组成部分,河流生态环境的优劣影响着流域内良好生态环境的实现,同时也影响着人类正常的生产生活,因此在经济与社会的发展下逐渐受到人们的关注,实现河流生态健康发展是人类社会在当前所关注的主要问题之一。现如今堤防工程的设计与施工过程中,对于传统防洪排涝的功能指标必须得到保障的同时,也要兼顾好生态环境的优化与改善。

在现阶段,环境问题凸显,河流湖泊等水域对于生态环境调节与改善的作用逐渐被人类所认识到,许多触目惊心的河流污染实例对生态系统所造成的严重破坏同时也警醒了人类,这些问题主要可归类于以下两点:一是堤防工程的兴建改变了河流原有的生态环境构成,以往存在与流域两侧的植被、地貌被人工去除,而统一兴建成标准化的堤防建筑物,进而导致河流呈现出规整的状态,失去了生态的多样性,并且也导致了河流的硬质化;二是自然河流出现非连续化,在修建堤防工程的过程中不可避免的会对河流造成非连续化破坏的后果。因此,对于上述问题,必须充分考虑环保因素,对所建堤防工程是否符合生态学的理论进行深入的分析与论证,力求给出在实现功能性的同时兼顾好环保因素的方案。在另一方面,我们在设计与施工的过程中,相关人员应对保护生态环境的必要性有清醒的认识,对于构建堤防工程所导致的生态破坏可能了然于心,进而能够在设计施工时采取规避措施,改善破坏环境的情况,这是当今河流生态化建设的中心任务,也是社会发展的必然要求。

3、现代化堤防工程简述

水利工程行业在经过多年的发展与革新日趋完善,业内对水利设施兴的建设提出了许多具有时代性的新要求,在水利工程施工之时安全问题一直是重中之重,而今在确保安全的情况下,对水利设施的建设也要求更加符合环保性,实现生态化建设,使水利设施更好的融入当地自然环境,对于堤防工程在兴建的过程中,防洪排涝功能和生态营造功能必须有机的进行融合,确保必要功能实现时,应多考虑在生态构建、景观绿化上进行营造,能够为人们提供一处自然、风景优美的公共场所,为城市生态景观的打造添砖添瓦。

3.1 规划设计原则

3.1.1 堤防工程在进行规划设计的过程中,首先要对经济效益与环境效益进行研究与取舍,确保在实现经济效益的同时,充分考虑环境保护与生态构建的因素,进而形成一份堤防项目经济、环境效益研究报告,给出相应的评估。

3.1.2堤防工程在进行方案设计时,应充分考察流域内生态构成情况,在设计时将全流域的生物群落安置进行科学合理的规划,力求构建一个完整的生态环境系统,打造全流域生态链。

3.1.3 岸坡防护工程在设计过程中必须充分考虑生态环保效应,把生态的构建与人的休闲需求有机结合,充分融入周边的自然环境,在确保必要功能性之时,利用生态学与景观学的相关原理创新护岸构建形式,打造人与自然和谐共赢的绿色岸坡。

3.1.4 城市在进行水域修整的过程中,应重点利用原有江河湖泊的形态进行城市景观创建,充分考虑多种生物的宜居性,在构建时材料的选择尽量使用天然材料,减少避混凝土、砌石等人工材料的使用,利于各种生物进行栖息。使城市内水利工程设施不仅仅是实现原本功能性,更应当成为城市独特景观。

4、结论

当今对于堤防工程的要求不仅仅确保实现防洪指标,构建和谐的生态环境也尤为重要,而我国由于各方面的历史原因,大部分的堤防工程尚未实现生态化。近年来随着国家实力的增加,我国也不再片面的追求经济上高速的发展,因此越来越重视人类赖以生存的生态环境的构建,符合生态环保理念的现代化堤防工程应运而生。现代化堤防工程强调了自然生态的重要性,是未来堤防工程功能的重要组成部分,将会对人类的生态环境带来新的改善。

参考文献:

[1]李冬梅.论堤防工程与生态环境保护[J].科技与企业.2014(07)