水利工程中的河道生态护坡施工技术研究

引言

在现代水利工程建设中，生态保护已成为一个重要的议题，探索与应用新型环保技术显得尤为迫切。河道生态护坡技术的应用能够提高河道的防洪抗灾能力，恢复水域的生态功能，实现固坡护岸、改善水质、增加生物栖息地的多重效益，提升水利工程的综合效益，为保护水资源和改善自然环境贡献积极力量。

1 河道生态护坡的重要性

河道生态护坡是工程技术与生态理念有机融合的产物，其重要性体现在多个关键方面。从工程安全角度来看，它能够有效抵御水流的冲刷，防止河岸坍塌，为水利工程的安全稳定运行筑牢坚实基础。例如，在洪水季节，强大的水流对河岸产生巨大的冲击力，生态护坡能够凭借其合理的结构和材料特性，分散水流能量，减少水流对河岸的直接侵蚀，从而保障水利设施的安全。从生态平衡角度分析，河道生态护坡为水生生物和陆生生物提供了不可或缺的栖息和繁衍场所。护坡上的植被根系深入土壤，为微生物提供了附着和生存的空间，促进了生态系统中物质和能量的循环，有利于维持生态系统的平衡与稳定。同时，植被还能吸收水中的氮、磷等营养物质，有效减少水体富营养化，降低蓝藻爆发等生态灾害的发生风险。在美化环境方面，生态护坡打破了传统硬质护坡单调、生硬的外观，其丰富的植被和自然的景观元素，使河道周边环境更加优美宜人，提升了景观质量，为人们创造了更加舒适的生活空间。

2 河道生态护坡施工技术在水利工程中的具体应用

2.1 生态砖护坡技术

生态砖护坡技术是指在河道边坡铺设有孔洞的生态砖，并在孔洞内种植合适的植被，从而达到保护河道边坡土壤的目的。生态砖护坡的施工步骤如下： ① 施工准备。进行现场勘查，确认河道边坡的稳定性和排水性能，根据河道的水文和地质情况进行详细设计，选择合适的生态砖材料，确保其具备良好的透水性和强度。 ② 基础处理。清理施工区域内的杂草、淤泥和松散土层，为生态砖铺设提供稳固基础。若河道边坡基础条件不理想，需要通过适度填筑和夯实增强护坡的承载能力。 ③ 生态砖铺设。施工团队应根据设计方案进行生态砖铺设，确保砖块之间保持适当的缝隙，以确保水分能够渗透到土壤中，还要充分考虑砖块的排列美观性及护坡的坡度要求。同时，合理布置排水系统，以确保雨水顺利排出，避免过大的地表径流对生态砖护坡造成侵蚀。 ④ 植被种植。选择芦苇、香蒲等适合生长在水边和湿润土壤中的植物种植在砖孔中，以增强护坡的生态功能。种植后需要注意浇水和施肥，以促进植物的生长，提高其成活率。 ⑤ 定期维护。在施工完成后，需要定期对护坡结构及植被进行检查，确保其稳定性和生态功能的正常发挥。

2.2 土工材料固土护坡技术

在水利工程的河道生态护坡建设中土工材料加固种植技术得到了广泛采纳 , 该技术主要包含两大核心实施策略 , 分别是土工单元加固种植法与土工网垫植被护坡法 , 其核心作用机制在于利用土工材料来稳固河道护坡区域的植被 , 从而有效缓解雨水冲刷造成的侵蚀问题。采用土工网垫技术时 , 植被种子被直接植入网垫内部 , 随着种子在网垫内部空间的生长与发育 , 它们逐渐扎根于护坡土壤之中 , 促使土壤、土工网垫与植被三者间形成紧密联结的稳固结构体。而土工单元加固种植法则是通过在河道边坡区域安装由聚乙烯材料制成的土工单元 , 随后在这些单元体内进行植被的种植 , 种植完成后整个结构体被直接铺设于河道护坡之上 , 以充分发挥其防护效能。土工网垫护坡技术因成本低、施工简便且能有效促进植被快速生长等优点 , 成为了当前生态护坡建设中的优选方法,其基本施工流程涵盖施工预备阶段、网垫铺设作业、种植土的填充、植被的种植以及后续的养护管理。

2.3 网格生态护坡技术

网格生态护坡技术采用高分子材料，如聚丙烯，制成具有一定强度和稳定性的网格结构，这些网格被铺设在坡面上，然后在网格内填充土壤并种植植被，网格结构起到了支撑和加固的作用，它能够有效地增强坡面的抗冲刷能力。当水流经过坡面时，网格可以分散水流的冲击力，减少水流对土壤的直接侵蚀，同时填充在网格内的土壤为植被提供了生长的基质，植被的根系在生长过程中与网格相互交织，进一步增强了坡面的稳定性。该技术适用于高流速河道或土质松散的区域，在高流速河道中，水流的冲击力较大，普通的护坡方式难以抵御水流的侵蚀，而网格生态护坡技术的高强度网格结构能够承受较大的水流压力，保护坡面土壤，在土质松散的区域，网格可以对土壤起到约束作用，防止土壤在重力和水流的作用下发生坍塌和流失。

2.4 植被型生态混凝土护坡技术

植被型生态混凝土护坡技术是将多孔混凝土与保水剂、有机基质相结合，在混凝土的孔隙内种植根系发达的植物，多孔混凝土具有良好的透水性和一定的结构强度，它为植物提供了生长的空间和支撑，保水剂能够吸收和保持大量的水分，为植物在干旱时期提供必要的水分供应。有机基质则为植物提供了丰富的养分，促进植物的生长，植物的根系在孔隙中生长，不仅能够固定土壤，还能通过自身的生理活动改善土壤的物理和化学性质。植被型生态混凝土护坡技术适用于需要长期稳定性的高水位河段，在高水位河段，水位变化较大，对护坡的稳定性要求较高，植被型生态混凝土护坡技术的结构强度能够满足长期稳定性的需求，同时其透水性可以保证在水位变化时，水体能够与土壤进行自然的物质交换，减少水压对坡面的影响，例如，一些大型水库的库岸护坡，常常采用植被型生态混凝土护坡技术。植被型生态混凝土护坡技术兼顾了结构强度与生态功能，它既能够像传统混凝土护坡一样提供稳固的结构支撑，保障河岸的稳定性，又能够通过植物的生长实现生态修复和景观美化，然而在应用该技术时需要严格控制混凝土的孔隙率，孔隙率过大会影响混凝土的耐久性，降低其结构强度，孔隙率过小，则会影响透水性，不利于植物的生长和水体与土壤的物质交换，因此，合理控制孔隙率是平衡透水性与耐久性的关键。

2.5 厚层基材喷涂施工技术

厚层基材喷涂施工技术被广泛应用于河道护坡工程中，其借助喷涂厚层基材来增强护坡结构稳定性。该技术能够迅速构建一个坚固的防护层，有效抵抗水流冲刷，同时为植被的生长提供稳定的环境。施工期间，需仔细清理施工区域，去除杂草及松散土壤，以确保基材能够紧密贴合坡面。完成坡面清理后，根据施工设计图进行坡度调整，确保坡面的结构符合设计要求。对于坡度较大的区域，应设置挡墙或加固措施，以增加坡面的稳定性。

结束语

综上，河道生态护坡施工技术在水利工程中具有不可替代的重要应用价值，它成功实现了工程建设与生态环境保护的有机融合。通过科学合理的工程河道勘察与护坡设计、精心选择合适的护坡施工材料和施工方法，并切实加强护坡的监测与维护，能够有效地提高河道边坡的稳定性，显著改善河道生态环境。在未来的水利工程建设中，应进一步加大对河道生态护坡施工技术的研究、推广和完善力度，不断探索创新，为水资源的可持续利用和生态环境的保护做出更大的贡献。

参考文献

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