水利工程中河道生態(tài)護坡的施工技術(shù)

◎宋子鳴

目前我國城市化建設(shè)的規(guī)模不斷變大，在進行建設(shè)的同時要對環(huán)境進行有效的保護，其中河道治理工作在整個城市建設(shè)中起到較為關(guān)鍵的作用，對居民的生活有著深遠的影響。河道具有調(diào)節(jié)水體生態(tài)環(huán)境的重要功能，河道治理工程的建設(shè)應(yīng)保障居民用水、防洪等需求，是提高水資源利用效率的重要舉措，雖然當(dāng)前大部分河道治理工程達到了水資源高效利用的目的，但未能體現(xiàn)一定的生態(tài)效益。生態(tài)護坡技術(shù)是在以往傳統(tǒng)的護坡方法的基礎(chǔ)上，對原來的技術(shù)進行改進，并且加入生態(tài)化的元素。筆者主要分析了水利工程中河道生態(tài)護坡施工技術(shù)。

水利河道生態(tài)護坡施工技術(shù)的應(yīng)用要點較多，在實際工程中需靈活選擇砌塊施工材料，嚴(yán)格控制各項工序的施工要點，科學(xué)選擇用于生態(tài)改造的植物種類，深化植物護坡的設(shè)計方案。只有有效落實生態(tài)護坡施工技術(shù)，才能獲得良好的施工效果，不僅能有效提高水利工程的安全性和穩(wěn)定性，延長水利工程的使用壽命。所以，現(xiàn)代河道整治工程施工中生態(tài)護坡技術(shù)的應(yīng)用越來越受到人們的喜愛。在不斷的實踐中，我國的生態(tài)護坡技術(shù)也逐漸得到完善，取得更加滿意的效果。

一、河道生態(tài)護坡概述

生態(tài)水利作為人類社會對水資源生態(tài)文明發(fā)展的一種新的認(rèn)識，與傳統(tǒng)水利相比，生態(tài)水利是水資源可持續(xù)發(fā)展的水利工程建設(shè)方式。傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)是充分利用水資源以滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活的用水用電需求，能有效緩解水資源短缺及利用率低的狀況，但是在水利工程大力建設(shè)的同時，對周邊生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的破壞，直接影響地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)。堅持將綠色生態(tài)水利理念應(yīng)用到河道治理工程中，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡及穩(wěn)定，對推動現(xiàn)代水利工程建設(shè)至關(guān)重要。

在進行生態(tài)護坡的建設(shè)時，要進行以下操作步驟：首先，技術(shù)人員要對需要維護改善的河道周邊地區(qū)進行實地考察，在現(xiàn)場附近多走動，以便了解實際情況，主要的關(guān)注點為地質(zhì)地貌、周邊的生態(tài)環(huán)境、溫度濕度等，并對其進行詳細(xì)的記錄。根據(jù)記錄的信息，由技術(shù)團隊進行探討，并和河道內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境的實際情況進行緊密聯(lián)系，制訂出一套較為科學(xué)合理的治理施工方案，以確保能夠更好地建設(shè)生態(tài)護坡。

在設(shè)計生態(tài)護坡時，要考慮以下原則：第一，水力穩(wěn)定性原則，在岸坡處時常會伴隨不穩(wěn)定因素，如深層土滑動；第二，因地制宜原則，在不破壞自然環(huán)境的前提下進行設(shè)計，保護與節(jié)約自然資源，對周邊區(qū)域的不可再生資源進行有效保護，盡可能減少對土地、水和其他生物資源的運用；第三，回歸自然原則，在進行生態(tài)護坡的建設(shè)時，要將對生態(tài)環(huán)境造成的影響降至最低，使河道內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)處于一個較為正常的狀態(tài)。第四，經(jīng)濟性原則，注重河道治理中的經(jīng)濟性，主要是為了體現(xiàn)生態(tài)水利在河道治理中的可靠性，要重點圍繞經(jīng)濟性進行分析和控制，減少不必要的資金支出，以免造成資金消耗過多，導(dǎo)致水利生態(tài)工程無法進行。第五，自我恢復(fù)原則，注重生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力。對于進行水利生態(tài)工程建設(shè)，應(yīng)充分借助生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力進行合理設(shè)計和應(yīng)用，促進生態(tài)系統(tǒng)能夠在長期的自我恢復(fù)中實現(xiàn)不斷的逐級優(yōu)化效果，豐富生物群落，保證生態(tài)系統(tǒng)的完整。

二、生態(tài)護坡原理

早期我國對于邊坡的防護，都是生態(tài)不可逆的，存在大量使用混凝土澆筑，砌石堆積等方式的護坡。這對周圍的生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，使得附近的生物物種減少。所以生態(tài)護坡是公路邊坡以及渠道邊坡的最適合且最經(jīng)濟的方式。生態(tài)邊坡是利用一系列的工程結(jié)合植物種植，對邊坡進行加固處理，并且恢復(fù)原來的自然狀態(tài)。這種技術(shù)，通過植物根系的相互作用，對土壤進行加固，避免水土流失，植物的莖葉能夠有效地避免雨水沖刷，保證土壤表面的穩(wěn)定性。而且植物的生長能夠?qū)ζ旅孢M行生態(tài)修復(fù)，既能減少安全隱患，又起到景觀美化的作用。

作為重要的民生工程，水利工程對于維護周邊居民生命財產(chǎn)安全、保障區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起到了關(guān)鍵作用，并且還可以維持區(qū)域生態(tài)平衡。而河道生態(tài)護坡工程能夠有效的避免流域內(nèi)大量的水土流失，對于周圍環(huán)境可以起到穩(wěn)定土壤的作用，最大限度的降低河流對于土壤的沖刷破壞。

三、水利工程生態(tài)護坡工程作用

生態(tài)型河道護坡施工技術(shù)是在傳統(tǒng)施工技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其技術(shù)優(yōu)勢主要在于生態(tài)施工。使用生態(tài)型的施工技術(shù)能夠減少對當(dāng)?shù)卦协h(huán)境的污染，保證當(dāng)?shù)厝嗣竦纳敭a(chǎn)和經(jīng)濟利益不受侵犯。

1.生態(tài)保護。

河道生態(tài)護坡工程主要是通過生態(tài)護坡施工技術(shù)，對水利工程河道周邊生態(tài)環(huán)境進行改善，起到改善和保護周邊生態(tài)環(huán)境的作用。所以在生態(tài)護坡施工中，要求施工人員必須遵循自然規(guī)律，技術(shù)的應(yīng)用、材料的選擇都要重視維持生態(tài)平衡。在施工之前，要對施工現(xiàn)場周邊地質(zhì)、土壤環(huán)境、氣候條件等進行全面調(diào)查，結(jié)合周邊氣候、地質(zhì)和土壤條件選擇適宜的植被，這樣既能夠起到綠化周圍環(huán)境作用，又可以起到防止水土流失、穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)等作用。

2.防洪抗旱。

水利工程在確保下游農(nóng)田灌溉的前提下，防洪抗旱也是首要的職責(zé)，而通過河道生態(tài)護坡工程能夠有效的提升河流的防洪作用，這也是任何一個水利工程應(yīng)該考慮的第一職責(zé)。借助生態(tài)護坡工程能夠大幅度的提升水工程的防洪功能，在具體的施工環(huán)節(jié)，要密切結(jié)合當(dāng)?shù)厮那闆r和降雨量等數(shù)據(jù)，選擇合適的植被和護坡施工技術(shù)，只有這樣才能夠在遇到局部洪澇災(zāi)害的時候，借助護坡植被的作用最大限度的存儲洪水，降低洪水期的洪峰水量，延滯下游洪水效果，起到很好的防洪固坡作用。

3.河道治理與生態(tài)保護相互促進。

河道治理工程作為重要的工程，為了全面提升河道治理的整體質(zhì)量，必須將河道治理工作與生態(tài)保護工作協(xié)調(diào)進行，切實提高河道治理的效果。河道治理工作開展前需要對河道周邊的環(huán)境進行全面的勘查，分析河道治理中存在的問題，然后結(jié)合勘查所得的數(shù)據(jù)，并從多個不同的角度分析，制訂健全合理的河道治理方案，最大限度地保護河道生態(tài)環(huán)境。河道治理工作開展時，施工人員要做好河道的清理工作，將河道生態(tài)環(huán)境中的雜質(zhì)物質(zhì)全面清除，按照具體的操作流程，完成河道的治理。

四、河道工程施工過程中存在的問題

1.水土流失嚴(yán)重。

河道工程施工過程中會大范圍挖掘河道，由于施工現(xiàn)場較為復(fù)雜，對于泥沙的處理不及時，導(dǎo)致大量的泥沙堆積，久而久之形成一定的岸坡，河道兩邊的邊坡無法正常使用，隨著河水的沖擊使得岸坡出現(xiàn)不平衡的狀態(tài)，進而導(dǎo)致出現(xiàn)水土流失的問題，導(dǎo)致河床的淤泥堆積，再加上對廢料的處理不到位，導(dǎo)致出現(xiàn)土壤暴露，加速水土流失。

2.破壞生態(tài)環(huán)境。

根據(jù)目前情況分析，大部分河道都采用了“截彎取直”的設(shè)計模式，對河道進行加固時會使用混凝土、砂石等材料，這種方法增強了河岸的穩(wěn)定性和強度，可以有效抵御河水的沖擊，為周邊居民生命財產(chǎn)安全提供可靠保障。但是也存在弊端，由于工程量大，對河岸生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，使得后期出現(xiàn)更多問題。例如原本生長幾十年的樹木，已經(jīng)形成了自然景觀，由于水利工程建設(shè)需要全部砍伐，造成不可挽回的損失。

3.水環(huán)境污染。

第一，施工污水亂排放。河道治理時砂石料開采等施工作業(yè)會產(chǎn)生大量的施工污水，并且很多施工單位并沒有設(shè)置施工污水處理裝置，污水未經(jīng)過處理排放到環(huán)境中，從而導(dǎo)致水環(huán)境遭到污染。第二，生活污水治理不到位。河道治理施工內(nèi)容比較多，使得施工需要使用大量施工人員，而施工人員通常會駐扎在施工現(xiàn)場周邊，生活污水通常都是直接排放到水環(huán)境中，這也是導(dǎo)致水資源污染的重要原因。第三，機械保養(yǎng)廢水排放不規(guī)范。河道治理工程施工時會使用大量的機械設(shè)備，設(shè)備在保養(yǎng)時會有大量的清洗廢水產(chǎn)生，并且機械保養(yǎng)的廢水中會有機油等難以自然降解的成分，如果直接排放到水環(huán)境中，也會導(dǎo)致水環(huán)境遭受嚴(yán)重的破壞。

4.影響河道周邊的生態(tài)環(huán)境。

我國開展水利工程的建設(shè)過程中，由于沒有進行較遠的規(guī)劃考慮，對生態(tài)環(huán)境的重視程度不足，在進行水利工程時沒有采取較好的措施，使得周邊的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)遭受到了較為嚴(yán)重的破壞。若過度開發(fā)河道，會對河道內(nèi)的生物產(chǎn)生影響，破壞生態(tài)環(huán)境和自然平衡，減少物種的多樣性，并且使得水土流失的問題更加嚴(yán)峻。

五、現(xiàn)代河道治理中的現(xiàn)狀

在我國的發(fā)展歷程中，河道治理工程主要分為四個階段。第一階段是依靠自然環(huán)境進行治理階段，主要是在已有的自然條件下開展治理工程，但是其治理功能發(fā)揮作用小，無法有效地進行防洪蓄水。第二階段是生產(chǎn)與河流的爭地階段，主要是修建河道治理工程、提水灌溉工程、提放建設(shè)工程，但是由于治理手段單一，發(fā)揮的作用較小。第三階段是經(jīng)濟治理階段，主要手段是加大資金支持，對河道進行道路建設(shè)、保護耕地、排放污水、廢水等，但是由于資金的缺乏，產(chǎn)生的治理效果小。第四階段是和諧治理階段，主要手段是在發(fā)展經(jīng)濟的同時促使河道保持生態(tài)功能和社會功能，考慮到了生活品質(zhì)和保護環(huán)境的因素，從而實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展道路。綜合我國的整體情況來看，大部分達不到第四階段的要求，河道治理仍舊處于落后，導(dǎo)致我國大部分地區(qū)的河道系統(tǒng)出現(xiàn)了很多環(huán)境問題，重要的甚至影響生態(tài)系統(tǒng)。

六、水利工程中河道生態(tài)護坡施工技術(shù)

水利工程是國民經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施中的重要組成部分，具有防洪排澇、生態(tài)環(huán)保、灌溉、發(fā)電、航運等眾多實用功能。生態(tài)河道護坡技術(shù)作為水利工程技術(shù)中的重要技術(shù)之一，不僅能有效提高河道的安全性和穩(wěn)定性，還能顯著提高河道的美觀度，促進水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

1.植被生態(tài)混凝土護坡技術(shù)。

開展河道生態(tài)護坡的建設(shè)過程中應(yīng)用到的護坡的方式有很多種，現(xiàn)如今比較受歡迎的是植被型生態(tài)混凝土護坡。植被型生態(tài)混凝土作為混凝土的一種，相較于普通混凝土多了保水劑，主要作用就是向種植在周圍的植物提供生存的水分，同時還能有效將土壤和巖石緊密連接在一起，提高在發(fā)生洪災(zāi)等自然災(zāi)害時護坡的抗性，減少損失。而且，植被型生態(tài)混凝土也是植被覆蓋率的保證，有效發(fā)揮出土壤的最佳作用。除此之外，在河道整治工程施工中對河道的環(huán)境造成的破壞也可以通過使用植被型混凝土得到一定程度上的修復(fù)。

2.自然原型施工技術(shù)。

自然原型施工技術(shù)作為基礎(chǔ)的施工技術(shù)，主要以河道兩旁原有的自然姿態(tài)作為基礎(chǔ)進行生態(tài)護坡的建設(shè)。這項施工技術(shù)的施工難度不算太高，但具有良好的生態(tài)效益與經(jīng)濟效益，是一項應(yīng)用范圍較廣的技術(shù)。這項技術(shù)的使用需要施工人員擁有良好的生態(tài)理念。施工前，工程方要對施工區(qū)域的原來情況展開調(diào)查，比如自然原生植物的生長情況、原有生態(tài)系統(tǒng)的具體情況、原來河道的土質(zhì)等等。結(jié)合系列調(diào)查結(jié)果進行施工設(shè)計，并運用相應(yīng)的技術(shù)手段對施工方案進行模擬，在模擬期間對原型施工技術(shù)進行優(yōu)化。之后，工程方要科學(xué)的選擇被種植植物。不僅要考慮到植物是否能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，還要考慮植物是否具備良好的凈化功能與儲水固土功能。

3.植物與工程措施復(fù)合護坡。

第一，籠石結(jié)構(gòu)復(fù)合種植基。

籠石結(jié)構(gòu)復(fù)合種植基技術(shù)，其結(jié)構(gòu)形式是在特制的鋼絲網(wǎng)籠內(nèi)填充碎石和含養(yǎng)料的種植土壤，這樣不僅加固了岸坡，還對岸坡的生態(tài)環(huán)境進行了修復(fù)。鋼絲都是經(jīng)過特殊處理的，具備防銹，抗腐蝕的特性。由于其結(jié)構(gòu)特殊，不僅具有整體性，而且具有靈活性，能夠很好地抵御雨水的沖刷，以及水漫過邊坡，對邊坡造成的危害。不僅如此，該技術(shù)還能防止地基沉陷和變形。

第二，土工網(wǎng)復(fù)合植被技術(shù)。

土工網(wǎng)復(fù)合植被技術(shù)前期通過土工網(wǎng)對植物進行固定，當(dāng)植物開始生長后，土工網(wǎng)與植物相互交織，相互作用，成為一個整體，可以防止雨水與河水沖刷。土工網(wǎng)與植被相互作用，使坡面的整體性與穩(wěn)定性增強，減少了水土流失，增強了保土保水的性能。該技術(shù)以前常用來防護山坡及公路路坡，現(xiàn)在也開始用于渠道岸坡的防護。這項技術(shù)主要應(yīng)用于渠道生態(tài)邊坡工程中，需要進行改進，克服前期護坡能力薄弱的缺點。

4.三維植被網(wǎng)施工技術(shù)。

三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)具備很多優(yōu)點，是在進行了長時間的實踐以及試驗所總結(jié)出的護坡技術(shù)，對于坡面起到了很好的保護作用。而且這種技術(shù)相較于其他技術(shù)不需要投入太多的資金，同時使用這種技術(shù)之后的環(huán)境也有利于各種植物的生長，所以該技術(shù)收到了世界范圍內(nèi)許多國家的喜愛。通過使用這種技術(shù)可以為河道的植物提供特殊的生長環(huán)境，同時還可以將這些生長在周圍的植物共同構(gòu)成一個可以起到保護作用的系統(tǒng)。但是，在使用這種技術(shù)的過程中一定要重視氣候等各種可能對植物生長造成的影響，同時注意植物種類的搭配，通過種植植物對河道兩岸進行加固。

5.RXP 生態(tài)砌塊擋墻護坡施工。

RXP 生態(tài)砌塊是一種單塊體積非常小的榮勛砌塊，在實際應(yīng)用中能顯著減少對土地資源的占用。由于該工程在初始施工時已經(jīng)在基礎(chǔ)位置澆筑了厚度為0.25m 的C25 混凝土，二次施工中需要在原有基礎(chǔ)上繼續(xù)澆筑厚度為10cm、寬度為60cm 的混凝土結(jié)構(gòu)。完成新的混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后，將RXP300-10 生態(tài)砌塊修筑在基礎(chǔ)層，將RXP280-10 作為中間層主砌塊，最后用壓頂砌塊進行頂層施工。為了提高地基的承載力，并對擋墻土體進行有效約束，規(guī)避擋墻土體在水流的沖刷下發(fā)生側(cè)向位移，延長工程的使用壽命，將土工隔柵鋪設(shè)在擋墻后方坡面中，在土工隔柵的施工中需要將土體的壓實度至少控制在90%以上。在進行砌塊修筑時，將相鄰砌塊的縫隙設(shè)為8cm，為后續(xù)植被建設(shè)施工創(chuàng)造便利條件。

結(jié)束語：人們的生活質(zhì)量在國家經(jīng)濟發(fā)展的帶動下變的越來越好，為了將美好的環(huán)境留在人們的身邊，部門向河道整治工程施工工作中投入了更多的資源，相對于河道整治工程的建設(shè)，城市居民更加重視的是河道環(huán)境的保護，防止損壞了河道環(huán)境，影響了人們的健康生活。河道護坡的建設(shè)對于防洪澇災(zāi)害、提升水利工程建設(shè)效果有著重要意義。可持續(xù)發(fā)展理念下，河道護坡的建設(shè)應(yīng)以生態(tài)施工技術(shù)為主，傳統(tǒng)施工技術(shù)為輔，結(jié)合自然方法與土木工程方法建設(shè)低能耗、高質(zhì)量的河道護坡。對此，工程方要注重技術(shù)創(chuàng)新，積極引進或研發(fā)新的生態(tài)型施工技術(shù)，并將其應(yīng)用到實際的工程建設(shè)當(dāng)中，提高護坡施工效率。