水利工程中的河道生态护坡施工研究.pdf

中国厨卫水利工程中的河道生态护坡施工研究鲁枕果（栖霞市庵里水库管理处，山东 烟台）摘 要 为了提升水利工程整体施工质量 提高河道治理成效 使河道充分发挥防洪抗旱 优化景观等作用 应持续完善河道生态护坡施工方案 规范地落实相关技术措施 文章简单分析了水利工程内河道生态护坡工程的功能 包括生态 防洪 景观功能 较为详细地探究了自然原型护坡 土工材料固土及植被生态混凝土护坡技术的应用要点 探讨了河道生态护坡的优化路径 以供同行参考学习 关键词 水利工程 河道生态护坡 施工技术中图分类号 作者简介：鲁枕果（），工程师，研究方向为水利工程。引言水利工程是我国的一类重要的基础设施，关系着国民经济与社会发展水平，建造河道护坡工程的宗旨是保护河流堤岸免遭水流冲刷和风浪侵袭，提升整个水利工程的建设效果。相关单位应主动引进或研发全新的生态型护坡施工技术，规范地将其用在实体工程建设中，建造出能耗低、质量优的河道护坡，最大限度地提升护坡施工质量。水利工程中河道生态护坡工程的功能 生态功能在水利工程生态护坡施工中，用堤岸可靠连接植被与护坡工程，建设出完整的河流生态系统，使水域及陆域建设出协调的过渡区间。生态护坡施工不仅有强大的防护抗旱功能，还能为水生动物提供宽敞的休憩地，增加水生物种的多样性。另外，河道生态护坡施工时还能充分利用植被，提高河道及周围环境植被覆盖率，为多种河道水域生物生长提供优质环境。防洪功能在生态护坡施工期间，首要任务是确保生态护坡有较强的防洪功能。近些年，河道生态护坡技术在持续发展中取得了很大进步，人们也越来越注重河道生态护坡工程的建设情况，促进了生态湖泊工程在河道治理领域的应用。因为生态护坡工程自身有强大的防洪功能，其参与着河道水循环的调节过程，一旦突发洪水灾害，可以利用生态护坡植被发达的根系存储洪水，有助于减少洪峰水量，进而减小洪水带来的冲击。而当遇到干旱气候时，生态护坡内植被根部存留的水分会渗入河道，用于改善河道工程枯竭的状态。景观功能河道生态护坡工程建设时注重与周边环境相互协调和平衡，因此在设计河道生态护坡施工方案时，要格外注重护坡工程对水域生态系统的修复程度。生态护坡实际施工时，要尽量选择适应该地水文气候的植物，施工材料尽量做到就地取用，这样有助于建立河道系统和周围生态地形之间的连接关系，促进两者协调和均衡发展。在生态护坡工程建设过程中，为了使其充分发挥景观功能，应尽量选用中国厨卫 环境保护与节能 年 期 人为施工痕迹较浅显的施工办法，尽量保护河道生态系统的天然状态。河道生态护坡施工技术及其实施要点 自然原型绿化护坡施工自然原型施工是一种较为基础的施工技术，其主要以河道两侧原有的自然植被为基础进行生态护坡，有助于增加河道生态系统的协调性与平衡性。该项护坡技术的施工难度并不高，适用性较强，实际应用时能取得较好的经济效益与生态效益。首先，应用该项护坡技术时要求工人有良好的生态理念。在正式施工前，施工方要调查施工区域的原有状况，掌握自然原生植物生长、生态系统、河道土质状况等。结合调查结果完善施工设计方案，用建筑信息模型（）模拟施工方案，针对性地改进部分施工技术应用方式、流程等。其次，施工方要科学选择栽种的植被，充分利用能适应该地河道生态环境的水生植物，便于利用自然原生植物有效净化河道，通过这种方式能增强河道本体的净化能力。最后，自然原型河道护坡施工能有效稳固堤岸。实际施工时要合理地布局与搭配不同类型的植物，比如混搭高大乔木与低矮灌木，充分发挥乔木及灌木成活率高、方便管理等优势，能取得最理想的种植效果，使其在河道护坡工程内充分发挥自身作用，减少水土流失，提升河堤的抗洪能力。平铺草皮护坡平铺草皮护坡的施工原理较简单，通过铺设天然草皮的方式发挥保护河道坡面的作用，这是当前普及率较高的护坡绿化技术之一，平铺草皮工程造价偏低，多被用在发生风化岩层较多的位置。平铺草皮护坡施工要点有以下方面。（）均匀地撒下草籽，在土质边坡种草，事先耙松种植土表面。对于不利于植物生长的土壤，要在其上铺一层厚 的种植土；若观察到河道坡面较陡时，施工方则先将边坡挖成台阶，铺完新土后再种植植物。（）草皮尺寸要大于 。当采用草皮满铺时，要由坡脚向上逐排错缝铺设，用木桩或竹桩钉将其固定在边坡上。（）铺草皮一定要做到满铺，各块草皮均要钉上竹钉，草皮下方肥土铺层总厚度一般不超过，要经常进行洒水养护。人工种植技术该技术是一种传统的河道护坡技术，其最大的特点是能在有效控制工程量的情况下实现坡面的绿化。具体实践中要组织工人在坡面上播撒草种，和平铺草皮法有一些相似之处。人工种植也需要在相对平坦且利于草种生长的铺面上进行。通过大面积种植草发挥保护坡面的作用，预防水土流失问题，有施工简单、成本低等特点。但经常会出现坡面草籽播撒不均，草籽易被雨水冲走，种草成活偏低等缺点，导致很难取得理想的河道生态护坡效果，增加坡面冲沟，以及表土流失等病害发生的风险；边坡病害问题治理、修复工程量庞大，以上限制了该项技术的推广应用。种植香根草护坡香根草有扎根深、根系发达、生长快速等特点，因此近些年其在河道护坡施工领域得到了广泛应用。有实验研究发现，香根草栽种 年时，其须根系能达到 。水利工程有洪水浪猛的特性，会增加河岸、库岸崩塌事件发生的概率，并且河流滚动易形成水灾等。而香根草根系发达、韧性超强，其抗拉能力接近等粗度钢筋的，网状须能牢固地把土壤结为一体，显著提高其抵御洪水的能力。河道护坡施工中种植香根草时，要结合实际状况合理确定种植密度与行距。一般而言，种植密度为 株，行距控制在。土工材料固土施工应用这种技术进行河道生态护坡时，要配合使用喷塑金属网与碎石型种植土壤完善护坡结构，建设成复合种植基，能显著增加护坡构造的抗腐蚀性。土工材料固土施工施工也能为河道周围植物健壮生长提供服务，建设出更加适宜的生长环境，体现出较高的应用价值，在多种施工环境内表现出较强的适用性。河道生态护坡施工中采用土工材料时，能和土工及草皮充分结合，形成土工格室护坡或者土工网垫护坡方式。土工格室护坡施工即是将改良后客土填充进坡面上的土工格室中，然后在格室上悬挂规格适宜的主动防护网，最后进行喷播施工操作的一类护坡手段，用土工格室为草种生长提供稳定、优质的环境。护坡土工格室由高密度聚乙烯（）塑料片材制造而成，对片材表面进行压纹处理有助于增加摩擦力，为了实现有效排水，可以在片材面层进行打孔，结合片材尺寸大小用超声波焊接成蜂窝状网格结构。河道护坡施工时土工材料能做到自如伸缩，运输便捷，使用时张开向其内充填砂土、碎石，周边用锚杆固定，连接扣可靠连接不同格室片材，不仅有护坡功用，还能通过植草保持水土，美化河道环境。土工网垫护坡技术综合了土工网与植被护坡的优点，能有效处理岩质边坡、高陡边坡防护问题，其以多层网结构为基础，用热熔焊技术连接不同网点以建成网状空间，进一步增加河道边坡基土的稳固性。三维植被固土网是国内水利工程内广泛应用的一种土工合成材料，这种护坡技术有效克服了平面网植草生长早期容易被雨水冲刷的缺陷，并且在植草长大后，其发达的须根系会和三维网及边坡土层结合成稳固的复合体，明显减缓水流流速，有效预防局部河道边坡被水流冲毁的状况。有实验表明，在草皮没有形成之前，坡面斜角是 和 时，三维植被固土网的固土阻滞率分别能达到 和，可见该项护坡技术具有较好的固土功能，明显强于平面网。三维植被固土网宽，厚，重 ，单卷全长 。这种材料有强度高、单位面积重量轻、施工运输方便等特点，涉及的施工方法主要如下。（）平整坡面。对于河道等天然边坡，整平坡面，填平凹凸面即可。（）铺筑三维网。首先，将竹杆或木棍穿进整卷网垫中心孔内，沿坡缓缓牵拉出网垫。其次，在坡上、下两端使网垫分别预留环境保护与节能中国厨卫 中国厨卫，上端应向下弯曲和坡面成角 后埋进土内 位置。坡脚处预留 ，将其端处深埋进基土内。再次，用竹钉或木桩固定网中间及周边，间距以 为宜，钉或桩长 。在河道边坡较陡高的工况下，坡上方应用的竹钉或木桩长度不可短于下部固定的竹钉或木桩。最后，搭接网垫时，搭接长度大于 ，搭接位置竹钉要顺势钉进，竹钉的密度是平面网的 倍。（）撒布草种。首先，将一层细土均匀地撒在三维网上，撒土厚度控制为三维网高程的一半。其次，为了确保能均匀播撒的均匀性，要事前按照一定比例混合均匀草种与肥料及细土，混合比例控制为 。最后，把以上所得混合物均匀撒布在三维网上。为了规避草种浮于网垫凸起位置的情况，撒种结束后用扫帚往复扫几下，通过这种方式确保草种全部落进网垫内或凹处。（）撒土。三维网上撒种后再均匀撒土，撒土厚度以整个网垫不暴露在阳光下为宜，但是土层不可过厚，否则会延缓草种发芽。（）浇水。结合该地状况及气候条件等对边坡喷水处理。生态混凝土护坡和传统护坡技术相比较，生态混凝土不仅在强度、耐久性方面提出较高要求，还十分重视环保，其用于水利工程护坡领域，能减少环境污染问题。生态混凝土是由凝胶材料、骨料、水、矿渣等配制而成，生态混凝土护坡施工较好地满足了河道护坡结构在抗压性、疏水性、透气性及抗水冲刷性等方面提出的要求。配置生态混凝土材料时，其抗压性、透水性系数、孔隙率的标准依次为 、。具体护坡施工时，只有配置出合格的生态混凝土，才能促进河道两岸空气、水、土壤的充分融合。应用斜面分层浇筑法浇筑混凝土，浇筑后要留有 的空隙率，养护时间不可短于 周。分次铺设好营养土后就可以铺草皮，可以通过马尼拉槽间铺的形式进行。草皮铺设施工结束后，按照要求进行洒水、施肥及养护，具体施工工艺流程如图 所示。图 生态混凝土护坡施工工艺流程生态混凝土护坡绿化施工时建议选用适应性较强的植被，一般建议选择 种左右的护坡植被，也可以栽种该地的乡土植物，以加快护坡生态化进程，比如合理搭配草、藤、灌、花等，发挥美化环境、保护生态的作用。生态混凝土护坡绿化施工能在水利工程中建设出一个小型的生物链，增加该区域生态环境的稳定性与物种多样性。河道生态护坡的优化路径 贯彻绿色理念将绿色理念融入到水利工程河道生态护坡施工领域，加大绿色技术应用力度，能促进河道生态护坡施工的良性循环。首先，河道生态护坡施工一定要遵循人和自然和谐共处、共生的原则，选择最适宜的施工技术，精心挑选施工材料，将生态护坡施工造成的污染与破坏降到最低。其次，生态护坡有环保、平衡生态及增加生物多样性等诸多功能，有益于增加生物存活率。为了增加河道生态护坡施工效果，一定要强化绿色意识，持续完善护坡设计思路，为护坡施工技术的应用提供科学指导。最后，贯彻绿色理念的同时也要遵循以人为本的原则，注重评估施工技术的可行性和实用性，尽可能地降低技术应用难度、强度及造价。注重实现观赏价值河道生态护坡施工时，要遵循因地制宜的原则选择植物，维持植物的多样性与高存活率。不管是生态护坡施工还是设计，均要加强细节控制，高度重视观赏价值，使植被真正赋能给生态护坡，增加护坡构造的牢固度与美观性。加强管理检测为了进一步优化水利工程河道生态护坡施工效果，一定要充分肯定人员的作用，毫不动摇地坚持以人为本的原则。加大管理检测力度，要求相关人员认真履职，增加理论知识的储备量，主动学习先进技术，严格按照要求落实好施工工艺及技术检测工作，及时发现与处理问题，提升生态护坡施工技术应用效果，最大化保障河道生态护坡施工质量。结语为了提升我国生态环保水平，一定要在经济持续、稳定发展的过程中扎实做好自然环保工作。在水利工程建设期间，积极应用河道生态护坡技术能增加边坡的防护加固效果，提高河道的生态效益，要针对性地完善河道生态护坡技术，增加技术的先进性与科学性，这样才能在应用过程中充分体现出自身价值，为我国水利事业发展做出一定贡献。参考文献 蔡健水利工程河道生态护坡施工技术的应用研究工程技术研究，（）：黄逸龄混凝土施工及植生袋护坡技术在水利堤防工程中的应用黑龙江水利科技，（）：刘东旭探析水利工程建设中的浆砌石护坡施工技术科技资讯，（）：徐贵来水利工程水土保持中的生态护坡设计方案工程技术研究，（）：何文思生态混凝土护坡在白沙河土堤加固工程中的应用山西水利，（）：，陈新喷混植生护坡技术在水利工程中的应用水利水电技术（中英文），（）：中国厨卫 环境保护与节能