李勇

摘 要：水利工程是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容，不僅可以滿足防洪、灌溉、發(fā)電等需求，還可以改善人們的生活質(zhì)量。水利工程建設(shè)期間，要關(guān)注施工對(duì)河道生態(tài)環(huán)境的影響，采取科學(xué)的防治措施，維護(hù)河道生態(tài)環(huán)境。本文分析河道生態(tài)護(hù)坡的意義、關(guān)鍵要素及設(shè)計(jì)原則，深入探究生態(tài)護(hù)坡技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用情況，以供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程;生態(tài)護(hù)坡;河道

中圖分類號(hào)：TV861文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）14-0043-03

Abstract： Water conservancy projects are an important part of infrastructure construction， which can not only meet the needs of flood control， irrigation， power generation， etc.， but also improve people's quality of life. During the construction of water conservancy projects， it is necessary to pay attention to the impact of construction on the ecological environment of the watercourse， and take scientific prevention and control measures to maintain the ecological environment of the watercourse. This paper analyzes the significance， key elements and design principles of ecological slope protection of watercourses， and deeply explores the application of ecological slope protection technology in water conservancy projects for reference.

Keywords： ecological slope protection;water conservancy project;watercourse

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)聯(lián)系密切，二者同等重要。因此，人們不僅要關(guān)注經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還要重視環(huán)境保護(hù)。近年來，國(guó)家持續(xù)加大水利建設(shè)投入力度，在工程建設(shè)中更加關(guān)注生物生存環(huán)境和水環(huán)境保護(hù)。在水利工程建設(shè)中，人們要做好河道生態(tài)護(hù)坡施工。生態(tài)護(hù)坡工程不僅能實(shí)現(xiàn)防洪排澇效果，還具有生態(tài)景觀價(jià)值。生態(tài)護(hù)坡能夠連接其他生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)交換、動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 河道生態(tài)護(hù)坡的功能

1.1 防洪功能

生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用能夠提升水利工程護(hù)坡建設(shè)水平。在水利工程中，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)可以發(fā)揮調(diào)水、防洪等功能，應(yīng)用價(jià)值較高。生態(tài)護(hù)坡工程可以根據(jù)水域系統(tǒng)變化特點(diǎn)，實(shí)時(shí)調(diào)整水文狀態(tài)，維護(hù)水域系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡[1]。生態(tài)護(hù)坡工程能夠?qū)崿F(xiàn)防洪效果，通過植物根系涵養(yǎng)水源，降低洪水侵蝕和沖刷能力。施工過程中，要合理選擇植被種類，優(yōu)選根系發(fā)達(dá)植物，滿足河道護(hù)坡抗旱、固堤要求。

1.2 生態(tài)功能

相比傳統(tǒng)護(hù)坡工程，生態(tài)護(hù)坡建設(shè)要求比較高，多體現(xiàn)在護(hù)坡防洪固堤、河道生態(tài)系統(tǒng)平衡、河道環(huán)境保護(hù)等方面。在建設(shè)生態(tài)護(hù)坡時(shí)，要注重保護(hù)生態(tài)環(huán)境，遵循植物生長(zhǎng)規(guī)律，維護(hù)物種生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。生態(tài)護(hù)坡施工時(shí)，要綜合分析河道地形、地質(zhì)、水資源和植被等因素，選擇合適的植物品種，維護(hù)河道護(hù)坡植物生長(zhǎng)狀態(tài)，同時(shí)為動(dòng)植物提供棲息場(chǎng)所，實(shí)現(xiàn)物種生態(tài)平衡。為了保護(hù)物種多樣性，工程建設(shè)期間必須嚴(yán)格控制施工對(duì)環(huán)境的不良影響。

1.3 景觀功能

長(zhǎng)期以來，在生態(tài)護(hù)坡建設(shè)中，原材料的選擇與應(yīng)用都是重點(diǎn)，如草皮、林木種植等。要利用植物相互適應(yīng)性，優(yōu)化配置生態(tài)空間，營(yíng)造出錯(cuò)落有致、美觀的景觀效果。生態(tài)護(hù)坡施工時(shí)，要深入分析護(hù)坡植物品種與特性，修復(fù)河道施工水域，維護(hù)自然景觀。在選擇護(hù)坡植物時(shí)，要掌握地區(qū)植物生長(zhǎng)特性，重點(diǎn)選擇外觀、生長(zhǎng)習(xí)性相互適應(yīng)的植物，確保多種植物景觀高度融合，達(dá)到植物配置的和諧統(tǒng)一[2]。

2 生態(tài)護(hù)坡的關(guān)鍵要素與設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循生態(tài)護(hù)坡特點(diǎn)，科學(xué)整治河道環(huán)境，提升護(hù)坡工程的價(jià)值。要按照設(shè)計(jì)要求，聯(lián)合工程力學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤科學(xué)和植物學(xué)知識(shí)，優(yōu)化邊坡支護(hù)方案。生態(tài)護(hù)坡要素涉及防洪設(shè)計(jì)、植被生態(tài)保護(hù)和河道生態(tài)平衡，有利于完善生態(tài)環(huán)境體系。基于水力穩(wěn)定、生態(tài)保護(hù)要求，河道環(huán)境治理時(shí)注重分析土建、水利因素，以免影響河道穩(wěn)定性，保證護(hù)坡設(shè)計(jì)方案效果。要優(yōu)化護(hù)坡設(shè)計(jì)，落實(shí)地域性、自然資源保護(hù)、回歸自然等原則，設(shè)計(jì)期間，對(duì)設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容不斷進(jìn)行優(yōu)化，最大限度地減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的不良影響。要合理應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，優(yōu)化高穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)，確保生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)滿足防洪排水需求，發(fā)揮植物根系的自我維護(hù)、修復(fù)能力。

通過實(shí)踐可知，生態(tài)護(hù)坡系統(tǒng)造價(jià)低廉，且生態(tài)環(huán)境美化度高。多數(shù)地區(qū)采用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)治理河道，建立成熟的設(shè)計(jì)與施工體系。生態(tài)護(hù)坡技術(shù)發(fā)展時(shí)間短，問題多，因此要優(yōu)化生態(tài)護(hù)坡方案設(shè)計(jì)，并明確以下要點(diǎn)[3]。第一，注重保護(hù)生態(tài)環(huán)境，合理選擇植被，增強(qiáng)環(huán)境與植被的關(guān)聯(lián)性，滿足植被生存環(huán)境、特性的一致性要求。第二，優(yōu)化生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)方案，推廣應(yīng)用堤防與渠道設(shè)施，同時(shí)控制造價(jià)。第三，優(yōu)化設(shè)計(jì)混凝土施工方案，協(xié)調(diào)周邊環(huán)境，不能只關(guān)注施工需求，還應(yīng)當(dāng)滿足其他需求。第四，聯(lián)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，調(diào)查和分析河道水位變化因素，優(yōu)化并調(diào)整樹木和其他植被，確保設(shè)計(jì)方案的有效性與合理性。第五，在選擇護(hù)坡生態(tài)系統(tǒng)植物時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮親水性問題。

3 河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)分析

河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)有人工種草護(hù)坡、土工材料固土護(hù)坡、生態(tài)型混凝土護(hù)坡和植草砌塊型護(hù)坡等類型。

3.1 人工種草護(hù)坡

河道生態(tài)護(hù)坡建設(shè)期間，人工種草護(hù)坡以人工播撒方式為主，應(yīng)用到邊坡坡體表面。要選擇適宜的草系，確保草類根系發(fā)達(dá)，且具備良好的固土性能，避免水利工程邊坡產(chǎn)生水土流失問題。將天然草皮鋪設(shè)在坡面，以平鋪草皮護(hù)坡措施為主，有效處理低緩邊坡坡度，如圖1所示。但是，若土堤迎水坡面行洪流速比較快，則無法應(yīng)用人工種草護(hù)坡技術(shù)。

在河道生態(tài)護(hù)坡工程中，技術(shù)人員可以運(yùn)用噴播方式，充分發(fā)揮人工種草護(hù)坡技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。在先進(jìn)技術(shù)的支持下，要合理控制原材料配合比，按照標(biāo)準(zhǔn)比例拌和土壤改良劑、黏著劑、肥料和草籽。以機(jī)械加壓方式，將混合料噴射到坡面上。噴播可以提升作業(yè)效率，加快草籽發(fā)芽速度，確保出苗整齊度[4]。

3.2 土工材料固土護(hù)坡

建設(shè)河道生態(tài)護(hù)坡時(shí)，技術(shù)人員可以選用土工材料固土護(hù)坡技術(shù)，同時(shí)聯(lián)合應(yīng)用三維植被網(wǎng)、生態(tài)袋和植生毯等方法。土工材料固土護(hù)坡技術(shù)比較先進(jìn)，以聚丙烯材料為施工材料，注重加工和處理材料，優(yōu)先選用質(zhì)地疏松且具備固土空間的網(wǎng)墊材料。操作期間，將護(hù)坡植物根系穿過網(wǎng)孔，以此確保植物正常生長(zhǎng)。為了加強(qiáng)固土護(hù)坡效果，應(yīng)當(dāng)搭建三維植被網(wǎng)，結(jié)合地形優(yōu)勢(shì)，選擇適宜的植被種類，建設(shè)立體化植被護(hù)坡。同時(shí)，要填土植草，實(shí)現(xiàn)固土護(hù)坡效果[5]。

3.3 生態(tài)型混凝土護(hù)坡

生態(tài)型混凝土護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用可以增強(qiáng)河道坡體的穩(wěn)固性。施工中先搭建混凝土框格，澆筑無砂混凝土，植物借助材料孔隙生長(zhǎng)，與混凝土結(jié)構(gòu)融合在一起，形成完整的生態(tài)系統(tǒng)?；炷两Y(jié)構(gòu)體系中，生態(tài)型混凝土護(hù)坡技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)顯著，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，注重生態(tài)型混凝土的應(yīng)用，其包括有機(jī)客土層和土工格室層。其中，有機(jī)客土層涉及生物添加劑、石子、草炭和保水劑等。施工時(shí)需要將有機(jī)客土層、坡面原狀土壤連接在一起。植物可以在生態(tài)型混凝土格室內(nèi)部生長(zhǎng)，根系深入土壤內(nèi)，與坡面聯(lián)系起來，形成豎向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使噴播層和坡體結(jié)合在一起。第二，生態(tài)型混凝土護(hù)坡施工時(shí)，添加劑的使用能夠提升土壤活性，同時(shí)降低土壤堿性，增強(qiáng)土壤微環(huán)境活性。第三，應(yīng)用網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡技術(shù)時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)設(shè)置網(wǎng)格，同時(shí)選用磚石混凝土砌塊、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)材料。待網(wǎng)格形成后，填充腐殖土，以滿足植物種植需求。在網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡中，植物生長(zhǎng)活力較強(qiáng)，技術(shù)人員可以采用網(wǎng)格生態(tài)護(hù)坡，加強(qiáng)護(hù)坡施工效果。

3.4 植草砌塊型護(hù)坡

應(yīng)用植草砌塊型護(hù)坡時(shí)，要注重材料性能與質(zhì)量控制，包括多孔混凝土、保水材料的合理選擇與應(yīng)用。在建設(shè)植被型生態(tài)混凝土?xí)r，將緩釋肥料、表層土添加到混凝土內(nèi)。植被型生態(tài)混凝土骨架主要為多孔混凝土，因此護(hù)坡孔隙比較多，可以為植物提供生長(zhǎng)空間，同時(shí)降低混凝土表面溫度，滿足植物生長(zhǎng)需求。建設(shè)植草砌塊型護(hù)坡，可以有效防治邊坡問題，減少雨水沖刷影響，同時(shí)降低施工成本，該技術(shù)應(yīng)用普及率高。

3.5 自嵌式擋墻護(hù)坡

自嵌式擋墻技術(shù)涉及加筋帶、填土、擋土塊體等施工內(nèi)容。其采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，有效抵抗坡體動(dòng)靜荷載，加強(qiáng)坡體穩(wěn)定性。當(dāng)擋土墻穩(wěn)定性不足、外部環(huán)境影響大時(shí)，可以采用自嵌式擋墻，消除不良影響，發(fā)揮出生態(tài)護(hù)坡效果。基于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析，在墻體背水面設(shè)置過濾層，配置同級(jí)配碎石，可以加強(qiáng)排水能力。自嵌式擋墻具備透水、透氣優(yōu)勢(shì)，可以吸收污染物，凈化環(huán)境，維護(hù)生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。在自嵌式擋墻上設(shè)置孔洞結(jié)構(gòu)并填充土壤，即可種植植物，有利于植物根系的生長(zhǎng)，也有利于自嵌式擋墻穩(wěn)固性的提升，如圖2所示。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷加強(qiáng)，環(huán)境保護(hù)受到前所未有的高度關(guān)注。水利工程建設(shè)期間，雖然傳統(tǒng)護(hù)坡技術(shù)對(duì)邊坡有加固效果，但施工對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞較大。為了提升水利工程質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)推廣和應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，同時(shí)總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與不足，結(jié)合水利工程實(shí)況，探索新型技術(shù)模式與方法，促進(jìn)水利工程的生態(tài)化發(fā)展。

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