河道生态护坡施工技术在水利工程中的应用

2024-07-03王傲霜

大众科学 2024年2期

王傲霜

摘要：在水利工程中，生态环境保护非常重要。河道生态护坡施工技术是近年来水利工程中应用越来越广泛的一种技术。探讨河道生态护坡施工技术在水利工程中的应用。首先分析了水利工程河道生态护坡的主要目标。其次，阐述了生态护坡的设计原则。最后，探讨了生态型混凝土护坡技术、土工固土施工技术、自然原型施工技术、三维植被网施工技术、互嵌式花盆护坡技术在水利工程中的应用，以供参考。

关键词：河道生态护坡施工技术水利工程应用

中图分类号： TV861文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）02-0065-03

Application of River Ecological Slope Protection Construction Technology in Water Conservancy Projects

WANG Aoshuang

（ Huaiyuan Huaihe River Administration Bureau， Bengbu， Anhui Province， 233400 China ）

Abstract： In water conservancy project， ecological environment protection is very important. Construction technology of river ecological slope protection is a kind of technology that is more and more widely used in water conservancy projects in recent years. This paper mainly discusses the application of construction technology of river ecological slope protection in hydraulic engineering. Firstly， the main objectives of ecological slope protection of river channel are analyzed. Secondly， the design principles of ecological slope protection are explained in detail. Finally， the application of ecological concrete slope protection technology， geotechnical solid soil construction technology， natural prototype construction technology， three-dimensional vegetation network construction technology and embedded planter berm technology in water conservancy engineering are discussed for reference.

Key Words： River ecological slope protection； Construction technology； Water conservancy project； Apply

水利工程是关系到国计民生的重大项目，而生态环境的保护也是当今社会关注的焦点。因此，如何将生态理念融入水利工程中，成为了一个重要的研究课题。针对河道生态护坡施工技术在水利工程中的应用具有十分重要的意义。

1 水利工程河道生态护坡的主要目标

1.1 保护河道生态环境

保护河道生态环境是建设和谐社会的必然要求。作为城市中的主要河流，河流对城市生态系统具有重要作用。因此，对河道进行保护，使其能够满足人类发展的需求，实现人与自然的和谐相处，是构建和谐社会的必然要求[1]。首先，恢复或重建受损生态系统。受人为活动影响，河流生态系统已经受到了很大的破坏，需要通过工程措施来修复受损的生态系统。具体来说，应将河道恢复到自然状态下，恢复河道原有的生物群落和结构。同时，通过工程措施对河流进行修整和治理，提高河流自我修复能力，以改善生态环境。其次，建立生态河道应根据河流特征、水生生物群落及其栖息地的特点和环境特征制订合理的规划方案。

1.2 提高河道景观价值

在景观设计过程中应充分考虑当地居民的实际需求，尽量提高河道景观价值。具体来说，首先应对河道护坡进行规划设计，确保护坡与周边环境相协调。在进行护坡建设时，应尽量保留原有的地形、地貌、植被等特征，根据河道周边环境的不同采用不同的护坡形式和结构，使护坡既能发挥防洪功能，又能为当地居民提供良好的生活环境。其次，应对河流沿岸景观进行规划设计。在对河道护坡进行规划设计时应充分考虑当地居民的实际需求。河流是一种自然景观，具有一定的观赏价值。为了使河流更具观赏性，应将其与周边环境相结合，充分体现当地特色。

1.3 增强防洪抗旱能力

防洪抗旱是水利工程的重要功能之一。防洪抗旱是指在满足社会经济发展和人民生活的前提下，通过修建水利工程，让洪水的危害程度降到最低。而生态护坡技术可以让人们在满足防洪抗旱需求的前提下，适当地提高河道的生态功能。传统护坡技术是一种以硬质材料为主要构成形式的护坡技术。这种护坡技术具有明显的防洪能力和抗冲能力，但这种护坡技术忽略了生态功能，对生物多样性造成了一定程度的破坏，也无法满足人们对生态环境的需求。因此，为了改善水利工程河道生态护坡技术中存在的问题，必须在传统护坡技术的基础上增加河道生态功能，达到人与自然和谐相处[2]。在传统河道护坡技术中，工程材料主要是混凝土和浆砌石等硬质材料。这些材料虽然可以达到防洪抗旱需求，但会对河道生态环境造成破坏。而采用生态护坡技术可以很好地解决这一问题。

1.4 维护生物多样性

生态护坡建设过程中，要重视生物多样性的保护，并从整体上保护和恢复河流生态系统的正常功能。在保持生态护坡稳定的前提下，合理规划、设计，进一步优化河流断面结构和生态环境，为河流提供良好的自然条件，从而有效维护河流生态系统的健康、稳定、完整。在对河流护坡进行规划设计时，应考虑河流生物多样性的保护和恢复，结合生态护坡建设目标和河流保护目标进行综合规划设计。在设计过程中，应充分考虑到生物多样性对河流环境保护和生态系统健康发展的影响。通过生态护坡建设，不仅可以实现对河流水质的改善和保护，还能为当地居民提供良好的生活环境。同时，生物多样性的恢复不仅能有效维护河道生态系统稳定，还能为当地居民提供良好的生活环境。

2 生态护坡的设计原则

2.1 与四周环境充分相融

生态护坡的设计应充分考虑周围环境的特点，把周围环境作为一个有机整体来考虑。生态护坡设计要与周围环境的自然环境、社会经济条件相结合，使生态护坡既能满足人们对护坡的需求，又能与周边环境相协调，营造出自然和谐的生态环境[3]。第一，合理选择植物种类。在满足工程安全要求的前提下，应尽可能地选择适应性强、生长迅速、生长量大、易成活和维护管理方便的植物种类。第二，优化植物配置。合理运用生物多样性原理，在生态护坡设计中，可优先选用本地或具有一定优势种群的植物，并尽量避免选用外来物种，以保持护坡群落结构的稳定。第三，注意与环境融合。设计人员在进行生态护坡设计时，要充分考虑生态护坡与周边环境的融合性，使其达到统一协调。如对水环境的设计应避免将植物种植在无水或较少有水区域，以减少植物对周边环境的影响。第四，与当地历史文化相结合。生态护坡作为一种新型边坡防护方式，其设计理念应符合当地历史文化和传统习俗，充分考虑当地传统文化、风俗习惯和民风民情等因素，体现出人与自然和谐相处、协调发展的理念。

2.2 关注河道水文和水位

河道的水文和水位变化，会直接影响边坡的稳定。因此，在进行护坡设计时，应重点关注河道水文和水位变化。河道护坡的设计首先要考虑上游来水情况。生态护坡工程应尽量设置在河流上游，避免对下游产生影响，否则将会引起生态系统的崩溃。一般来说，河道水位变化在一定范围内会对边坡稳定性产生一定影响。当河道水位上涨时，水流会将土体和坡面冲蚀；当河道水位下降时，坡面上的植物会对土体产生较大的压力，影响坡体的稳定性。因此，在进行生态护坡设计时，应充分考虑河流水位的变化情况，根据水位变化情况对护坡进行合理设计。首先要关注河道流量大小及流速情况。通常来说，河道流量较大时会对边坡稳定产生一定影响，特别是发生大暴雨时，突降的暴雨会改变边坡内部结构的稳定性。其次要关注水位变化趋势和季节变化对边坡稳定的影响。在生态护坡工程设计中应充分考虑不同季节的水位变化情况。如在冬季寒冷的季节中，水的流动性较差且容易结冰，此时应注意采取措施保护边坡；而在夏季炎热且水位较高的季节中，要防止水体对坡面造成侵蚀或冲刷。

3 河道生态护坡施工技术在水利工程中的应用

3.1 生态型混凝土护坡技术

生态型混凝土护坡技术是一种新型的护坡技术，能够有效地保护河道周边的自然环境，为人们提供一个良好的生活和工作环境。该技术在应用过程中，能够使护坡结构更加稳定，保证护坡的整体效果。该技术在应用过程中，主要是使用混凝土等材料，结合实际情况进行设计，然后使用合适的方法进行施工。生态型混凝土护坡技术在使用过程中，能够在一定程度上增加河流周边植物的种类和数量。相关调查显示，生态型混凝土护坡技术的运用能够使河岸边坡环境得到有效的改善和提高。

3.2 土工固土施工技术

土工固土施工技术指的是将混凝土、土工格栅以及生态草皮等材料，通过一定的方式将其连接起来，从而形成具有一定强度和稳定性的混凝土草皮等复合体。为了保证土工固土施工技术的应用效果，需要结合具体的水利工程河道生态护坡工程实际情况，选择合理的土工固土施工技术。第一，材料选取。在应用土工固土施工技术之前，需要对施工区域进行勘测，了解其土质情况[4]。在实际的工程施工过程中，需要严格控制材料的质量，并根据施工现场情况，选择合适的材料。第二，铺设土工格栅。在铺设土工格栅之前，需要对相关材料进行检验和检测。如果发现原材料不符合工程建设要求，就需要进行更换和调整。在铺设土工格栅时，需要根据相关标准要求进行操作。第三，混凝土浇筑。在混凝土浇筑过程中，需要严格按照施工技术规范进行操作。在浇筑时，需要严格控制混凝土的配合比和塌落度。对于不符合工程建设要求的混凝土浇筑工作，应该及时更换。第四，生态草皮铺设。在草皮铺设时，需要将其与混凝土进行合理连接。由于生态草皮本身具有一定的延展性和抗拉强度，因此可以利用其自身结构与混凝土进行连接。为了保证草皮和混凝土之间具有良好的贴合效果，需要对其进行有效固定。

3.3 自然原型施工技术

自然原型施工技术是指在施工现场选择自然形成的生态护坡，这种生态护坡在施工过程中不需要进行任何的人工干预，其在形成之后具有较高的稳定性和较强的抗冲性，并且还可以提高河流周边的植被覆盖率。自然原型施工技术一般适用于土质与沙质的坡面，而且在坡面的坡度比较大，这样就可以通过重力式结构来保证坡面稳定。自然原型施工技术的应用过程中，需要遵循以下几个原则。第一，所选择的坡面土壤需要满足植物生长需求，在坡度较大时，需要选择土工布对其进行覆盖，以保证坡面土壤的稳定性。第二，在施工过程中，需要对坡面进行整平处理，以保证坡面土壤与植被能够均匀分布。第三，在完成坡面整平工作之后，需要将坡面土工布和植被层铺设到相应的位置上，然后对植物进行种植。同时在种植过程中要保证种植层与坡面之间存在较大的空隙。自然原型施工技术在使用过程中具有较好的实用性和美观性，同时还能促进周围植被以及河流生态系统的稳定。但是自然原型施工技术也存在一定的局限性，因此在使用过程中需要结合实际情况进行合理选择。

3.4 三维植被网施工技术

三维植被网施工技术是指在坡面上铺设三维植被网，然后再进行植树、种花等一系列的绿化处理工作，以达到美化环境和保护生态环境的目的。根据施工季节和气候条件，三维植被网施工技术主要分为雨季施工和非雨季施工。第一，雨季施工。在进行雨季施工时，需要选择气温相对较低的时间段进行，这样可以避免施工中出现意外情况。同时，由于雨季属于梅雨季节，所以需要做好排水工作，避免因为降雨过多而影响到施工质量。在进行三维植被网施工时，需要将网垫铺设在坡面上，并将其固定在坡面上。随后使用铁锹或者铲子对土工布进行剥离，再将网垫放在坡面上，并使用人工将其铺设在土工布上。在三维植被网铺设完成之后，需要进行人工浇水处理[5]。第二，非雨季施工。三维植被网施工技术主要是指在非雨季期间进行的施工技术。该技术主要是通过使用土工布或者草皮等材料对坡面进行覆盖。同时，为了保证工程的质量和效果，需要在植被网铺设完成之后进行浇水处理。需要注意的是，在使用土工布或者草皮进行覆盖时，需要按照一定的顺序进行操作。首先要将土工布铺好，然后将草皮铺在土工布上面。这样能够保证三维植被网更好地发挥作用。

3.5 互嵌式花盆护坡技术

互嵌式花盆护坡技术是在护坡的上部种植一些适合当地条件生长的植物，使其与护坡进行充分的融合。这种护坡技术在应用过程中，不需要进行特殊处理，施工效率较高，在植物生长的过程中能够有效地提高河道生态系统的稳定性，使河道生态系统更加完善。互嵌式花盆护坡技术在实际应用过程中具有以下优点：首先，其在施工过程中可以结合当地条件对植物进行选择；其次，该技术能够有效地增强河道周边绿化的效果，使其与周围环境形成一种和谐共生的局面；最后，该技术能够在河道周边形成一种景观效应，将其与周围环境进行充分融合。