水利工程中河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)

王書會

西平縣水利局機(jī)井管理所 河南駐馬店 463000

1 我國水利工程中河道生態(tài)護(hù)坡的主要功能意義

1.1 河道生態(tài)護(hù)坡工程的防洪功能

在我國的水利工程建設(shè)中，采用生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)成為今后護(hù)坡的主要發(fā)展方向。隨著生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)在水利工程項目中的逐步普及，其所發(fā)揮的功能越來越明顯，其中生態(tài)護(hù)坡強(qiáng)大的調(diào)水防洪功能被人們一致所認(rèn)可。生態(tài)護(hù)坡能夠根據(jù)水域系統(tǒng)的不同變化實現(xiàn)對水文情況的適時調(diào)整，在維持水域系統(tǒng)的動態(tài)平衡中發(fā)揮著重要作用。護(hù)坡的首要作用就是防洪，在洪水來臨的時候，護(hù)坡上豐富的植物品種強(qiáng)大的根系可實現(xiàn)對水源的涵養(yǎng)，從而在一定程度上降低了洪水的侵蝕及沖刷能力。因此在進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡施工中，對植被進(jìn)行選擇時，要優(yōu)先選用具有發(fā)達(dá)根系的植物品種，以滿足河道護(hù)坡防洪抗旱的目的。

1.2 河道生態(tài)護(hù)坡工程的生態(tài)功能

生態(tài)護(hù)坡與傳統(tǒng)的護(hù)坡工程具有明顯的差異，它不僅具有護(hù)坡最基礎(chǔ)的防洪固堤功能，同時有效的維護(hù)了河道的生態(tài)系統(tǒng)平衡，保護(hù)了河道生態(tài)環(huán)境。生態(tài)護(hù)坡在建設(shè)時始終將保護(hù)生態(tài)環(huán)境放在首位，同時又遵循植物的自然生長規(guī)律和自然環(huán)境，維持物種之間的生態(tài)平衡系統(tǒng)，達(dá)到人與自然和諧的設(shè)計理念。基于此，在進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡施工中，綜合考慮河道地形、地質(zhì)、水資源條件及周圍環(huán)境植被情況，合理選擇適宜植物品種，從而達(dá)到河道護(hù)坡植物與周圍植物的和諧相處，他們之間互相作用進(jìn)行，取長補(bǔ)短，可為動物和有益微生物提供棲息場所和食物等，能實現(xiàn)物種之間的生態(tài)平衡，從而實現(xiàn)了生態(tài)護(hù)坡的物種多樣性，有效降低了工程施工期間對河道環(huán)境的破壞。

1.3 河道生態(tài)護(hù)坡工程的景觀功能

生態(tài)護(hù)坡通常情況下采用原生材料建設(shè)，如林木種植、草皮種植等，利用植物之間的適應(yīng)特性實現(xiàn)空間和數(shù)量上的合理配置，降低了水利工程建設(shè)期間對環(huán)境的損害。生態(tài)護(hù)坡在實際施工時，充分考慮了護(hù)坡植物品種與周圍植物品種之間的平衡適應(yīng)性，因此可實現(xiàn)對河道施工現(xiàn)場的水域及環(huán)境的自然景觀修復(fù)目的。在選擇護(hù)坡植物品種時，要充分了解當(dāng)?shù)氐闹参锷L特性，科學(xué)選取與周邊環(huán)境在外觀和生長習(xí)性上相適應(yīng)的植物，從而能實現(xiàn)兩處植物景觀的自然融合，給人一種和諧統(tǒng)一的感覺。

2 水利工程中河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)

2.1 生態(tài)型混凝土護(hù)坡

生態(tài)型混凝土是在混凝土框格內(nèi)澆筑無砂混凝土，植物可利用無砂混凝土內(nèi)部空隙生長，植物與混凝土構(gòu)成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，植被可采用根系發(fā)達(dá)的固土植物。結(jié)構(gòu)特點：生態(tài)型混凝土分為土工格室層和有機(jī)客土層。有機(jī)客土層主要成分有生物活性添加劑、草炭、石子、保水劑等，該層土與坡面原狀土接壤。土工格室層具有一定的孔隙，其上為含有草種的細(xì)骨料混凝土，一般采用噴播植草技術(shù)。生態(tài)功能：生態(tài)型混凝土土工格室植物生長后根系扎入下部土壤，與坡面形成穩(wěn)固的豎向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，根系縱橫延展，在平行和垂直坡面的方向上均有植物根系組成三維立體網(wǎng)，使得噴播層和坡體緊密而有機(jī)結(jié)合，完全滿足坡面穩(wěn)固要求。同時生物活性添加劑增加了土壤生物活性，活性添加劑主要成分為有效微生物，可降低水泥堿性最大程度保持土壤微環(huán)境的活性，促進(jìn)植物根系生長和營養(yǎng)吸收。

2.2 生態(tài)護(hù)岸類型

對于部分臨河建筑物可按照水利工程防洪要求的水位、寬面寬度進(jìn)行拆除，劃定河道藍(lán)線與擴(kuò)寬河道，確定保護(hù)范圍與管理區(qū)間，應(yīng)盡可能的避免使用水泥或漿砌石等硬化措施作為河岸護(hù)坡形式，所選擇的護(hù)坡材料應(yīng)有利于增加植被覆蓋率與濕地保留率、提高垂向連通性、有助于坡面植被的生長與修復(fù)，護(hù)岸型式的選擇應(yīng)考慮河道的親水性和多樣化原則。將生態(tài)護(hù)岸根據(jù)巖石邊坡生態(tài)基層形成的途徑與方式可劃分為掛網(wǎng)法、干砌石、土工格室法、賓格石籠法、噴播植草法、溝播法以及賓格墊生態(tài)混凝土法等類型，其中較為常用的形式有塑筋水保抗沖椰墊+賓格石籠護(hù)腳護(hù)坡與賓格石籠護(hù)岸兩種方式。對于衛(wèi)生環(huán)境較差且社會關(guān)注度較高的漿砌石治理擋墻，河道護(hù)岸受占地面積限制并且水生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，可考慮對原有直立式迎水面擋墻采用賓格石籠護(hù)岸加以改進(jìn)，主要工藝方法是將一層階梯式和坡面賓格石籠鋪設(shè)于原擋土墻迎水面，然后將植土填充于石籠內(nèi)并種植相應(yīng)的草本植物。

2.3 植被防護(hù)

植被種類的不同，所發(fā)揮出來的防護(hù)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(fā)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(xí)性。其中植物的根系較為發(fā)達(dá)的情況下，所發(fā)揮出來的固土效果也更好，在選擇過程中應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)篩選，通過植物改善生態(tài)環(huán)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(fā)揮出觀賞性作用，提高人們心情。比如在集中降水區(qū)域，當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境也較為潮濕，雨水擁有較強(qiáng)的沖刷能力，從而影響到整個景觀效果，嚴(yán)重的情況下還會出現(xiàn)深溝，直接影響地質(zhì)。所以在鋪砌施工前，應(yīng)該針對需要鋪設(shè)的位置進(jìn)行嚴(yán)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(zhǔn)劃分路段，并通過水平儀或是掛線等方法進(jìn)行坡度找平施工。

2.4 河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)中的自然原形河道護(hù)岸施工技術(shù)

為了充分體現(xiàn)生態(tài)護(hù)坡的設(shè)計理念，在保證河道安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)護(hù)坡的相關(guān)要求盡量考慮適宜河道生長的水生動、植物，充分利用自然原生植物將污染物進(jìn)行新陳代謝達(dá)到對河道水源的凈化。在植物品種的選擇上，要根據(jù)植物的適宜生長原則及植物本身的凈化特性進(jìn)行合理配置，從而達(dá)到既能美化河道及周圍環(huán)境，又能起到穩(wěn)固堤岸，凈化水體的作用。常用的種植方式有喬木灌木混搭，利用科學(xué)的方式對其進(jìn)行空間上的合理布置，充分利用喬灌木易成活、易管理且穩(wěn)定性強(qiáng)的特性，以達(dá)到最佳郁閉效果。同時利用河道植物龐大的植物根系，有效的降低了河道水土的流失，使河堤抵御洪水等災(zāi)害的能力顯著增強(qiáng)。該技術(shù)的優(yōu)點是喬灌木樹種自身成活率高，壽命長，成本低，且易管理。但是在強(qiáng)大的洪水面前其抵抗能力明顯不足。

2.5 土木材料固定

因為水利工程的特殊性，通過合理的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)能夠有效防治污染。在大部分情況下，進(jìn)行水利工程建設(shè)時，通常需要利用各種土木材料進(jìn)行工程固定。土木材料包括土工單元的固土種植、土工網(wǎng)墊土種植基等方法，隨著種植方式的改變，邊坡所發(fā)揮出來的防護(hù)效果也存在較大的變化。其中網(wǎng)墊固土這種方法較為復(fù)雜，同時在材料方面的要求也比較嚴(yán)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(wǎng)墊效果，能夠發(fā)揮出良好的固土效果。而固土網(wǎng)墊則主要是由雙向拉伸的平面網(wǎng)與多層非拉伸網(wǎng)共同組成的，在多層交接位置通過熱熔方法進(jìn)行連接，并組裝成一種較為穩(wěn)定的網(wǎng)墊空間，這種網(wǎng)墊可以填充砂礫和土壤，擁有適宜的空間和高度，地質(zhì)柔韌疏松。植物根系穿過網(wǎng)孔均勻成長，長大后的草皮能夠?qū)⒛嗤痢⒕W(wǎng)墊緊密聯(lián)系在一起。除此之外，還需要在已經(jīng)結(jié)束的邊坡基面中設(shè)置相應(yīng)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(yīng)該超過一米。因為在不同方向進(jìn)行拉伸擁有較為明顯的作用，因此需要在不同網(wǎng)點進(jìn)行聚焦工作，并明確網(wǎng)墊位置。網(wǎng)墊位置也能夠?qū)夹g(shù)產(chǎn)生極大的作用，圖1就是具體流程。通過網(wǎng)墊方法進(jìn)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(fā)展提供基礎(chǔ)保障。因為固土形式的特點，在利用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行控制的過程中，應(yīng)該合理選擇種植方式，優(yōu)化植被結(jié)構(gòu)[1]。經(jīng)過一段時間的成長，植物就能夠變成泥土以及草皮的結(jié)合體，發(fā)揮出固土功效。從整體來看，利用土工材料進(jìn)行固土種植在一定程度上擁有強(qiáng)大的穩(wěn)定效果，但是因為外框作用的特殊性，發(fā)生嚴(yán)峻的洪水危機(jī)時，就不會發(fā)揮出太明顯的防護(hù)效果，因此不適用于防水保護(hù)階段。

3 結(jié)語

隨著人們保護(hù)生態(tài)環(huán)境意識的不斷增強(qiáng)，在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時更加注重對自然環(huán)境的保護(hù)。在水利工程建設(shè)中，傳統(tǒng)的護(hù)坡技術(shù)雖然能實現(xiàn)對邊坡的防護(hù)加固功能，但在實際實施過程中，對環(huán)境造成的各種不利影響已不能滿足現(xiàn)代水利工程護(hù)坡施工的需要。因此，為了提高水利工程的質(zhì)量和增強(qiáng)其穩(wěn)定性，生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)逐漸成為河道護(hù)坡的主導(dǎo)技術(shù)。生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在長期的實踐過程中，將不斷的總結(jié)經(jīng)驗和不足，大膽創(chuàng)新，結(jié)合水利工程河道的實際情況，將不斷探索出更加實用、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的先進(jìn)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。