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由赤膊堤稳步进步到草.树结合的浅青大堤,1、密西西比河大堤的有毒因素

来源:http://www.gz-jx-114.com 作者:乐虎国际lehu805 时间:2019-12-15 13:08

河道的堤防工程,在水流、风吹等自然力和人类活动诸多因素作用下,常被侵蚀,造成水沟浪窝水土流失,影响了工程的完整,更降低了工程的强度,对防洪极为不利。因此,对河道堤坝侵蚀因素进行探讨和研究,采取有效的防护措施,维护工程完整,是工程管理工作一项重要工作。

文摘:黄河下游堤坝工程遭受侵蚀,工程表层土质不好和裸露面积较大是其基本因素,雨滴冲击及地表径流、风吹、冻融是其诱发因素,作好工程的植被与生物防护措施是一种有效的方法。

水是生命之源,土是生存之本。水土资源是人类生存和社会发展最基本的物质基础。水土保持生态建设直接关系国家的生态安全,是我国社会经济建设的国策。 水土流失是土壤在水力、风力和重力作用下,地表土壤被剥蚀、转运和沉积的过程。它不仅在山区、丘陵地区发生,而且在平原,河网地区也能发生。崇明岛就是长江上、中游水土流失形成的河口冲积岛。长江每年从上、中游下泄近4亿t.泥沙,受动力因素和受咸潮的顶托,咸淡水楔状相交,絮凝沉积,由星星沙洲,逐步发育成拥有1222km2的东海瀛洲——中国第三大岛。 水土保持是一门综合性的自然科学。它采用工程措施、生物措施防止水土流失,对保护和合理利用水土资源、改变自然面貌、减少灾害、发展生产、建设绿色海塘与良好的生态环境有着十分重要的意义。 1 土质大堤的水土保持状况 崇明人民历来以水为命以堤为障。在长期治水保土的斗争中摸索了一整套围滩筑堤保持水土的方法和经验。崇明岛土质大堤的建设,由纯土质大堤逐步提高到土石结合(土质大堤,块石护坡),土、石,、砼结合;由工程措施逐步提高到工程与生物措施相结合,由赤膊堤逐步提高到草.树结合的绿色大堤。 环岛四周滩涂,近几年来每年种青万亩以上,且己形成种青——促淤——围垦——种青的绿色良性循环,保持全岛4万亩的芦苇面积。芦苇构成了崇明海塘防风消浪的第一道防线,被人们称为绿色屏障。根据“迎水消浪,”的指导思想,在堤顶上种植赖草、马斑草,外坡种植芦竹,内坡植树绿化。其效果是,在堤顶上削弱了雨滴直接冲击堤顶表土,减少了雨水的冲击力,疏散了表面径流,减少堤顶水土的流失,形成了绿色地毯,既防风,又增添了摩擦力,便利了雨天防汛车辆行驶。如今团结沙东大堤、新村东大堤堤顶上的绿色草皮,完好如初,深受群众欢迎。同时又减轻了堤管员因雨后回填修复堤顶的劳力负担。 外坡的芦竹,系多年生植物,耐水湿、耐盐碱、根系发达、生长快,为土质大堤外坡的稳定不流失起到消浪护堤的先锋作用。 内坡植树绿化,一般都是种植速生,针叶树种,既考虑护堤保土,又考虑抗凤稳定,经济受益快的特点,目前全县164km的大堤绿化林带已列入国家沿海防护林带,是崇明海塘的绿色长城,是以堤养堤活的储蓄所。综观全岛土质大堤,对水土保持的管理还是卓有成效的,然而从局部来看,堤身因受暴雨、台风等恶劣环境影响造成重力侵蚀时有发生。如东旺沙新围大堤,2000年受派比尔台风侵袭,受损坍塌就达500m。堤顶因受雨淋、风蚀而造成面蚀,尤其北沿大堤较为突出。 护坡,因坡比太陡,树木、植被覆盖率低而造成沟蚀的现象也为数不少。我们对南八效2800m达标建设堤段进行实地调查,内坡有大小不等雨淋沟230条,其中流失土方在5m3以上有3条,并已侵蚀至砼路面之内0.5m,构成了倒堪洞,流失土方在3m3以上有95条,流失土方1.0m3以上的有132条。 2 营造绿色海塘,加强生态建设的设想

1、河道堤坝的侵蚀因素

黄河下游堤坝工程,在水流、风吹等自然力和人类活动诸多因素作用下,常被侵蚀,造成土方流失,影响了工程的完整,更降低了工程的强度,对防洪极为不利。因此,对黄河堤坝侵蚀因素进行探讨和研究,采取有效的防护措施,维护工程完整,是工程管理工作一项重要工作。

河道:大堤的设计边坡大都为1:2.5或1:3。土的侵蚀大都发生在堤顶和坡上,据分析研究,工程表层土质不好和裸露面积大,是土壤遭受侵蚀的重要因素,雨滴冲击和地表径流以及风吹、冻融等是工程表土不稳固的诱发因素。引起工程坡面侵蚀和土壤流失,这常是多种因素互相作用的结果。

1、黄河堤坝的侵蚀因素

1.1 坡度:河坝的边坡稳定与否,在于土体内部所受的剪切力是否超过了它的抗剪强度,如大于抗剪强度,则引起土体滑落。其原因:一是剪切力的增加,二是土体本身抗剪切强度的降低。在内部因素不变的条件下,如果坡面越陡,雨水的径流速度越大,坡面越长,聚积的径流就越大,土壤越易被侵蚀。

黄河下游堤坝,不同于自然状态下的倾斜坡面:大堤的设计边坡为1:2.5或1:3.土的侵蚀大都发生在堤顶和坡上,据分析研究,工程表层土质不好和裸露面积大,是土壤遭受侵蚀的重要因素,雨滴冲击和地表径流以及风吹、冻融等是工程表土不稳固的诱发因素。引起工程坡面侵蚀和土壤流失,这常是多种因素互相作用的结果。

1.2 土壤:湖西河道大堤多为沙壤土,表面没有用粘结力较大的粘土包边盖顶,因而容易遭受侵蚀;草皮生长较差、表土裸露大,另外,随着时间的推移,风化及植物生长腐植质增多的情况下,土的性质也会发生变化,团粒间的粘聚力就衰减,耐蚀性能就越发降低。

坡度:黄河堤坝的边坡稳定,在于土体内部所受的剪强力是否超过了它的抗剪强度,如大于抗剪强度,则引起土体滑落。其原因:一是剪强力的增加,二是土体本身抗剪强度的降低。在内部因素不变的条件下,如果坡面越陡,雨水的径流速度越大,坡面越长,聚积的径流就越大,土壤越易侵蚀。

1.3 气候:湖西地区地处北温带,属季风气候,冬天寒冷,土壤在冬季冻胀,春季融化,周期冻融条件下,极易引起重力侵蚀和土壤流失。大堤坡向不同,土壤侵蚀量也有差异,朝阳面冬季土壤结冰层薄、化冻早、草皮返青快,生长季节光照充足,长势旺盛,覆盖坡面密集,土壤侵蚀量少。相反,背阳坡面冬季土壤结冰厚、春季化冻晚、草皮返青慢,生长季节光照不够充足,长势不如朝阳面,覆盖率低,春季风蚀、夏季降雨侵蚀均较严重。

土壤:黄河下游大堤多为沙壤土,表面用粘结力较大的粘土包边盖顶,垂直厚度一般在0.20-0.30m.包边盖顶质量较好的堤段,防护工程的草皮生长旺盛、表土裸露少、就不易遭受侵蚀;反之,包边盖顶所用土质沙性较大、草皮生长较差、表土裸露大、就容易遭受侵蚀;另外,随着时间的推移,包边盖顶的粘土在日晒、风化及植物生长腐殖质增多的情况下,土的性质也会发生变化,团粒间的粘聚力就衰减,耐蚀性能就降低。

1.4 降雨与植被:当雨水直接降到表层土时,雨滴的力量起着打压、填充及飞溅的作用,而打压是把表层土搅乱,径流则把土壤带走,成为表土流失的主要方式。草皮具有覆盖、缓冲水滴冲击,根据酸质土壤团粒的功能,草皮覆盖率较高的坡面,具有较大的保水能力,起着涵养水源、阻滞地表径流、防止水土流失的主要作用。有关实验证实,在雨水打压受到阻碍的区域,其泥土流失量只有裸露地的1/100-1/200。

气候:山东黄河地处北温带,属季风气候。黄河走向为西南-东北,河口段的上游段寒冷,土壤在冬季冻胀,春季融化,周期冻融条件下,极易引起重力侵蚀和土壤流失。大堤坡向不同,土壤侵蚀量也有差异,朝阳面冬季土壤结冰层薄、化冻早、草皮返青快,生长季节光照充足,长势旺盛,覆盖坡面密集,土壤侵蚀量少。相反,背阳坡面冬季土壤结冰厚、春季化冻晚、草皮返青慢,生长季节光照不够充足,长势不如朝阳面,覆盖率低,春季风蚀、夏季降雨侵蚀均较严重。

1.5 风:河道大堤高于周围地面,表土遭风蚀严重。风是仅次于降雨导致土壤流失的诱发因素,特别是冬春季节,土壤干旱,含水量较低,加上草类枯萎,据观测,在3m/s的风速,散离的表土会全部被吹离。表土的运动方式:一是沿表面滑动,二是跳跃运动,三是浮游运动。若堤肩两侧各有0.5-1.0m的宽带草皮,每年可滞留约5-10Lm厚的或更多的表土,可见生物防护对稳定土壤不被侵蚀起着良好的作用。

降雨与植被:当雨水直接降到表层土时,雨滴的力量起着打压、填充及飞溅的作用,而打压是把表层土搅乱,径流则把土壤带走,成为表土流失的主要方式。草皮现有覆盖、缓冲水滴冲击,根据酸质土壤团粘的功能,草皮覆盖率较高的坡面,具有很大的保水能力,起着涵养水源、阻滞地表径流、防止水土流失的主要作用。有关实验证实,在雨水打压受到阻碍的区域,其泥土流失量只有裸露地的1/100-1/200 .

1.6 防蚀措施:保护表土的办法,概括起来可分为工程处理法和生物保护法。生物保护法中植草防护工程是最广泛的一种,草皮在工程表面覆盖率高的,土壤遭受侵蚀的可能性就大大减少。

乐虎国际lehu805,风:黄河大堤高于周围地面,表土遭风蚀严重。风是仅次于降雨导致土壤流失的诱发因素,特别是冬春季节,土壤干旱,含水量较低,加上草类枯萎,据观测,在3m/s的风速,散离的表土会全部被吹离。表土的运动方式:一是沿表面滑动,二是跳跃运动,三是浮游运动。若堤肩两侧各有0.5-1.0m的宽带草皮,每年可滞留约5-10Lm厚的或更多的表土,可见生物防护对稳定土壤不被侵蚀起着良好的作用。

2、河道堤防工程的生物防护

防蚀措施:保护表土的办法,概括起来可分为工程处理法和生物保护法。生物保护法中植草防护工程是最广泛的一种,草皮在工程表面覆盖率高的,土壤遭受侵蚀的可能性就大大减少。

河道堤防应用生物防护,有着悠久的历史,从宋朝开始就有在堤外植树,防浪固堤的记载,到了明代刘天和总结堤岸植柳经验,制订了植柳方法,即:卧柳、低柳、偏柳、浮柳、慢柳、高柳。根据临河防浪“背河取材”的原则,植树植草、绿化堤防,取得了很大的成绩。特别是黄河大堤在这方面,更是提供了成功的经验。

2、黄河下游堤坝工程的生物防护

多年来,就黄河的情况看堤防以种植葛巴草为主、铁板芽等其它草类配合,固土防冲作用显著。但是,由于不能适时复新,原有草皮自然老化、退化,牛、羊破坏等致使草皮覆盖率大大降低。有些地段,高杆杂草丛生,生物防护作用减小,加之排水设施不够完善,每年的雨季出现水沟浪窝较多,工程遭受破坏严重,严重影响工程的完整和抗洪能力,增加了工程维修费用。有无草皮防护工程,其土方流失量差异很大。从实际情况来看,凡草皮覆盖率较高、生长旺盛的堤段,较少出现水土流失。而一些无草皮覆盖或覆盖率低、草皮生长差的地段,集中降雨时往往会有大量水土流失,形成较大的水沟浪窝。

黄河下游堤坝应用生物防护,有着悠久的历史,从宋朝开始就有在堤外植树防浪固堤的记载,到了明代刘天和总结堤岸植柳经验,制订了植柳方法,即:卧柳、低柳、偏柳、浮柳、慢柳、高柳。人民治黄以来,根据临河防浪“背河取材”的原则,植树植草、绿化堤防,取得了很大的成绩。

生物防护不仅有较好的经济效益、生态效益和社会效益,而且大大改变了工程面积,绿化、美化了工程,改善了环境,改善了小气候,为当地城乡居民提供了游览休息的良好的活动场所。如东明的黄河公园就是这样。

多年来,山东黄河堤防以种植葛巴草为主,铁板芽等其它草类配合,固土防冲作用显著。但是,由于不能适时复新,原有草皮自然老化、退化,牛、羊破坏等致使草皮及覆盖率大大降低,有些地段,高杆杂草丛生,生物防护作用减小,加之排水设施不够完善,每年的雨季出现水沟浪窝较多,工程遭受破坏严重,严重影响工程的完整和抗洪能力,增加了工程拨款和维修费用。有无草皮防护工程,其土方流失量差异很大。从实际情况来看,凡草皮覆盖率较高、生长旺盛的堤段,很少出现水土流失。而一些无草皮覆盖或覆盖率低、草皮生长差的地段,集中降雨时往往会有大量水土流失,形成较大的水沟浪窝。自1990年山东局开展“引种、培育防护工程优良草种的试验研究”工作以来,取得了较大的成果,针对黄河下游防洪工程对防护草种的基本要求,引种了“马尼拉、本特尔、地毯草”等8个外来草种,培育了“铁板芽、羊胡子草”等多种草种,为堤防的生物防护创造了条件。

在湖西地区,河道堤防的防护,也多是采取生物防护的方法,一般都是乔灌结合,灌木丛中再种草。这里所指的灌木,主要是簸箕柳、紫穗槐等条编所需的原料,因此,经济效益相当好,当然对工程的防护效果也是不错的。在太长的堤防上,都采取工程措施,是不经济的,在管理组织健全的情况下,切实搞好生物防护,对保障堤防完整,提高抗洪能力,是完全必要和可行的。

生物防护不仅有较好的经济效益、生态效益和社会效益,而且大大改变了工程面积,绿化、美化了工程,改善了环境,改善了气候,为当地城乡居民提供了游览休息的良好的活动场所。

3、搞好生物防护,确保防洪工程安全完整

防洪工程坡面草皮,对防止雨水冲沟、风浪淘刷、水土流失、维护工程完整、保持工程抗洪强度,发挥着重要作用。

3.1 继续搞好草皮的更新复壮工作

利用春季、雨季的大好时机,进行外植、更植,巩固扩大成果。

3.2根据不同河段、气候、土壤条件、坡面等不同情况,因地制宜植草

在堤防坡面上,除对原有的葛巴草进行了更新复壮外,大力扩种铁板芽、羊胡子草,在堤肩上种植了马尼拉草,涵闸及险工、控导工程,结合绿化美化,宜种植地毯草、马尼拉、铁板芽草。

3.3 加强管理,及时清除高杆杂草

对高杆杂草、芦苇、次生林、低矮树丛生的段落,人工清除费工费时,且每年需要反复清除才能满足要求的地段,需用灭草剂清除。

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