水利工程河道生態(tài)護坡施工應用分析

馮亮力

摘要：作為重要的民生工程，水利工程對于維護周邊居民生命財產(chǎn)安全、保障區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起到了關鍵作用，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)護坡施工技術的研究和應用相對較晚，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)護坡工程作用入手，以工程案例為抓手，重點探討了護坡施工技術要點。

關鍵詞：水利工程;河道;生態(tài)護坡

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，合理運用治理辦法和措施，能夠實現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)的有效恢復，改善生物群落互存關系，增強河道自凈能力。堅持因地制宜的治理原則，圍繞構建安全生態(tài)體系，促進水資源有效循環(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)護坡技術發(fā)展

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

2河道生態(tài)護坡施工技術原則

生態(tài)護坡的建設和使用過程中，應該堅持因地制宜的原則，利用生態(tài)護坡促進河道及水體周圍動植物的正常棲息。高效設計和應用河道生態(tài)護坡，構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)護坡施工技術的發(fā)展還處在初級階段，我國地理條件復雜，水利工程建設中會遇到恨到外界因素的影響。從工程實際出發(fā)，結合環(huán)境條件和建設要求，河道生態(tài)護坡的設計和施工中需要遵循一定的原則。首先，在河道生態(tài)護坡的設計過程中，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，增加護坡的觀賞性，同時可以減輕水土流失。通過生態(tài)和工程建設結合的思路進行設計，從側面實現(xiàn)護坡養(yǎng)護和建設的成本。河道生態(tài)護坡的建設選材，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，河道護坡的主要作用是對河水的導流和抵抗河水沖擊。這也是河道具有防洪作用的原因。河道生態(tài)護坡中的植物還需要承擔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)護坡技術進行融合施工，例如剛性結構和柔性材料結合等方式。

3水利工程中的河道生態(tài)護坡施工技術的具體應用

3.1自然原形護岸

河道生態(tài)護坡工程中，采用了自然原形護岸施工作業(yè)方法。堅持生態(tài)治理的理念及于此方法能夠增強自然性，可以有效地提供施工的質量。實際作業(yè)中需要做好喬木和灌木的優(yōu)化設計，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，調節(jié)整個生態(tài)護坡的性能，增強洪水抵抗的能力。在編制生態(tài)護坡方案時需要對河道當下情況進行調查，掌握陽光照射與溫度變化等規(guī)律，對比分析各類護坡形式，選出具有能夠提高抗洪水平的方案，促使整個河道生態(tài)護坡質量得到優(yōu)化。除此之外，自然原形護岸在實際應用中還體現(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。為了保證技術應用價值得到最大的發(fā)揮和利用，要選擇合理的地方應用，優(yōu)選根系發(fā)達的植物，作為工程施工的材料，應做好嚴格的把控。

3.2恢復退化河岸帶

生態(tài)護岸最明顯的應用效果就是完善河岸帶的建設，為生物群落的構建創(chuàng)造良好基礎，使得河道具有明顯的邊緣效應，在短期內(nèi)形成較為完善的生態(tài)系統(tǒng)。這對于應用地區(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，這不僅可以促進河道周圍環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展，同時也為河道穩(wěn)定運行提供了重要保障。當出現(xiàn)意外情況時，可以最大限度減緩災害帶來的影響，并以最快的速度恢復河道周圍生態(tài)群體接近自然狀態(tài)。

3.3植生型生態(tài)護坡

截至現(xiàn)今，植生型生態(tài)混凝土已被廣泛應用于許多河道治理工程。實質上，該護坡技術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可以改良土壤理化性質，促進植被的生長，有效抑制土壤侵蝕，發(fā)揮保持水土的功能。在有效保護環(huán)境的同時，可恢復河流生態(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)調發(fā)展。將生態(tài)磚應用于河道治理工程，為了能夠充分利用該技術可以選用嵌固的施工方式，連鎖式砌塊技術實現(xiàn)了生態(tài)轉的有效鑲嵌，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混凝土與鉸接式砌塊，由此構造矩陣鋪面式聯(lián)鎖護坡。在坡面與磚地面鋪設時要考慮生態(tài)要求，形成抗沖擊能力強、完整性好、地基適應力強的護坡。

3.4生態(tài)袋護岸

在生態(tài)袋中加入土壤、碎石和肥料等物質，根據(jù)生態(tài)袋的柔性特點形成了能夠良好適應坡面角度變化的柔性護坡。關春曼等利用生態(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)和廢舊輪胎進行加固的同時結合生態(tài)袋的透水、柔性等特點，相較于傳統(tǒng)的硬質護坡具有生態(tài)環(huán)保、使用壽命長等特點。

結束語

綜上所述，河道生態(tài)護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，尤其是在當下構建生態(tài)文明城市的背景下，生態(tài)護坡工程顯得尤為重要。在對水利工程河道進行生態(tài)護坡工程改造的過程中，不論是護坡施工技術的選擇，還是植被的種植，都要綜合考量施工現(xiàn)場的水文、地質、土壤等要素，在此基礎上選擇合適的生態(tài)護坡技術和植被，只有這樣才能夠達到改善生態(tài)環(huán)境的作用。

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