生态混凝土技术在河道护坡功能中的实践研究

引言：

全球范围内对生态环境保护的重视程度不断提升，传统硬质护坡结构因破坏河流生态系统的自然平衡而受到质疑。生态混凝土技术应运而生，其多孔结构和植被相容性不仅能够增强护坡的稳定性，还能促进水体与土壤的物质交换，为动植物提供栖息环境。国内外学者已在该领域开展了大量研究，但针对不同地域、水文条件下的技术适应性仍需进一步探索，如何在保证工程安全的前提下最大化生态效益，仍是当前研究的难点，深入探讨生态混凝土技术在河道护坡中的实践应用，具有重要的现实意义和科研价值。

1. 采用多孔植生混凝土浇筑，实现护坡结构绿化一体化

生态混凝土技术作为一种创新的河道护坡解决方案，借助多孔植生混凝土浇筑实现了护坡结构与绿化功能的有机融合，多孔植生混凝土以其独特的孔隙结构为植物生长提供了适宜的环境，确保了护坡的稳定性和透水性。材料在浇筑成型后，其内部连通的孔隙网络不仅能够有效促进水分渗透，减少地表径流对坡面的冲刷，还能为植物根系提供锚固空间，从而形成天然的生态防护层。生态混凝土技术显著提升了河岸的生态效益，既满足了工程防护的基本需求，又为植被恢复创造了条件。

多孔植生混凝土的配比设计与施工工艺是确保护坡功能与绿化效果同步实现的关键，利用优化骨料粒径、胶凝材料用量及孔隙率等参数，可以在保证结构强度的前提下，为不同地域的乡土植物提供最佳生长基质。施工过程中采用分层浇筑或预制拼装等方式，既能适应复杂地形，又能避免植被生长初期的水土流失问题。

2. 应用透水生态混凝土铺装，增强坡面雨水自然渗透

透水生态混凝土作为一种新型环保材料，在河道护坡工程中展现出独特的生态功能与工程价值，多孔结构设计突破了传统护坡材料的封闭性缺陷，借助相互连通的孔隙网络实现雨水快速下渗，有效缓解城市型河道常见的雨洪径流压力。坡面铺装应用中，技术构建了 " 地表水 - 孔隙水 - 地下水 " 的良性循环路径，既减轻了排水系统负荷，又补充了流域地下水储量。

透水生态混凝土铺装需要精细化的设计与施工控制，骨料级配与胶凝材料用量的科学配比决定了最终成品的孔隙率与强度指标，采用粒径 5-20mm 的粗骨料形成主骨架，掺入适量硅灰等矿物掺合料保证结构耐久性[1]。结合水力计算确定不同区段的渗透系数要求，陡坡区域可采用分层浇筑工艺增强抗冲刷能力，技术的生态效益呈现渐进式特征，随着植被群落的自然演替，护坡体系的渗透效率与固土能力会持续提升。

3. 植入耐旱草本植物种子，构建活性植被护坡系统

生态混凝土技术在河道护坡中的应用，不仅能够有效稳定边坡结构，还能利用植入耐旱草本植物种子构建活性植被系统，实现工程防护与生态修复的双重目标。生态混凝土的多孔结构为植物根系提供了良好的生长空间，其透水透气性有助于水分和养分的均衡分布，为耐旱草本植物的存活和繁衍创造了有利条件。在选择植物种子时，优先考虑适应当地气候且根系发达的品种，如高羊茅、狗牙根等，植物不仅能快速形成致密的植被覆盖层，还能通过根系网络进一步加固坡面土壤，减少水土流失。

生态混凝土护坡的植被构建需注重种子配比与播种技术的优化，以确保植被的均匀性和适应性，借助将耐旱草本植物种子与有机质、保水剂等材料混合后植入混凝土孔隙中，能够在坡面形成具有自我修复能力的生态层。随着植被的逐渐生长，其根系与混凝土结构相互缠绕，形成了一种“柔中有刚”的复合防护体系，既能抵御水流冲刷，又能适应地基的微小变形，植被的蒸腾作用可调节坡面温度，缓解混凝土的热胀冷缩效应，延长护坡的使用寿命。

4. 掺入矿物掺合料改良，提升混凝土抗冲刷耐久性

掺入矿物掺合料是提升混凝土抗冲刷性能的关键技术路径，矿物掺合料如粉煤灰、矿渣微粉等，能够通过填充效应和火山灰反应优化混凝土的微观结构，从而显著改善其密实性与抗渗性。改良机制有效减少了水流对混凝土表面的侵蚀作用，延长了护坡结构的使用寿命，矿物掺合料的加入还能降低水泥用量，减少混凝土的碳足迹，符合生态工程可持续发展的理念 [2]。

矿物掺合料的选用需结合河道具体水文条件与生态目标，例如高流速河段，可采用硅灰与粉煤灰复合掺入的方式，利用硅灰的纳米级颗粒填充作用进一步提升混凝土的抗冲刷能力，而粉煤灰则有助于改善拌合物的和易性，便于施工成型。多尺度材料设计思路，既满足了护坡结构对力学性能的苛刻要求，又为后续植被的附着生长提供了适宜的孔隙环境。

5. 设置阶梯式生态混凝土挡墙，分级消能减缓水流冲击

阶梯式生态混凝土挡墙借助分级消能的方式有效减缓水流冲击，兼顾生态修复功能，技术采用多级台阶式布局，每一级挡墙形成独立的消能单元，当水流经过时，台阶断面会形成连续的水跃现象，使水流动能逐级耗散。设计不仅显著降低了水流对坡脚的冲刷力，还借助改变水流流态增加了水体与空气的接触面积，有利于提高溶解氧含量。实施阶梯式生态混凝土挡墙需重点考虑水力学特性与生态效应的协同优化，结构设计时台阶高度与宽度需根据河道比降、设计洪水位等参数进行水力计算，确保各级消能单元能形成有效的能量耗散序列。利用在混凝土骨料中掺入碱性改良剂来调节 pH 值，或在孔隙内预置有机质填料以加速生物膜形成，阶梯平台区域可设计为缓坡湿地形态，种植芦苇、菖蒲等根系发达的挺水植物，其根系网络能进一步加固结构，而植物茎秆则能诱导形成紊流，辅助消能。

结语：

生态混凝土技术在河道护坡中的应用，为实现工程安全与生态平衡的协同发展提供了新思路，本文探讨了生态混凝土技术在河道护坡功能中的实践，为河道生态修复与护坡工程协同发展提供理论依据和技术参考。随着材料科学与生态工程的进一步融合，生态混凝土技术有望在更广泛的领域发挥重要作用，研究结果可为类似工程提供借鉴，同时也呼吁更多学者关注技术创新与生态保护的结合，推动绿色水利工程的可持续发展。

参考文献：

[1] 刘圣娟 . 生态护坡技术在河道堤防中的应用与效果评估 [J]. 水利技术监督 ,2025,(09):251-254.

[2] 晏虎 . 生态混凝土技术在河道护坡功能中的实现与突破 [J]. 水泥 ,2025,(07):81-84.