生態(tài)網(wǎng)格在黃河河道整治工程中的應(yīng)用
2012-07-26 來(lái)源：作者：劉志鑒 吳仲毅 來(lái)源：中國(guó)論文網(wǎng)
1、山東黃河河道整治工程概況
山東黃河河道整治工程主要包括控導(dǎo)工程和險(xiǎn)工兩部分，現(xiàn)有堤防險(xiǎn)工、控導(dǎo)工程370余處，壩、垛、護(hù)岸約10000道，常年靠水的有3000多道。這些工程在控制河勢(shì)、疏導(dǎo)水流、防洪等方面發(fā)揮了重要作用。
山東黃河河道整治工程主要由險(xiǎn)工、控導(dǎo)及護(hù)岸工程組成，結(jié)構(gòu)形式一般由土壩體、護(hù)坡（坦石）和護(hù)根（根石）三部分組成。壩垛按護(hù)坡塊石鋪放方式分類(lèi)，可分為砌石壩、扣石壩和亂石壩三種，他們存在各自的特點(diǎn)：砌石壩為重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，壩面整齊美觀，整體性好，抗沖能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是壩坡陡，外坡為1:0.35左右，壩前沖刷坑深，穩(wěn)定性差，易發(fā)生整體滑塌的大險(xiǎn)情，依靠較大的根石斷面維護(hù)壩的安全，不經(jīng)濟(jì)，并且難于改建，搶護(hù)困難，此壩型目前僅占山東黃河全部壩岸的8%左右?？凼瘔魏蛠y石壩為山東黃河河道整治工程較常見(jiàn)的型式，扣石壩壩外坡1:1，內(nèi)坡l:0.75，亂石壩外坡1：1～1:1.5，內(nèi)坡1:0.75～1:1.25。這兩種壩岸的優(yōu)點(diǎn)是壩面坡度較緩，穩(wěn)定性好，出現(xiàn)整體滑塌的險(xiǎn)情少，壩前沖刷坑淺，基礎(chǔ)變動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)，險(xiǎn)情易于發(fā)現(xiàn)，尤其是亂石壩可以隨下蟄、隨加修，并利于加高改建。但在河勢(shì)變化較大的河段，基礎(chǔ)不穩(wěn)固，壩身易發(fā)生潰膛、塌陷，搶險(xiǎn)頻繁。
這些工程都采用傳統(tǒng)護(hù)坡型式，以石料、水泥等硬性材料為主要建材，在設(shè)計(jì)上從安全、經(jīng)濟(jì)等角度出發(fā)，主要以力學(xué)因素去考慮邊坡的穩(wěn)定，沒(méi)有考慮生物的多樣性，忽略了生態(tài)修復(fù)，對(duì)邊坡生態(tài)功能的恢復(fù)更加困難，而且外觀上是裸露的石頭，與自然環(huán)境不協(xié)調(diào)。
2、生態(tài)網(wǎng)格簡(jiǎn)介
現(xiàn)在的生態(tài)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是將抗腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度的低碳高鍍鋅鋼絲、鋁鋅合金涂層鋼絲或包覆PVC的以上同質(zhì)鋼絲使用機(jī)械編織成網(wǎng)片，再根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求由專(zhuān)用設(shè)備裁剪，加強(qiáng)，制作而成的不同規(guī)格的格網(wǎng)制品，按照設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范連接組裝，并裝入塊石等填充物，使之成為有規(guī)則形狀和一定重量的集體砌體，砌體施工完成后，網(wǎng)箱中石縫內(nèi)會(huì)通過(guò)自然力積滿(mǎn)泥土，植物可以自然長(zhǎng)出，也可人工培植，生物可于塊石空隙棲息，可謂水人和諧它使工程結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境融為一體，是工程結(jié)構(gòu)回歸自然的首選方式。
生態(tài)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有悠久的歷史，早期范例是我國(guó)的都江堰水利工程，其中傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)如“竹籠”、“羊圈”以竹木為材料，用江河中的卵石構(gòu)成完整的建筑構(gòu)件，是傳統(tǒng)意義上的生態(tài)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代的“生態(tài)網(wǎng)格”工藝科學(xué)地發(fā)展了都江堰使用的工藝，具有深厚的歷史底蘊(yùn)。
3、生態(tài)網(wǎng)格的優(yōu)勢(shì)
?。ㄒ唬┥鷳B(tài)優(yōu)勢(shì)
“生態(tài)網(wǎng)格”的結(jié)構(gòu)具有透水性及過(guò)濾功能，對(duì)周?chē)沫h(huán)境生態(tài)壽命有重要意義。若應(yīng)用到河道整治工程中，由于網(wǎng)箱的過(guò)濾作用，水流中的淤泥得以沉淀于網(wǎng)箱內(nèi)的石縫中，可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，這不但能加強(qiáng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的結(jié)合，在保護(hù)堤岸的同時(shí)恢復(fù)了生態(tài)平衡，使水體與土體間的水源得以循環(huán)，讓動(dòng)物、植物與人類(lèi)和諧共生。
?。ǘ┦┕ゐB(yǎng)護(hù)優(yōu)勢(shì)
使用格賓網(wǎng)具有施工快，當(dāng)基礎(chǔ)開(kāi)挖完成后石籠建筑物即可一次建成?？貙?dǎo)工程施時(shí)，中水中進(jìn)占完成后即可進(jìn)行生態(tài)格網(wǎng)施工，避免在河道和海灘建筑圍堰，減少排水費(fèi)用。在無(wú)水地區(qū)施工，經(jīng)過(guò)鋪網(wǎng)、填石和連接加固即可完成。由于生態(tài)格網(wǎng)網(wǎng)箱制作過(guò)程可在工廠(chǎng)完成，網(wǎng)箱安放就位，就可填筑石料，進(jìn)行施工。生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)易維護(hù)，各個(gè)網(wǎng)箱是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的立方體，當(dāng)某個(gè)立方體一旦因網(wǎng)格破壞而引起石塊松動(dòng)，甚至被水流沖走時(shí)，只是有限的、局部的。又因雙向交織的鐵絲網(wǎng)的局部損壞不易擴(kuò)展，維修十分簡(jiǎn)便。僅須把局部損壞的網(wǎng)格修鋪好重新填滿(mǎn)石料即可繼續(xù)使用。
?。ㄈ┙?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)
采用熱鍍鋅工藝制成的高鍍鋅低碳鋼絲，使用壽命可達(dá)40~50年，如果在外表加涂塑料高分子優(yōu)化樹(shù)脂膜（pvc），使用壽命可延長(zhǎng)50~70年，并且防銹，防靜電。網(wǎng)箱的長(zhǎng)壽命使工程循環(huán)建設(shè)周期延長(zhǎng)，從宏觀上節(jié)約了開(kāi)支。網(wǎng)箱的填充物在有條件的地區(qū)可以就地取材，可采用粗加工的小塊石甚至道渣或者拆下的舊砼碎塊，壩垛改建也可直接利用原有的護(hù)坡石料，只要能滿(mǎn)足抗風(fēng)化名具有高強(qiáng)度，粒徑較“格賓網(wǎng)”網(wǎng)片的網(wǎng)孔大就可以，石材要求上較亂石和扣石護(hù)坡低。“生態(tài)格網(wǎng)”結(jié)構(gòu)對(duì)地基處理要求較其他結(jié)構(gòu)低，因而在土質(zhì)、基礎(chǔ)較差的地段，可以大大節(jié)約地基處理費(fèi)用，工程施工不需購(gòu)進(jìn)大量的模板和機(jī)械設(shè)備，工程速度快，工程造價(jià)相應(yīng)較低。“生態(tài)網(wǎng)格”護(hù)坡工程的造價(jià)接近并低于漿砌塊石造價(jià)，并低于砼及漿（灌）砌塊石結(jié)構(gòu)。
4、小結(jié)
生態(tài)格網(wǎng)技術(shù)是環(huán)保經(jīng)濟(jì)下誕生的產(chǎn)物，較好地實(shí)現(xiàn)了工程結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，與傳統(tǒng)護(hù)坡結(jié)構(gòu)比較起來(lái)有其自身優(yōu)勢(shì)，因此在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為河道整治兼顧環(huán)境保護(hù)工程中的首選結(jié)構(gòu)型式。相信今后也會(huì)逐漸應(yīng)用到山東黃河河道建設(shè)中來(lái)，近幾年，黃河下游進(jìn)行了大規(guī)模的堤防工程建設(shè)，在抗御水旱災(zāi)害、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用，在今后的工程建設(shè)中應(yīng)逐漸重視生態(tài)問(wèn)題，積極探索水利工程有利于生態(tài)的工程模式，實(shí)現(xiàn)水利工程與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，保護(hù)河流的健康生命。
