生态护坡在水利工程的应用

孙会

摘要：水库、塘坝等蓄水工程，河道、湖泊等引水工程，以及农田水利工程、发电水利工程、综合水利工程等项目，在建筑后期往往容易因植被破坏引发水土流失，因此护坡工程是水利工程建筑的必要環节，传统护坡是采用砌石或混凝土等形式进行物理加固，而生态护坡不仅能够保证水利工程的正常运行，还能够补偿环境破坏，重建生态系统。

关键词：生态护坡;水利工程;应用

1生态护坡作用分析

首先，生态护坡可以有效防止水土流失，生态护坡可以有效降低坡体中空隙的水压力，将降雨截留，这样就能起到固坡、控制土粒流失的目的。其次，生态护坡采用的植物根部往往具有很强的锚固作用，浅根有加筋作用，可以有效起到护坡的作用。第三，由于生态护坡采用的完全是人与环境的和谐理念，因此，还可以有效起到对环境的改善作用。比如，可以将破坏的植被进行恢复，甚至还可以起到减少光污染、降低噪音和净化空气的作用。当前，随着部分河道的水污染加剧，生态护坡还可以起到有效缓解有机污染物的作用。

2生态护坡的应用原则

2.1因地制宜

在对当地自然环境充分了解的基础上，进行与当地自然环境相和谐的设计。包括：①尊重传统文化和乡土知识;②适应场所自然过程，设计时要将这些带有场所特征的自然因素考虑进去，从而维护场所的健康;③根据当地实际情况，尽量使用当地材料、植物和建材，使生态护坡与当地自然条件相和谐。

2.2环境原则

生态护坡必然要体现生态环境的概念，在设计和施工过程中，尽量要体现人与自然的和谐相处，尽量降低对环境的破坏因素。在设计过程中，要注重动植物物种的多样性，做到尽量少的掠夺资源，维持原有植物和动物的栖息地，以尊重自然、尊重生态和尊重环境的重要考虑因素去进行生态护坡。

2.3稳定水利

生态护坡的主要功能便是稳定水利，万变不离其宗，稳定水利是根本。因此，在进行生态护坡时，应该在稳定水利上面多下工夫，具体来说，首先，要考虑坡面受水环境的冲刷因素，其次，坡表面水土的松动情况。第三，考虑深层滑动从而引起的不稳定现象。所以在进行生态护坡之前，要仔细对影响坡面情况的水力和土壤参数进行仔细测量和研究，从而为稳定水利这一重要目的服务。

3生态护坡在水利工程的应用

3.1土工格室护坡

土工格室护坡是指将改良后的外来土均匀铺展在嵌入坡面的土工格室内，用三维网固定，再利用喷播育种技术实施固坡，见图1。首先，格室结构作为坡面与水流的隔离层，可有效减缓水流对坡面的直接冲刷，且网络状的多维结构可极大削弱水体的侵蚀作用。其次，格室内呈松散状态的填充土料可有效降低坡面的径流流量，起到消能作用。另外，格室对土颗粒具有侧限保护作用，减少土壤的流失，降低了格室下部坡面的水力侵蚀。土工格室与植草技术相结合的方式对边坡有很好的保护作用，主要特点为：可应用于各类地区及不同类型边坡，绿化效果好，可提高坡面排水性能。

3.2植物护坡

植物护坡通常是选用根系发达的固土植物进行固土防沙、防止水土流失，护坡植被的选择也要结合水利工程当地的气候、水文、温度等条件，常见的护坡植物有狗牙根、马尼拉、台湾青、马蹄筋、马尼拉、野牛草、假俭草等，常用的方式是喷播种植。此外，植物护坡还可以采用具有造价较低、施工简单、功效较好等优势的平铺草皮的方式，草皮护坡分液压喷播植草护坡、客土植生植物护坡、人工种草护坡、平铺草皮等几种。草皮护坡能够显著提高堤防边坡的稳定性的同时，又可以满足生态环境的需要，并进行景观造景，提高艺术性。

3.3生态袋护坡

生态袋护坡，是利用人造土工布料制成生态袋，植物在装有土的生态袋中生长，以此来进行护坡和修复环境的一种护坡技术。生态袋护坡尤其在农村的水利工程中得到了最广泛的应用，这是因为生态袋护坡施工比较简单，搬运材料也相对较为容易，而且透水、透气不透颗粒有关。但是，生态护坡由于对环境的适应性等关系，其整体的护坡能力比较差。

3.4石笼填石型护坡

石笼填石是将块石等材料填充入由钢丝网架构成的箱笼内，坡体的基本结构分为挡墙、护坡、护底、护脚和水下抛石。选用具有一定抗拉强度的钢丝作为方格网防护体，同时保持一定的填充料空隙度，使之具备适应变形的能力。如若地基发生不均匀沉降、地震等情况，材料仍填充于箱笼内，继而自行调整直至保持新平衡。箱笼具有柔性结构，因此，即使防护工程表面发生较小的变形，也不会因产生裂缝、网箱被拉断等造成防护体破坏。主要特点为：性价比高，施工便捷，可承受大范围变形，适应能力强，具有良好的渗透性，耐腐蚀，便于取材等。

3.5连锁块护坡方案

连锁块护坡方案效果如图2所示。此类型生态护坡技术方案具有独特的自锁性特点，能够确保每一单元位置准确，避免因侧方位移动对河道整治效果产生不良影响。在水流冲刷作用下，连锁块护坡铺面的稳定性高，加之结构铺面具有高开孔率以及高渗水性的特点，因此能够有效控制本区域内水流速度，提高排水能力，降低流体压力。连锁块护坡方案中的开孔部分除具有渗水并排水的效果以外，还能够显著改善河道整治区域内的植被面积，对改善生态环境也有积极作用。本工程实践中将高分子醋酸纤维材料按照一定比例加入混凝土中，在不影响混凝土块自身强度的前提下对水生植物的生长有积极作用。

4结语

总之，在水利工程中利用生态护坡不仅要遵从生态护坡的应用原则，因地制宜，以保护环境和固坡为目的进行护坡设计。一方面不仅要满足水利工程的防护标准，另一方面还要有利于河道系统的动植物生态恢复平衡，本着尊重自然的原则，将护坡工程和自然环境相统一，从而达到人和自然的高度和谐。

参考文献：

[1]基于河道治理不同生态护坡的固土作用及效果分析[J].季洪波.黑龙江水利科技.2020（01）.

[2]水利工程建设中生态护岸设计分析[J].朱志泉.大众标准化.2020（06）.

（作者单位：河南永净市政建设工程有限公司）