生態(tài)護坡在水利工程的應用

孫會

摘要：水庫、塘壩等蓄水工程，河道、湖泊等引水工程，以及農田水利工程、發(fā)電水利工程、綜合水利工程等項目，在建筑后期往往容易因植被破壞引發(fā)水土流失，因此護坡工程是水利工程建筑的必要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)護坡是采用砌石或混凝土等形式進行物理加固，而生態(tài)護坡不僅能夠保證水利工程的正常運行，還能夠補償環(huán)境破壞，重建生態(tài)系統(tǒng)。

關鍵詞：生態(tài)護坡;水利工程;應用

1生態(tài)護坡作用分析

首先，生態(tài)護坡可以有效防止水土流失，生態(tài)護坡可以有效降低坡體中空隙的水壓力，將降雨截留，這樣就能起到固坡、控制土粒流失的目的。其次，生態(tài)護坡采用的植物根部往往具有很強的錨固作用，淺根有加筋作用，可以有效起到護坡的作用。第三，由于生態(tài)護坡采用的完全是人與環(huán)境的和諧理念，因此，還可以有效起到對環(huán)境的改善作用。比如，可以將破壞的植被進行恢復，甚至還可以起到減少光污染、降低噪音和凈化空氣的作用。當前，隨著部分河道的水污染加劇，生態(tài)護坡還可以起到有效緩解有機污染物的作用。

2生態(tài)護坡的應用原則

2.1因地制宜

在對當地自然環(huán)境充分了解的基礎上，進行與當地自然環(huán)境相和諧的設計。包括：①尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識;②適應場所自然過程，設計時要將這些帶有場所特征的自然因素考慮進去，從而維護場所的健康;③根據當地實際情況，盡量使用當地材料、植物和建材，使生態(tài)護坡與當地自然條件相和諧。

2.2環(huán)境原則

生態(tài)護坡必然要體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的概念，在設計和施工過程中，盡量要體現(xiàn)人與自然的和諧相處，盡量降低對環(huán)境的破壞因素。在設計過程中，要注重動植物物種的多樣性，做到盡量少的掠奪資源，維持原有植物和動物的棲息地，以尊重自然、尊重生態(tài)和尊重環(huán)境的重要考慮因素去進行生態(tài)護坡。

2.3穩(wěn)定水利

生態(tài)護坡的主要功能便是穩(wěn)定水利，萬變不離其宗，穩(wěn)定水利是根本。因此，在進行生態(tài)護坡時，應該在穩(wěn)定水利上面多下工夫，具體來說，首先，要考慮坡面受水環(huán)境的沖刷因素，其次，坡表面水土的松動情況。第三，考慮深層滑動從而引起的不穩(wěn)定現(xiàn)象。所以在進行生態(tài)護坡之前，要仔細對影響坡面情況的水力和土壤參數進行仔細測量和研究，從而為穩(wěn)定水利這一重要目的服務。

3生態(tài)護坡在水利工程的應用

3.1土工格室護坡

土工格室護坡是指將改良后的外來土均勻鋪展在嵌入坡面的土工格室內，用三維網固定，再利用噴播育種技術實施固坡，見圖1。首先，格室結構作為坡面與水流的隔離層，可有效減緩水流對坡面的直接沖刷，且網絡狀的多維結構可極大削弱水體的侵蝕作用。其次，格室內呈松散狀態(tài)的填充土料可有效降低坡面的徑流流量，起到消能作用。另外，格室對土顆粒具有側限保護作用，減少土壤的流失，降低了格室下部坡面的水力侵蝕。土工格室與植草技術相結合的方式對邊坡有很好的保護作用，主要特點為：可應用于各類地區(qū)及不同類型邊坡，綠化效果好，可提高坡面排水性能。

3.2植物護坡

植物護坡通常是選用根系發(fā)達的固土植物進行固土防沙、防止水土流失，護坡植被的選擇也要結合水利工程當地的氣候、水文、溫度等條件，常見的護坡植物有狗牙根、馬尼拉、臺灣青、馬蹄筋、馬尼拉、野牛草、假儉草等，常用的方式是噴播種植。此外，植物護坡還可以采用具有造價較低、施工簡單、功效較好等優(yōu)勢的平鋪草皮的方式，草皮護坡分液壓噴播植草護坡、客土植生植物護坡、人工種草護坡、平鋪草皮等幾種。草皮護坡能夠顯著提高堤防邊坡的穩(wěn)定性的同時，又可以滿足生態(tài)環(huán)境的需要，并進行景觀造景，提高藝術性。

3.3生態(tài)袋護坡

生態(tài)袋護坡，是利用人造土工布料制成生態(tài)袋，植物在裝有土的生態(tài)袋中生長，以此來進行護坡和修復環(huán)境的一種護坡技術。生態(tài)袋護坡尤其在農村的水利工程中得到了最廣泛的應用，這是因為生態(tài)袋護坡施工比較簡單，搬運材料也相對較為容易，而且透水、透氣不透顆粒有關。但是，生態(tài)護坡由于對環(huán)境的適應性等關系，其整體的護坡能力比較差。

3.4石籠填石型護坡

石籠填石是將塊石等材料填充入由鋼絲網架構成的箱籠內，坡體的基本結構分為擋墻、護坡、護底、護腳和水下拋石。選用具有一定抗拉強度的鋼絲作為方格網防護體，同時保持一定的填充料空隙度，使之具備適應變形的能力。如若地基發(fā)生不均勻沉降、地震等情況，材料仍填充于箱籠內，繼而自行調整直至保持新平衡。箱籠具有柔性結構，因此，即使防護工程表面發(fā)生較小的變形，也不會因產生裂縫、網箱被拉斷等造成防護體破壞。主要特點為：性價比高，施工便捷，可承受大范圍變形，適應能力強，具有良好的滲透性，耐腐蝕，便于取材等。

3.5連鎖塊護坡方案

連鎖塊護坡方案效果如圖2所示。此類型生態(tài)護坡技術方案具有獨特的自鎖性特點，能夠確保每一單元位置準確，避免因側方位移動對河道整治效果產生不良影響。在水流沖刷作用下，連鎖塊護坡鋪面的穩(wěn)定性高，加之結構鋪面具有高開孔率以及高滲水性的特點，因此能夠有效控制本區(qū)域內水流速度，提高排水能力，降低流體壓力。連鎖塊護坡方案中的開孔部分除具有滲水并排水的效果以外，還能夠顯著改善河道整治區(qū)域內的植被面積，對改善生態(tài)環(huán)境也有積極作用。本工程實踐中將高分子醋酸纖維材料按照一定比例加入混凝土中，在不影響混凝土塊自身強度的前提下對水生植物的生長有積極作用。

4結語

總之，在水利工程中利用生態(tài)護坡不僅要遵從生態(tài)護坡的應用原則，因地制宜，以保護環(huán)境和固坡為目的進行護坡設計。一方面不僅要滿足水利工程的防護標準，另一方面還要有利于河道系統(tǒng)的動植物生態(tài)恢復平衡，本著尊重自然的原則，將護坡工程和自然環(huán)境相統(tǒng)一，從而達到人和自然的高度和諧。

參考文獻：

[1]基于河道治理不同生態(tài)護坡的固土作用及效果分析[J].季洪波.黑龍江水利科技.2020（01）.

[2]水利工程建設中生態(tài)護岸設計分析[J].朱志泉.大眾標準化.2020（06）.

（作者單位：河南永凈市政建設工程有限公司）