水利工程护坡生态化设计技术研究

张华

摘 要：文章中首先分析了水利工程中生态护坡设计的重要作用，例如降低环境与水利工程之间的矛盾、减少施工成本等，随后介绍了生态护坡在水利工程中的具体应用，包括植被护坡、土木材料固定、混凝土植被护坡等，最后介绍了几种生态护坡技术的设计方案，例如多孔植物设计和植被保护坡等，希望能给相关人士提供一些参考。

关键词：水利工程 生态化设计 护坡

从水利工程自身特性角度出发考虑，能够发现在水利工程建设过程中经常会发生植被破坏等问题，假如不能对这种状况进行及时控制，就会发生较为严峻的水土流失问题，从而影响区域经济发展状况。为此应该从区域实际发展状况入手，结合生态设计的相关要求，利用流行设计趋势，促进区域和谐发展。

1.水利工程中生态化护坡设计的重要作用

降低环境与水利工程之间的矛盾。在水利工中的基础设置工作中，存在大量的影响因素，假如没有进行合理的控制，就会对建设区域内的表面土层造成不好的影响，严重的情况下还会出现破坏生态植被等问题，长时间发展下去，被破坏区域中也会出现水土流失或是大范围裸地等现象。通过生态化的护坡设计，能够减少不良因素的影响，满足水利工程建设和后期维护需求，并在施工结束后，让周围生态环境中的植被能够在最短时间内尽快恢复，美化周围环境。

减少施工成本。生态护坡主要是指利用各种活的植物或是和土木工程相结合的方法进行护坡施工，从而减少坡面的侵蚀与不稳定性，主要的方法就是通过植被进行保护控制。生态护坡设计的诞生，能够满足水利工程的发展需求，有效降低工程中的施工成本。同时植被还能够发挥出相应的缓冲与截流作用，通过生态化的设计方法，能够在原有施工基础上，降低对于周围生态环境的不良影响，减少水流对于土壤的侵蚀与冲刷，同时终止根系旺盛的植被还能够发挥出一定的固土作用，由此能够看出通过生态护坡设计能够有效降低资金投入。

2.水利工程中的生态化护坡技术具体应用

2.1植被防护

植被种类的不同，所发挥出来的防护效果也存在较大的差异，除此之外，植被自身那种特殊的根系也能够发挥出巩固水土的功能，具有良好的维持水土效果，为此需要全面掌握各种植物的不同习性。其中植物的根系较为发达的情况下，所发挥出来的固土效果也更好，在选择过程中应该进行科学筛选，通过植物改善生态环境。植物除了拥有巩固水土的作用之外，因为外表的美观还可以发挥出观赏性作用，提高人们心情。比如在集中降水区域，当地的生态环境也较为潮湿，雨水拥有较强的冲刷能力，从而影响到整个景观效果，严重的情况下还会出现深沟，直接影响地质。所以在铺砌施工前，应该针对需要铺设的位置进行严格的夯实工作与找平工作，一般都是以10或是15厘米为基准划分路段，并通过水平仪或是挂线等方法进行坡度找平施工。

2.2土木材料固定

因为水利工程的特殊性，通过合理的生态护坡技术能够有效防治污染。在大部分情况下，进行水利工程建设时，通常需要利用各种土木材料进行工程固定。土木材料包括土工单元的固土种植、土工网垫土种植基等方法，随着种植方式的改变，边坡所发挥出来的防护效果也存在较大的变化。其中网垫固土这种方法较为复杂，同时在材料方面的要求也比较严格，大部分都是以聚丙烯等各种高分子材料为主，将种植土、种子和高分子材料组合在一起，最终变成一种网垫效果，能够发挥出良好的固土效果。而固土网垫则主要是由双向拉伸的平面网与多层非拉伸网共同组成的，在多层交接位置通过热熔方法进行连接，并组装成一种较为稳定的网垫空间，这种网垫可以填充砂砾和土壤，拥有适宜的空间和高度，地质柔韧疏松。植物根系穿过网孔均匀成长，长大后的草皮能够将泥土、网垫紧密联系在一起。除此之外，还需要在已经结束的边坡基面中设置相应的滤水土工布，两个相邻的土工布之间不能少于一百毫米的搭接距离，两端的伸入基面深度也应该超过一米。因为在不同方向进行拉伸拥有较为明显的作用，因此需要在不同网点进行聚焦工作，并明确网垫位置。网垫位置也能够对技术产生极大的作用，图1就是具体流程。

通过网垫方法进行固土能够为植物的成长提供充足的空间，随后利用砂砾或是土壤实施填充工作，为植物的均衡發展提供基础保障。因为固土形式的特点，在利用生态护坡技术进行控制的过程中，应该合理选择种植方式，优化植被结构。经过一段时间的成长，植物就能够变成泥土以及草皮的结合体，发挥出固土功效。从整体来看，利用土工材料进行固土种植在一定程度上拥有强大的稳定效果，但是因为外框作用的特殊性，发生严峻的洪水危机时，就不会发挥出太明显的防护效果，因此不适用于防水保护阶段。

2.3混凝土植被护坡

植被形式的生态性混凝土拥有较广的应用范围，随着我国水利工程中护坡机制的持续发展，在进行生态化建设的过程中，可以通过生态混凝土进行施工，充分掌握相关技术的施工要求。植被形式的混凝土主要是由缓释肥料、保水材料和多孔混凝土等内容所组成的，多孔混凝土则是由水泥、粗骨料在结合适当的细掺和料所组成，属于植被型生态混凝土中的骨架结构，这种材料自身就拥有良好的透气性能，从而在一定程度上能够提高空气与被保护土之间热量和湿度的交换能力。其次利用表面植被，能够维持水土，预防水分蒸发，让植物在成长过程中能够拥有充足的水分以及养分。除此之外，水利工程中的铺设施工也能够影响整个工程质量，生态砌块铺设大都是沿着右下方或是左下方共同进行，分别铺设两行生态护砌块，长度大概为10米，随后沿着45度角斜上方实施铺设。护坡技术的不同，其防护效果也各有不同，其中主要是一种缓冲作用，为此需要结合护坡技术具体要求，降低含水量，让水体能够保持一种稳定性。

3.水利工程中生态护坡技术的设计方案

3.1多孔植物设计

生态混凝土和多孔植物设计形式完全不同，为此相关设计人员应该充分结合现实状况制定科学的防护措施，从而让整个工程能够按照设计方案有序进行，在建设区域内可以选择原材料或是天然种子进行种植，并利用植物根系或是生态砖吸收水分与营养，并发挥出良好的连接效果，形成一种独立的水利工程防护链，发挥出高效的防护作用。多孔植物的设计流程具体如图2所示。

针对防护机制中的特殊性要求，满足生态设计需求，应该结合设计方式，健全设计标准，创新设计形式，从而满足设计目标。

3.2植被型护坡

这种生态护坡形式主要是以有机质的保水剂为主，同时结合无机保水剂进行混合使用，能够为植物成长提供充足水分。在表层铺设中，应该设置多孔混凝土，从而为植物的发展提供充足空间，降低水分蒸发，避免植物成长初期发生混凝土表面温度过高等问题。在设计过程中，因为水利工程中的护坡工作本来就比较复杂，因此应该充分结合符合结构形式进行设计，从而满足基础构件要求。以国家规范标准为参考，准确计算生态化技术的相关标准，并加强生态设计作用。除此之外，相关工作人员也应该参考水利工程的设计需求，结合生态机制设计要求，创建再生性的水环境，为了后续工程的维护工作，应该结合相关设计方案，创建水生态链，让江河水能够进行自我协调，实现净化目标。

综上所述，随着我国经济的发展和科技的进步，对于水利工程建设的质量要求也不断提升，为此需要在进行工程建设的过程中，保护好周边的生态环境。边坡防护技术在水利工程中占据着重要的地位，能够促进工程现场的生态环境尽快恢复。在水利工程中使用生态护坡技术时，还应该充分结合水利工程项目的特殊性，严格遵照相关规范进行设计，提高边坡防护能力，让水利工程项目能够实现持续发展。

参考文献：

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