水利工程中河道生态护坡施工技术探讨

李国文

湖南百舸水利建设股份有限公司 湖南长沙 410007

自可持续发展理念推出以后，我国就一直在不断调整政策，用于提高环保工作力度。现如今很多人都已经意识到了环保的价值与意义，并在各种环保活动中贡献自己的力量，取得了良好的环保绿化工作效果。随着社会对生态环境建设的逐渐重视，近几十年来生态水利工程得到了众多学者的普遍关注和热烈讨论，已经成为未来水利工程研究和发展的重要方向。水利工程的建设除了达到排洪、防涝、蓄水的基本功能之外，还需要考虑水利工程建设对生态环境带来的潜在影响。生态水利工程的发展本着尊重自然、共享水资源、易于生态修复理念已经成为未来水利工程建设的趋势，本文将以水利工程为对象，结合河道生态系统中的护坡特征，提出生态护坡追求与原则，重点思考施工技术与施工方法，希望能够为我国的水利项目河道系统的可持续发展提供帮助。过去保护河道堤岸的方法主要为浆砌条块石、现浇混凝土、预制混凝土等。该方法是利用人工加固堤岸达到河岸稳定和洪涝水归槽的目的，虽然安全稳固，但生硬效果不佳，不符合现代生态文明建设发展的需求。生态护坡技术是一项基于综合工程力学、土壤学、生态学和植物学基础知识交叉的技术。它利用植物与岩石和土壤之间的相互作用来保护斜坡表面，同时也可以恢复受损的自然生态环境，是一种符合现代可持续发展概念的现代护坡技术。

1 生态护坡特点

护坡工程是为了减少河道周围环境在河流冲刷下引起的水土流失，能够保障土壤稳定性的一种项目。通常来说，护坡方案都会用到各种各样的支撑结构、支撑材料打造完整的护坡系统。目前较常见的方法包括悬臂式、支撑式、重力式等模式。以上防护手段需要投入非常多的资源去控制与保护护坡强度与效果。虽然这些方法护坡效果相对良好，但是却因为没有考虑到持续发展，违背了时代的追求。这种施工方式需要开采与使用大量资源，无法保护环境的稳定性。生态护坡则与其不同，使用了自然的力量与资源，可以同时兼顾经济效益与环保效益，故成为了人们最认可与重视的技术[1]。

1.1 护坡效果好

与传统护坡手段相比，生态护坡这种做法实现了对护坡模式的深化研究与处理。从其特征来看，生态护坡与传统护坡最大的不同就是改变了过去的单一护坡模式。过去只应用石材护坡，而现在则应用了更能体现环保要求的各种材料。用保护环境的方法与手段，培育大量绿色植被与能够应对潮湿环境的树木资源。在这些资源的共同作用下打造十分稳定且能力出众的生态系统，应对各种不利情况与洪水问题，实现保护环境的目标。此外和传统钢筋混凝土以及各种支撑结构相比，生态护坡资源投入相对较少，造价比较低廉。生态护坡技术有着极大的收益与效益，能够很好的改善环境，并且操作也十分的简单，故成为了当代最为常见、最为常用的护坡手段。

1.2 环境污染小

过去我国曾推行过很长一段时间的粗放式经济发展模式，虽然这种发展模式让我国迅速从贫弱穷苦的局面摆脱，但是却让我们在环境保护层面上付出了沉痛的代价。国内很多地区的环境相较于数十年前都已经发生了变化。水土流失、空气污染都是非常普遍的现象与问题。尤其是近些年经济建设与环保工作之间矛盾变得更是非常显著。各种各样的水源污染与空气污染已经直接影响到了人类的生活与生存。正因如此河道护坡作业才要充分考虑环保要求，利用环保技术减少对环境的污染与影响。要牢牢把握时机条件、实际要素，参照河道情况，制定与实际因素相匹配的[2]。

1.3 推动社会可持续发展

所谓的生态护坡就是充分利用自然植被、自然系统实现对河道长期效应的保护与稳定，能够极大的增强生态环境改善自我、维护自我的能力。当然即便面对不良要素，凭借着生态系统自身的修复能力，往往也可以抵消与减少这些因素带来的负面影响，达成保护环境目的。生态护坡作业中需要用到各种各样的材料，并且施工范围与施工体量相对突出。所用的各种材料都要体现环保经济要求，减少对河流污染与河流影响才能够最大化护坡价值。基于以上因素考虑，对社会健康发展、可持续发展来说，生态护坡这项技术有着突出的作用与意义[3]。

2 生态水利工程建设的基本原则

2.1 工程的合理性和经济性

生态水利工程建设的目的是在兼顾生态系统可持续发展的基础上服务社会和发展经济，生态水利工程的建设应该满足当地的合理需求，确保工程的耐用性和稳定性。因此，在项目立项和方案选择时应该综合考虑多种因素，充分对比多种设计方案，按照投资风险小、效益高的原则实施项目。

2.2 生态系统的自恢复原则

自然系统的重要特征是具有不同形式的自我组织功能，即某些生态友好的物种可以经受住生态环境的变化，寻找合适的生态环境和能源途径形成足够数量的繁殖种群。项目的建设当中应该考虑到生态环境的自恢复性。

2.3 景观的整体性

在建设生态水利工程时需要考虑河流生态系统和河道景观的整体性。河道景观的设计是以人为主体，在对景观整体性把控的同时应该考虑到生态环境的承载能力和多样化的要求，在绿植、树木的种植和灯光的设计时应该尊重当地自然环境[4]。

3 生态护坡要素与设计思路

基于生态护坡特征可以看出，生态护坡在河道治理中作用十分突出，能够很好的保护环境，应对水土流失问题。参照设计要求来看，生态护坡就是充分利用植物学、生态学、土壤科学、工程力学等学科技术对边坡支护进行设计与考虑。生态护坡关键点主要就是处理好设计要求，根据实际环境的需要同时处理好树木与植被生态环境的保护工作需要。要将保护生态、河道稳定性作为主要目标，尽可能的维系生态保护与水利稳定要求。在治理河道的过程中需要将重心放在土建与水利方面的影响与需求，考虑好各种参数因素，确保护坡方案足够稳定与足够可靠。设计护坡的时候一定要充分考虑地域性条件，将回归自然与保护自然环境作为基础性原则。在设计与实施方案过程中，要尽可能规避防止其对生态环境、生态特性造成不良破坏与影响[5]。

为了最大化生态护坡的技术价值，就需要想方设法设计出足够可靠、足够稳定的系统。生态护坡的系统设计过程中需要满足防洪排涝要求。此外生态系统中的植被与树木的根系需要拥有强大的自我修复与自我维护能力。由于河道护坡往往有着很大的范围，所以还要考虑成本要求。要尽可能控制好造价成本的投入，同时兼顾美化环境要求。当前国际上已经有很多国家在应用该技术做河道治理工作，已经形成了系统十分完善、内容十分成熟的施工体系、施工结构。当然国内生态护坡方面的研究仍旧停留在初期阶段，很多问题需要处理与解决。在设计护坡的过程中一定要牢牢把握核心技术要求，着重考虑下述几点问题。

首先是必须要协调好植被树木的选用，参照环境条件确定选用的植被树木。因为不同植被树木对于环境的要求是不同的，所以结合植被树木自身特点匹配生存环境，体现一致性要求才能够保障护坡效果、护坡质量。其次在设计生态护坡系统的过程中，有必要综合利用渠道与堤防，做好成本造价的管理工作。最后在设计施工方案中，一定要确保施工项目与周围环境不会冲突，美观性也是护坡施工的一大重要要求。绝不能只考虑施工，忽视环境的可持续利用与保护，要保障每一个方面、每一个角度都得到充分考虑。当然施工前一定要结合大数据技术做好施工地点往年水位情况的判断和分析，这样才能够保障方案有效与合理。选用更亲水的植被，确保护坡系统、生态系统能够发挥更大的作用与意义。

4 河流生态护坡技术

4.1 应用实例

某生态护坡工程位于当地河流下游右岸边坡为复式断面。工程河底总高20.1m，边坡比为1:4，坡总长31m，堤顶高28m，高程25m，土坡有着密实的基底。项目总面积达到了1823.4m2，其中三维网共计铺设1800m2。平台完全使用植草混凝土，并搭配三维网护坡，坡脚使用纸草墙砖以及鱼巢砖。周围辅以10 多种野花点缀增加美观感[6]。

4.2 生态混凝土

为了保护生态，达成生态护坡要求，选择方案的过程中就有必要充分结合各种材料的特点与条件考虑。以材料特征来看，植被生态混凝土护坡这种技术所用的材料为多孔混凝土，这种材料在类型上和传统混凝土差别不大，都有添加各种添加剂与骨料。当然这种混凝土的布置是由不同的。该类型混凝土作业中需要在空隙部位添加一定的保水剂，随后借助于自然环境（因为该混凝土会被布置在河道边坡周围，所有有着大量的水分可以使用）在周围植被树木以及河流所提供的水分支持下，能够让岩石与土壤连为整体。这种护坡结构能够很好的应对汛期抗洪需要。

此外该技术在规避水土流失问题中优势也十分突出。为了获得最佳的环保效果，往往会覆盖大量的植被树木，实现对生态环境以及河道环境的充分改善，达成自然环保与经济发展的共同目标。现如今越来越多类型的生态砖被用在河道护坡，极大的提升了生态护坡这种技术的稳定性与可靠性。使用砌砖施工技术对生态护坡结构稳定性进行强化，保障了护坡的稳定性。生态砖能够很好的和周围进行匹配，其生态特点十分突出，保障了生态护坡效果与环保有效性，遏制了水土流失问题的不断扩大与蔓延。

4.3 岩土材料

在河道周围提前预埋喷淋金属网，利用金属网和种植土特性，改善河道周围的环境与植被特性。金属网材料非常特殊，一般选用合金材料应对腐蚀问题。其可以很好的改善树木与植被生活环境，往往被用在许多环境十分恶劣的条件使用。植物与土壤材料的充分结合能够创造非常牢固的防线系统。生态护坡这种技术大多会用到土木格栅与土工网。这两种方案所用的材料为聚乙烯一类的化工材料。随后在制作好的土工格栅与土工网上播撒种子。最后将这些网格焊接到一起，为植被种植创造生长环境，在植被生长出来并且根系和土壤、土层牢牢结合在一起以后，将会有非常好的护坡效果。

4.4 植物土壤固结

应用生态护坡技术的过程中，可以选择一些有着很发达根系的植物进行种植，这些植被的生长能力出众，适应性突出，可以牢牢保护土壤，防止水土流失发生。并且这种类型的植被通常能够应对各种各样的自然条件，所以能够同时达到绿化生态与改善土壤环境的作用。操作过程中要把握好现场条件，做好现场环境勘察，尤其是处理好河道护坡后期情况的管理与控制工作，要确保环境满足植物生长要求与需要。从植被物种角度来看，要尽可能为其匹配各种各样的植物、植被。多样化植被才能够保障植物具备良好的抗性条件，在改善土壤固结有效性中发挥更突出的作用，全方位提高护坡稳定性与安全性效果[7]。

4.5 网格生态

所谓的网格生态护坡技术，实际上就是应用各种材料，比如混凝土、石头构筑网格结构，并在这些网格上植入各种各样的植被，打造功能突出的护坡组织。因为该组织有着良好的经济性与实用性所以值得大力推广，有着良好的实用效果。并且这种技术还能够改善环境影响力，提升边坡环境艺术感与美感。从施工过程、施工条件来看，该技术的难度不大并且有着很高的效率。简单的步骤与突出的作用是需要高度重视的原因。该技术如果拥有足够的资金，就能够很好的满足保护环境，维系河流稳定的目标。该技术实用性非常的突出[8]。

5 结语

为了推动社会的可持续发展与进步，就需要重视对生态护坡这种技术的运用，发挥其科学性、合理性价值，提高生态水平、护坡效果，改善水利项目的质量与运行情况，其对促进生态护坡有效性来说意义突出。要结合需求出台各种环保政策，确保环境生态得到持续性优化与增强。在发挥水利项目作用的同时，为人们的安居乐业创造合适的环境[9]。