水利工程河道生态护坡施工应用分析

水利工程河道生态护坡施工应用分析

王腾

  重庆陆洋工程设计有限公司 重庆401120

摘要：水利工程施工过程中需考虑生态性与安全性，修筑河道生态护坡优势在于增加地表植被覆盖面积、减少水土流失、促进地表水循环、防洪抗洪，也能够完善河流生态系统、保护生态多样性。河道生态护坡还能够提高生态环境的修复能力，促进河道交通的发展，促进人与自然的和谐相处。

关键词：水利工程；河道生态护坡施工；应用

1生态护坡研究应用中存在的主要问题

1.1缺乏因地制宜的生态材料

在生态护坡工程施工中，合理使用材料是非常重要的，这对后续工程的可行性、耐久性和稳定性有着不可忽视的影响。目前，许多工程仍采用砂浆骨架护坡和框架梁生态护坡，以达到美观的目的。这些工程实施后，植被成活率较低，造价高，经济性不强，耗费大量人力物力，在护坡工程施工中不可避免地采用合成材料，对水质和生态环境造成一定影响。为了最大限度地减少影响，护坡材料技术亟待提高。我国的护坡技术大多是直接从国外引进的，没有考虑是否符合我国工程实际应用情况，存在着造价高、护坡效果不明显等问题。我国应坚持科技创新的原则，探索适合我国国情的新型护坡材料。在工程应用中，应尽量选用当地天然材料或具有生态效益的工程材料，尽量减少合成材料的使用，避免工程施工对环境的二次污染。在植物植被的选择上，有些项目为了与发达国家接轨，利用了太多的外来植被，没有选择性地利用当地的草本植物，对本地植物重视不够，可能造成物种入侵，威胁生物多样性等生态问题。

1.2缺乏提供水生生物栖息地

目前对于护坡的研究主要是放在坡面上，较少涉及到坡脚的生态性研究，仅有少数工程形式会在长期处于浸水状态的坡脚设置适合水生动物生活的区域，如多孔结构护坡，与水生生物之间有良好的相关性。因其特殊的孔隙结构使得其会天然形成鱼道、鱼巢，可以提供给水生生物栖息、繁殖的场所。植被的根、茎能够为鱼类的产卵、幼鱼的生长提供空间，对保护生物多样性有一定的积极作用。其他的构筑形式并没有过多的考虑到水生生物栖息地的问题，水生生物是生态系统中不可或缺的一个部分，探讨生态护坡与水生生物之间的链接关系对其生态性的研究具有指导意义。

2河道生态护坡施工技术

2.1选择植被覆盖类型

为了更好地实现河道生态环境保护，提高河道生态护坡防洪、防水土流失的加固能力，充分了解周边植物类型与土壤酸碱度、凝聚力后，结合所在地区的降水类型、降水量与降水条件，选择合适的植被品种。即选择适合周边环境或生长适应能力强的乔木、杉木、灌木、草皮等品种，既能保证植被存活率与成长质量，有效增加绿色植被覆盖面积，又能利用庞大的枝叶与根系增强土壤吸水与储水的能力，减少水土流失，减少洪灾的发生概率，实现护坡植被与周边植被的整体生长与规划。采用整体性规划理念，加强对河流护坡建设的整体性美感建设，吸取湖泊周边环境建设经验。在土壤状况较差、水土流失严重的地区，以及坡度较小的岩基坡面、风化岩及硬质土砂地、道路边坡、矿山、库区以及贫瘠土地，减少工程施工防护与建设，增加植被覆盖与自然景观，采用根茎较大、枝叶浓密、生命力旺盛的植物如杨树、柳树等，形成横纵交错、密度较大的根茎与枝叶防护网，有效防止河水因水量较大、流速较快、地形特征等原因对河岸的冲击与侵蚀。在附近草皮来源较易、坡度不高且严重风化的岩层进行软岩层边坡防护工程，选取活枝插杆、灌丛垫网、柴木笼的防护方式，实现防护坡的快速生长与建设。

2.2开展基于水生生物繁育的生态护坡水力学研究

发展生态护坡多功能。许多水生生物的自然繁殖是在水温、水流、溶解氧、光照条件、水位变化，以及卵的附着物等外界条件制约下进行的。生态护坡作为水陆交错带的重要存在之一承担着为生物的繁育、生长、栖息构建良好生境的责任，尤其是其坡脚处，天然地构成了鱼道与鱼巢，非常有利于水生生物的自然繁殖。在坡脚生长的植物根系是产黏性卵的鱼类主要的产卵场地，例如鲤、鲫、团头鲂。此种鱼类的卵可以附着或缠绕在植物上生长发育，这样就不会使得鱼卵脱落，沉至水底导致窒息死亡，有效地保证了种群的数量增长。

2.3选择施工工程材料

本文设计的植物型混凝土为生态材料，多孔隙且表面孔径值相等，孔隙直径较大，根据植物学与工程力学相结合的原理，该材料能够承受较大的河道流速，抗冲刷，保护边坡的生态完整性，弥补现浇混凝土护坡的不足，具有较强的适应性。在植物根系部位使用多孔真空混凝土，既能提高植物根系的稳定性与防冲击性，又能减少对植物根茎的压力，实现水分与土壤养分的轻松流动，滋养植物根茎，使用木纤维、粘合剂、保水剂，保证植物含水量，保证植被稳定存活。在真空层表面搭建土壤层，保证护坡植物水分吸收与外排，防止旱涝灾害的发生，保留植物固有生长环境。在混凝土复合结构的内部注入有机保水剂、粘合剂、抗蒸腾剂、团粒剂、植物纤维、泥炭土、腐殖土、缓释复合肥等一系列材料，确保植物根茎养分充足及储备，以减少植被枯萎率。在真空结构与表层土壤结构之间垫一层专用无纺布，为植物的发芽与成长提供缓解空间，提高微生物与营养含量，增加生物种类。

2.4开展基于完整生态廊道的生态护坡技术研究

发展生态护坡落地推广。“廊道”这一概念来自于生态景观学，其本义是指不同于周围景观基质的线状或带状景观要素，而生态廊道是指具有连接孤立而分散的生态单元的能力，在保护生物多样性方面优点突出，可增加生态系统连通性的一种廊道类型。其中河道护坡的建设就是构成河流生态廊道的重要部分，河流廊道的不同组成元素对应着不同的功能属性。在构建生态廊道中应该充分尊重、合理利用河流沿岸的自然条件，在河道护坡建设中应避免生态环境的破坏，从生态性的角度切入设计，真正将生态性与景观性统筹发展。在绿化方面应该合理选取植物类型，根据本土的植物种类，植物的生长环境与生长要求等综合考量确定工程使用的植物类型，并且将工程的植被环境融入河道及沿岸区域内的整体生态系统环境，达到和谐统一的景观效果，避免方枘圆凿的情况出现。在亲水方面应该关注人们的亲水情结，在工程建设时注重公共性原则，丰富人们的文化娱乐氛围，增加闲暇娱乐的场地，构建游憩一体化的空间结构，有利于提高人们的环保意识，提高大家热爱、善待大自然的觉悟。在恢复生态系统方面应该更加注重除植物以外的生态群落，探究生态链间的协同竞争关系与制约机制，充分了解和掌握不同生态群落在生态护坡系统中所处的地位，达到促进的协同效应。基于现有对生态护坡研究的基础上，将生态护坡置于生态廊道中综合考虑，是值得反复探究的内容。

2.5设计防护坡形态

将植被护坡与土工网防护方法相结合，选取大孔隙、密度低、易排水、易透气的丝瓜瓤形状的植草防护网，在网状间隙中填充多种混合物与植物生产剂料，如泥沙、混凝土、砂石等，提高网状物的基础稳定性，培育河道周边草植的生长环境，实现三维植物网防护体系的纵向扎根与横向扩展。三维植草网垫坡具有稳定性与灵活性，且密度较低，伴随流水渗入与植被生长，内部空间弹性较大，对于河道环境的适应能力较强，构建系统生态防护体系，不易受损、腐蚀，抵御河水冲击与侵蚀的能力较强。

3结论

目前中国的生态护坡还存在许多不足，对于实现全面生态化有不小的差距，应结合中国实际情况与水文条件，进一步对生态护坡进行深入研究。强调创新、科学、合理，完善相关的理论体系，拓广度，挖深度，丰富中国河道生态护坡新内涵，实现护坡工程全面生态化。

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