水利工程中的河道生態(tài)護坡施工技術(shù)

蘭樹仁

(山西北方興安化學工業(yè)有限公司，山西 太原 030013)

隨著人類對水資源的需求增加和河流生態(tài)環(huán)境的破壞，河道生態(tài)護坡施工技術(shù)成為水利工程領(lǐng)域的研究熱點。傳統(tǒng)的河道護坡施工往往使用混凝土、石塊等非生態(tài)材料，導致了生態(tài)環(huán)境的進一步破壞，主要包括生物多樣性的減少、棲息地的破壞等問題。為了解決這些問題，人們開始研究和探索更加環(huán)保和生態(tài)友好的河道生態(tài)護坡施工技術(shù)[1]。

1 生態(tài)護坡施工的意義

1.1 涵養(yǎng)水源

河道生態(tài)護坡施工在水利工程中具有重要的意義，其中之一就是它對于涵養(yǎng)水源的作用。隨著人類對水資源的需求不斷增加，水源涵養(yǎng)成了保障水資源供應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。河道生態(tài)護坡施工技術(shù)能夠通過一系列措施，提高河道的水土保持能力，減少水源的流失和蒸發(fā)，從而實現(xiàn)水源的涵養(yǎng)。當今，在施工過程中通常采用可降解材料和植物種植等措施，可以有效防止河道的水土流失，減少水源的流失量。這些施工技術(shù)也可以有效固定土壤，增加土壤的抗沖蝕能力，防止土壤被洪水沖刷走，減少水土流失。

從一方面來說，河道生態(tài)護坡施工技術(shù)還可以通過植物的生長來增加水源的涵養(yǎng)能力。植物的根系可以滲透入土壤深層，增加土壤的孔隙度和持水能力；植物的葉片可以通過蒸騰作用將土壤中的水分吸收并釋放到空氣中，從而降低土壤中的含水量，使土壤更能儲存和保持水源。此外，植物的根系還可以增加土壤的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，防止土壤發(fā)生塌方和滑坡等現(xiàn)象，進一步保護水源。

1.2 有利于美化環(huán)境

隨著城市化的快速發(fā)展和人類活動的不斷增加，河道的自然生態(tài)環(huán)境受到了嚴重破壞，造成河周邊荒蕪和環(huán)境持續(xù)的惡化。使用生態(tài)護坡施工技術(shù)的應(yīng)用可以改變這種狀況，為河道帶來美麗和宜人的環(huán)境。由“生態(tài)”二字可知，河道生態(tài)護坡施工技術(shù)可以通過植物的種植來增加河岸的綠化覆蓋。例如，選擇適宜的植物品種，種植在河岸護坡上，能夠形成一道綠色的屏障，增加河道景觀的美觀度。這些植物可以提供繁茂的綠葉、花朵和果實，為河道增添了生機和色彩，讓人們在河邊散步、休閑時能夠享受到自然的美景。此外，河道生態(tài)護坡施工技術(shù)還可以恢復和保護河道的自然生態(tài)系統(tǒng)，提供良好的棲息環(huán)境。通過采用可降解材料、自然堆石和植物栽種等方式，模擬自然的河岸形態(tài)，為河道生態(tài)系統(tǒng)提供適宜的生境。這樣不僅可以恢復和保護許多珍稀瀕危的植物和動物物種，也可以吸引各種野生動物來此棲息和繁衍，增加生物多樣性，豐富河道的生態(tài)景觀。

1.3 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展是指在滿足當前世代需求的同時，不損害未來世代滿足其需求的能力。河道生態(tài)護坡施工技術(shù)的應(yīng)用能夠在保護生態(tài)環(huán)境的同時，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

河道生態(tài)護坡施工技術(shù)的應(yīng)用還可以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗災能力，降低自然災害風險，從而促進社會的可持續(xù)發(fā)展。河道生態(tài)護坡可以減緩洪水的沖擊和土壤侵蝕，減少自然災害的發(fā)生和對人類社會的破壞。通過增加植被覆蓋和保護濕地，可以有效吸收降雨水分，調(diào)節(jié)洪水峰值，提升河道的自然保護能力。這為社會提供了更加安全、穩(wěn)定的生活環(huán)境，推動社會的可持續(xù)發(fā)展。在生態(tài)環(huán)境意識方面，河道生態(tài)護坡施工還能夠提升社區(qū)的生態(tài)意識和環(huán)境素養(yǎng)，推動社會的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)護坡的建設(shè)過程需要廣泛的社會參與和宣傳教育，引導公眾關(guān)注生態(tài)環(huán)境保護的重要性，激發(fā)環(huán)保意識。通過社區(qū)參與和環(huán)境教育，可以培養(yǎng)社區(qū)居民的環(huán)境保護意識和環(huán)保行為習慣，形成人人關(guān)注生態(tài)環(huán)境、共同參與保護的良好氛圍。

2 生態(tài)護坡的施工原則

在水利工程科學全面推進的過程中，全面系統(tǒng)地加強河道治理，是至關(guān)重要的。為切實提升河道治理實效，應(yīng)該注重把握好科學的治理原則以及方法，全面增強治理實效。眾所周知，水利工程中河道生態(tài)護坡施工技術(shù)的應(yīng)用原則是為了實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護與恢復，并同時確保工程功能的有效實施。為了實現(xiàn)生態(tài)護坡生態(tài)技術(shù)的高質(zhì)量行穩(wěn)致遠發(fā)展，從業(yè)者需要遵守多種原則，一般需要遵守以下原則。

1)生態(tài)可持續(xù)性原則，生態(tài)可持續(xù)性是河道生態(tài)護坡施工的核心原則。施工過程和結(jié)果必須符合生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健康發(fā)展，不僅要解決當前問題，還要為未來提供可持續(xù)的生態(tài)服務(wù)。這包括保護和提高水質(zhì)、增加生物多樣性、改善棲息地等方面。施工技術(shù)應(yīng)選擇生態(tài)友好的方法，如植物栽培、濕地恢復等，以促進自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復和維持。

2)自然模擬原則，河道生態(tài)護坡施工應(yīng)模擬自然的形態(tài)和地貌特征，使其與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。選擇適合的護坡形式和結(jié)構(gòu)，使用自然材料和植被，使護坡在外觀和功能上與自然河道融為一體。不同植物的生長習性具有差異化的特征，為切實有效地增強河道治理成效，同時也為了強化河道治理與植物種植之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，應(yīng)該注重結(jié)合河道內(nèi)的實際環(huán)境特征，積極運用好科學的植物，以此來整體保障植物的成活率，更好地提升河道治理工作實效。

3)工程可行性原則，河道生態(tài)護坡施工技術(shù)應(yīng)具備工程實施的可行性和經(jīng)濟性。施工過程中，需考慮工程的成本和效益，選擇合適的施工方法和材料。施工技術(shù)應(yīng)符合可持續(xù)發(fā)展的原則，既能夠保護環(huán)境，又能夠?qū)崿F(xiàn)工程的功能需求。在實踐過程中，加強護坡生態(tài)施工技術(shù)的高效運用，應(yīng)該充分考慮護坡的渠道、堤防作用。在保障這些作用的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該酌情降低它的施工成本，以此來整體提升它的經(jīng)濟效益

4)綜合規(guī)劃原則，河道生態(tài)護坡施工應(yīng)與整體水利規(guī)劃和生態(tài)保護規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在施工過程中，要綜合考慮河道的水力條件、水位變化、土壤特性、生物生態(tài)需求等因素，并與其他水利工程和生態(tài)保護措施相銜接。在河道生態(tài)護坡施工技術(shù)的運用實踐中，為整體提升以及全面優(yōu)化河道治理水平，要注重加強對周邊環(huán)境的分析以及研判，做好綜合規(guī)劃，尤其是要做好水文、地質(zhì)等相關(guān)情況的精準匯總以及全面分析，以此來制定科學的發(fā)展規(guī)劃，確保河道生態(tài)護坡施工技術(shù)的高效全面化運用。

5)合作與參與原則，河道生態(tài)護坡施工需要多方合作和廣泛參與。應(yīng)與相關(guān)部門、科研機構(gòu)、社會組織和公眾進行合作，共同制定施工方案和管理措施，共同參與施工過程的監(jiān)督和評估。通過廣泛的參與和共識建立，可以增加施工的透明度和可信度，提高施工效果的可持續(xù)性[2]。

3 植被型生態(tài)混凝土護坡施工技術(shù)

3.1 植被型生態(tài)混凝土護坡

在諸多的施工技術(shù)中，植被型生態(tài)混凝土護坡施工技術(shù)是一種重要的方法，同時也是具有較大的作用的。這種技術(shù)結(jié)合了植被保護和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，旨在實現(xiàn)河道生態(tài)環(huán)境的保護和穩(wěn)定的護坡結(jié)構(gòu)的建設(shè)。

植被型生態(tài)混凝土護坡施工技術(shù)的核心是將植被與混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合。在施工過程中，首先進行地面準備和表土處理，然后鋪設(shè)一層混凝土作為坡面的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。接下來，通過鋼筋網(wǎng)格或金屬網(wǎng)片固定，形成坡面的支撐結(jié)構(gòu)。在坡面固定結(jié)構(gòu)上，布置適宜的土壤和植被種植層。植被種植層通過合理選擇植物種類和密度，可增加坡面的抗沖刷能力、保持土壤濕度、改善生境環(huán)境，并提供生態(tài)服務(wù)。在實際運用中，植被型生態(tài)混凝土護坡施工技術(shù)的應(yīng)用需要綜合考慮多個因素。要因時因地選擇適宜的植物種類和數(shù)量，主要考慮當?shù)貧夂?、土壤條件和生態(tài)環(huán)境要求。不同地區(qū)的植物適應(yīng)性不同，應(yīng)選擇適合當?shù)厣鷳B(tài)條件的植被種類，以提高植被的生存率和生長狀況。其次，要合理設(shè)計植被種植層的厚度和結(jié)構(gòu)，確保植物根系能夠充分生長，并與混凝土結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合。最后，在施工過程中，應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求和施工標準進行操作，確保植被型生態(tài)混凝土護坡的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

3.2 土工材料型生態(tài)護坡

土工材料型護坡屬于水利工程中的河道生態(tài)護坡常見施工技術(shù)，是利用碎石型種植土壤和噴塑型金屬網(wǎng)格建造生態(tài)護坡的主體結(jié)構(gòu)，使生態(tài)護坡基于復合型種植基，有效強化抗腐蝕能力實現(xiàn)河道生態(tài)環(huán)境的保護和護坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定建設(shè)。土工材料型生態(tài)護坡的施工過程主要包括以下幾個步驟：一是對施工區(qū)域進行地面準備和表土處理。二是鋪設(shè)土工合成材料，如土工布、土工格柵等，作為護坡結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。土工合成材料具有良好的抗拉強度和過濾性能，可以有效地保持土壤的穩(wěn)定性和水分滲透性。然后，在土工合成材料上進行植被種植，選擇適宜的植物種類和密度，以增加護坡的生態(tài)功能和抗沖刷能力。最后，進行植物養(yǎng)護和管理，確保植被的健康生長和坡面的穩(wěn)定性。具體施工時，土工材料型的生態(tài)護坡還需充分結(jié)合草皮，以此形成土工網(wǎng)墊和土工網(wǎng)格。在此過程中，為使土工材料型的生態(tài)護坡更加耐久、穩(wěn)固，需利用特殊料劑將碎石塊與聚丙烯進行集結(jié)，同時，需將種植型土壤利用高分子材料扎扎實實地填充于網(wǎng)格、網(wǎng)墊中，并在其上均勻撒滿草籽，使之形成復合型種植基[3]。

土工材料型生態(tài)護坡的施工應(yīng)用具有多重優(yōu)勢。土工合成材料具有良好的抗沖刷和抗拉強度，能夠有效地保持坡面的穩(wěn)定性，防止水流對土壤的沖刷和侵蝕。此外，土工合成材料具有良好的過濾和透水性能，能夠促進水分的滲透和排泄，減少土壤中的水分積聚，提高坡面的排水能力。同時，土工合成材料還能夠提供一定的抗生物侵蝕能力，減少坡面被害蟲和有害植物侵襲的風險。

3.3 植物固土法生態(tài)護坡

植物固土法生態(tài)護坡，顧名思義就是利用植物固牢水土，減少水土流失，從而達到防洪防澇、保護環(huán)境的生態(tài)護坡效果，提高河道周圍的生態(tài)穩(wěn)固性和平衡性。

在植物固土法生態(tài)護坡的實際施工之中，通常采用以下施工步驟：首先，對施工區(qū)域進行地面準備和表土處理，確保土壤的適宜性和坡面的平整度。接下來，在坡面上選擇適宜的植物種類和密度進行種植，植物的根系將在生長過程中滲透和扎根于土壤中。植物的根系通過與土壤相互作用，形成穩(wěn)定的根系網(wǎng)絡(luò)，可以牢固地固定土壤，防止坡面的沖刷和坍塌。最后，對植物進行養(yǎng)護和管理，包括澆水、施肥和修剪等，以促進植物的健康生長和坡面的穩(wěn)定性。植物固土法生態(tài)護坡的施工應(yīng)根據(jù)具體情況選擇適宜的植物種類。植物的選擇應(yīng)考慮當?shù)氐臍夂驐l件、土壤類型和生態(tài)環(huán)境需求。不同植物具有不同的根系特點和抗沖刷能力，因此，相關(guān)人員在其施工之前必須深入實地勘察水土，確保所選植物的適用性、美觀性以及多樣性，同時在植物固土法生態(tài)護坡施工結(jié)束之后，需做好后續(xù)植物的養(yǎng)護與調(diào)整工作。

3.4 網(wǎng)格生態(tài)護坡技術(shù)的運用

在水利工程河道治理的進程中，為全面系統(tǒng)地提升邊坡防護工作的實施質(zhì)量，還可以采用網(wǎng)格生態(tài)護坡技術(shù)。網(wǎng)格生態(tài)護坡技術(shù)是一種在水利工程中廣泛應(yīng)用的河道生態(tài)護坡施工技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合了傳統(tǒng)的河道護坡技術(shù)和生態(tài)恢復理念，旨在保護河道生態(tài)環(huán)境、提高河岸穩(wěn)定性和防治水土流失。網(wǎng)格生態(tài)護坡技術(shù)的主要原理是在河道護坡的表面布設(shè)一種特殊的生態(tài)護坡網(wǎng)格，通過網(wǎng)格的固定和覆蓋作用，增強河岸的抗沖刷能力和穩(wěn)定性[4]。下面將詳細介紹該技術(shù)的運用過程。

在施工前需要進行工程勘察和設(shè)計。根據(jù)具體的河道情況和工程要求，確定護坡的位置、高度和長度等參數(shù)，制定合理的施工方案。接著進行地表準備工作。清理河道表面的雜草、石塊和其他雜物，保持施工區(qū)域的平整。然后，進行生態(tài)護坡網(wǎng)格的鋪設(shè)。將生態(tài)護坡網(wǎng)格按照設(shè)計要求進行拼接和安裝，確保網(wǎng)格的牢固性和整齊性。網(wǎng)格的選材通常采用高強度的聚丙烯或聚乙烯材料，具有耐腐蝕、抗拉伸和抗紫外線的特性。完成網(wǎng)格鋪設(shè)后，進行填充和固結(jié)工作。選用適當?shù)奶畛洳牧?，如礫石、碎石或輕質(zhì)骨料等，將其均勻地填充到生態(tài)護坡網(wǎng)格中。填充材料應(yīng)具有良好的排水性能和抗沖刷能力，能夠有效減少水流對河岸的沖刷力。在填充完成后，進行固結(jié)處理。采用合適的方法對填充材料進行固結(jié)，如輕碾、壓實或噴灑固結(jié)劑等。固結(jié)處理的目的是增加填充材料的密實度和穩(wěn)定性，提高護坡的整體結(jié)構(gòu)強度。最后，進行生態(tài)恢復和綠化工作。根據(jù)實際情況，選擇適宜的植被種類進行種植，如草坪草、濕地植物或喬木等。在河道治理實踐中，網(wǎng)格生態(tài)護坡技術(shù)的應(yīng)用成本相對比較低，且它的施工效率也相對比較快，是進行河道邊坡防護的一項重要技術(shù)[5]。

4 結(jié)語

在水利工程中，河道邊坡防護的重要性不可忽視。通過系統(tǒng)、科學的運用邊坡防護技術(shù)，我們可以提高邊坡的穩(wěn)定性，優(yōu)化防護效果，保護生態(tài)環(huán)境，確保工程的安全可靠性。然而，邊坡防護領(lǐng)域仍然存在挑戰(zhàn)和機遇。未來，我們應(yīng)加強科研與技術(shù)創(chuàng)新，提高邊坡防護技術(shù)的可持續(xù)性和適用性，結(jié)合智能化和數(shù)字化手段，實現(xiàn)邊坡防護的精確化管理。