刍议水库大坝背水面生态型护坡

2011-04-09佟宇明焦绍光邢志军

黑龙江水利科技 2011年1期

佟宇明，焦绍光，邢志军

(1.依兰县水土保持监督站，黑龙江依兰154800;2.密山市集贤灌区水利水保总站当壁镇分站，黑龙江密山158300;

3.密山市青年灌区水利水保总站和平分站，黑龙江密山158300)

我省的水库大坝一般为土质性坝体，需对大坝背坡(背水面)进行工程护坡。传统的护坡形式有碎石护坡、干砌块石护坡、浆砌石护坡、混凝土预制板护坡等，仅从满足大坝的安全性进行设计和施工，未考虑生态环境因素。随着我国的社会不断发展和经济水平提高，人们生态环境意识进一步增强，减少水利工程对原生态的影响，改善和治理生态环境，成为水利工程建设的重要课题。笔者根据对水库大坝生态型护坡的分析和研究，提出以下成果，供参考。

1 生态型护坡的可行性

大坝背坡生态型护坡是指在坝坡上铺设植物根系或种植植物，利用植物根系的固结和茎、叶的覆盖作用等对大坝表面防护的植物性措施。大坝背坡护坡的功能主要是防止雨水冲刷、风力侵蚀、牲畜践踏等对坝体表面的剥蚀性破坏，不承受侧向土压力和抗滑、阻裂等作用。植物浅根的加筋作用和深根的锚固作用所发挥的机械效应，可增加土壤的抗侵蚀能力和抗滑作用。根据水土保持相关监测计算，护坡植物实施后 2～3 a发挥作用，坝面表土流失量为 0.12～0.15 mm/a，属轻微流失，小于允许流失量。生态型护坡无建筑材料铺设、衬砌，可减轻坝体护坡荷载400～750 kg/m2，有利于坝体的滑动稳定。与传统护坡相比可节省工程投资30%～50%，且取材方便，技术简单，容易施工。坝坡上的草本植物和灌木的根系以侧向生长为主，主根深入坝体的深度一般在1.0 m以内，植物枯死后，根系腐烂造成的孔隙不会给坝体留下大的安全隐患。所以，大坝背坡生态型护坡是可行的。

2 生态型护坡方法

2.1 护坡设计

实施护坡前，要做出完整的护坡设计，植物部分要达到林业、草原和水土保持相关技术规范规定;建筑材料部分要达到水利工程相关技术规范规定。

2.2 护坡形式

生态型护坡可以用草、灌木单独护坡，也可以草、灌木结合。浸润线以上坝坡易采用草、灌木结合形式，提高护坡的综合防护作用;浸润线以下坝坡易采用草单独护坡，避免灌木枯死后根系在坝体内留下的空洞和孔隙减少渗径长度，影响大坝安全。坝脚要按坝体稳定要求设置固坡、反滤体、减压沟等工程措施;坝坡上要根据相关规范设置排水系统工程设施。

2.3 护坡植物

护坡植物应选择生长速度快，适应贫脊土壤、根系发达、经济价值好的草本植物或小型灌木植物。适宜护坡的草种有碱蒿草、芦苇、老芒麦、小叶樟等，护坡灌木有紫穗槐、沙棘、胡枝子、杞柳、粉枝柳、细叶蒿柳等，也可以选择用于城市绿化、美化的草种、花灌木种苗和草皮等。

2.4 种植方法

1)种草。种草可采用播种和铺设草皮两种方法。①播种草籽。平行坝顶(垂直坝坡)条播或穴播，条播行距(坡面) 0.25～0.5 m;穴播穴距为0.25～0.5 m，呈品字型分布。播种时要保证覆土厚度，适度压实，防止雨水冲刷流失草籽。②铺设草皮。保证草皮厚度，铺设时用象皮锤砸实，保证草皮在坝面上迅速扎根、成活。

2)栽种灌木。栽种灌木可以采用苗栽、插条和播种三种方法。①苗栽灌木。株行距(坡面)1.0 m×1.0 m，呈品字型栽植，要保证栽植深度，有利于植物扎根、成活。②插条栽植。株行距(坡面)0.5 m×0.5 m，呈品字型栽植，要保证插入土中深度，并踩实。③采用胡枝子护坡时，条播或穴播均可，条播行距(坡面)0.5 m;穴播穴距0.25～0.5 m，品字型分布，种子经破壳处理后于4月25日前播种，避免出苗不齐和当年生长期不足，木质化不完全而产生冻害。

3 管护

护坡植物栽种时要浇透水，保证苗、种成活，后期管理中适时浇水，保证护坡植物的正常生长。定期检查，及时清除枯死灌木，处理根系腐烂造成的孔洞。栽植后第二年，对灌木平茬，促进枝条数量快速增加。有经济效益的草和灌木，要以不影响植物的生长和萌发为限度适度收割。坡面四周可栽植5～10行株行距(坡面)0.5 m×0.5 m的沙棘，防止牲畜进入坝坡践踏和毁坏护坡植物。