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河道生态护坡施工技术在水利工程中的应用

作者

张纪鑫 赵英智

山东同力建设项目管理有限公司 山东省淄博市 255000

中图分类号: TV861 文献标识码:A

引言

随着生态理念的兴起,如何在保障工程稳定性的同时,实现生态功能的恢复与提升,成为当前水利建设中亟需解决的重要课题。在此背景下,生态护坡技术应运而生,并逐步被应用于各类水利工程项目中。河道生态护坡不仅强调结构稳固性,更关注其与自然环境的融合度、生态系统的连通性及植物群落的重建能力,体现了人类工程活动与自然生态系统和谐共生的发展方向。

1 生态护坡的定义

生态护坡是指通过引入生态工程学原理,综合运用土壤工程、生物工程和材料工程等技术,在护坡设计中尽量减少对自然环境的破坏,恢复并维持护坡区域生态系统的稳定与完整性。其核心目标是构建既具工程稳定性,又具生态可持续性的护坡体系。

2 生态护坡的类型

生态护坡类型多样,常见的有植被护坡、生态袋护坡、土工网护坡和砌块式生态护坡等。其中,植被护坡是最常见和基础的一种方式,通过播种、植草或种植灌木、乔木等植物,利用其根系固土护坡,具有较强的生态恢复能力和美观性。生态袋护坡则使用可生物降解的生态袋装填种植土,层层堆叠形成结构稳定的护坡面,同时便于植被生长,是在较陡坡面常用的生态手段。土工网护坡主要利用麻网、椰丝网或塑料网等材料铺设在坡面上,与种子一起播撒,形成“结构+植物”双重加固系统,适用于浅层滑动区域的加固。砌块式生态护坡则在混凝土或石材砌块中预留植被孔洞,通过种植草本或攀援植物,实现工程稳定性与生态绿化的有机统一。这些类型各具优势,需根据河道特点与地质条件合理选择组合应用。

3 生态护坡施工技术的关键环节

3.1 场地勘测与设计

在生态护坡施工之前,进行充分而细致的场地勘测是保障工程质量与生态效果的首要步骤。此阶段需综合地质、水文、植被现状、气候条件以及生物多样性等多方面因素,建立一套科学合理的设计基础数据。地质调查可确定土层厚度、土壤类型及稳定性,为后期坡面加固及植物配置提供依据;水文分析则需关注河道流速、洪水频率、水位涨落幅度等,对护坡结构和植物生长环境有直接影响。在设计过程中,应优先采用“因地制宜”原则,确保所选的生态护坡技术能够适应当地自然环境。例如,在坡度设计上,一般建议控制在1:2.5 至1:3 之间,以保证植物具有足够的附着面及生长空间;水位变化也是重要因素,植物根系若长期处于淹水状态将导致生长困难,因此需预留安全带或选择耐湿植物;此外,若原始土壤质地贫瘠或含沙量高,不利于植物扎根,可通过基质改良引入腐殖质、有机肥、保水材料等,提升土壤团粒结构及保水保肥能力,为后续绿化奠定良好基础。科学、全面的场地勘测与合理设计,能显著提升生态护坡工程的长期稳定性与生态修复成效。

3.2 材料选择与配置

生态护坡技术的成功实施在很大程度上依赖于材料的科学选取与合理配置。由于生态护坡不同于传统的单一混凝土结构,其不仅要满足坡体结构的稳定性,还要兼顾植物生长、生物栖息与生态系统构建,因此所使用的材料需具备环保性、透水性和一定的机械强度。对于生态袋护坡,推荐使用可降解的高强度纤维编织材料,袋内填充营养丰富的腐殖土或经改良的种植基质,不仅可稳固坡体,还能为植物提供良好生长环境。在土工网应用中,常用材料包括天然麻网、椰壳网、黄麻布等天然纤维网,具备一定的生物降解性,能够在植物稳定扎根前起到临时支撑作用,随后自然降解与土壤融合,不会造成环境污染。而砌块式生态护坡的砌块材料,则应选用抗压、抗风化性能良好的空心混凝土块、仿石生态砖等,并在结构设计中预留植生孔洞或缝隙,便于水分渗透与植物生长。所有材料在运输、堆放及施工过程中均应注意防潮、防压、防污染,确保质量稳定性。合理配置材料不仅能提升工程的整体效益,还能延长护坡使用寿命,降低维护成本。

3.3 植物配置与种植技术

植物是生态护坡的灵魂,其配置与种植技术直接决定了护坡的绿化效果与生态恢复能力。在植物选择方面,应坚持“适地适树、因地制宜”的原则,优先选用本地乡土植物,这类植物对当地土壤、水分、气候具有较强适应性,成活率高且易于养护。常用植物包括:根系发达、固土能力强的狗牙根、百喜草等草本植物;抗逆性强、生态修复效果突出的紫穗槐、构树等灌木;以及能够攀援生长、覆盖坡面的藤本植物如爬山虎等。在种植方式上,建议采取多层次、多类型搭配的模式,形成乔、灌、草复合生态结构,提升护坡系统的稳定性和生态多样性。坡脚可栽种耐水湿的挺水植物如香蒲、芦苇,以适应水位变化;坡面中部则适合种植耐旱、耐贫瘠植物,通过其根系交错稳定土壤;坡顶可辅以乔木或灌木带,形成生态边界缓冲区。在施工过程中,还需注意植物的种植密度与行列间距,确保不互相遮蔽光照,同时便于后期管理。此外,采用喷播、植草毯、草方格等先进技术手段,可以提升种植效率与绿化成效。科学配置植物、合理安排种植步骤,是确保生态护坡“活起来、稳下来、绿起来”的关键。

3.4 养护管理

生态护坡建设完成后,后期的养护管理工作同样至关重要,直接影响到工程的稳定性和生态系统的持续恢复能力。不同于传统护坡结构“一劳永逸”的模式,生态护坡中的植被系统具有一定的生长周期和生态敏感性,因此必须在施工结束后的初期建立健全的养护机制。在植物成长期,应定期开展灌溉作业,特别是在干旱季节,确保植物根系有充足水分支持生长;除草作业也需及时进行,以避免杂草争夺营养、水分和空间;病虫害防治应采用绿色、低毒的生物防治措施,避免对生态环境造成二次污染。此外,应设置专业养护人员或管理团队,定期检查生态袋是否存在松动或破损,砌块结构有无下沉、错位现象,土工网是否脱落或风化严重,如有问题应立即采取加固或更换处理措施。部分植物在寒冷季节可能枯萎,应提前做好复植或越冬防护工作。同时,还需开展植被生长评估与土壤质量监测工作,通过数据反馈优化种植策略和养护措施,提升生态系统的自我调节能力。随着植物根系不断发展和群落结构趋于稳定,养护频次可逐步减少,实现从“人工维护”向“自然维持”的过渡,最终达到低成本、可持续的生态护坡管理目标。

结束语

生态护坡技术的推广应用,是实现水利工程与自然生态协调共存的重要举措。它不仅改变了传统“工程优先”的治水理念,更体现了以人为本、绿色发展的现代治水观。随着相关技术的不断成熟与政策的有力支持,生态护坡将在未来水利工程中发挥越来越重要的作用。我们应继续加强理论研究与实践探索,不断优化施工工艺和管理机制,为建设美丽中国、实现人与自然和谐共生贡献力量。

参考文献

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