中小河流岸坡生态防护成套技术

任务来源：

技术领域：水环境与水生态

技术来源：在国家自然科学基金“天然土体渐进变形控制理论与数值分析方法研究（50409009）”“天然岸坡土体的渐进变形分析及生态加固理论（50679044）”“降雨入渗作用下滑坡灾害预测预报模式研究（51009097）”，以及水利部公益性行业科研专项经费项目“西部中小河流及其岸坡生态防治成套技术研究（201301022）”、江苏省水利科技项目“生态防护工程应用技术研究（2012009）”等多项科研项目的支持下，经过近10年的跨学科和多家单位、多部门协调研究凝练而形成的水利先进实用技术。通过上述项目研究，深入揭示了西部地区特殊土岸坡失稳破坏机制，建立了中小河流河岸劣化、水土流失与泥石流致灾过程的计算分析方法，构建了西部地区中小河流域滑坡泥石流综合防治技术；研发了中小河流岸坡新型护岸技术，并通过工程应用，提出了相应的设计方法及施工质量验收与评定方法，在此基础上综合形成了中小河流岸坡生态防护成套技术。

技术原理

传统岸坡防护设计着重于强调岸坡稳定性，一般采用刚性护岸的结构型式，在保持岸坡稳定性、防治水土流失以及保证防洪安全等方面起到一定作用。但因刚性防护结构较少考岸坡与射流生态之间的关系，一定程度上人为干扰了自然环境，对景观环境和生态产生不良影响，造成水体与陆地环境恶化和生态破坏。要解决中小河流岸坡劣化、水土流失和水生态系统环境恶化等重大问题，迫切需要研究出取代传统的“硬质”“非生态型”岸坡防护的“活性”“生态型”的复合岸坡生态防护理论和技术，以及集流域内生态恢复与河道岸坡生态防护于一体的综合防治技术，解决水土保持及水环境改良等生态环境建设难题，给予整个河流生态系统健康与可持续性的生命活力。该先进实用技术以中小河流域劣化岸坡生态防护建设作为目标，系统集成石笼网装生态袋和废旧轮胎联合的生态护岸、空心砌块生态护面的加筋土轻质护岸、岸坡水土流失石笼拱生态柔性拦挡坝、废旧轮胎及植生带覆盖层防护边坡变形的自适应护坡技术等岸坡生态防护新技术，形成中小河流岸坡生态防治成套技术。

技术特色

（1）土质岸坡变形破坏机理研究土工模型试验新技术。
（2）土质岸坡冲刷破坏机理研究大比尺模型试验新技术。
（3）严寒地区岸坡冻融变形新型监测技术。
（4）基于变形自适应原理的特殊土岸坡生态柔性防护技术。
（5）基于以柔克刚理念的泥石流生态柔性防治新技术。

技术指标

经新疆自治区水利科技主管部门主持鉴定，该实用技术具有以下主要技术指标：
（1）准确模拟复杂受力条件下土石岸坡变形破坏过程的新型模型试验装置。
（2）提出了特殊土岸坡冲刷破坏大比尺模型试验新技术，实现了岸坡线面体冲刷破坏全过程的实时动态连续精细监测，测量精度≤2mm。
（3）严寒地区岸坡与渠道冻融变形与受力的新型测量装置及方法，测量精度±0.1%FS。
（4）构建了特殊土岸坡渐进变形解析理论与生态加固分析方法。
（5）提出了中小河流流域泥石流起动与致灾过程的计算分析方法。
（6）一体化的岸坡变形自适应生态防护体系，形成了岸坡生态柔性防护新技术。
（7）提出了以柔克刚的泥石流柔性拱生态防治理念，建立了中小河流域泥石流生态柔性防护技术。
（8）提出了中小河流岸坡生态防护设计及施工质量验收与评定方法。
（9）适合于干旱半干旱区的中小河流流域及其岸坡生态柔性防护成套技术。

应用范围及前景

适用于特殊土岸坡（膨胀土、季节性冻土、碎石土、盐渍土等）生态防护，适用于中小河流域及其岸坡水土流失的治理，也适用于城市景观河道岸坡、城市老河道改造及河道两岸土地开发利用受限的生态治理工程。

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沙海飞

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南京水利科学研究院、新疆水利水电科学研究院、四川大学

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