水利工程护坡生态化设计技术

于巍巍

(本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁 本溪 117000)



水利工程护坡生态化设计技术

于巍巍

(本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁 本溪 117000)

摘要：水利工程项目生态化护坡设计不仅体现出了环保理念，同时也体现出了社会对对水利工程项目护坡技术不断变化、发展的要求。就此我国的水利工程项目护坡设计不仅要提升护坡的护坡功能，同时在进行护坡设计时也要考虑建设区域的生态以及自然景观，综合利用各种不同因素，从而使护坡设计与人文环境以及自然景观相统一，提升水利护坡的生态性。

关键词：水利工程；生态护坡；边坡防护；施工流程；工程设计

0前言

浆砌石材料、现浇混凝土或者是预制混凝土，这是水利工程项目边坡设计与建设常采用的几种防护材料。这些材料本身存在一定的特殊性，比如说容易受到自然环境的影响，像是雨水的侵蚀、阳光暴晒而出现断裂情况等等。由此浆砌石或者是混凝土水利边坡的基本性能，如稳定性或者是耐久性，会随着使用时间的延长，而逐渐降低[1]。而边坡的基本性能下降，不仅边坡会出现破损情况，同时水利工程项目的整个外观以及性质均会下降。所以为了提升水利工程项目边坡防护设计技术，促进水利工程周边区域和谐、生态发展，有必要推广使用生态化护坡设计技术，让生态化护坡设计技术造福更多群众。

1生态化水利边坡护坡设计技术

1.1固土种植基护坡技术

利用土工合成材料形成固土种植基护坡是现在较为常用的一种水利工程项目护坡方式，这种防护方式不仅稳定性强，同时由于受到外框的作用具有非常好的稳固性。其中土工合成材料固土方式又可以划分为两种，也就是土工单元固土技术以及土工网垫固土技术，这两种固土种植基防护技术均有其独特的防护优势。其中土工网垫固土技术主要是利用当地的土体，以及多种高分子材料所组成以及支撑的网垫，如聚丙烯材料等等，形成高强度、高柔韧性的网垫固土，进而利用网垫以及沙砾、土壤提供给植物充足的生长空间，植物在长成之后就能够形成泥土以及草坡等物质的结合体，从而提升植物的固土作用[2]。

1.2植被混凝土护坡技术

保水材料、多孔混凝土、缓释材料和表层土这是植被混凝土护坡技术不可缺少的几种材料。相比于普通混凝土，植被混凝土护坡方法所使用的多孔混凝土不仅透气性要远高于普通混凝土，同时也能够提升土壤以及空气之间的湿、热交换。多孔混凝土通常是由细掺合料以及粗骨料等建设用材按照一定配比搅拌而成。在铺设好多孔混凝土之后，可将表层土铺设于混凝土之上[3]。多孔混凝土由于受到长时间的阳光照射其表面温度会大幅的上升，而表层土能够降低其表面温度。另外表层土可以对土壤内部的水分蒸发情况进行优化、控制，可以为植物提供生长养分，可以提供给植物根芽生长的空间，提升植物的成活率。保水材料是一种常见的混合材料，这种材料主要是由有机保水剂以及无机保水剂构成，即按照一定比例在有机保水剂之中添加无机保水剂。保水材料具有非常强的保水性能，可以向植物提供其必须的生长水分。植被混凝土护坡方式不同于种植基护坡方式，前者的抵抗水流冲刷要远远高于后者，再加上植被混凝土护坡方式的表面植被能够减缓边坡所受到的水流冲刷力，所以植被混凝土护坡方式被广泛应用于各种项目的边坡护防建设中。另外由于植被混凝土护坡方式能够减少土壤含水量，所以该方式具有一定的减缓冷冻危害的效果，所以植被混凝土护坡方式也可以应用在更为严寒、寒冷的地区。

1.3植被护坡技术

部分植物的根系具有非常强的固土效果，所以具有很强的水土保持作用。所以使用植物进行护坡固土，除了能够美化周围环境，形成人为景观，同时还可以提升固土功效，减缓水土流失。由此植物防护方式已经在水利防洪工程项目中得到了非常广泛的应用。在水利工程项目护坡建设中使用植物防护方式，尽管好处多多，但问题也是非常明显的。植物防护边坡容易受到雨水的影响，进而出现大小不同的深沟，从而影响到水利周围景观的美观性、整体性。所以水利工程项目的重点防洪区域，以及迎水坡面等长期接触水的部分应选择其他防护方式[4]。

1.4绿化植生带铺设技术

绿化植生带通常是由多种地表吸附能力强的工布组成，比如说植物纤维(主要由麦秆以及秸秆等物质组成)、无纺土工布、尼龙网格以及绿化物料(主要是由种子以及肥料等物质组成)等等，绿化植生带铺设技术在铺设后不仅能够自动讲解，提升土壤肥力，同时还能够使提让保持一定的湿度，为植物营造更为优良的生长环境。

2水利生态化边坡防护项目的施工流程

砌块铺设作为水利生态化边坡防护项目施工建设最为重要的组成部分，其施工质量直接决定着护坡方案是否能够实现。

2.1坡面的整平

水利生态化边坡防护项目首先应做好边坡基面夯实工作以及找平工作，这是由于边坡基面夯实工作以及找平工作与接下来的边坡施工速度息息相关，同时边坡基面夯实工作以及找平工作对水利生态化边坡防护工程的砌块铺设质量有着直接的影响。所以需根据相关设计坡度规定，对所铺设的基面进行精准的夯实以及找平施工，然后再铺设砌块。施工方法为：各找平点的距离应保持在10～15 m，再利用各种找平工具，如水平仪或者是挂线等进行找平工作；以相关设计坡度规定为基础，对边坡地基中的各种树根、杂草等杂物进行处理，然后对边坡地基进行夯实处理。如果边坡地基表面存在深坑或者是其他的去除难度大的突出物，可使用强功率推土机去除边坡地基表面的突出物，或填平深坑，再使用夯实机对边坡地基表面进行夯实处理，提升边坡地基的密实性以及平整性。

2.2生态护坡砌块的铺设施工

在对水利生态化边坡防护项目进行设计时，需提升重视生态护坡砌块的力度。相关设计人员需根据设计规定、要求，严格计算工程的实际生态砌块使用量，并准确计算生态砌块与生态砌块中间、生态砌块和左右趾墙之间的缝隙大小。相关设计人员需尤其注重铺设首个生态砌块的位置，这是由于首个生态砌块的实际铺设位置以及安放性能好坏对水利工程的整个砌块的铺设速度与质量有着直接的影响[5]。

3水利生态化边坡防护工程设计需注意的几个问题

3.1重视技术的进步，科技的创新

尽管水利生态化边坡防护项目的科技含量不高如果只是一味的引进以及使用其他国家的技术与产品，水利生态化边坡防护项目的技术成本会大大上升。就此我国水利生态化边坡防护技术设计人员一定要重视边坡防护设计技术的创新，积极学习他人经验，特别是国外先进技术，以创造出新一代成本低、功效高的护坡产品。

3.2提升生态护坡建设材料质量掌控力度

水利生态化边坡防护项目所用的大部分生态护坡材料都是工厂定制化，所以材料的质量就显得格外重要了。首先护坡材料的特点以及质量不仅要满足水利工程项目的特性，同时也要符合水利工程项目的各基本要求，如防塌陷要求、堤岸固坡要求等等，提升水利护坡整体质量，保障水利护坡安全性能；其次护坡材料的设计与使用还要和边坡的绿化适应性相结合，综合考虑护坡的景观效果以及艺术价值，在保证水利护坡质量不变的情况下，使水利护坡更为美观、实用[6]。若水利生态化边坡防护项目需在严寒及季节施工，则需根据设计相关要求、规范，选择耐久性更强、抗压性更高的生态护坡建材，以提升施工外部环境的安全性，提升护坡材料的使用安全性，以及整个项目的施工质量。

3.3设计资源节约型护坡

我国地大物博，但我国仍旧是一个资源贫乏的国家。随着我国的资源储存量越来越少，水资源、煤矿资源、能源资源逐渐减少，自然资源的保护以及再利用已经成为社会各界的关注焦点。就此相关设计人员需降低硬化河道护坡的数量，对水利生态化边坡防护项目的可行性进行更为严格、全面的研究，满足资源节约型社会要求。另外相关设计人员需拓宽自己的思路，根据水利工程边坡种类，选择更合适，更为天然，更能达到资源节约要求，造价更低的水利边坡设计技术。比如说，选择更为经济的天然石材，降低混凝土的使用量；加强混凝土构件的抗腐蚀性以及强度，降低水利护坡分摊成本，提升护坡使用时长。

4结语

总体而言，利用生态化边坡防护技术进行水利工程项目护坡设计与建设，不仅保护了水利工程项目建设区域的环境，同时也推动了建设所在地的生态种群恢复，可以说生态化边坡防护技术在水利工程项目中发挥着积极地促进作用。在使用生态化边坡防护技术对水利工程项目护坡进行设计时，不仅要考虑到水利工程项目的实际特性，同时也要考虑到各种相关规定、规范，以设计出不仅可靠性强，同时系统、科学的边坡防护方案，以使得生态化边坡防护技术的优势充分发挥出来，提升水利工程项目的边坡防护作用，使水利护坡项目和周围环境更加和谐、统一。

参考文献：

[1]汪洋.城镇河流生态护坡系统的建立及评价研究[D].扬州：扬州大学,2005.

[2]谢三桃.城市河流硬质护坡生态修复技术研究[D].杭州：河海大学,2007.

[3]俞婧.农地整理中路沟渠生态化精细型设计[D].天津：浙江大学,2010.

[4]马殿光.内河航道土质岸坡生态治理技术及应用研究[D].北京：天津大学,2013.

[5]王婕.滨河绿道规划与设计研究[D].北京林业大学,2014.

[6]朱伟,谢三桃,阮爱东,卞勋文.碎石覆盖对河流硬质护坡土壤抗侵蚀性及植物生长的影响[J].应用生态学报,2008(03):634-640.

文章编号：1007-7596(2016)02-0046-02

[收稿日期]2015-09-28

[作者简介]于巍巍(1983-)，男，辽宁本溪人，工程师，从事水利水电工程设计工作。

中图分类号：TV861

文献标识码：B