水利工程護坡生態化設計技術分析

摘要：采用植物護坡技術除了可以滿足固土目的之外，也能夠起到防止水土流失、穩定邊坡的作用，其中植物護坡最突出的特點就是具有綠化環境，美化視覺等其它方法無法替代的優點。因此，利用植被對高邊坡進行防護技術是今后邊坡防護的一個重要發展趨勢。

關鍵詞：工程邊坡；生態護坡；護坡工程

在不同的時代，人們對堤防河道護坡的認識和要求是不同的，生態護坡就是在現階段人們對水環境要求越來越高、追求人與自然和諧相處的歷史條件下，日益受到重視的。

1 生態護坡的內涵

生態護坡概念的內涵應該包括兩個要素：一是河道護坡滿足防洪抗沖標準要求，構建能透水、透氣、生長植物的生態防護平臺。二是河道護坡滿足邊坡生態平衡要求，即要建立良性的河坡生態系統，由高大喬木、低矮灌木、花草、魚巢、水草、動物沿灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體組成河坡立體生態體系。前一個要素是人對自然的要求，即人們為了社會經濟的發展和安全改造自然；后一個要素反映了人們對自然的尊重，即改造自然但不破壞自然的平衡。二者結合體現了“人與自然和環境協調發展”理念。

2 生態植物護坡的種類及特點

生態植物護坡可以分為：植草、植草皮、植樹；噴播生態混凝土；栽藤和在框架內植草護坡等幾大類。根據不同的邊坡土質條件，采用不同的施工方法和施工工藝。

2.1 植草、植草皮、植樹。 植草適用于邊坡穩定、斜面沖刷輕微、且宜于草類植物生長的土質邊坡。它包括種草籽、植草皮和三維植草。

（1）人工種草護坡。 人工種草護坡是通過人工在邊坡坡面簡單播撒草種的一種傳統邊坡植物防護措施。種草籽時所選用草籽應當注意當地的土壤和氣候條件，通常選擇容易生長、根部發達、葉莖低矮、枝葉茂密的草種為宜，最好采用幾種草籽混合播種，使之變成一個良好的覆蓋層，種植草籽摻沙或土粒拌和，使之播撒均勻，播種時間以氣候溫暖、濕度較大的季節為宜。

（2）平鋪草皮護坡。 平鋪草皮護坡是通過人工在邊坡面鋪設天然草皮的一種傳統邊坡植物防護措施。

具有施工簡單、工程造價較低等特點。適用于附近草皮來源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質及嚴重風化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護工程，是設計應用最多的傳統坡面植物防護措施之一，但由于施工后期養護管理困難，平鋪草皮易被沖走，且成活率低，工程質量往往難以保證，達不到滿意的邊坡防護效果，而造成坡面沖溝，表土流失、坍滑等邊坡災害，導致大量的邊坡災害整治、修復工程。近年來，由于草皮來源緊張，使得平鋪草皮護坡的作用逐漸受到了限制。

（3）液壓噴播植草護坡。 液壓噴播植草護坡，是國外近幾年新開發的一項邊坡植物防護措施，是將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑、上色素等按一定比例在混合箱內配水攪勻，通過機械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。其特點是施工簡單、速度快；施工質量高，防護效果好；適用性廣；工程造價低。目前，液壓噴播植草護坡在公路、鐵路、城市建設等部門邊坡防護與綠化工程中使用較多。

2.2 噴播生態混凝土、鋪設綠化植生帶。 噴播生態混凝土、鋪設綠化植生帶主要適用于巖質邊坡不具備植物生長的土壤，無法直接在邊坡上栽種護坡植物。

（1）噴播生態混凝土。 生態種植基是固體、液體、氣體3種物質組成的具有一定強度的多孔人工材料。

固體物質包括粗細不同的土壤礦物顆粒、膠結材料、肥料和有機質、成孔材料、保水劑以及其他混合物，其中土壤是植物生長的基體；有機質和肥料為草種日后的生長提供肥力；膠結材料用于土壤顆粒之間以及與巖體表面的膠結；保水劑能吸收和保持水分供植物生長；成孔材料能提高植基的透水性和透氣性，一般采用稻草秸稈，經濟方便，還可以根據需要添加其他特定作用的混合物。

（2）鋪設綠化植生帶。 典型的綠化植生帶從底往上由無紡土工布、綠化物料層、植物纖維層和尼龍網格等。無紡土工布與地表吸附作用強，有利于保持濕度，且能夠自然降解，腐爛后可轉化為肥料；綠化物料層是最重要的部分，由種子、保水劑、肥料及改良劑組成，主要為植物今后生長提供肥料；植物纖維層由稻草秸稈、麥稈等植物纖維組成，主要作用是：鋪設完工初期防止綠化物料層的物質遭受雨水沖刷及遮陰保濕，后期則腐爛后為植物提供肥力；最上層的尼龍繩網主要作用起到固定的作用。

2.3 栽藤。 主要用于土石夾雜難以種草植樹的段落，通過藤草爬附作用將坡面進行覆蓋，從而和周圍環境協調一致。

2.4 框架內植草護坡。 框架內植草護坡是一項類似于干砌片石護坡的邊坡防護技術。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網格后，在網格內鋪填種植土，再在磚框內栽草或種草的一項邊坡防護措施。該技術所用框磚可在預制場批量生產，其受力結構合理，拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流，減緩水流速度，防止坡面沖刷，保護草皮生長。

3 結語

由上述分析可以看出，生態防護技術的類型不同，也就具有不同的特點和適用條件。因此，為了實現生態防護、保持生態平衡、減少水土流失、穩固地基、美化環境、減輕視覺疲勞等目的，可以從以下幾個方面著手。

（1）建立現代生態護坡理念，加強生態護坡基礎理論研究，盡快建立系統規范的生態護坡技術體系。 （2）采用“喬、灌優先，草、藤、花結合，堅持生物多樣性、近自然性和可持續性”，采用多種技術提高植物成活率和促進植物生根、生長和發育，提高植物的生理機能和抗逆性。 （3）護坡方案應考慮當地氣候、土質等因素，尋求氣候、土質、植物種類等因素的最佳組合，并進行護坡植被的分子遺傳育種研究，在以本土植被群落為主體的情況下，引進抗逆性強的植物基因，從而推動護坡植被的多樣化。 （4）采用綠色罩面網結合攀緣植物的垂直綠化技術，為巖質邊坡特別是高陡巖質邊坡的防護提供一種可行的防護方式，同時該種防護方式可以應用于強制綠化的工程建設等植被恢復，是值得推廣的防護方式。

參考文獻

［1］ 俞孔堅.二觀生態戰略點識別方法與理論地理學的表面棋型［J］.地理學報，1998.

［2］ 董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫［J］.水利水電技術，2003(7):1-5.

［3］ 劉樹坤.中國生態水利建設［M］.北京:人民日報出版社，2004.