水利工程護坡生態化設計技術研究

張華

摘 要：文章中首先分析了水利工程中生態護坡設計的重要作用，例如降低環境與水利工程之間的矛盾、減少施工成本等，隨后介紹了生態護坡在水利工程中的具體應用，包括植被護坡、土木材料固定、混凝土植被護坡等，最后介紹了幾種生態護坡技術的設計方案，例如多孔植物設計和植被保護坡等，希望能給相關人士提供一些參考。

關鍵詞：水利工程 生態化設計 護坡

從水利工程自身特性角度出發考慮，能夠發現在水利工程建設過程中經常會發生植被破壞等問題，假如不能對這種狀況進行及時控制，就會發生較為嚴峻的水土流失問題，從而影響區域經濟發展狀況。為此應該從區域實際發展狀況入手，結合生態設計的相關要求，利用流行設計趨勢，促進區域和諧發展。

1.水利工程中生態化護坡設計的重要作用

降低環境與水利工程之間的矛盾。在水利工中的基礎設置工作中，存在大量的影響因素，假如沒有進行合理的控制，就會對建設區域內的表面土層造成不好的影響，嚴重的情況下還會出現破壞生態植被等問題，長時間發展下去，被破壞區域中也會出現水土流失或是大范圍裸地等現象。通過生態化的護坡設計，能夠減少不良因素的影響，滿足水利工程建設和后期維護需求，并在施工結束后，讓周圍生態環境中的植被能夠在最短時間內盡快恢復，美化周圍環境。

減少施工成本。生態護坡主要是指利用各種活的植物或是和土木工程相結合的方法進行護坡施工，從而減少坡面的侵蝕與不穩定性，主要的方法就是通過植被進行保護控制。生態護坡設計的誕生，能夠滿足水利工程的發展需求，有效降低工程中的施工成本。同時植被還能夠發揮出相應的緩沖與截流作用，通過生態化的設計方法，能夠在原有施工基礎上，降低對于周圍生態環境的不良影響，減少水流對于土壤的侵蝕與沖刷，同時終止根系旺盛的植被還能夠發揮出一定的固土作用，由此能夠看出通過生態護坡設計能夠有效降低資金投入。

2.水利工程中的生態化護坡技術具體應用

2.1植被防護

植被種類的不同，所發揮出來的防護效果也存在較大的差異，除此之外，植被自身那種特殊的根系也能夠發揮出鞏固水土的功能，具有良好的維持水土效果，為此需要全面掌握各種植物的不同習性。其中植物的根系較為發達的情況下，所發揮出來的固土效果也更好，在選擇過程中應該進行科學篩選，通過植物改善生態環境。植物除了擁有鞏固水土的作用之外，因為外表的美觀還可以發揮出觀賞性作用，提高人們心情。比如在集中降水區域，當地的生態環境也較為潮濕，雨水擁有較強的沖刷能力，從而影響到整個景觀效果，嚴重的情況下還會出現深溝，直接影響地質。所以在鋪砌施工前，應該針對需要鋪設的位置進行嚴格的夯實工作與找平工作，一般都是以10或是15厘米為基準劃分路段，并通過水平儀或是掛線等方法進行坡度找平施工。

2.2土木材料固定

因為水利工程的特殊性，通過合理的生態護坡技術能夠有效防治污染。在大部分情況下，進行水利工程建設時，通常需要利用各種土木材料進行工程固定。土木材料包括土工單元的固土種植、土工網墊土種植基等方法，隨著種植方式的改變，邊坡所發揮出來的防護效果也存在較大的變化。其中網墊固土這種方法較為復雜，同時在材料方面的要求也比較嚴格，大部分都是以聚丙烯等各種高分子材料為主，將種植土、種子和高分子材料組合在一起，最終變成一種網墊效果，能夠發揮出良好的固土效果。而固土網墊則主要是由雙向拉伸的平面網與多層非拉伸網共同組成的，在多層交接位置通過熱熔方法進行連接，并組裝成一種較為穩定的網墊空間，這種網墊可以填充砂礫和土壤，擁有適宜的空間和高度，地質柔韌疏松。植物根系穿過網孔均勻成長，長大后的草皮能夠將泥土、網墊緊密聯系在一起。除此之外，還需要在已經結束的邊坡基面中設置相應的濾水土工布，兩個相鄰的土工布之間不能少于一百毫米的搭接距離，兩端的伸入基面深度也應該超過一米。因為在不同方向進行拉伸擁有較為明顯的作用，因此需要在不同網點進行聚焦工作，并明確網墊位置。網墊位置也能夠對技術產生極大的作用，圖1就是具體流程。

通過網墊方法進行固土能夠為植物的成長提供充足的空間，隨后利用砂礫或是土壤實施填充工作，為植物的均衡發展提供基礎保障。因為固土形式的特點，在利用生態護坡技術進行控制的過程中，應該合理選擇種植方式，優化植被結構。經過一段時間的成長，植物就能夠變成泥土以及草皮的結合體，發揮出固土功效。從整體來看，利用土工材料進行固土種植在一定程度上擁有強大的穩定效果，但是因為外框作用的特殊性，發生嚴峻的洪水危機時，就不會發揮出太明顯的防護效果，因此不適用于防水保護階段。

2.3混凝土植被護坡

植被形式的生態性混凝土擁有較廣的應用范圍，隨著我國水利工程中護坡機制的持續發展，在進行生態化建設的過程中，可以通過生態混凝土進行施工，充分掌握相關技術的施工要求。植被形式的混凝土主要是由緩釋肥料、保水材料和多孔混凝土等內容所組成的，多孔混凝土則是由水泥、粗骨料在結合適當的細摻和料所組成，屬于植被型生態混凝土中的骨架結構，這種材料自身就擁有良好的透氣性能，從而在一定程度上能夠提高空氣與被保護土之間熱量和濕度的交換能力。其次利用表面植被，能夠維持水土，預防水分蒸發，讓植物在成長過程中能夠擁有充足的水分以及養分。除此之外，水利工程中的鋪設施工也能夠影響整個工程質量，生態砌塊鋪設大都是沿著右下方或是左下方共同進行，分別鋪設兩行生態護砌塊，長度大概為10米，隨后沿著45度角斜上方實施鋪設。護坡技術的不同，其防護效果也各有不同，其中主要是一種緩沖作用，為此需要結合護坡技術具體要求，降低含水量，讓水體能夠保持一種穩定性。

3.水利工程中生態護坡技術的設計方案

3.1多孔植物設計

生態混凝土和多孔植物設計形式完全不同，為此相關設計人員應該充分結合現實狀況制定科學的防護措施，從而讓整個工程能夠按照設計方案有序進行，在建設區域內可以選擇原材料或是天然種子進行種植，并利用植物根系或是生態磚吸收水分與營養，并發揮出良好的連接效果，形成一種獨立的水利工程防護鏈，發揮出高效的防護作用。多孔植物的設計流程具體如圖2所示。

針對防護機制中的特殊性要求，滿足生態設計需求，應該結合設計方式，健全設計標準，創新設計形式，從而滿足設計目標。

3.2植被型護坡

這種生態護坡形式主要是以有機質的保水劑為主，同時結合無機保水劑進行混合使用，能夠為植物成長提供充足水分。在表層鋪設中，應該設置多孔混凝土，從而為植物的發展提供充足空間，降低水分蒸發，避免植物成長初期發生混凝土表面溫度過高等問題。在設計過程中，因為水利工程中的護坡工作本來就比較復雜，因此應該充分結合符合結構形式進行設計，從而滿足基礎構件要求。以國家規范標準為參考，準確計算生態化技術的相關標準，并加強生態設計作用。除此之外，相關工作人員也應該參考水利工程的設計需求，結合生態機制設計要求，創建再生性的水環境，為了后續工程的維護工作，應該結合相關設計方案，創建水生態鏈，讓江河水能夠進行自我協調，實現凈化目標。

綜上所述，隨著我國經濟的發展和科技的進步，對于水利工程建設的質量要求也不斷提升，為此需要在進行工程建設的過程中，保護好周邊的生態環境。邊坡防護技術在水利工程中占據著重要的地位，能夠促進工程現場的生態環境盡快恢復。在水利工程中使用生態護坡技術時，還應該充分結合水利工程項目的特殊性，嚴格遵照相關規范進行設計，提高邊坡防護能力，讓水利工程項目能夠實現持續發展。

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