灌区渠道生态护坡施工技术与工程实践
杨远
中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410014
引言
随着水利工程规模的不断扩大,传统渠道护坡施工方式已难以满足生态保护与防护功能的双重需求。灌区渠道作为农田灌溉的关键设施,其护坡稳定性直接影响灌溉效率和区域生态环境质量。生态护坡技术的兴起,为渠道护坡提供了一种兼顾安全与生态的创新解决方案。通过引入植被恢复、生物加固等方法,不仅提高了护坡的防护效果,还促进了生态系统的恢复和水土保持。本文结合实际工程案例,深入探讨生态护坡施工技术的应用与实践,力求为灌区渠道建设提供理论与技术支持。
一、灌区渠道护坡现状及生态环境挑战分析
灌区渠道作为农业灌溉系统的重要组成部分,其护坡的稳定性直接关系到灌溉效率和水资源的合理利用。传统护坡多以混凝土或土石护砌为主,这类工程虽在短期内保证了渠道的稳定性,但长期来看对生态环境产生了诸多负面影响。单一的硬质护坡结构限制了土壤的自然透气性和水分调节能力,破坏了渠道两岸的生物栖息环境,导致水土流失和生物多样性降低问题日益突出。在生态环境日益受到关注的背景下,传统护坡方式显得难以满足现代水利工程对生态功能的综合需求,亟需在防护功能和生态恢复之间找到平衡点。
灌区渠道所在区域的生态环境状况复杂多样,受气候、地质及人为活动影响,生态系统极易受到破坏。渠道沿线由于水流冲刷和人为干扰,土壤结构松散,易发生滑坡和塌方,增加了护坡维护的难度。植被覆盖不足是影响护坡稳定性的重要因素之一,缺乏有效的植被屏障导致表层土壤易被侵蚀,加剧水土流失。生态环境的退化不仅削弱了护坡的自然保护功能,也降低了灌区整体的水土保持能力。面对这些挑战,传统工程措施在生态恢复方面存在明显短板,推动生态护坡技术的研究与应用成为解决护坡生态困境的关键方向。
灌区渠道护坡保护面临的不仅是结构安全问题,更是生态系统整体健康的考验。渠道护坡需兼顾防护稳定性和生态环境的持续改善,要求施工技术能够融入自然环境,促进植被恢复和土壤生物多样性提升。传统硬质护坡的生态单一性,限制了生态链的完整性,难以适应现代绿色水利工程的发展需求。针对生态环境保护和水土保持双重目标的施工技术创新,成为破解护坡生态困境的关键。
二、生态护坡施工技术体系与工程应用实践
生态护坡施工技术体系聚焦工程稳固性与生态功能协同提升,以生物工程为核心,融合土工材料加固与植物生态恢复技术。植被恢复施工,施工前先清理坡面杂草、杂物及松动土石,对陡坡进行人工或机械削坡,使坡度契合植物生长与稳定需求。依据当地气候、土壤条件,科学配比草种与灌木种进行混播或穴植。例如南方湿润地区常选狗牙根、百喜草搭配紫穗槐,利用根系特性互补固土。播种后覆盖无纺布或稻草,定期浇水养护,直至植物扎根成活。
利用土工材料加固坡面时,以土工格栅为例,施工时先将坡面修整平整,铺设一层土工格栅,格栅需与坡面紧密贴合,用 U 型钉或锚杆固定,间距根据坡面情况合理设置。格栅铺设应保证一定的搭接长度,避免出现缝隙。铺设完成后,在格栅上回填种植土,种植土厚度根据植物根系生长需求确定,一般为20 - 30 厘米。回填过程中需分层压实,确保种植土与格栅紧密结合。对于生物袋的使用,需先将生物袋内填充适合植物生长的基质,基质中可添加保水剂、肥料等,然后将生物袋错缝叠放于坡面,用连接扣将生物袋连接牢固,袋间缝隙用种植土填充密实,最后在生物袋内种植植物。利用土工格栅、生物袋等辅助材料加固坡面,提升了整体稳定性,使护坡在保证工程安全的基础上,最大限度地促进生态系统的自我修复。
生态护坡施工过程中,合理选用植物种类和栽植方式对工程效果至关重要。在生态格室施工时,先将生态格室展开,固定于修整好的坡面上,采用锚杆或锚钉固定,确保格室平整、牢固。然后向格室内填充种植土,种植土需分层填充并压实,填充至格室高度的 80%-90% 。最后在格室内种植草本植物或小灌木,植物间距根据其生长习性和设计要求确定。施工过程中注重对渠道水流的调控,防止因水流冲刷而造成护坡破坏,确保生态护坡系统的长期稳定运行。
工程实践中,多个灌区生态护坡项目表明,科学的施工技术体系能够有效缓解渠道护坡生态退化现象,实现水利工程与生态环境的和谐共生。这些施工技术经工程验证,在保障渠道安全的同时,有效促进生态系统自我修复,实现水利工程与生态环境和谐共生。
三、生态护坡施工效果评估与技术优化探讨
通过对施工后的植被覆盖率、土壤稳固性及水土保持效果进行系统监测,全面了解护坡生态功能的恢复状况。植被生长状况不仅反映了生态护坡的适应能力,也间接体现了土壤结构的稳定性和抗侵蚀能力。根据某工程监测结果显示,边坡支护形式为生态护坡的渠道,其边坡表层土壤保持了较高的稳定性,水土流失显著减少,同时植被覆盖形成了良好的生态屏障,有效缓解了因水流冲刷引发的坡面坍塌风险。长期监测数据为评估技术成效提供了科学依据,也为后续技术优化奠定了基础。
施工效果评估还关注了生物多样性和生态系统功能的恢复程度。生态护坡不仅是工程结构的保护措施,更是生态系统的重要组成部分。通过引入本地多样化植物种类,促进了区域生物链的完整性和生态平衡,提升了生态系统的稳定性。调查结果表明,生态护坡区域的微生物活性和土壤肥力均有所提高,表明生态环境的改善正在稳步推进。施工过程中仍存在部分区域植被恢复不均、土工材料老化等问题,影响了整体生态功能的发挥。这些问题提示在施工设计和材料选择上需进一步优化,增强生态护坡系统的适应性和耐久性。
针对生态护坡施工中发现的问题,技术优化成为保障工程长期效益的重要方向。优化措施包括改进土工材料性能,提升其与植被根系的结合效果,从而增强坡面加固功能。科学配置植被种类和密度,以适应不同地质和气候条件,确保植物根系能够充分发挥固土作用。施工技术的改进也涉及水流控制和排水系统设计,以减轻径流冲刷压力,减少护坡破坏风险。综合运用多学科技术手段,结合监测反馈信息,逐步完善生态护坡施工工艺,不断提升工程稳定性和生态效益,为灌区渠道的可持续运行提供坚实保障。
结语:
生态护坡施工技术的应用有效促进了灌区渠道护坡的稳定性与生态环境的协调发展,实现了水利工程与生态保护的有机结合。技术体系的不断完善和工程实践的深入推动了水土保持和生物多样性的提升,增强了护坡的抗侵蚀能力。未来,结合实际监测数据持续优化施工技术,将进一步提升生态护坡的适应性和耐久性,为灌区渠道的绿色可持续发展奠定坚实基础。
参考文献:
[1] 余伟 . 水利工程河道生态护坡施工技术实践研究 [J]. 城市地理 ,2020,(13):28-30.
[2] 凌峰 , 石艳龙 , 罗冰 . 大型抽水蓄能电站水土保持生态护坡技术与实践——以河北丰宁抽水蓄能电站一二期工程为例[J].海河水利,2021,(06):42-45.
杨远(出生年 -1998),男,侗族、贵州玉屏,大学本科,助理工程师、主要研究方向或从事工作:水利水电工程施工建设工作(技术管理)