水利工程中河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)探討

李國(guó)文

湖南百舸水利建設(shè)股份有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410007

自可持續(xù)發(fā)展理念推出以后，我國(guó)就一直在不斷調(diào)整政策，用于提高環(huán)保工作力度。現(xiàn)如今很多人都已經(jīng)意識(shí)到了環(huán)保的價(jià)值與意義，并在各種環(huán)保活動(dòng)中貢獻(xiàn)自己的力量，取得了良好的環(huán)保綠化工作效果。隨著社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的逐漸重視，近幾十年來(lái)生態(tài)水利工程得到了眾多學(xué)者的普遍關(guān)注和熱烈討論，已經(jīng)成為未來(lái)水利工程研究和發(fā)展的重要方向。水利工程的建設(shè)除了達(dá)到排洪、防澇、蓄水的基本功能之外，還需要考慮水利工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的潛在影響。生態(tài)水利工程的發(fā)展本著尊重自然、共享水資源、易于生態(tài)修復(fù)理念已經(jīng)成為未來(lái)水利工程建設(shè)的趨勢(shì)，本文將以水利工程為對(duì)象，結(jié)合河道生態(tài)系統(tǒng)中的護(hù)坡特征，提出生態(tài)護(hù)坡追求與原則，重點(diǎn)思考施工技術(shù)與施工方法，希望能夠?yàn)槲覈?guó)的水利項(xiàng)目河道系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供幫助。過(guò)去保護(hù)河道堤岸的方法主要為漿砌條塊石、現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土等。該方法是利用人工加固堤岸達(dá)到河岸穩(wěn)定和洪澇水歸槽的目的，雖然安全穩(wěn)固，但生硬效果不佳，不符合現(xiàn)代生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展的需求。生態(tài)護(hù)坡技術(shù)是一項(xiàng)基于綜合工程力學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)交叉的技術(shù)。它利用植物與巖石和土壤之間的相互作用來(lái)保護(hù)斜坡表面，同時(shí)也可以恢復(fù)受損的自然生態(tài)環(huán)境，是一種符合現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展概念的現(xiàn)代護(hù)坡技術(shù)。

1 生態(tài)護(hù)坡特點(diǎn)

護(hù)坡工程是為了減少河道周?chē)h(huán)境在河流沖刷下引起的水土流失，能夠保障土壤穩(wěn)定性的一種項(xiàng)目。通常來(lái)說(shuō)，護(hù)坡方案都會(huì)用到各種各樣的支撐結(jié)構(gòu)、支撐材料打造完整的護(hù)坡系統(tǒng)。目前較常見(jiàn)的方法包括懸臂式、支撐式、重力式等模式。以上防護(hù)手段需要投入非常多的資源去控制與保護(hù)護(hù)坡強(qiáng)度與效果。雖然這些方法護(hù)坡效果相對(duì)良好，但是卻因?yàn)闆](méi)有考慮到持續(xù)發(fā)展，違背了時(shí)代的追求。這種施工方式需要開(kāi)采與使用大量資源，無(wú)法保護(hù)環(huán)境的穩(wěn)定性。生態(tài)護(hù)坡則與其不同，使用了自然的力量與資源，可以同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益，故成為了人們最認(rèn)可與重視的技術(shù)[1]。

1.1 護(hù)坡效果好

與傳統(tǒng)護(hù)坡手段相比，生態(tài)護(hù)坡這種做法實(shí)現(xiàn)了對(duì)護(hù)坡模式的深化研究與處理。從其特征來(lái)看，生態(tài)護(hù)坡與傳統(tǒng)護(hù)坡最大的不同就是改變了過(guò)去的單一護(hù)坡模式。過(guò)去只應(yīng)用石材護(hù)坡，而現(xiàn)在則應(yīng)用了更能體現(xiàn)環(huán)保要求的各種材料。用保護(hù)環(huán)境的方法與手段，培育大量綠色植被與能夠應(yīng)對(duì)潮濕環(huán)境的樹(shù)木資源。在這些資源的共同作用下打造十分穩(wěn)定且能力出眾的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)各種不利情況與洪水問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。此外和傳統(tǒng)鋼筋混凝土以及各種支撐結(jié)構(gòu)相比，生態(tài)護(hù)坡資源投入相對(duì)較少，造價(jià)比較低廉。生態(tài)護(hù)坡技術(shù)有著極大的收益與效益，能夠很好的改善環(huán)境，并且操作也十分的簡(jiǎn)單，故成為了當(dāng)代最為常見(jiàn)、最為常用的護(hù)坡手段。

1.2 環(huán)境污染小

過(guò)去我國(guó)曾推行過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，雖然這種發(fā)展模式讓我國(guó)迅速?gòu)呢毴醺F苦的局面擺脫，但是卻讓我們?cè)诃h(huán)境保護(hù)層面上付出了沉痛的代價(jià)。國(guó)內(nèi)很多地區(qū)的環(huán)境相較于數(shù)十年前都已經(jīng)發(fā)生了變化。水土流失、空氣污染都是非常普遍的現(xiàn)象與問(wèn)題。尤其是近些年經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)保工作之間矛盾變得更是非常顯著。各種各樣的水源污染與空氣污染已經(jīng)直接影響到了人類的生活與生存。正因如此河道護(hù)坡作業(yè)才要充分考慮環(huán)保要求，利用環(huán)保技術(shù)減少對(duì)環(huán)境的污染與影響。要牢牢把握時(shí)機(jī)條件、實(shí)際要素，參照河道情況，制定與實(shí)際因素相匹配的[2]。

1.3 推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展

所謂的生態(tài)護(hù)坡就是充分利用自然植被、自然系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)河道長(zhǎng)期效應(yīng)的保護(hù)與穩(wěn)定，能夠極大的增強(qiáng)生態(tài)環(huán)境改善自我、維護(hù)自我的能力。當(dāng)然即便面對(duì)不良要素，憑借著生態(tài)系統(tǒng)自身的修復(fù)能力，往往也可以抵消與減少這些因素帶來(lái)的負(fù)面影響，達(dá)成保護(hù)環(huán)境目的。生態(tài)護(hù)坡作業(yè)中需要用到各種各樣的材料，并且施工范圍與施工體量相對(duì)突出。所用的各種材料都要體現(xiàn)環(huán)保經(jīng)濟(jì)要求，減少對(duì)河流污染與河流影響才能夠最大化護(hù)坡價(jià)值?；谝陨弦蛩乜紤]，對(duì)社會(huì)健康發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，生態(tài)護(hù)坡這項(xiàng)技術(shù)有著突出的作用與意義[3]。

2 生態(tài)水利工程建設(shè)的基本原則

2.1 工程的合理性和經(jīng)濟(jì)性

生態(tài)水利工程建設(shè)的目的是在兼顧生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上服務(wù)社會(huì)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)，生態(tài)水利工程的建設(shè)應(yīng)該滿足當(dāng)?shù)氐暮侠硇枨螅_保工程的耐用性和穩(wěn)定性。因此，在項(xiàng)目立項(xiàng)和方案選擇時(shí)應(yīng)該綜合考慮多種因素，充分對(duì)比多種設(shè)計(jì)方案，按照投資風(fēng)險(xiǎn)小、效益高的原則實(shí)施項(xiàng)目。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)的自恢復(fù)原則

自然系統(tǒng)的重要特征是具有不同形式的自我組織功能，即某些生態(tài)友好的物種可以經(jīng)受住生態(tài)環(huán)境的變化，尋找合適的生態(tài)環(huán)境和能源途徑形成足夠數(shù)量的繁殖種群。項(xiàng)目的建設(shè)當(dāng)中應(yīng)該考慮到生態(tài)環(huán)境的自恢復(fù)性。

2.3 景觀的整體性

在建設(shè)生態(tài)水利工程時(shí)需要考慮河流生態(tài)系統(tǒng)和河道景觀的整體性。河道景觀的設(shè)計(jì)是以人為主體，在對(duì)景觀整體性把控的同時(shí)應(yīng)該考慮到生態(tài)環(huán)境的承載能力和多樣化的要求，在綠植、樹(shù)木的種植和燈光的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該尊重當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境[4]。

3 生態(tài)護(hù)坡要素與設(shè)計(jì)思路

基于生態(tài)護(hù)坡特征可以看出，生態(tài)護(hù)坡在河道治理中作用十分突出，能夠很好的保護(hù)環(huán)境，應(yīng)對(duì)水土流失問(wèn)題。參照設(shè)計(jì)要求來(lái)看，生態(tài)護(hù)坡就是充分利用植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤科學(xué)、工程力學(xué)等學(xué)科技術(shù)對(duì)邊坡支護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與考慮。生態(tài)護(hù)坡關(guān)鍵點(diǎn)主要就是處理好設(shè)計(jì)要求，根據(jù)實(shí)際環(huán)境的需要同時(shí)處理好樹(shù)木與植被生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作需要。要將保護(hù)生態(tài)、河道穩(wěn)定性作為主要目標(biāo)，盡可能的維系生態(tài)保護(hù)與水利穩(wěn)定要求。在治理河道的過(guò)程中需要將重心放在土建與水利方面的影響與需求，考慮好各種參數(shù)因素，確保護(hù)坡方案足夠穩(wěn)定與足夠可靠。設(shè)計(jì)護(hù)坡的時(shí)候一定要充分考慮地域性條件，將回歸自然與保護(hù)自然環(huán)境作為基礎(chǔ)性原則。在設(shè)計(jì)與實(shí)施方案過(guò)程中，要盡可能規(guī)避防止其對(duì)生態(tài)環(huán)境、生態(tài)特性造成不良破壞與影響[5]。

為了最大化生態(tài)護(hù)坡的技術(shù)價(jià)值，就需要想方設(shè)法設(shè)計(jì)出足夠可靠、足夠穩(wěn)定的系統(tǒng)。生態(tài)護(hù)坡的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要滿足防洪排澇要求。此外生態(tài)系統(tǒng)中的植被與樹(shù)木的根系需要擁有強(qiáng)大的自我修復(fù)與自我維護(hù)能力。由于河道護(hù)坡往往有著很大的范圍，所以還要考慮成本要求。要盡可能控制好造價(jià)成本的投入，同時(shí)兼顧美化環(huán)境要求。當(dāng)前國(guó)際上已經(jīng)有很多國(guó)家在應(yīng)用該技術(shù)做河道治理工作，已經(jīng)形成了系統(tǒng)十分完善、內(nèi)容十分成熟的施工體系、施工結(jié)構(gòu)。當(dāng)然國(guó)內(nèi)生態(tài)護(hù)坡方面的研究仍舊停留在初期階段，很多問(wèn)題需要處理與解決。在設(shè)計(jì)護(hù)坡的過(guò)程中一定要牢牢把握核心技術(shù)要求，著重考慮下述幾點(diǎn)問(wèn)題。

首先是必須要協(xié)調(diào)好植被樹(shù)木的選用，參照環(huán)境條件確定選用的植被樹(shù)木。因?yàn)椴煌脖粯?shù)木對(duì)于環(huán)境的要求是不同的，所以結(jié)合植被樹(shù)木自身特點(diǎn)匹配生存環(huán)境，體現(xiàn)一致性要求才能夠保障護(hù)坡效果、護(hù)坡質(zhì)量。其次在設(shè)計(jì)生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)的過(guò)程中，有必要綜合利用渠道與堤防，做好成本造價(jià)的管理工作。最后在設(shè)計(jì)施工方案中，一定要確保施工項(xiàng)目與周?chē)h(huán)境不會(huì)沖突，美觀性也是護(hù)坡施工的一大重要要求。絕不能只考慮施工，忽視環(huán)境的可持續(xù)利用與保護(hù)，要保障每一個(gè)方面、每一個(gè)角度都得到充分考慮。當(dāng)然施工前一定要結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)做好施工地點(diǎn)往年水位情況的判斷和分析，這樣才能夠保障方案有效與合理。選用更親水的植被，確保護(hù)坡系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)能夠發(fā)揮更大的作用與意義。

4 河流生態(tài)護(hù)坡技術(shù)

4.1 應(yīng)用實(shí)例

某生態(tài)護(hù)坡工程位于當(dāng)?shù)睾恿飨掠斡野哆吰聻閺?fù)式斷面。工程河底總高20.1m，邊坡比為1:4，坡總長(zhǎng)31m，堤頂高28m，高程25m，土坡有著密實(shí)的基底。項(xiàng)目總面積達(dá)到了1823.4m2，其中三維網(wǎng)共計(jì)鋪設(shè)1800m2。平臺(tái)完全使用植草混凝土，并搭配三維網(wǎng)護(hù)坡，坡腳使用紙草墻磚以及魚(yú)巢磚。周?chē)o以10 多種野花點(diǎn)綴增加美觀感[6]。

4.2 生態(tài)混凝土

為了保護(hù)生態(tài)，達(dá)成生態(tài)護(hù)坡要求，選擇方案的過(guò)程中就有必要充分結(jié)合各種材料的特點(diǎn)與條件考慮。以材料特征來(lái)看，植被生態(tài)混凝土護(hù)坡這種技術(shù)所用的材料為多孔混凝土，這種材料在類型上和傳統(tǒng)混凝土差別不大，都有添加各種添加劑與骨料。當(dāng)然這種混凝土的布置是由不同的。該類型混凝土作業(yè)中需要在空隙部位添加一定的保水劑，隨后借助于自然環(huán)境（因?yàn)樵摶炷習(xí)徊贾迷诤拥肋吰轮車(chē)杏兄罅康乃挚梢允褂茫┰谥車(chē)脖粯?shù)木以及河流所提供的水分支持下，能夠讓巖石與土壤連為整體。這種護(hù)坡結(jié)構(gòu)能夠很好的應(yīng)對(duì)汛期抗洪需要。

此外該技術(shù)在規(guī)避水土流失問(wèn)題中優(yōu)勢(shì)也十分突出。為了獲得最佳的環(huán)保效果，往往會(huì)覆蓋大量的植被樹(shù)木，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境以及河道環(huán)境的充分改善，達(dá)成自然環(huán)保與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的共同目標(biāo)。現(xiàn)如今越來(lái)越多類型的生態(tài)磚被用在河道護(hù)坡，極大的提升了生態(tài)護(hù)坡這種技術(shù)的穩(wěn)定性與可靠性。使用砌磚施工技術(shù)對(duì)生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行強(qiáng)化，保障了護(hù)坡的穩(wěn)定性。生態(tài)磚能夠很好的和周?chē)M(jìn)行匹配，其生態(tài)特點(diǎn)十分突出，保障了生態(tài)護(hù)坡效果與環(huán)保有效性，遏制了水土流失問(wèn)題的不斷擴(kuò)大與蔓延。

4.3 巖土材料

在河道周?chē)崆邦A(yù)埋噴淋金屬網(wǎng)，利用金屬網(wǎng)和種植土特性，改善河道周?chē)沫h(huán)境與植被特性。金屬網(wǎng)材料非常特殊，一般選用合金材料應(yīng)對(duì)腐蝕問(wèn)題。其可以很好的改善樹(shù)木與植被生活環(huán)境，往往被用在許多環(huán)境十分惡劣的條件使用。植物與土壤材料的充分結(jié)合能夠創(chuàng)造非常牢固的防線系統(tǒng)。生態(tài)護(hù)坡這種技術(shù)大多會(huì)用到土木格柵與土工網(wǎng)。這兩種方案所用的材料為聚乙烯一類的化工材料。隨后在制作好的土工格柵與土工網(wǎng)上播撒種子。最后將這些網(wǎng)格焊接到一起，為植被種植創(chuàng)造生長(zhǎng)環(huán)境，在植被生長(zhǎng)出來(lái)并且根系和土壤、土層牢牢結(jié)合在一起以后，將會(huì)有非常好的護(hù)坡效果。

4.4 植物土壤固結(jié)

應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的過(guò)程中，可以選擇一些有著很發(fā)達(dá)根系的植物進(jìn)行種植，這些植被的生長(zhǎng)能力出眾，適應(yīng)性突出，可以牢牢保護(hù)土壤，防止水土流失發(fā)生。并且這種類型的植被通常能夠應(yīng)對(duì)各種各樣的自然條件，所以能夠同時(shí)達(dá)到綠化生態(tài)與改善土壤環(huán)境的作用。操作過(guò)程中要把握好現(xiàn)場(chǎng)條件，做好現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘察，尤其是處理好河道護(hù)坡后期情況的管理與控制工作，要確保環(huán)境滿足植物生長(zhǎng)要求與需要。從植被物種角度來(lái)看，要盡可能為其匹配各種各樣的植物、植被。多樣化植被才能夠保障植物具備良好的抗性條件，在改善土壤固結(jié)有效性中發(fā)揮更突出的作用，全方位提高護(hù)坡穩(wěn)定性與安全性效果[7]。

4.5 網(wǎng)格生態(tài)

所謂的網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，實(shí)際上就是應(yīng)用各種材料，比如混凝土、石頭構(gòu)筑網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，并在這些網(wǎng)格上植入各種各樣的植被，打造功能突出的護(hù)坡組織。因?yàn)樵摻M織有著良好的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性所以值得大力推廣，有著良好的實(shí)用效果。并且這種技術(shù)還能夠改善環(huán)境影響力，提升邊坡環(huán)境藝術(shù)感與美感。從施工過(guò)程、施工條件來(lái)看，該技術(shù)的難度不大并且有著很高的效率。簡(jiǎn)單的步驟與突出的作用是需要高度重視的原因。該技術(shù)如果擁有足夠的資金，就能夠很好的滿足保護(hù)環(huán)境，維系河流穩(wěn)定的目標(biāo)。該技術(shù)實(shí)用性非常的突出[8]。

5 結(jié)語(yǔ)

為了推動(dòng)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展與進(jìn)步，就需要重視對(duì)生態(tài)護(hù)坡這種技術(shù)的運(yùn)用，發(fā)揮其科學(xué)性、合理性價(jià)值，提高生態(tài)水平、護(hù)坡效果，改善水利項(xiàng)目的質(zhì)量與運(yùn)行情況，其對(duì)促進(jìn)生態(tài)護(hù)坡有效性來(lái)說(shuō)意義突出。要結(jié)合需求出臺(tái)各種環(huán)保政策，確保環(huán)境生態(tài)得到持續(xù)性優(yōu)化與增強(qiáng)。在發(fā)揮水利項(xiàng)目作用的同時(shí)，為人們的安居樂(lè)業(yè)創(chuàng)造合適的環(huán)境[9]。