水利工程河道生態(tài)護(hù)坡施工應(yīng)用分析

馮亮力

摘要：作為重要的民生工程，水利工程對于維護(hù)周邊居民生命財產(chǎn)安全、保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了關(guān)鍵作用，并且還可以維持區(qū)域生態(tài)平衡。而河道生態(tài)護(hù)坡工程能夠有效的避免流域內(nèi)大量的水土流失，對于周圍環(huán)境可以起到穩(wěn)定土壤的作用，最大限度的降低河流對于土壤的沖刷破壞。相較于國外來講，我國對于河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的研究和應(yīng)用相對較晚，具體的施工過程還存在一定的問題，在一定程度上影響了生態(tài)護(hù)坡工程生態(tài)、防洪、景觀等功能的發(fā)揮。本文從河道生態(tài)護(hù)坡工程作用入手，以工程案例為抓手，重點(diǎn)探討了護(hù)坡施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：水利工程;河道;生態(tài)護(hù)坡

引言

近年來，各地區(qū)積極組織開展河道治理工作，獲得了初步成效。從治理實踐的角度分析，生態(tài)水利發(fā)揮著重要的作用，若想提高河道治理水平，實現(xiàn)供水、防洪、灌溉等多樣化功能，要做好生態(tài)環(huán)境建設(shè)與開發(fā)的“度”的控制。河道治理實踐中，始終堅持生態(tài)水利的基本原則，合理運(yùn)用治理辦法和措施，能夠?qū)崿F(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)的有效恢復(fù)，改善生物群落互存關(guān)系，增強(qiáng)河道自凈能力。堅持因地制宜的治理原則，圍繞構(gòu)建安全生態(tài)體系，促進(jìn)水資源有效循環(huán)利用，積極提高河道治理的水平，保障生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)展。

1生態(tài)護(hù)坡技術(shù)發(fā)展

20世紀(jì)30年代，生態(tài)護(hù)坡的理念和技術(shù)進(jìn)入中歐地區(qū)并引起了廣泛關(guān)注，在河堤的防護(hù)上采用扦插、三維植草護(hù)坡等方法。20世紀(jì)70年代，土壤生物工程護(hù)岸技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代末，瑞士等歐洲國家研究并推出了一種新的生態(tài)相關(guān)技術(shù)，即自然型護(hù)坡。20世紀(jì)90年代初，日本在城鎮(zhèn)河道邊坡中采用了生態(tài)型護(hù)坡技術(shù)，并根據(jù)實際推出了植被生態(tài)混凝土護(hù)坡。進(jìn)入工業(yè)社會后，我國開始推廣駁坎、混凝土護(hù)岸類的“硬質(zhì)”護(hù)坡，逐漸取代了原始的植物護(hù)坡。近年來，我國生態(tài)護(hù)坡方面取得較大進(jìn)步。季永興等分析了城鎮(zhèn)原有的河道護(hù)坡結(jié)構(gòu)，探索不同材料在護(hù)坡結(jié)構(gòu)方面的可行方法;陳明曦等通過探索景觀生態(tài)學(xué)的原理，研究了構(gòu)建城市河道生態(tài)護(hù)岸的方法。

2河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)原則

生態(tài)護(hù)坡的建設(shè)和使用過程中，應(yīng)該堅持因地制宜的原則，利用生態(tài)護(hù)坡促進(jìn)河道及水體周圍動植物的正常棲息。高效設(shè)計和應(yīng)用河道生態(tài)護(hù)坡，構(gòu)建水利工程項目的自然生態(tài)，最大可能地實現(xiàn)防洪和泄洪作用。生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的發(fā)展還處在初級階段，我國地理條件復(fù)雜，水利工程建設(shè)中會遇到恨到外界因素的影響。從工程實際出發(fā)，結(jié)合環(huán)境條件和建設(shè)要求，河道生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計和施工中需要遵循一定的原則。首先，在河道生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計過程中，要根據(jù)歷年的河道生態(tài)信息、天氣變化信息，河道周邊動植物生長狀態(tài)，生物多樣性等，與河道建設(shè)緊密聯(lián)系。以植物成活和對環(huán)境影響小為前提，在植被的設(shè)計與種植中，要考慮實際的可行性，和施工的便利性。第二，通過植被種植和養(yǎng)護(hù)，增加護(hù)坡的觀賞性，同時可以減輕水土流失。通過生態(tài)和工程建設(shè)結(jié)合的思路進(jìn)行設(shè)計，從側(cè)面實現(xiàn)護(hù)坡養(yǎng)護(hù)和建設(shè)的成本。河道生態(tài)護(hù)坡的建設(shè)選材，以自然材料為主，同時需要考慮工程施工材料在自然條件下的長期影響性。第三，對水文條件和河流的歷史水位信息充分掌握和了解，結(jié)合植被特性，優(yōu)選最佳植物種類，保證后期可以成活。第四，河道護(hù)坡的主要作用是對河水的導(dǎo)流和抵抗河水沖擊。這也是河道具有防洪作用的原因。河道生態(tài)護(hù)坡中的植物還需要承擔(dān)地表水體與地下水之間的平衡作用。第五，在既要保證生態(tài)效果，也要滿足景觀效果的前提下，可以選擇不同的河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行融合施工，例如剛性結(jié)構(gòu)和柔性材料結(jié)合等方式。

3水利工程中的河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1自然原形護(hù)岸

河道生態(tài)護(hù)坡工程中，采用了自然原形護(hù)岸施工作業(yè)方法。堅持生態(tài)治理的理念及于此方法能夠增強(qiáng)自然性，可以有效地提供施工的質(zhì)量。實際作業(yè)中需要做好喬木和灌木的優(yōu)化設(shè)計，最大程度上發(fā)揮光照優(yōu)勢和空間力量。發(fā)揮原本的自然優(yōu)勢，調(diào)節(jié)整個生態(tài)護(hù)坡的性能，增強(qiáng)洪水抵抗的能力。在編制生態(tài)護(hù)坡方案時需要對河道當(dāng)下情況進(jìn)行調(diào)查，掌握陽光照射與溫度變化等規(guī)律，對比分析各類護(hù)坡形式，選出具有能夠提高抗洪水平的方案，促使整個河道生態(tài)護(hù)坡質(zhì)量得到優(yōu)化。除此之外，自然原形護(hù)岸在實際應(yīng)用中還體現(xiàn)出無污染和成本低等優(yōu)勢，不過潛在有抗沖刷能力差的缺陷。為了保證技術(shù)應(yīng)用價值得到最大的發(fā)揮和利用，要選擇合理的地方應(yīng)用，優(yōu)選根系發(fā)達(dá)的植物，作為工程施工的材料，應(yīng)做好嚴(yán)格的把控。

3.2恢復(fù)退化河岸帶

生態(tài)護(hù)岸最明顯的應(yīng)用效果就是完善河岸帶的建設(shè)，為生物群落的構(gòu)建創(chuàng)造良好基礎(chǔ)，使得河道具有明顯的邊緣效應(yīng)，在短期內(nèi)形成較為完善的生態(tài)系統(tǒng)。這對于應(yīng)用地區(qū)的生態(tài)多樣性發(fā)展起到了積極作用，動植物借助河岸的環(huán)境不斷生長。同時，隨著河岸帶生態(tài)環(huán)境的不斷完善，地下水資源也將更加豐富，這不僅可以促進(jìn)河道周圍環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展，同時也為河道穩(wěn)定運(yùn)行提供了重要保障。當(dāng)出現(xiàn)意外情況時，可以最大限度減緩災(zāi)害帶來的影響，并以最快的速度恢復(fù)河道周圍生態(tài)群體接近自然狀態(tài)。

3.3植生型生態(tài)護(hù)坡

截至現(xiàn)今，植生型生態(tài)混凝土已被廣泛應(yīng)用于許多河道治理工程。實質(zhì)上，該護(hù)坡技術(shù)就是一種多孔混凝土，其主要組成成分有粗骨料、水泥、適量摻合料等。保水劑摻入后，該生態(tài)混凝土能夠有效融合有機(jī)與五級材料，在提供滿足植物生長所需水分的情況下，還可提升巖土與土壤間的黏聚力，切實提高土壤的抗沖力。植生型生態(tài)混凝土還具有較好的水土保持能力，在河道治理中合理利用該技術(shù)可以改良土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)植被的生長，有效抑制土壤侵蝕，發(fā)揮保持水土的功能。在有效保護(hù)環(huán)境的同時，可恢復(fù)河流生態(tài)和林草植被生長條件，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與河道治理的協(xié)調(diào)發(fā)展。將生態(tài)磚應(yīng)用于河道治理工程，為了能夠充分利用該技術(shù)可以選用嵌固的施工方式，連鎖式砌塊技術(shù)實現(xiàn)了生態(tài)轉(zhuǎn)的有效鑲嵌，有效防止生態(tài)磚出現(xiàn)移動的情況。此外，可以利用繩索連接高強(qiáng)混凝土與鉸接式砌塊，由此構(gòu)造矩陣鋪面式聯(lián)鎖護(hù)坡。在坡面與磚地面鋪設(shè)時要考慮生態(tài)要求，形成抗沖擊能力強(qiáng)、完整性好、地基適應(yīng)力強(qiáng)的護(hù)坡。

3.4生態(tài)袋護(hù)岸

在生態(tài)袋中加入土壤、碎石和肥料等物質(zhì)，根據(jù)生態(tài)袋的柔性特點(diǎn)形成了能夠良好適應(yīng)坡面角度變化的柔性護(hù)坡。關(guān)春曼等利用生態(tài)袋、石籠網(wǎng)等材料，改良出了新型生態(tài)擋墻，利用石籠網(wǎng)和廢舊輪胎進(jìn)行加固的同時結(jié)合生態(tài)袋的透水、柔性等特點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)的硬質(zhì)護(hù)坡具有生態(tài)環(huán)保、使用壽命長等特點(diǎn)。

結(jié)束語

綜上所述，河道生態(tài)護(hù)坡工程作為水利工程的重要組成部分，對于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、改善水土流失現(xiàn)狀、維持植被景觀等方面有重要作用，尤其是在當(dāng)下構(gòu)建生態(tài)文明城市的背景下，生態(tài)護(hù)坡工程顯得尤為重要。在對水利工程河道進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡工程改造的過程中，不論是護(hù)坡施工技術(shù)的選擇，還是植被的種植，都要綜合考量施工現(xiàn)場的水文、地質(zhì)、土壤等要素，在此基礎(chǔ)上選擇合適的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)和植被，只有這樣才能夠達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的作用。

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