水利工程河道生态护坡施工技术研究

生态水利工程基本原则探讨

1引言

随着社会的不断进步，人们在发展经济的同时更加注重对环境的保护。近几年国家对水利建设事业投入力度在不断加大，水利工程的建设规模和数量都在逐步增多，然而在水利工程建设过程中，对人类生存的环境和水体都造成了一定程度的损害。因此，在水利工程中加强河道生态护坡施工受到越来越多的人关注和重视，生态护坡既能实现堤岸防洪排涝的基础功能，同时又能达到绿化、美化环境的景观功能，另外利用生态护坡可以实现与周围环境生态系统的有效连接，他们之间不断发生物质交换，可实现物种之间的动态平衡，从而实现生态护坡的可持续发展目标。

2我国水利工程中河道生态护坡的主要功能意义

2.1河道生态护坡工程的防洪功能

在我国的水利工程建设中，采用生态护坡施工技术成为今后护坡的主要发展方向。随着生态护坡施工技术在水利工程项目中的逐步普及，其所发挥的功能越来越明显，其中生态护坡强大的调水防洪功能被人们一致所认可。生态护坡能够根据水域系统的不同变化实现对水文情况的适时调整，在维持水域系统的动态平衡中发挥着重要作用。护坡的首要作用就是防洪，在洪水来临的时候，护坡上丰富的植物品种强大的根系可实现对水源的涵养，从而在一定程度上降低了洪水的侵蚀及冲刷能力。当气候干旱时，植被根系中储存的水分通过植物的物种交换，将其释放到河道中，能够有效地缓解河道的水量枯竭问题。因此在进行生态护坡施工中，对植被进行选择时，要优先选用具有发达根系的植物品种，以满足河道护坡防洪抗旱的目的。

2.2河道生态护坡工程的生态功能

生态护坡与传统的护坡工程具有明显的差异，它不仅具有护坡最基础的防洪固堤功能，同时有效的维护了河道的生态系统平衡，保护了河道生态环境。生态护坡在建设时始终将保护生态环境放在首位，同时又遵循植物的自然生长规律和自然环境，维持物种之间的生态平衡系统，达到人与自然和谐的设计理念。基于此，在进行生态护坡施工中，综合考虑河道地形、地质、水资源条件及周围环境植被情况，合理选择适宜植物品种，从而达到河道护坡植物与周围植物的和谐相处，他们之间互相作用进行，取长补短，可为动物和有益微生物提供栖息场所和食物等，能实现物种之间的生态平衡，从而实现了生态护坡的物种多样性，有效降低了工程施工期间对河道环境的破坏。

2.3河道生态护坡工程的景观功能

生态护坡通常情况下采用原生材料建设，如林木种植、草皮种植等，利用植物之间的适应特性实现空间和数量上的合理配置，降低了水利工程建设期间对环境的损害。生态护坡在实际施工时，充分考虑了护坡植物品种与周围植物品种之间的平衡适应性，因此可实现对河道施工现场的水域及环境的自然景观修复目的。在选择护坡植物品种时，要充分了解当地的植物生长特性，科学选取与周边环境在外观和生长习性上相适应的植物，从而能实现两处植物景观的自然融合，给人一种和谐统一的感觉。

3我国水利工程在施工过程中对于河道生态护坡的施工技术

3.1河道生态护坡施工技术中的自然原形河道护岸施工技术

为了充分体现生态护坡的设计理念，在保证河道安全稳定的基础上，根据护坡的相关要求尽量考虑适宜河道生长的水生动、植物，充分利用自然原生植物将污染物进行新陈代谢达到对河道水源的净化。在植物品种的选择上，要根据植物的适宜生长原则及植物本身的净化特性进行合理配置，从而达到既能美化河道及周围环境，又能起到稳固堤岸，净化水体的作用。常用的种植方式有乔木灌木混搭，利用科学的方式对其进行空间上的合理布置，充分利用乔灌木易成活、易管理且稳定性强的特性，以达到最佳郁闭效果。同时利用河道植物庞大的植物根系，有效的降低了河道水土的流失，使河堤抵御洪水等灾害的能力显著增强。该技术的优点是乔灌木树种自身成活率高，寿命长，成本低，且易管理。但是在强大的洪水面前其抵抗能力明显不足。

3.2土工材料固土种植技术

土工材料固土种植技术根据所用材料及施工方式的不同分为土工材料网垫固土种植和土工单元固土种植。这两种方式充分利用了工程力学及植物学的有关特性，利用土工材料的力学特性实现对植被的加固作用，从而进一步增强植被防洪固堤的能力。土工单元固土种植主要采用高密度的化工材料通过一定的处理，将其打造成蜂窝状的结构，然后在蜂窝中填筑草皮或其他植物，从而将土工材料的工程力学和植物学有机结合起来，实现对堤岸的加固作用。土木网垫固土种植技术应用较为广泛，它是将砂土和植物种子放入高分子的化学材料制成的网垫中，这种网垫因其材料的柔韧性比较强，在结构设置上其高度和空间满足了植物的生长条件，植物的根系能穿过网孔深入泥土中健康生长，最终植物与网垫组成一个整体，不仅有效降低了洪水的冲刷作用，而且使堤岸的稳定性明显增强。

3.3植被型生态混凝土护坡技术

此生态护坡技术主要将表层土、多孔混凝土、以及保证植物生长所需的缓释肥料和保水材料组合在一起，从而增强植物生长地基的稳定性来达到护坡的目的。在实际施工中注意混凝土要选用粗骨料及适量的水泥浇筑而成，从而保证混凝土具有良好的透水性和透气性，为植物的生长创造一个有利的环境。将表层土覆盖在混凝土的表面是为了给植被的发芽提供条件，为植物初期的生长提供必要的营养成分，同时表层土能有效的降低混凝土的温度。保水材料可为植物的生长提供充足的水分，另外缓释肥料的作用就是提供植物生长必须的养料。适宜在植被型生态混凝土生长的植物品种大多数是一些生长能力强，易管理的紫羊毛、高羊茅草等品种。这些植物在生长过程中慢慢的与混凝土融在一起，可有效增强其固化水土能力，起到良好的护坡效果。

3.4厚层基材喷薄技术

该技术主要是将不同的材料按一定的比例配置成类似于土壤结构的材料，将其与缓释肥料、保护剂及植物种子进行混合，然后将其喷涂于岸坡表面。此时，已经为植物的生长创造了一个适宜其生长的环境。植物在生长过程中，附着在土工材料组成的支架防护上，待植物长成后，形成一层既有美化效果，又能对河道边坡具有较强防护效果的植被层。该防护技术主要适用于河道坡度＜1∶0.5的软岩及强酸性土质边坡等的加固防护，厚层基材喷薄技术在保护河道护坡稳定的同时，还能对自然环境的修复及环境绿化具有明显的现实作用。

3.5三维植被网护坡技术

三维植被网护坡技术充分利用了植被护坡和土工网护坡的优势，可有效解决水利工程河道护坡的防护功能，防护效果非常明显。近年来，三维植被网在水利工程生态护坡不仅提高了河道护坡整体的稳定性，而且为河道边坡中植物的生长创造了一个适宜的生存环境，同时工程成本投入低，被广泛应用于水利工程河道护坡施工中。其施工原理主要是利用土工合成材料为植物的生长搭建一个特定的生长空间和环境，在坡面上形成一个具有植物生命迹象的防护系统，利用植物在生长过程中产生的根系固土作用增强边坡的稳定性和坚固性。此技术在具体实施过程中，要充分考虑边坡地区的土壤结构、气候、雨水等自然条件，采用将土工合成材料铺设在岸坡表面,并将植物进行空间和品种之间的合理搭配的方式，让不同的植物之间形成良好的生态植被体系，利用植物生长时产生的强大根系及枝叶等的作用，来达到防风固土的作用，进而实现对坡岸的防护功能。三维植被网护坡技术在实施时，在植物品种的选择上要尽量选用生命力较强、根系庞大的植物品种，如乔木、灌木、藤、草等，然后将这些植物品种根据其外观及生长特性的不同实现空间上的科学布局，这样的植被不易退化，在生长过程中，不同的植物茎叶之间形成茂密的植被覆盖，同时强大的根系在表土层中生长延伸，能有效增强边坡抵御洪水的冲刷能力。土工网可有效降低土壤中的水分蒸发速度，从而保证了植物生长期间的水分供应。另外三维植被网在完成施工后，要加强后期的植被养护工作，确保植被的成活率能满足护坡技术的需要。

4结束语

随着人们保护生态环境意识的不断增强，在大力发展经济的同时更加注重对自然环境的保护。在水利工程建设中，传统的护坡技术虽然能实现对边坡的防护加固功能，但在实际实施过程中，对环境造成的各种不利影响已不能满足现代水利工程护坡施工的需要。因此，为了提高水利工程的质量和增强其稳定性，生态护坡施工技术逐渐成为河道护坡的主导技术。生态护坡技术在长期的实践过程中，将不断的总结经验和不足，大胆创新，结合水利工程河道的实际情况，将不断探索出更加实用、经济、科学的先进生态护坡技术。

参考文献：

[1]王新华.生态护坡建设在水利防洪工程中的应用探讨[J].科技创业家,2012(23).

[2]孙夫建.防洪工程中生态护坡的施工技术[J].黑龙江水利科技,2012(7).

作者:朱德民 单位:天津市静海区水务局河道管理所

污水处理机械设备管理与维护