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生态护坡概况

             生态护坡概况

生态护坡

生态护坡,是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行支护,形成由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术。生态护坡作为岩土工程与环境工程相结合的产物,它兼顾了防护与环境两方面的功效,是一种很有效的护坡、固坡手段。

生态护坡的发展

近年来,随着大规模的交通、水利、农业、城镇化工程建设和山体开采,形成了大量需要恢复植被和防护的岩土边坡。传统的边坡工程加固措施,大多采用砌石挡墙及喷混泥土等护坡结构,仅仅只起到了一个保护水土流失的作用,不管怎么做,就灰白色那么一片,对景观没有什么帮助,更谈不上对生态环境有保护作用,相反的只会破坏生态环境的和谐。随着人们环境意识及经济实力的增强,生态护坡技术逐渐应用到工程建设中。目前随着我国生态文明建设的进行,在交通道路边坡、水利河湖护堤、生态环境修复、现代绿色农业生态灌渠以及海绵城市建设等工程中正积极采用生态护坡技术。

生态护坡技术

生态护坡技术应该是既满足护坡功能,又有利于恢复边坡系统生态平衡的系统工程。生态护坡技术可以分为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(深根锚固和浅根加筋)和水文效应(降低孔压、消弱溅蚀和控制径流)来固土、防止水土流失,在满足生态环境需要的同时,还可以进行景观造景。植物工程复合护坡技术有铁丝网与碎石复合种植基、土木材料固土种植基、三维植被网、水泥生态种植基、蜂巢约束系统等形式。吉林布尔伊通河生态河道示范工程中,蜂巢约束系统生态护坡技术的应用使坡岸抗剪强度明显增加,坡岸稳定性增强,河水水质经过护坡植物的净化得到较好的改善,沿水流方向,总氮(TN)从2.95降至1.08mg/L,NH4- N从2.64降至1.02mg/L,同时河岸生境得到改善,生物多样性增加,生态稳定性增强

生态护坡的功能

(1)护坡功能: 植被的深根有锚固作用、浅根有加筋作用;

(2)防止水土流失: 能降低坡体孔隙水压力、截留降雨、削弱溅蚀、控制土粒流失;

(3)改善环境功能:植被能恢复被破坏的生态环境,降低噪音,减少光污染,保障行车安全,促进有机污染物的降解,净化空气,调节小气候。

生态护坡类型

(1)人工种草护坡   (2)客土植生混凝土护坡  (3)三维植被网护坡

(4)生态袋护坡    (5)三维空心砼护坡  

(6)蜂巢约束系统护坡   (7)石笼格宾网护坡

生态护坡设计原则

一、水力稳定性原则

护坡的设计首先应满足岸坡稳定的要求。岸坡的不稳定性因素主要有:① 由于岸坡面逐步冲刷引起的不稳定;② 由于表层土滑动破坏引起的不稳定;③ 由于深层滑动引起的不稳定。因此,应对影响岸坡稳定的水力参数和土工技术参数进行研究,从而实现对护坡的水力稳定性设计。

二、生态原则

生态护坡设计应与生态过程相协调,尽量使其对环境的破坏影响达到最小。这种协调意味着设计应以尊重物种多样性,减少对资源的剥夺,保持营养和水循环,维持植物生境和动物栖息地的质量,有助于改善人居环境及生态系统的健康为总体原则。主要包含以下三个方面:

(一)当地原则。

设计应因地制宜,在对当地自然环境充分了解的基础上,进行与当地自然环境相和谐的设计。包括:1、尊重传统文化和乡土知识;2、适应场所自然过程,设计时要将这些带有场所特征的自然因素考虑进去,从而维护场所的健康;3、根据当地实际情况,尽量使用当地材料、植物和建材,使生态护坡与当地自然条件相和谐。

(二)保护与节约自然资源原则。

对于自然生态系统的物流和能流,生态设计强调的解决之道有4条:1、保护不可再生资源,不是万不得已,不得使用;2、尽可能减少能源、土地、水、生物资源的使用,提高使用效率;3、利用原有材料,包括植被、土壤、砖石等服务于新的功能,可以大大节约资源和能源的耗费;4、尽量让护坡处于良性循环中,从而使资源可以再生。

(三) 回归自然原则。

自然生态系统为维持人类生存和满足其需要提供各种条件和过程,这就是所谓的生态系统的服务。着重体现在:1、 自然界没有废物,每一个健康生态系统,都有完善的食物链和营养级,所以生态设计应使系统处于健康状态;2、边缘效应,在两个或多个不同的生态系统边缘带,有更活跃的能流和物流,具有丰富的物种和更高的生产力,也是生物群落最丰富、生态效益最高的地段,河道岸坡作为水体生态与陆地生态之间的边缘带,在设计时应充分考虑其边缘效应;3、生物多样性,保持有效数量的动植物种群,保护各种类型及多种演替阶段的生态系统,尊重各种生态过程及自然的干扰,包括自然火灾过程、旱雨季的交替规律以及洪水的季节性泛滥。