水利工程中河道生態(tài)護坡施工技術(shù)探究

李建榮

（武威全圣節(jié)水塑管有限公司， 甘肅 武威 733000）

0 引言

近年來，隨著我國工程建設(shè)行業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境生態(tài)在工程設(shè)計和建設(shè)施工過程中的影響越來越大。人們對于自然環(huán)境和自然生態(tài)的認識達到了一定水平，對于人類改造活動與自然之間的關(guān)系有了新的認識。水利工程項目的建設(shè)與滿足城市防洪、供電等要求密切相關(guān)，是保證人們的日常生產(chǎn)生活的重要建設(shè)內(nèi)容。隨著城市人口的不斷增加，水利工程項目的建設(shè)規(guī)模也不斷增大。水利工程建設(shè)離不開河道、海岸等自然元素，工程建設(shè)的過程中對于河道及自然堤壩的破壞是無法避免的，且隨著工程建設(shè)規(guī)模的增加，這種破壞的程度也在增加。所以，河道生態(tài)護坡的建設(shè)是必不可少的，能有效優(yōu)化河道周邊的生態(tài)系統(tǒng)。提高河道生態(tài)護坡施工技術(shù)的水平，普及在河道工程中的應(yīng)用，具有很強的生態(tài)意義。

1 河道生態(tài)護坡的功能

1.1 生態(tài)功能

河道生態(tài)護坡的建設(shè)是將植被和護坡工程結(jié)合起來的一類工程建設(shè)，以工程建設(shè)需要為起點，以保護河流生態(tài)體系為原則，完成河道內(nèi)水流和兩岸陸地的過渡任務(wù)。經(jīng)過大量實踐可以證明，生態(tài)護坡的建設(shè)對于河流的防洪和抗旱性都有積極的影響。河道流水中存在多種動植物，一些動物的棲息地就在堤壩、河岸上，但是傳統(tǒng)的非生態(tài)護坡并不能滿足動物的棲息要求，動物活動的減少會對水域環(huán)境的多樣性產(chǎn)生嚴重的不良影響。生態(tài)護坡提高了護坡和周圍環(huán)境的植被覆蓋率，對于維持和保護生態(tài)都有較強的作用。

1.2 防洪功能

我國很多城市中都有河流穿過，在人類聚居地，河流防洪是市政和水利建設(shè)都需要著重考慮的問題，否則，在汛期來臨，可能造成城市內(nèi)澇現(xiàn)象嚴重，甚至會影響城市的正常運轉(zhuǎn)，嚴重的甚至造成人員的傷亡與財產(chǎn)的損失?？梢姡鷳B(tài)護坡除了優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)，還可以輔助完成防洪任務(wù)，防洪任務(wù)也是護坡建設(shè)的首要任務(wù)。隨著水利工程建設(shè)施工技術(shù)的逐漸發(fā)展，使得很多理想設(shè)計得到實現(xiàn)。河道生態(tài)護坡的建設(shè)得到越來越多的關(guān)注，在河道生態(tài)護坡的建設(shè)過程中需要根據(jù)主體工程的要求作出統(tǒng)一的要求和規(guī)劃，達到抗洪的要求和目的。對于河道的水體循環(huán)的干預(yù)必須是有效的，在發(fā)生洪澇災(zāi)害時，生態(tài)護坡能夠起到增加水源儲備的作用。所以，從儲水和抗?jié)B性的角度來講，生態(tài)護坡中應(yīng)該注重植被的選擇，一般選擇根系龐大的品種。一方面，可以保證植被不隨水流走，另一方面，也可以阻止護坡土壤的流失。

1.3 景觀功能

河道生態(tài)護坡與自然環(huán)境的和諧程度對護坡的美觀程度也有一定要求，在生態(tài)護坡中，要結(jié)合自然環(huán)境的特點，保持和加強生態(tài)環(huán)境的自我修復(fù)能力。護坡工程施工過程中對于植被的選擇，應(yīng)該結(jié)合當?shù)厮牡刭|(zhì)、自然氣候、地理位置等特點，科學(xué)選擇。護坡在建設(shè)的過程中要保證植物的成活率。對于城市河流，生態(tài)護坡正成為城市重要景觀，不少城市的河道生態(tài)護坡已經(jīng)成為城市形象的一部分，所以，結(jié)合工程要求和環(huán)境特征，建設(shè)符合城市景觀要求的河道生態(tài)護坡，也是建設(shè)過程需要滿足的要求之一。

2 河道生態(tài)護坡施工技術(shù)原則

生態(tài)護坡的建設(shè)和使用過程中，應(yīng)該堅持因地制宜的原則，利用生態(tài)護坡促進河道及水體周圍動植物的正常棲息。高效設(shè)計和應(yīng)用河道生態(tài)護坡，構(gòu)建水利工程項目的自然生態(tài)，最大可能地實現(xiàn)防洪和泄洪作用。生態(tài)護坡施工技術(shù)的發(fā)展還處在初級階段，我國地理條件復(fù)雜，水利工程建設(shè)中會遇到恨到外界因素的影響。從工程實際出發(fā)，結(jié)合環(huán)境條件和建設(shè)要求，河道生態(tài)護坡的設(shè)計和施工中需要遵循一定的原則。

首先，在河道生態(tài)護坡的設(shè)計過程中，要根據(jù)歷年的河道生態(tài)信息、天氣變化信息，河道周邊動植物生長狀態(tài)，生物多樣性等，與河道建設(shè)緊密聯(lián)系。以植物成活和對環(huán)境影響小為前提，在植被的設(shè)計與種植中，要考慮實際的可行性，和施工的便利性。第二，通過植被種植和養(yǎng)護，增加護坡的觀賞性，同時可以減輕水土流失。通過生態(tài)和工程建設(shè)結(jié)合的思路進行設(shè)計，從側(cè)面實現(xiàn)護坡養(yǎng)護和建設(shè)的成本。河道生態(tài)護坡的建設(shè)選材，以自然材料為主，同時需要考慮工程施工材料在自然條件下的長期影響性。第三，對水文條件和河流的歷史水位信息充分掌握和了解，結(jié)合植被特性，優(yōu)選最佳植物種類，保證后期可以成活。第四，河道護坡的主要作用是對河水的導(dǎo)流和抵抗河水沖擊。這也是河道具有防洪作用的原因。河道生態(tài)護坡中的植物還需要承擔地表水體與地下水之間的平衡作用。第五，在既要保證生態(tài)效果，也要滿足景觀效果的前提下，可以選擇不同的河道生態(tài)護坡技術(shù)進行融合施工，例如剛性結(jié)構(gòu)和柔性材料結(jié)合等方式。

3 河道生態(tài)護坡施工技術(shù)

3.1 植被型生態(tài)混凝土護坡技術(shù)

使用混凝土對河道護坡進行覆蓋，是一種較常用的護坡施工技術(shù)。護坡的主要材料是在混凝土中加入多種混合料，再加入多種外加劑，例如保水劑等。增加護坡的保水性，利于植物的生長，利用混凝土的粘合性，增加護坡和巖石、土壤的連接能力，提高護坡的抗沖擊力。這種護坡施工方式，護坡的防水性增加，土壤條件得到改善。不但可以提高植物的成活率，也避免了工程建設(shè)對土壤的影響。同時，有機材料與無機材料混合后，可以在一定程度上固化水土，減少水土的流失。植被型生態(tài)護坡的周圍需要加種大量植被，以附近區(qū)域的實際情況作為參考。生態(tài)環(huán)境和護坡技術(shù)的融合與發(fā)展，是探索施工技術(shù)的目的。加強施工技術(shù)的創(chuàng)新和使用，使用生態(tài)磚進行護坡建設(shè)。生態(tài)磚可使用嵌固方式施工。植被生態(tài)混凝土護坡的施工中一般使用聯(lián)鎖式砌塊技術(shù)和鉸接式砌塊技術(shù)。聯(lián)鎖式砌塊技術(shù)的技術(shù)特點是增加生態(tài)磚的相互連接性，防止磚體的相對位移。鉸接式砌塊技術(shù)在施工的過程中需要特別注意繩索的使用，以形成連鎖式矩陣為目標，限制生態(tài)磚移動方向為對象，增加磚體與地面、坡面的貼合程度。貼合程度的提高，能夠有增加護坡的生態(tài)能力，也可以有效防止水土流失。

圖1 生態(tài)護坡設(shè)計剖面圖

3.2 土工材料生態(tài)護坡技術(shù)

土工材料生態(tài)護坡技術(shù)中通過土工材料形成復(fù)合種植基是主要思路，將噴塑金屬網(wǎng)和種植土壤結(jié)合，形成的另一種護坡結(jié)構(gòu)。這種護坡方式對于周圍植物的影響更小，能夠為護坡種植的植物和周圍植物提供聯(lián)系的基礎(chǔ)。這種方式對于環(huán)境的敏感性更低，是一種在實際狀況中可以得到廣泛使用的方法。特別的，對于水流速度較快的河道，也同樣適用。在土工材料生態(tài)護坡進行施工時，土工材料和草皮的結(jié)合形成網(wǎng)格式的護坡表面結(jié)構(gòu)，使用的材料以聚丙烯和碎石為主，以高分子材料為中介，將網(wǎng)格式土工結(jié)構(gòu)和土壤結(jié)合在一起，形成符合種植基。在此種種植基上鋪種草籽，改善土壤結(jié)構(gòu)，同時可以實測種植基的質(zhì)量。多層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的連接可以選擇使用熱熔焊技術(shù)，對不同的定位網(wǎng)點進行連接形成的網(wǎng)狀空間可以更好地固定土壤，為植物的生長創(chuàng)造條件。

3.3 植物固土法的植被生態(tài)護坡技術(shù)

植物固土法的植被生態(tài)護坡是通過植物根系對土壤的固定作用，以及輸送氧氣作用，降低水土流失，改善土壤結(jié)構(gòu)。這是一種應(yīng)用最廣泛的方式。這種施工方式中對于植被的選擇，以及植被成活的養(yǎng)護是比較重要的。首先，對于植被的選擇，需要選擇根系發(fā)達且扎根較深的植物。根據(jù)建設(shè)成本的限制，選擇適合當?shù)刈匀粭l件生長的植物。對待栽種區(qū)域進行水文條件的了解，并做實際踏勘。對所種植的植物生長條件和所需養(yǎng)分有充分的了解。以護坡的建設(shè)原則為要求，以建設(shè)條件為依據(jù)，選定種植植物的種類。同時，植物的抗旱和抗浸泡能力也要較好，在河道水面較高時不會對植物有嚴重影響。另外，還要考慮植物生長的美觀性。維護河道生態(tài)的多樣性，提高河道自然生態(tài)系統(tǒng)的抵抗能力，是生態(tài)護坡建設(shè)的重要目標。

圖2 固土植物護坡

3.4 修復(fù)計劃與多元化生態(tài)

我國國土面積較大，區(qū)域之間的特征各異，許多地區(qū)的水土流失問題嚴重性不一，形成原因也不同。在對生態(tài)進行修復(fù)時，需要制定符合實際要求的，且與當?shù)貤l件不相沖突的修復(fù)計劃。修復(fù)計劃是修復(fù)工作開展的依據(jù)，通過對歷史經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)和借鑒，制定科學(xué)合理的計劃。河道生態(tài)的修復(fù)計劃中一個主要的目標就是治理水土流失。以當前的水土流失情況為基準點，分析造成該問題的原因并采取有效措施。以土壤的實際參數(shù)為前提，選擇適宜良好生長的植物，成為當?shù)氐闹参锵到y(tǒng)的參與者，維持生態(tài)系統(tǒng)的多元化。水利工程的經(jīng)濟效益是基礎(chǔ)，在考慮安全、生態(tài)的基礎(chǔ)上需要同時考慮工程的建設(shè)成本，其中包括人力成本、材料成本和機械成本等。自然界自身的修復(fù)功能是客觀存在的，所以在水利工程的生態(tài)護坡建設(shè)時，要對其自身的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)有所了解，以此為參照最大程度上使人工修復(fù)系統(tǒng)與自然修復(fù)系統(tǒng)相適合，強化修復(fù)效果。

4 總結(jié)語

綜上所述，河道生態(tài)護坡的施工技術(shù)種類較多，施工技術(shù)的有效性研究是必要的。本文通過對河道生態(tài)護坡的實際工程意義進行分析，對河道生態(tài)護坡的施工技術(shù)進行描述，通過對施工技術(shù)的詳細討論，提出提高河道生態(tài)護坡建設(shè)質(zhì)量的建議。由于人們對生態(tài)環(huán)境的要求逐漸增高，對城市水體的質(zhì)量以及周邊環(huán)境的需求越來越高，所以，生態(tài)護坡除了具有保護河道邊坡的作用，還可以優(yōu)化人們的生活環(huán)境。本文通過對工程施工技術(shù)的討論和研究，為工程建設(shè)者提供參考，以期能夠促進河道護坡工程質(zhì)量的提高。