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水利工程论文生态把水利带进城摘要为遵循健康、安全、活力、发展的城市生态可持续发展的基本理念。即城市生态系统的健康是可持续发展的必要条件和重要衡量标准生态安全是指人类生产生活和健康不受生态破坏影响的保障程度,其中潜在的生态安全格局十分关键健康、安全的生态城市是充满活力的,提高活力水平是城市生态可持续发展的目标发展即城市生态可持续发展。关键词河湖生态理念护岸净化目标一、当前城市河湖概况自20世纪80年代以来,随着城市化程度不断提高,各大城市城区河湖长期没有得到系统治理,导致河道过窄、淤积严重、防洪标准低、水生态环境急剧恶化等一系列问题,不少河湖都已处于不健康或亚健康状态,严重影响城市景观。也成为广大市民的一块心病。二、河湖整治的必要性为遵循健康、安全、活力、发展的城市生态可持续发展的基本理念。即城市生态系统的健康是可持续发展的必要条件和重要衡量标准生态安全是指人类生产生活和健康不受生态破坏影响的保障程度,其中潜在的生态安全格局十分关键健康、安全的生态城市是充满活力的,提高活力水平是城市生态可持续发展的目标发展即城市生态可持续发展。河湖整治有其必要性1)防洪排涝要求年年暴雨洪水的危害,现状河道护岸护砌不完整,河道淤积,部分河道被侵占现象严重,影响了汛期排涝通畅,遇高潮暴雨时,极易积涝成灾。2)水质环境日趋恶化随着经济的快速发展,工业区不断扩大,污水未经处理直接排入附近河道,使河湖水质日趋恶化。3)居民生活的要求河道穿过居民区,居民生活水平的日益提高对生活环境提出了更高的要求,脏、乱、差的河道现状已远远不能满足居民对环境的要求,让居民生活在碧水绿茵的环境下已是目前各地政府逐渐重视的问题。为体现人与自然和谐共处的治水理念,河湖应充分体现山水城市和江南水乡的文化特点,与文明城市建设有机结合,为现代化城市生活创造轻松、舒适的环境,为市民和游客提供旅游观光、休闲健身的好场所。我们迫切需要实施水利进城的亲水战略,逐步提高城市生态系统健康水平,构建市域生态安全空间格局,激发城市生态系统活力,培育城市强劲的可持续发展能力。三、河湖护岸形式的选用根据华南、华东各城市及西方国家河道护岸成功案例,这里对一些河湖护岸形式有如下详叙。从护岸护坡形式来讲,有直立式、斜坡式及复式等河道护岸形式。前者又叫挡墙护岸,后两者也称开敞式护岸。首先讲讲直立式护岸。挡墙形式有历史悠久的干砌石和浆砌石重力式挡墙、混凝土成形的扶壁式及悬臂式挡墙、有日本用竹木制成的笼式挡墙、西方国家现在盛行的蜂巢挡墙等。各种形式的挡墙主要优缺点如下结构生态效应透水性柔韧性抗冲刷稳定性抗拉施工造价浆砌石墙一般差差一般一般差一般较低干砌石墙好一般差差差最差方便最低混凝土墙差最差最差好一般较好复杂高蜂巢挡墙好好好一般好好简单一般从以上表格不难看出,造价最高的数混凝土挡墙,由于需配筋架模而使施工相对复杂,透水性及柔韧性最差,特别是地基不均匀沉降几乎是它的致命弱点。但它依靠墙身的重量及底板以上填土的重量来维持其平衡,使其自身厚度小,自重轻,从而达到高度大的优势。特别是抵抗冲刷能力墙,使用寿命也相对要长。成本最低的该是干砌石墙,但其性能差些。综合性能最好的要数蜂巢挡墙了,全名叫作蜂巢格网挡墙,它源于欧洲的环保科技水土保持技术,作为一种新工艺、新技术、新材料已经开始广泛的应用各种建设项目上。直立式护岸在八、九十年代应用较为广泛,选用它进行河道护岸,有以下几方面优势一是防洪防潮、控制河势、减少水土流失。由于暴雨、洪水来势凶猛,对河床及两岸冲刷特为严重,河道容易受到潮起潮落、流水走势、河道形状等因素的影响,造成河势不稳定。特别是在暴雨洪水期间,经常会引起内河河道排水不畅、水位雍高、退水缓慢,加大沿岸地区防汛排水压力,影响市民安全。直立式护岸是防洪防潮的有利屏障,可以有效控制河势,减免对河岸冲刷破坏,避免造成水土流失,减少河道淤积。二是减少工程占地与房屋拆迁,保护河道净宽。采用直立式护岸改造河道,两岸占地相对较少,减少拆迁,增加土地使用面积,从而降低占地拆迁成本,另一方面,它又能有效的保护河道宽度,制约违章建筑侵占。其次说说斜坡式护岸。其形式有天然护岸及护垫护岸,护垫护岸又分刚性结构护岸、半刚性结构护岸、柔性结构护岸。各种护岸形式的主要性能如下表所示结构生态效应透水性柔韧性抗冲刷稳定性抗拉施工造价天然护坡好好最差最差简单最低刚性护垫差差最差好一般一般一般较高半刚性护垫较差一般差一般一般一般复杂一般柔性护垫较好好好好好好一般一般有表可知,天然护坡造价最低,一般有乱石护坡及粘土护坡,但其抗冲刷能力差,水土流失量大,乱石护坡容易滑移。为提高其抗冲能力,现在广泛应用土工织物、三维植被网进行护坡,表面再进行适当绿化,以达到城市景观和绿化生态相互协调。刚性及半刚性护垫护坡有混凝土层面护坡、混凝土预制品护坡及砼框架护坡,但其抵抗地基土不均匀沉降能力差,局部容易塌陷,造成整体破坏,透水性差,生态效应差,回收利用率低。蜂巢护垫与蜂巢挡墙类似。斜坡式护岸在现代都市中之所以应用越来越广,有其良好的特点一是遵循健康、安全、活力、发展的城市生态可持续发展的基本理念。不改变原河道走向,蜿蜒曲折,局部布置迭水结构,加强景观视觉效果,努力营造自然的生态水环境。在护垫上覆土,种香根草、白三叶、高羊茅、日本结缕草等草种,基本可以保证四季常绿。护岸呈自然的曲线形,保持了天然的形态,减少了人工雕琢的痕迹。为防止水边泥沙在植物未扎根前流失,覆盖一层薄型土工织物,加强护坡稳定和抗冲能力。另外在水边设置天然石块,形成富于变化的自然水边形态。二是能有效的改善水质,为水生物提供良好的栖息场所。满足周边亲水、近水的要求。改变原来河道狭窄、荒草萋萋的旧貌,河水经过沙石河床及两岸植被的过滤净化,能有效的改善水质,成为市民休闲观光的好去处。美化、绿化、亮化之后,使久居闹市的人们圆多年来与水亲密接触的梦想。但斜坡式护岸因要满足过流,而相对河面宽度加大,加之两岸放坡,故占地面积大。对于城市的部分繁华地带难以接受,而直立式护岸最大的缺点就是河岸河床材料的硬质化,影响河道的自然生态,与城市景观和绿化生态不协调。于是就产生了复式断面。所谓复式断面,就是将直立式护岸和斜坡式护岸有效结合,布置成二级亲水平台,局部地段进行台阶式护岸,增强其亲水性。沿岸进行立体绿化,局部地段扩大绿化范围,增加景观节点。在两岸亲水平台以上斜坡种植草皮,即保护河岸不受冲刷,又绿化河道,保护生态,滨水行人道两侧种植香樟、垂柳、小叶榕、大椰王等江南特色花木,适当布置休息平台、花架花廊,从而达到排涝防洪、绿化、景观、休闲、旅游等多功能为一体的复合生态系统。四、蜂巢挡墙与蜂巢护垫蜂巢挡墙与蜂巢护垫是由六边型机编网线编织而成的蜂巢格网,内填石头的结构。两者在其性质上是一样的,区别就在于两者作用不同而导致两者的结构尺寸规格不同,蜂巢挡墙较厚,蜂巢护垫薄而宽。蜂巢格网采用的钢丝由锤炼过且经过热镀锌的软钢制成,由机器编成双绞、六边网型结构,其质量标准应符合BS443,BS1052标准的有关规定。蜂巢格网内填充了适当尺寸的毛石或刚从采石场所得的粗石。石块大小以不溜出网目为准,以1.5~2.0倍的网目为最佳。蜂巢格网防护工程技术具有以下特点一是采用防锈、防腐蚀性能较好的热镀锌钢丝,经涂塑后能有效提高钢丝的使用寿命达70年以上,满足了防护工程设计要求。二是根据工程施工要求制作成网箱网垫半成品,按现场条件组装施工,灌装填充料操作简便,受气候影响小,适用于机械化施工。三是该型式充分发挥了其透水性好的优势,实现水与土体的自然交换,有利于植被生长,为保护和改善水质,绿化、美化环境创造条件,是一种较理想的生态防护工程型式。四是蜂巢格网结构整体性、柔韧性和稳定性好,在软基上实施蜂巢格网防护工程,可以发挥该技术的整体结构的优势,既节省了地基处理的费用,又保证了工程的安全、可靠。五是蜂巢格网结构抗冲刷能力强,破浪作用好,适用于风浪较大的河、湖堤及海堤的防护工程。因此它对于水道、运河、或是山区森林公路、铁路以致于都市地区是否能对保护做有效的改善,设计者在结构或材料上的选择,常优先采用实用性较广的蜂巢格网。如美国阿拉巴马州之乡村俱乐部河岸保护,加拿大魁北克省圣劳伦河旁公园的河岸保护,ValleDAosfa位于意大利Fontainemore郡Theikky附近蜂巢挡墙稳定斜坡范例等,国内的三峡库区滑坡治理、苏州东太湖固堤工程、苏州市水利局西塘河引水工程等,均应用了该技术,从而实现工程建筑与生态环境有机结合、人与自然和谐发展。五、河湖水质的净化前面说到不少河湖水生态环境都已处于不健康或亚健康状态。从目前城市河湖流域的情况来分析,很多河湖的水质远远达不到国家地表水IV类水质标准。生活污水、农业污水、工业污水等污染源的排放量呈逐年上升的趋势,对城市危机越来越大。对于污染严重的河湖,我们必须采取有效的工程措施才能治根治本1)纳潮、引水、蓄水冲污。对于有一定的纳潮能力的江河,利用潮水涨落自然净化污水,对改善水质有一定的作用。对于内河、内湖,利用引入干流上大江河流水及在上游蓄水,周期性的对下游河道大流量的放水,这一措施对河道底泥将起到冲刷作用,提高河湖自我净化的功能,进一步改善水质。2)雨污分流,污水集中处理排放。对于污染严重的河道,结合城区改造,铺设雨污分流管网系统,将污水集中到污水处理厂,经处理达标后再排入各大江河。彻底解决城市河湖水质污染问题。六、河湖整治后的生态效应生态是城市的未来,水利进城的目标,着力打造城市亲水平台,清澈水质,结合两岸江南山水城市特点的绿化景观建设,提高城市品位、美化人居环境,步入可持续发展轨道。河湖将变成碧水潺潺,环境幽雅秀美的江南水乡。届时城乡发展的空间布局合理,基础设施完善,环境整洁优美,生活安全舒适,物质、能量、信息高效利用,经济发展、社会进步、生态保护三者保持高度和谐,形成人与自然互惠共生的复合生态系统。参考文献广州城市生态可持续发展规划,2003.04堤防工程设计规范(GB5028698),中国计划出版社,1998.10城市防洪工程设计规范(CJJ5092),中国计划出版社,1999.10支挡结构设计手册(第二版),中国建筑工业出版社,2004.06边坡工程理论与实践最新发展,中国水利水电出版社,1999.12河渠护岸工程方案选择及设计导则,中国水利水电出版社,2000.01
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奋斗不息上传于2013-12-12

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