左光耀
摘 要: 探討和研究河道堤防侵蝕問題,積極對有效的防護措施進行使用保證工程的完整性,這是工程建設(shè)管理當(dāng)中所必須做的一項重要性工作。作者結(jié)合魯西南平原河道情況,主要根據(jù)針對相關(guān)河道堤防險情的經(jīng)驗,對河道堤防侵蝕進行了非常詳細(xì)的分析與探討,并據(jù)此提出了相關(guān)的生物防護措施,為相關(guān)工作人員提供參考。
關(guān)鍵詞: 河道堤防;侵蝕因素;生物防護
【中圖分類號】TV143 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733(2020)02-0047-01
1 河道堤壩的侵蝕因素
河道堤防的設(shè)計邊坡大都為2.5或1:3。土的侵蝕大都發(fā)生在堤頂和坡上,據(jù)分析研究,工程表層土質(zhì)不好和裸露面積大,是土壤遭受侵蝕的重要因素,雨滴沖擊和地表徑流以及風(fēng)吹、凍融等是工程表土不穩(wěn)固的誘發(fā)因素。引起工程坡面侵蝕和土壤流失,這常是多種因素互相作用的結(jié)果。
(1)坡度:河壩的邊坡穩(wěn)定與否,在于土體內(nèi)部所受切力是否超過了它的抗剪強度,如大于抗剪強度,則引起土體滑落。其原因:一是剪切力的增加,二是土體本身抗剪切強度降低。在內(nèi)部因素不變的條件下,如果坡面越陡,雨水的徑流速度越大,坡面越長,聚積的徑流就越大,土壤越易被侵蝕。
(2)土壤:魯西南屬于平原地區(qū),平原河道大堤多為沙壤土,表面沒有用結(jié)力較大的粘土包邊蓋頂,因而容易遭受侵蝕;草皮生長較差、表土裸露大,另外隨著時間的推移,風(fēng)化及植物生長腐植質(zhì)增多情況下,土的性質(zhì)也會發(fā)生變化,團粒間的粘聚力衰減,耐蝕性能就越發(fā)降低。
(3)氣候:魯西南地區(qū)地處北溫帶屬季風(fēng)氣候,天氣寒冷,土壤在冬季凍脹,春季融化,周期凍融條件下,極易引起重力侵蝕和流失。
(4)降雨與植被:當(dāng)水直接降到表層土?xí)r,雨滴的力量起著打壓、填充及飛濺的作用,而打壓是把表層土攪亂,徑流則把土壤帶走,成為表土流失的主要方式。草皮具有覆蓋、緩沖水滴沖擊,根據(jù)酸質(zhì)土壤團粒功能,草皮覆蓋率較高的坡面,具有較大的保水能力,起著涵養(yǎng)水源,阻滯地表徑流、防止水土流失的主要作用。有關(guān)實驗證實,在雨水打壓受到阻礙的區(qū)域,其泥土流失量只有裸露地的1/100-1/200。
(5)風(fēng):河道大堤高于周圍地面,表土遭風(fēng)蝕嚴(yán)重。風(fēng)是僅次于降雨導(dǎo)致土壤流失的誘發(fā)因素,特別是冬春季節(jié),土壤干旱,含水量較低,加上草類枯萎,據(jù)觀測,在3m/s的風(fēng)速,散離的表土?xí)勘淮惦x。表土的運動方式:一是沿表面滑動,二是跳躍運動,三是浮游運動。若堤肩兩側(cè)各有0.5-1.0m的寬帶草皮,每年可滯留約5-10Lm厚的或更多的表土,可見生物防護對穩(wěn)定土壤不被侵蝕起著良好的作用。
(6)防蝕措施:保護表土的辦法,概括起來可分為工程處理法和生物保護法。生物保護法中植物防護是最廣泛的一種,草皮在工程表面覆蓋率高的,土壤遭受侵蝕的可能性就大大減少。
2 河道堤防工程的生物防護
生物防護不僅有較好的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益,而且大大改變了工程面積,綠化、美化了工程,改善了環(huán)境,改善了小氣候,為當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)居民提供了游覽休息的良好的活動場所。如菏澤的東魚河北支、東明生態(tài)公園、牡丹區(qū)的七里河濕地等。
3 生物防護分析及措施
菏澤東魚河、東魚河北支及萬福河堤防是防御洪水保護沿河農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要屏障。生物防護既能保護堤防工程的安全,又能在抗洪搶險時就近提供木材用料。是工程管理的重要組成部分。堤防生物防護工程困難較大,但通過多年的實踐,成效顯著,取得了一些值得研究探討和推廣的經(jīng)驗。
3.1 東魚河堤防生物防護現(xiàn)狀
3.1.1 堤防植樹綠化
本著“臨河防浪、背河取材”的原則,在臨、背河堤肩和柳蔭地內(nèi),開展了植樹造林工作。東魚河護堤地多植柳樹,形成喬灌結(jié)合、內(nèi)高外低的階梯形防浪林;背河護堤地栽植楊樹。
3.1.2 堤防植草
堤防植草能有效防止水土流失,背河堤肩、堤坡以自然草為主,堤防植草極大的改善了防沖條件。
3.2 生物防護的優(yōu)越性
從歷次洪水偎堤情況看,樹草齊全的堤防,洪水回落后,只留下輕微沖刷痕跡,沒有行洪走流的堤防護堤地平均淤高1.2m,草皮淤深0.2~0.3m。樹草不齊全的堤段易出險,或造成坍塌、土方走失等險情。實踐經(jīng)驗證明,利用樹草防護,不僅可以防風(fēng)。主要是削弱波浪對堤身的破壞和起到促淤作用,削除避免洪水順堤行洪時對灘岸及堤防的沖擊和淘刷,也為防洪取材提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。堤防綠化具有廣泛的生態(tài)效益,在一定范圍內(nèi),能防止水土流失,凈化空氣、綠化、美化環(huán)境等。因此,東魚河堤防生物防洪措施將發(fā)揮出顯著的防洪效益和生態(tài)環(huán)境效益。
3.3 生物防護工程存在的問題
(1)堤防植樹綠化規(guī)劃與堤防加固工程規(guī)劃不協(xié)調(diào)。有些堤防柳蔭地防浪林種植完成不久,就又開始進行大堤加固等丁程,致使許多樹株提前更新或清除,造成人力、財力浪費。
(2)種植只求數(shù)量,忽視成活率和存有率,任務(wù)觀點嚴(yán)重,由此導(dǎo)致樹苗栽上,任務(wù)完成,活不活聽天由命。再者,人們把植樹看作是綠化和木材材料來源,沒把生物防護提到更高的深度度來認(rèn)識。
(3)盲目性種植,科學(xué)管理力度不足,在技術(shù)上缺乏專業(yè)人才,效益低。
(4)自然老化,更新?lián)Q代速度慢。
3.4 生物防護工程對策
(1)按照“臨河防浪,背河取材,喬灌結(jié)合,綜合效益”的原則,實行生物工程防護。
(2)引進優(yōu)良品種,改變常規(guī)種植方法。提高種植成活率的關(guān)鍵是雨季栽植,種植繁殖發(fā)育快,草密葉茂,且耐旱、耐凍、耐踏壓等特點的草種,固結(jié)表土作用強,防水土流失、防風(fēng)浪效果好。
(3)對防洪工程生物防護,國家和地方要加大投資力度,制定相應(yīng)政策和法規(guī)。實行嚴(yán)格的獎罰責(zé)任制,對承包者實行法律公證合同,獎罰分明,責(zé)任分清,做到既重種植、又重管理。
(4)配備專業(yè)人才。采取科學(xué)的種植方法,培養(yǎng)技術(shù)人員,種植、管理、受益緊密結(jié)合,促進生物防護工程發(fā)展。
(5)加大對沿堤防村莊生物防護工程的宣傳力度。利用宣傳教育和法律手段堅決制止亂砍、亂伐等毀林現(xiàn)象的發(fā)生。
在湖西地區(qū),河道堤防的防護,多采取生物防護的方法,生物防護既有較好的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益,又大大改變了工程面積,綠化、美化了工程,改善了環(huán)境,改善了氣候,保障了堤防完整,提高了抗洪能力。
參考文獻
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