水利防洪工程中生態(tài)護坡建設研究

摘要：國民經(jīng)濟快速發(fā)展帶動了水利工程建設的進步，其中防洪工程的重要性逐漸凸顯，相應防洪護坡對生態(tài)環(huán)保、河流保護具有重要價值，從國家生態(tài)建設的長期穩(wěn)定性角度出發(fā)，對防洪護坡進行全面合理的建設具有一定現(xiàn)實意義。文章針對水利防洪工程的建設進行了分析，對其功能、現(xiàn)狀發(fā)展特點及其在防洪工程中的重要價值進行了闡述。

關鍵詞：水利防洪工程；生態(tài)護坡；河道護坡；護坡建設；水利工程建設 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV87 文章編號：1009-2374（2017）02-0118-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.056

城市化進程加速，作為社會經(jīng)濟支撐的主要部分，對大眾生活水平、經(jīng)濟增長具有重大意義。水利工程的防洪建設分為河堤修筑、河道疏通、護坡工程。其中護坡工程作為基礎核心部分，具有作業(yè)量大、操作難度高、重要價值高的特點，對水利整體工程建設的功能實現(xiàn)、完整性具有明顯影響，對工程實際運營穩(wěn)定性、經(jīng)濟效益的提升具有積極作用。為此，加強現(xiàn)代水利工程建設中的護坡處理，提高其核心地位建設，對生態(tài)發(fā)展、經(jīng)濟效益等均具有不可低估的作用。

1 生態(tài)護坡的概述

社會快速發(fā)展帶動了大眾對生態(tài)環(huán)保的價值的重新認識，長遠角度出發(fā)，加強河道護坡建設具有重大意義，是現(xiàn)代化生產(chǎn)、水利工程建設的關鍵部分。水利項目中，從護坡建設角度出發(fā)，對施工材料、工藝方法、結構體系等均需要進行全面合理的研究控制管理，單一石材施工已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色植被、土木材料結合的形式，工程結構具有豐富化、功能化、美觀化的控制水平，生態(tài)價值、經(jīng)濟價值共同穩(wěn)步增長。國內(nèi)生態(tài)護坡建設的理論基礎強，但是實際經(jīng)驗尚不夠豐富，需要不斷借鑒國際先進工程的經(jīng)驗參考，為此，加強生態(tài)護坡理論知識的研究分析具有重大意義。

2 生態(tài)護坡的施工特點

2.1 生態(tài)護坡與傳統(tǒng)護坡的區(qū)別

現(xiàn)代化生態(tài)護坡一般是建立在傳統(tǒng)護坡理論基礎之上進行的，前者尚未形成明確的概念、框架結構。與傳統(tǒng)生態(tài)護坡的結構不同，生態(tài)護坡更加偏重對周邊環(huán)境的保護處理，具有開放創(chuàng)新、協(xié)調(diào)控制的特點，更加注重對水環(huán)境、路地環(huán)境及其生物鏈的保護。生態(tài)護坡的施工材料從傳統(tǒng)的單一石材逐步發(fā)展為天然材料、環(huán)保材料，降低了資源的浪費耗損，如植被草、灌木群等，提高了環(huán)境控制的和諧性，同時具有后期維護較為便捷的特點，整體施工成本較傳統(tǒng)護坡大幅度降低。

2.2 生態(tài)護坡與河道凈化

現(xiàn)代生態(tài)護坡施工中，從河道凈化、控制污染角度出發(fā)進行處理，國內(nèi)現(xiàn)代化建設項目不斷增加，引起水污染、空氣污染較為嚴重，導致城市水循環(huán)系統(tǒng)的污染殘留、化學破壞等狀況較為嚴重，對當?shù)厣鷳B(tài)體系的破壞作用較強，經(jīng)濟損失過于嚴重。現(xiàn)代化生態(tài)護坡主要從控制污染、凈化河流的角度出發(fā)，結合當?shù)刈匀画h(huán)境、地理地勢等進行設計施工，全面實現(xiàn)了生態(tài)護坡的合理建設。

2.3 生態(tài)護坡與社會發(fā)展

生態(tài)護坡可充分提高環(huán)境保護能力，對社會經(jīng)濟發(fā)展、自然條件優(yōu)化具有積極影響。從社會穩(wěn)定性角度出發(fā)，生態(tài)護坡具有防洪、凈化的功能，實際功能作用較為關鍵。在生態(tài)護坡的設計施工中，為了避免環(huán)境破壞，所用的施工材料一般需要具有環(huán)保性、避免結構破壞的特點，可充分起到凈化河流的目的，同時一般以可吸收污染物的材料優(yōu)先使用，對社會長期發(fā)展的積極影響較為重要。

3 國內(nèi)常用的生態(tài)護坡建設方法

3.1 單純植被護坡理論分析

一般根系發(fā)達對植物的固水、固土效果具有積極影響，國內(nèi)相關研究人員針對護坡功能需求，對生態(tài)護坡的合理建設進行了理論研究，一般采取根系發(fā)達的植物進行施工效果較好。一般情況下，施工人員借助相應的播種技術進行種植，待植物成長至穩(wěn)定期后可起到護坡作用能。施工方法一般以噴播技術操作，這種技術是指施工方事先將經(jīng)過特殊處理的植被種子與水混合，然后一起噴灑在需要播種的坡面上。這種技術與人工移植法以及草皮卷法相比，播種速度快、施工效率高，同時這種技術還不會受到氣象條件變化的影響，可以做到全天候施工。

3.2 土工材料固土種植技術分析

這種護坡方式又分為土工材料網(wǎng)墊固土種植和土工單元固土種植。這種護坡方式的原理就是利用土工材料對植被進行一定的固定，從而增加植被抵抗雨水沖刷能力。土工網(wǎng)墊固土種植的具體操作是：將砂土和植被種子放入由高分子材料制成的網(wǎng)墊中，由于這些網(wǎng)墊存在合適的空間，因此植被可以在網(wǎng)墊空間內(nèi)生根發(fā)芽，并且透過網(wǎng)墊將根扎入坡面土壤中。這樣網(wǎng)墊、植被以及土壤就能夠牢牢地結合在一起，從而提高植被的穩(wěn)定力和抗沖刷能力。土木單元固土種植的具體操作是：施工方事先將聚乙烯材料拼接成蜂

窩結構的大單元，然后在每一個小單元內(nèi)填草，最后將整個單元鋪設在河道坡面上，從而達到坡面的防護效果。

3.3 植被護坡與混凝土施工結合方法分析

該法操作中，先進行多孔混凝土的配置，澆筑后在混凝土上方進行表層土的處理，并在表層土上方再進行植被種植。一定時間后，植被種子生根發(fā)芽，穿過混凝土空隙可進入坡面，保證植被、混凝土與坡面充分融合，實現(xiàn)了二者結合的目的，具有抵抗沖刷的目的，同時具有提高邊坡穩(wěn)固性，增加其保護功能的效果。

3.4 三維網(wǎng)護坡技術分析

該技術將土工合成材料與植物根系結合，在坡面實現(xiàn)了自身防護體系，具有良好的抗沖刷效果。三維網(wǎng)護技術借助多層聚合網(wǎng)狀物質(zhì)處理，可增加邊坡的穩(wěn)定性，網(wǎng)包中包括植草、根系發(fā)達的植物，可充分借助莖葉植被實現(xiàn)對雨水的抵抗作用。三維植被網(wǎng)從結構功能上分為抗拉纖維層和固土網(wǎng)包兩個部分，根據(jù)上下邊坡不同的物理特征，選用其抗拉能力、抗剪能力和固土能力的不同的層網(wǎng)使用，通常是薄層應用于下邊坡，厚層應用于上邊坡。

3.5 厚層基材噴薄技術分析

厚層基材噴射法一般是在坡面進行操作處理，在表面涂層進行噴涂處理一種類似土壤結構的材料，實現(xiàn)對土壤環(huán)境的模仿，實現(xiàn)良好的水分、養(yǎng)分供應，便于對植物基層的有效控制。包括粘結劑、纖維、材料的處理控制，對應厚層基材噴射方法較為多樣豐富。總體上講，從實際工程應用看，該生態(tài)護坡技術方法已可應用于坡度<1∶0.5的軟巖、中硬巖、硬巖邊坡及強酸性土質(zhì)邊坡的坡面綠化。此外，該法也有被應用于混凝土面及片石擋墻面的實例。

4 生態(tài)護坡的施工要點

4.1 水利工程生態(tài)護坡技術的實效性分析

作為現(xiàn)代水利工程項目的重點部分，生態(tài)護坡技術的重要價值較高，其防洪功能、生態(tài)效果需要先進行防洪等主導功能的全面落實，其生態(tài)恢復需要建立在該主要功能的基礎之上進行處理。堅持結合當?shù)刈匀画h(huán)境、地理地勢條件等進行處理，保證實現(xiàn)因地制宜的控制管理目標，切實實現(xiàn)生態(tài)保護、經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)管理控制，避免生態(tài)護坡成為名存實亡的項目工程，充分加強整體實際功能的全面落實。

4.2 水利工程生態(tài)護坡技術的創(chuàng)新價值分析

水利工程具有綜合性強、技術含量高的特點，同時護坡材料需要具有良好的抵抗變形、抵抗風化、避免侵蝕的特點，加強坡體建設的穩(wěn)固性建設。為此，生態(tài)護坡建設中需要加強性能提升、創(chuàng)新價值的實現(xiàn)，增強對應工程主體的抗沖刷能力、抗侵蝕風化能力，充分實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展的目的。加強水利工程中護坡工程的工藝研發(fā)、技術研發(fā)、設計優(yōu)化，對該工程建設的合理性、低耗性、經(jīng)濟性具有積極影響。

4.3 水利工程生態(tài)護坡技術的合理性分析

防洪水利工程的堤基坡體的土質(zhì)巖體抗沖刷性能落差較大，地質(zhì)工況通常較為復雜多變，并且水利工程生態(tài)護坡的特征是恢復河流天然屬性，施工中需要進行合理的前期勘察處理。加強對施工方案的對比分析，設計整改操作，盡量選取天然材料進行施工，如草皮、石材、灌木等，加強對護坡建設的合理性、可執(zhí)行性的控制管理。結合當?shù)刭Y源特點、經(jīng)濟建設水平等進行綜合分析，避免混凝土硬化、重復建設導致的不利后果。

5 生態(tài)護坡建設的注意事項及發(fā)展前景

生態(tài)護坡施工中，需要從河堤安全、防洪功能角度出發(fā)，對其進行合理的生態(tài)護坡建設控制。需要注重下述五點問題：（1）生態(tài)護坡需要保證河堤安全、防洪功能，加強對護坡主次層次的分析，保證對應功效的全面落實是基礎控制要點。此外，施工單位需要根據(jù)現(xiàn)場條件、邊坡地理位置等進行實際效果的模擬分析，保證預期目標的充分實現(xiàn)；（2）生態(tài)護坡建立的可行性分析，對于部分災害多發(fā)、氣候多變的項目，需要加強進行生態(tài)護坡的理論分析，保證其切實可行是十分必要的處理控制措施，盲目生態(tài)護坡工作將會導致后期防護效果的無法落實，人力、財力等資源的浪費；（3）加強對新技術、新工藝的應用分析，生態(tài)護坡工作起步晚，對應建設模式尚未形成一定體系，加強施工操作中施工技術的創(chuàng)新管理，保證新技術、新材料的全面落實，實現(xiàn)護坡技術的科學化、經(jīng)濟化、環(huán)保化控制目標具有重大意義；（4）加強政策扶持，政府及相關機構需要大力支持對應生態(tài)護坡工程的開發(fā)，促進新型護坡技術的發(fā)展逐漸取代傳統(tǒng)護坡技術；（5）從設計角度出發(fā)，對工程施工、美觀造型、經(jīng)濟成本等綜合分析，保證護坡施工滿足國家對應能源模式建設，加強城市水污染排放的科學治理，避免能耗過大、污染過高引起的負面狀況。

生態(tài)護坡技術與傳統(tǒng)方法相結合，一般需要根據(jù)當?shù)卦凶o坡基礎進行處理，更加注重自然環(huán)境的保護、生態(tài)維護控制管理，對綠色發(fā)展的長期性更加重視，結合工程項目的當?shù)乜辈熨Y料合理結合了護坡技術的應用，建設效果較好，可充分實現(xiàn)對周邊環(huán)境的保護，避免生態(tài)破壞導致的環(huán)境危害。現(xiàn)階段，綠色環(huán)保理念已經(jīng)成為各行業(yè)的關注要點，為此加強對綠色環(huán)保理論的全面落實，加強堤壩保護的功能實現(xiàn)是水利防洪的主要工作內(nèi)容。我國屬于治水發(fā)展歷史較為悠久的國家，古代都江堰、大運河等工程取得了良好的治水效果，對國家水利防洪提供了一定的理論借鑒價值。加強科技創(chuàng)新、與時俱進的工藝優(yōu)化，對水利科技的全面實現(xiàn)、自主產(chǎn)權研發(fā)具有積極影響作用，是提高護坡工程處理能力的關鍵步驟。加強國內(nèi)水利工程行業(yè)業(yè)內(nèi)學者積極開發(fā)自主產(chǎn)權的護坡工藝、護坡材料等對該工程的穩(wěn)定落實、經(jīng)濟控制等均具有積極影響作用。

6 結語

綜上分析，生態(tài)護坡處理控制作為水利工程的主要控制要點，對國家經(jīng)濟發(fā)展、水利工程功能落實具有重大影響作用。提高生態(tài)護坡的合理施工是提高防洪功能落實，加強生態(tài)環(huán)保理念強化的重大舉措，對社會經(jīng)濟效益的持續(xù)增長具有重大影響。本文對生態(tài)護坡技術的重要價值、常用技術方法、發(fā)展前景等進行了總結，旨在提高生態(tài)護坡技術在國內(nèi)的長期發(fā)展水平。生態(tài)護坡技術的處理控制中，需要充分落實合理性、科學性、可執(zhí)行性的控制，此外，成本控制、能耗控制也是護坡施工的注意要點，對水利工程的順利進行具有不可低估的作用。

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作者簡介：李芳（1983-），女，甘肅會寧人，甘肅省水利水電學校教師，研究方向：水利水電工程技術專業(yè)的教學與研究。

（責任編輯：小 燕）