水土保持中的生態(tài)治理研究

陜西云水生態(tài)環(huán)境工程有限公司 薛靜

在傳統(tǒng)的水利岸坡防護(hù)工程當(dāng)中，一般會(huì)采取硬化護(hù)砌措施，常用材料包括石材、混凝土等。硬化護(hù)砌結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)在于自身的穩(wěn)定性較強(qiáng)，可以持續(xù)使用多年，但不利于生態(tài)環(huán)境建設(shè)，其不僅會(huì)破壞原有的環(huán)境景觀，更會(huì)對(duì)環(huán)境生物群種的發(fā)展造成一定的影響。我國(guó)針對(duì)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚，直至徹底了解了生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)律后才開(kāi)始逐步在實(shí)踐當(dāng)中應(yīng)用，原則上是以尊重生態(tài)系統(tǒng)，不破壞生態(tài)系統(tǒng)，尊重生物生存空間為護(hù)坡的建設(shè)前提。如今，生態(tài)護(hù)坡已經(jīng)在實(shí)際中得到了廣泛的推廣，并延伸發(fā)展成了多種不同形式。生態(tài)護(hù)坡在本質(zhì)上屬于岸坡防護(hù)措施，其主要用于保護(hù)河道體系、恢復(fù)河道系統(tǒng)生態(tài)平衡，體現(xiàn)了“人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展”的基本理念。

一、水土保持的內(nèi)涵

在當(dāng)今社會(huì)中，我國(guó)科學(xué)技術(shù)在快速發(fā)展，這對(duì)水利工程的建設(shè)提供了諸多的技術(shù)支持，通過(guò)全面建設(shè)水利工程能夠有效維護(hù)生態(tài)安全。然而，在水利工程中，水土保持的穩(wěn)定性具有較高的要求，在出現(xiàn)洪水的情況下需要發(fā)揮防洪作用。不僅如此，在水土保持方面也需要合理種植根系發(fā)達(dá)的植物，這樣能夠進(jìn)一步保持固定土壤，儲(chǔ)存水分，減少水土流失。對(duì)生態(tài)護(hù)坡進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)生態(tài)植物進(jìn)行合理選擇。一般可以搭建生態(tài)圈，對(duì)喬木、灌木、花草等進(jìn)行合理的種植，以此來(lái)形成植物系統(tǒng)。同時(shí)，還可以設(shè)置魚(yú)塘等。這樣能夠形成循環(huán)生態(tài)，既能實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益，也可以取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)這種方法能夠有效地突破傳統(tǒng)水土保持的弊端，既能夠滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)的要求，也能夠推進(jìn)水利工程建設(shè)進(jìn)程，即使在出現(xiàn)旱災(zāi)又或者是洪水的情況下，水利工程也能夠發(fā)揮應(yīng)有的防洪作用。

二、生態(tài)護(hù)坡的基本功能

（一）固岸

生態(tài)護(hù)坡中一般會(huì)選擇大量根系發(fā)達(dá)，能在水環(huán)境周?chē)焖偕L(zhǎng)的植物。由于此類(lèi)植物根系較為發(fā)達(dá)，可以起到錨固表層松散土體的作用，從而提高邊坡的抗滑力，減少土體流失。一般而言，對(duì)生態(tài)護(hù)坡的整體結(jié)構(gòu)和植物種植密度均經(jīng)過(guò)了精細(xì)化計(jì)算，植物之間的根系彼此纏繞，會(huì)形成龐大的根系網(wǎng)絡(luò)。根系網(wǎng)絡(luò)則將邊坡土體整合在一起，確保了土體的整體穩(wěn)定性。一般而言，草本植物和灌木類(lèi)植物可以在淺層區(qū)域起到良好的固岸效果，而樹(shù)木類(lèi)植物才能夠起到影響深層土體的目的。從其他角度來(lái)看，邊坡的穩(wěn)定性還與坡體水壓力相關(guān)，植物根系的水分吸收作用可以有效降低邊坡的孔隙水壓力，從而提高土體整體的抗剪強(qiáng)度，這同樣有利于起到固岸的效果。

（二）防洪

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)下所形成的護(hù)坡還具有良好的防洪功能。現(xiàn)階段，隨著河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的日漸進(jìn)步，人們對(duì)于生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的關(guān)注度有所提升，也越來(lái)越意識(shí)到生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，也就刺激了生態(tài)護(hù)坡在河道治理方面的應(yīng)用。生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的防洪功能是傳統(tǒng)護(hù)坡技術(shù)所難以比擬的。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，為達(dá)到良好的防洪作用，專(zhuān)業(yè)人員要根據(jù)水利工程區(qū)域環(huán)境的具體特征，來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對(duì)河道原有的水循環(huán)加以適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。一旦出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，生態(tài)護(hù)坡中的植物根系可以起到洪水儲(chǔ)存的作用，進(jìn)而降低洪峰水量，減弱洪水對(duì)河道造成的沖擊與侵蝕。在干旱季節(jié)下，生態(tài)護(hù)坡中的植物根系中儲(chǔ)存了大量的水分，這些水分可以經(jīng)滲流逐步進(jìn)入河流中，緩解干旱季節(jié)所造成的河道枯竭情況。為有效發(fā)揮河道的防洪功能，尤其要注重植物類(lèi)型的選擇。

（三）參與生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)

生態(tài)護(hù)坡本身就是陸生生物的主要棲息地，同時(shí)也可以為水生生物提供食物來(lái)源。在這一過(guò)程當(dāng)中，生態(tài)護(hù)坡本身就是水陸生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，這與傳統(tǒng)的硬化護(hù)砌結(jié)構(gòu)有著根本上的差異性。

三、水土保持中生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)方案

（一）植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)

河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用中，植物護(hù)坡技術(shù)是最為有效的技術(shù)，這一技術(shù)的具體實(shí)施是在多孔混凝土中添加一定量的水泥與混合料、保水劑，使得無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料在此過(guò)程中充分混合，為植物生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分和水分，通過(guò)良好的植物生長(zhǎng)狀態(tài)來(lái)發(fā)揮植物在土壤和巖石之間的連接作用，使得護(hù)坡的抗沖擊能力得以提升。在植物型生態(tài)混凝土護(hù)坡下，完全可以利用該護(hù)坡為河道的治理與恢復(fù)提供幫助，使得河道的抗水性能得以提升，周邊土壤的性能得以改善，保持各種植物良好的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡的應(yīng)用效果，這類(lèi)護(hù)坡對(duì)水土保持的意義重大，可以改善區(qū)域內(nèi)水土流失的現(xiàn)狀。如果在水利工程河道中采用的是這一護(hù)坡技術(shù)，需結(jié)合河道分布特點(diǎn)，在河道附近增加一定數(shù)量的植被，根據(jù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，來(lái)提升生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展中，生態(tài)磚得到了廣泛的應(yīng)用，通過(guò)嵌固方式的引入，為生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用提供了良好的前提。

（二）生態(tài)格網(wǎng)

生態(tài)格網(wǎng)是由鋼絲編制而成的網(wǎng)狀生態(tài)格網(wǎng)片，多個(gè)生態(tài)格網(wǎng)片可以組成籠箱，并可在籠箱中填充碎石等材料。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的角度來(lái)看，生態(tài)格網(wǎng)的最大優(yōu)勢(shì)在于自身的抗腐蝕性能出色，能夠持續(xù)使用多年，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性不會(huì)受到較大的影響。一般在實(shí)際使用時(shí)，會(huì)在鋼絲表面包裹一層樹(shù)脂膜，強(qiáng)化鋼絲的防腐性能，并賦予了鋼絲防銹、防靜電、抗老化、耐高壓等諸多的特點(diǎn)，這也形成了生態(tài)格網(wǎng)高適應(yīng)性特征，甚至可以廣泛應(yīng)用于海洋環(huán)境和高污染環(huán)境。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由生態(tài)格網(wǎng)所組成的籠箱會(huì)直接投放至治理區(qū)域，并在籠箱內(nèi)部填充石料，從而構(gòu)成具有高度柔性、透水性和整體性的防護(hù)結(jié)構(gòu)。從生態(tài)功能的角度來(lái)看，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)在本質(zhì)上屬于多孔隙的防護(hù)結(jié)構(gòu)，這無(wú)疑為水生植物、魚(yú)類(lèi)和微生物的生長(zhǎng)創(chuàng)造了舒適的空間。且與其他幾種生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)相比較，生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以在維持水環(huán)境生態(tài)平衡的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步強(qiáng)化水質(zhì)的自我凈化能力，可以在最大程度上實(shí)現(xiàn)工程的生態(tài)目標(biāo)。由于生態(tài)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)中所使用的填充石料均為碎散體，其自身的孔隙較多，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以保證河岸與河流水體之間的水分交換以及河流調(diào)節(jié)功能的實(shí)現(xiàn)，具有調(diào)節(jié)水位、穩(wěn)定護(hù)岸、促進(jìn)植被恢復(fù)等多種功效。

（三）生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡

與前兩種生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)相比較，生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡不僅具有良好的護(hù)坡和生態(tài)功能，同時(shí)具有一定的景觀價(jià)值，是目前在實(shí)踐當(dāng)中廣泛應(yīng)用的生態(tài)護(hù)坡形式。從結(jié)構(gòu)特征角度來(lái)看，生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡使用預(yù)制混凝土磚塊構(gòu)成整個(gè)坡面，坡磚均為工廠預(yù)加工，加工完成后直接運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋪設(shè)。其所使用的坡磚屬于特殊的聯(lián)鎖式結(jié)構(gòu)，坡磚與前后左右磚塊之間具有出色的連接功能，且整個(gè)坡面屬于柔性體，具有出色的耐沖刷性能。兩個(gè)坡磚在連接之后其中間位置會(huì)形成連接孔，而連接孔則可以用于植物生長(zhǎng)孔使用。一般情況下，會(huì)在連接孔中種植根系發(fā)達(dá)的草本植物，且伴隨著草本植物不斷生長(zhǎng)，整個(gè)護(hù)坡的耐久性、穩(wěn)定性和功能性將進(jìn)一步得到提升。需要注意的是，生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡在適用范圍方面具有一定的局限性，由于其本質(zhì)上更加側(cè)重于生態(tài)效果和景觀效果，故在抗沖刷能力方面的表現(xiàn)相對(duì)較為有限，一般僅僅適合在平原區(qū)域的低流速河道中進(jìn)行應(yīng)用。但不可否認(rèn)的是，生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡的景觀價(jià)值相比較高，一旦植物生長(zhǎng)成型，將在河道兩側(cè)構(gòu)建成大規(guī)模的植被帶，這一優(yōu)勢(shì)是其他幾種生態(tài)護(hù)坡所不具備的。

（四）人工種草護(hù)坡技術(shù)

人工種草護(hù)坡技術(shù)下，通過(guò)人工播撒草種的方式，在水利工程河道附近的坡體區(qū)域內(nèi)種草。種植草類(lèi)的選擇非常關(guān)鍵，專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)盡量選用固土性能佳、根系發(fā)達(dá)的草類(lèi)，解決河道周邊的水土流失問(wèn)題，改善河道生態(tài)環(huán)境。還可以在河道附近進(jìn)行天然草皮的鋪設(shè)，直接通過(guò)平鋪草皮來(lái)改善河道坡體結(jié)構(gòu)，但這一護(hù)坡技術(shù)更適合用在邊坡坡度比較低緩的邊坡中。在生態(tài)護(hù)坡工程的建設(shè)過(guò)程中，噴播種草技術(shù)也非常有效，在利用這一技術(shù)進(jìn)行草皮栽種的過(guò)程中，尤其要注重噴播區(qū)域材料配合比的科學(xué)設(shè)計(jì)，并按照特定的標(biāo)準(zhǔn)將草籽和肥料等基礎(chǔ)性材料充分?jǐn)嚢杈鶆?，利用?zhuān)門(mén)的機(jī)械設(shè)備將這些噴播材料噴射到種植區(qū)域中。

四、生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)的相關(guān)注意事項(xiàng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，需要進(jìn)一步研究新的科學(xué)技術(shù)，尤其要對(duì)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行充分的借鑒。由于各個(gè)國(guó)家有著自己的獨(dú)特性，所以在利用新技術(shù)的同時(shí)，需要結(jié)合自身的實(shí)際發(fā)展情況，而不完全照搬，以此來(lái)滿(mǎn)足自身的良性發(fā)展需求。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也需要將自然保護(hù)放在首位，促進(jìn)人和自然的和諧相處，使水利工程項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

五、結(jié)束語(yǔ)

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用可以有效強(qiáng)化土體的穩(wěn)定性，控制地表徑流，減少?gòu)搅鲗?duì)于河岸帶的侵蝕，并有利于保持水土，提高整個(gè)水環(huán)境的景觀效果?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)水利工程建設(shè)提供了諸多的技術(shù)支持，但在具體施工中依然需要做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，尤其要對(duì)水土保持給予高度關(guān)注，不斷優(yōu)化生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)方案，合理利用邊坡防護(hù)技術(shù)，使周邊環(huán)境得到有效恢復(fù)，減少水土流失。對(duì)水土保持技術(shù)進(jìn)行具體應(yīng)用的過(guò)程中，結(jié)合施工區(qū)域當(dāng)?shù)氐乃臍庀髼l件和地形地勢(shì)條件進(jìn)行合理選擇。確保做好生態(tài)護(hù)坡優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升邊坡的防護(hù)能力，減少水土流失，這樣才能夠促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。