水利工程中的河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)研究

辛彩霞、趙選紅、高群

（1.青島市水務(wù)管理局水政監(jiān)察支隊(duì)，山東 青島 266071；2.青島市森林防火監(jiān)測(cè)預(yù)警中心，山東 青島 266071；3.青島市園林和林業(yè)綜合服務(wù)中心，山東青島 266071）

0 引言

水利工程是事關(guān)民生的重要基礎(chǔ)性工程之一，在很大程度上為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障，促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。護(hù)坡工程是水利工程項(xiàng)目前期的重要基礎(chǔ)工程，相關(guān)建設(shè)單位和部門應(yīng)做好施工部署工作，積極引入先進(jìn)的施工技術(shù)手段，為水利工程項(xiàng)目的安全性和穩(wěn)定性提供保障。其中，河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)具有保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提升水利工程施工質(zhì)量的積極作用，實(shí)現(xiàn)水利工程的健康、可持續(xù)發(fā)展。

1 水利工程項(xiàng)目中的生態(tài)護(hù)坡特點(diǎn)分析

傳統(tǒng)形式中應(yīng)用的河道護(hù)坡措施，是為了保障河道邊坡以及周圍生態(tài)環(huán)境免受危害而采取的保護(hù)性措施。通常情況下，此類保護(hù)性措施主要借助各類支撐結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如重力式、懸臂式等。支撐防護(hù)措施主要側(cè)重于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，缺乏對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的考量。因此，在大部分水利工程項(xiàng)目施工建設(shè)中經(jīng)常需要進(jìn)行大規(guī)模的挖掘作業(yè)，使得河道出現(xiàn)較大面積的石邊坡，恢復(fù)綠化方面較為困難。與此同時(shí)，傳統(tǒng)形式的護(hù)坡方式采用大量的泥漿石塊、混凝土及砌石等，極有可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)可有效解決傳統(tǒng)護(hù)坡措施帶來(lái)的負(fù)面影響[1]。生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)中最常見(jiàn)的方式之一就是三維植被網(wǎng)草皮護(hù)坡，如圖1 所示。

圖1 三維植被網(wǎng)草皮護(hù)坡結(jié)構(gòu)示意圖

1.1 生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)護(hù)坡技術(shù)

相較于傳統(tǒng)形式中的護(hù)坡施工技術(shù)，生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)是在傳統(tǒng)護(hù)坡施工技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，其優(yōu)勢(shì)在于改變了應(yīng)用單一石材進(jìn)行護(hù)坡的方式，在河道兩岸培育大量耐潮濕的綠色植被，從而形成一個(gè)相對(duì)完整的生態(tài)體系，以此對(duì)洪水等危害進(jìn)行有效抵御，最大程度地保護(hù)河道的生態(tài)環(huán)境。此外，與傳統(tǒng)鋼筋混凝土及其他支撐結(jié)構(gòu)的護(hù)坡施工技術(shù)相比，生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)在成本控制和改善經(jīng)濟(jì)效益方面存在較為明顯的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生的生態(tài)效益極為可觀。

1.2 有效改善環(huán)境污染

以往粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，在一定程度上對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了破壞和污染。大部分加速經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的發(fā)展方式，與可持續(xù)發(fā)展理念和生態(tài)環(huán)保理念不相符。近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的矛盾日益突顯，空氣、水源等方面的污染對(duì)人們?nèi)粘９ぷ魃顜?lái)諸多影響。因此，生態(tài)護(hù)坡項(xiàng)目的施工建設(shè)需要契合環(huán)保理念的要求，盡可能杜絕出現(xiàn)二次污染現(xiàn)象。結(jié)合河道的實(shí)際情況進(jìn)行分析，制定出契合河道實(shí)際需求的施工建設(shè)方案[2]。

1.3 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展

水利工程項(xiàng)目中的生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)手段以河道長(zhǎng)期穩(wěn)定的生態(tài)效益為主要目標(biāo)，逐步增強(qiáng)河道周邊生態(tài)環(huán)境的自我修復(fù)能力和自我改良能力。當(dāng)河道中出現(xiàn)不良影響因素時(shí)，相對(duì)穩(wěn)定、和諧的生態(tài)體系能夠有效抵御和消除不良因素的影響，最大程度地實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。在水利工程項(xiàng)目生態(tài)護(hù)坡施工建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用的各類建設(shè)耗材均應(yīng)該滿足環(huán)保理念的要求，避免對(duì)河道產(chǎn)生污染的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，在水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)手段能夠有效推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)于保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康有序發(fā)展有著極為重要的意義[3]。

2 水利工程項(xiàng)目中生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)原則和關(guān)鍵因素

從生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的特點(diǎn)上看，生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)拥拉h(huán)境進(jìn)行有效治理，在實(shí)現(xiàn)環(huán)保要求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)護(hù)坡的目標(biāo)。生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)中融合了土壤學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)以及工程力學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)內(nèi)容，在多種學(xué)科知識(shí)支撐下實(shí)現(xiàn)生態(tài)護(hù)坡項(xiàng)目的施工建設(shè)。生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)手段應(yīng)用的關(guān)鍵因素中，首先要能夠滿足河道抗洪防澇的基本要求，同時(shí)還需要搭建出綠色植被及耐潮濕樹(shù)木的生態(tài)保護(hù)平臺(tái)，以此來(lái)平衡河道周邊生態(tài)環(huán)境。從保障水力穩(wěn)定及保護(hù)生態(tài)的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)河道的治理工作需對(duì)水力及土建方面影響穩(wěn)定的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行綜合考量，確保設(shè)計(jì)的生態(tài)護(hù)坡建設(shè)方案能夠穩(wěn)定有序展開(kāi)。在對(duì)河道生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意滿足地域性原則、回歸自然原則以及保護(hù)自然環(huán)境等一系列的設(shè)計(jì)原則。在設(shè)計(jì)河道生態(tài)護(hù)坡施工方案以及實(shí)施設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中需注意不能對(duì)河道生態(tài)環(huán)境造成破壞或產(chǎn)生不利的影響。

要想最大程度地發(fā)揮出生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就需要結(jié)合河道實(shí)際情況有針對(duì)性地設(shè)計(jì)出相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)體系。設(shè)計(jì)的生態(tài)體系需滿足防洪防澇、排水等方面的要求，保障生態(tài)護(hù)坡建設(shè)中應(yīng)用的綠色植被具備較強(qiáng)的自我修復(fù)能力。從當(dāng)前階段應(yīng)用的河道生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)來(lái)看，生態(tài)護(hù)坡整體施工建設(shè)的投入較低，同時(shí)還能夠在一定程度上起到美化環(huán)境、提升觀賞能力的效果。國(guó)外大部分先進(jìn)國(guó)家采用了生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)手段來(lái)對(duì)河道生態(tài)環(huán)境進(jìn)行治理，并已形成相對(duì)科學(xué)、完善的施工建設(shè)體系。目前，我國(guó)的生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)尚處在前期的完善發(fā)展階段，生態(tài)護(hù)坡施工作業(yè)過(guò)程中還存在諸多不足之處，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)于生態(tài)護(hù)坡核心施工技術(shù)的研究創(chuàng)新工作。在具體實(shí)踐執(zhí)行階段應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：首先，選用適宜河道生態(tài)環(huán)境的綠色植被，綠色植被生存所需的環(huán)境條件和自身的特性存在一致性，適宜的綠色植被能夠最大程度地發(fā)揮出生態(tài)護(hù)坡的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。其次，在生態(tài)護(hù)坡項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案中需嚴(yán)格控制工程成本預(yù)算，對(duì)堤防和渠道等方面進(jìn)行綜合考量。再次，在混凝土施工設(shè)計(jì)方案中應(yīng)注意和周邊生態(tài)環(huán)境保持一致性，不能一味性遷就施工建設(shè)的要求，需從全局角度上進(jìn)行考量，盡可能滿足工程項(xiàng)目的其他需求。最后，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段調(diào)查分析河道歷年的水位變化情況，基于科學(xué)合理性的數(shù)據(jù)分析，對(duì)植被數(shù)量、種類、親水性等方面進(jìn)行調(diào)整和分析，確保施工建設(shè)方案的科學(xué)性和有效性。

3 水利工程項(xiàng)目中生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 生態(tài)混凝土的鋪設(shè)

為了最大程度地滿足生態(tài)護(hù)坡施工建設(shè)的需求，關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是在河道范圍內(nèi)鋪設(shè)多孔混凝土。多孔混凝土的應(yīng)用能夠保障護(hù)坡項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量、契合河道治理的特點(diǎn)，應(yīng)用多孔混凝土技術(shù)時(shí)相關(guān)施工作業(yè)人員需結(jié)合河道的實(shí)際情況，科學(xué)合理地搭配粗、細(xì)兩種骨料的配比，明確掌握河道所處地理環(huán)境以及河道溫度變化情況，對(duì)多孔混凝土中的添加劑比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。同時(shí)，還需在多孔混凝土的孔洞區(qū)域設(shè)置保水劑。多孔混凝土在保水劑的作用下能夠通過(guò)其孔洞對(duì)綠色植被進(jìn)行供水，并在汛期時(shí)起到舒緩壓力、緩沖沖擊的作用，為河道的穩(wěn)定性提供基礎(chǔ)性保障[4]。

3.2 人工種草生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用分析

人工種草技術(shù)在治理河道、建設(shè)生態(tài)護(hù)坡中發(fā)揮著重要作用。在河道邊坡以人工播撒草種的方式進(jìn)行種草作業(yè)，能夠有效地起到固定水土的作用，可在一定程度上緩解河道水土流失現(xiàn)象。相關(guān)施工作業(yè)單位和部門在選擇草種時(shí)，需注意草種應(yīng)具備較強(qiáng)的根系，發(fā)達(dá)的根系條件才能有效固化水土[5]。在進(jìn)行草皮鋪設(shè)的階段，相對(duì)坡度較小的河道邊坡可以選擇平鋪的方式進(jìn)行鋪設(shè)；如果土地的迎水面河水流速較快，則不適合應(yīng)用人工種草的方式來(lái)進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡工作。在生態(tài)護(hù)坡項(xiàng)目的建設(shè)階段，相關(guān)作業(yè)人員應(yīng)優(yōu)先選擇水利噴播草種技術(shù)，對(duì)原材料的配比進(jìn)行合理控制，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行草籽、肥料的拌和作業(yè)，并采取機(jī)械噴種的方式來(lái)提升整體施工建設(shè)效率。

3.3 土木材料生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用

在生態(tài)護(hù)坡工程項(xiàng)目的施工建設(shè)階段，相關(guān)施工作業(yè)單位可以將噴塑金屬網(wǎng)和碎石種植型的土壤進(jìn)行結(jié)合，以此提升生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力。該技術(shù)手段的實(shí)用性價(jià)值較高，可在河道生態(tài)護(hù)坡施工建設(shè)的過(guò)程中，在了解河道實(shí)際情況的基礎(chǔ)上選擇土工格、土工網(wǎng)墊兩種方式。先在碎石中加入聚丙烯和聚乙烯材質(zhì)，配合種植型土壤以及網(wǎng)墊，將挑選的草種播撒到土壤上即可完成復(fù)合型種植基的施工建設(shè)。利用網(wǎng)墊和網(wǎng)格的方式，能夠使植被獲得良好的生存空間，將土壤和砂石材料填充到網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)，同時(shí)利用草皮和網(wǎng)墊將其連接為整體，在保障邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，增加邊坡的摩擦力，進(jìn)一步提升生態(tài)護(hù)坡的土層穩(wěn)定性。

3.4 植草砌塊技術(shù)

在利用植草砌塊生態(tài)護(hù)坡施工技術(shù)手段時(shí)，相關(guān)作業(yè)人員需對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行有效控制，在制備生態(tài)混凝土的過(guò)程中融入緩釋肥料，利用多孔混凝土形成護(hù)坡骨架，并在骨架中設(shè)置植草砌塊，有效降低生態(tài)混凝土的表面溫度，為綠色植被的生長(zhǎng)提供良好生存條件。

4 水利工程項(xiàng)目中生態(tài)護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用的提升策略

4.1 深入貫徹和實(shí)施綠色環(huán)保生態(tài)建設(shè)理念

在以往的河道護(hù)坡建設(shè)過(guò)程中，最常見(jiàn)的問(wèn)題就是在施工工藝以及技術(shù)的選擇上不能與當(dāng)?shù)丨h(huán)境相契合，甚至有可能出現(xiàn)對(duì)區(qū)域生態(tài)造成破壞和環(huán)境污染的現(xiàn)象。因此，相關(guān)水利工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)作業(yè)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)工作中，不斷強(qiáng)調(diào)和落實(shí)綠色環(huán)保理念，在有效降低成本的基礎(chǔ)上，保障護(hù)坡工程項(xiàng)目的環(huán)保性能得以正常發(fā)揮[6]。護(hù)坡工作開(kāi)始前，施工人員可以對(duì)植被種子進(jìn)行預(yù)埋作業(yè)，發(fā)揮植被種子固定水土的作用；在河道中建設(shè)泥沙通道，使水域環(huán)境中的植被能夠有效吸收泥沙物質(zhì)，有效降低施肥的頻次和數(shù)量，保護(hù)水域環(huán)境的生態(tài)水質(zhì)。

4.2 對(duì)水域環(huán)境內(nèi)的原有生物進(jìn)行保護(hù)

在我國(guó)發(fā)達(dá)的水域環(huán)境中存在較多特有的動(dòng)植物資源，其中不乏珍貴的野生動(dòng)植物資源。相關(guān)作業(yè)人員在進(jìn)行河道護(hù)坡工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)水域環(huán)境中生存的動(dòng)植物資源進(jìn)行調(diào)研，科學(xué)設(shè)定護(hù)坡的高度及動(dòng)物生存所需的水窩環(huán)境，保障原有生物的生活習(xí)性不被破壞，真正意義上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定護(hù)坡環(huán)境、為動(dòng)植物提供適宜生態(tài)環(huán)境的雙贏局面[7]。

4.3 有效提升水利工程項(xiàng)目的降水蓄水能力

水利工程項(xiàng)目中水域的面積以及水資源匯集情況，在很大程度上會(huì)對(duì)水域蓄水能力造成一定的影響。生態(tài)護(hù)坡施工建設(shè)能夠?qū)τ晁M(jìn)行收集，借助護(hù)坡中的孔洞以及綠色植物對(duì)雨水進(jìn)行吸收，多余的水分會(huì)沿著孔洞滲透到地下水環(huán)境中。因此，生態(tài)護(hù)坡工程項(xiàng)目的建設(shè)不僅能夠有效減緩雨水帶來(lái)的沖擊，同時(shí)還在一定程度上增加了地下水的儲(chǔ)備量。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在水利工程項(xiàng)目中生態(tài)護(hù)坡建設(shè)的重要性不言而喻，科學(xué)合理應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡建設(shè)施工技術(shù)，不僅能有效改善水域的生態(tài)環(huán)境，貫徹落實(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念，同時(shí)還能有效提升水利工程項(xiàng)目的整體施工建設(shè)質(zhì)量。在貫徹落實(shí)綠色環(huán)保理念的過(guò)程中，須不斷加強(qiáng)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究和創(chuàng)新，在實(shí)踐過(guò)程中積極落實(shí)，使生態(tài)護(hù)坡技術(shù)能夠最大程度上發(fā)揮出恢復(fù)河道生態(tài)的重要作用，使得水利工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度獲得顯著提升。相關(guān)工作人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到生態(tài)護(hù)坡建設(shè)的重要作用，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，不斷提升施工水平和管理能力，有效強(qiáng)化工程的施工質(zhì)量，促進(jìn)整體水利工程項(xiàng)目質(zhì)量的全面提升，助力我國(guó)水利事業(yè)的全面發(fā)展。