陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西西安 710001
摘要：混凝土结构形式多用于传统的河道护坡工程，在发挥加固稳定及保持河流顺畅功能的同时，也加剧了水系统与生态环境的破坏。因具有美化景观环境、防治土壤侵蚀、加固堤岸、调节微气候、增加物种多样性等优点，生态护坡在河道治理的应用日趋广泛。文章详细分析了城市环境受传统护岸的不利影响，对草皮种植结合土工材料、植物固土、土壤固化剂添加、生态型水泥、多孔生态型混凝土等生态护坡技术的应用范围、实施方法、基本理念进行总结分析，希望对河流生态治理以及水环境修复提供科学指导。
关键词：河道景观；生态环境；护坡技术；应用研究
1引言
在传统的城市河道治理工作中，通过修建河道护坡的方式，能够对城市河道进行有效的整治，提高城市的防洪抗涝能力。但是与此同时，很容易伴生一些对生态环境的不良影响，例如水土流失以及水域面积减小等情况。为解决传统城市河道整治工作中存在的生态矛盾问题，需要尽快引入新型的生态护坡设计，确保城市河流畅通。周边生态环境利于生存，助力城市的可持续发展。
2生态护坡技术的应用原则
2.1水力稳定性原则
护坡的设计首先应满足岸坡稳定的要求。影响岸坡水力稳定性的因素主要有三个方面:因岸坡面不断冲刷引起的水力失稳;因表层土滑动破坏引起的水力失稳;因深层土滑动引起的水力失稳。因此，应对影响岸坡稳定性的水力参数和土工技术参数进行研究，从而实现对护坡的水力稳定性设计。
2.2生态原则
生态护坡设计应与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响降到最低。这种协调意味着设计应以尊重物种多样性，减少对资源的剥夺，保持营养和水循环，维持植物生存环境和动物栖息地的质量，有助于改善人居环境及生态系统的健康为总体原则。主要包含以下两个方面。第一，当地原则。设计应因地制宜，通过详细了解当地的自然环境及人文信息，进行与当地自然环境及文化相和谐的设计。主要包括:适应场所自然过程，设计时要将带有当地特征的自然因素考虑进去，从而维护场所的健康发展；根据当地实际情况，尽可能选用当地苗木、石材以及其他材料，使生态护坡与当地自然条件更加融合。第二，保护与节约自然资源原则。对于自然生态系统的物流和能流，生态设计强调的解决办法主要有以下四个方面：重点保护不可再生资源；尽量减少对能源、水、土地和生物资源的使用；利用原有材料，包括植被、石材、土壤等服务于新的功能，这样可最大程度上降低对资源和能源的损耗；尽可能地让护坡处于良性循环中，从而使生态环境保持可持续发展。
3生态护坡技术
3.1草皮种植结合土工材料技术
土工材料施工技术以喷塑金属网工格栅法最为常用，该方法主要利用种植型土壤、碎石、金属网形成复合种植基。实践工程中，大多选用喷塑钢丝网或镀锌钢丝网制成的金属网片，由于长期处于有水环境中的镀锌钢丝网易遭受腐蚀，由此破坏金属网的镀膜，从而降低其使用年限，所以具有较高稳定性镀膜的喷塑钢丝网其应用范围更广。在种植基中综合利用碎石与喷塑钢丝网，其优点有整体性好、护坡结构形式多样、抗冲击力强等，对较快水流速度的河道也具有良好适用性，并且能够形成适宜水生动植物繁衍、生长的空间环境。现阶段，土工格与土工网垫层固土种植基属于草皮种植结合法的两种基本形式。从材料类型上，高分子材料聚丙烯、聚乙烯等构成了土工网垫层，而完整的复合种植基还有种植型土壤播撒草籽和碎石等组成。从结构形式上，利用平行于土壤方向的可双向拉伸的平面网与垂直于土壤方向无法拉伸的多层网组成土工网垫层，为使得土壤垂直方向上的多层网状空间更加稳定，可以利用热熔焊接法连接网层间的节点。
采用该方法能够形成更加宽松的网状结构，为砂粒与土壤的填充提供足够的网空间，同时为草皮生长提供较好的生存环境。土壤层、土工网垫层、植草层待草皮完全生长后牢固的结合一起，从而生成一个牢固稳定的整体。工程上，可采用人工的方式铺设土工网垫层，利用水力喷洒技术撒播草籽，该过程主要是运用喷洒机器，将混入水中的草籽在压力作用下向护坡土壤均匀的喷洒。实际上把草皮种植加固土层安置于每个土工格内，由此即可生产固土种植基;高分子材料聚丙烯、聚乙烯等经过加工处理可以形成土工格结构，土工格的设立可以提高护坡的摩擦阻力，加之草皮的种植可以提高护坡的承受能力以及土壤层的稳定性。
3.2复合型生态护坡
土工材料共同应用的复合型生态护坡方式在目前城市河道整治生态护坡设计中应用较为广泛，一般是采用镀锌或者是喷塑铁丝网的方式，用碎石、种植土等材料进行填充所构成。镀锌铁丝比较容易因为时间的推移还有日晒雨淋出现锈蚀以及腐化现象，因此在材料的选取上，要选择具有一定的耐腐蚀性的喷塑铁丝网笼。喷塑铁丝网笼具有较好抗冲刷能力，并且能够适应地基的变形，以有效避免预制混凝土护坡整体情况不足而导致的适应地基变形能力较弱的问题。在科学的复合型生态护坡设计中，不仅能够满足生态性护坡抗洪防涝的主要目的，还不破坏微生物与生物的良好生存环境与生存空间。其中常见的复合型生态护坡设计方案有铁丝网和碎石复合型护坡以及土工网垫固土护坡，都是通过结合多种材料的功能共同进行生态护坡，提升岸坡整体的稳定性。复合型生态护坡技术的应用效果较好，可以应用于中型城市河道治理工作中。
3.3天然鹅卵石散铺护坡
上游山区型河道存在洪水暴涨暴落、源短流急的典型特征，总体概括为“一短、两快、四大”的特点，即历时短，洪水快涨快落，含沙量、水流速度、破坏力、冲刷力大。山涧河谷型河道易受洪水冲刷，造成河床淤积加剧、河岸崩塌陡立，漫滩堆积、河道宽窄不一，岸线不稳、泄洪能力差，沿岸乡镇安全受到潜在威胁。虽然传统的护坡型式或混凝土挡墙能够达到抗滑稳定、防洪安全等要求，但硬质式护岸的生态景观效果较差。根据工程实践经验和类似项目设计方案，遵循就地取材、因地制宜的原则，充分考虑自然生态与防洪排涝最终选择鹅卵石散铺护岸，以充分发挥其生态效益效果和体现河道自然风貌。施工方法:天然鹅卵石散铺护坡比较适用于具有较缓比降的宽浅滩处，通过造滩、护坎创设奇异的河流风貌，通常这生态护岸建于急流或弯道处的常水位以下。工程商要求卵石粒径搭配合理、坡面自然、摆砌整齐，河槽底、顶厚1.2m和0.8m。河道护坡为细石级配，生态护岸厚约0.4m，基底深1.5－2.0m、宽1.0－1.2cm，可以适当加大弯曲和易冲刷河段的基座。
4结束语
现阶段的水利工程项目中，人们对河道生态护坡技术的关注度日渐提升，生态护坡技术在当前的发展趋势下越来越多样，在实际的河道治理中，工程企业要根据现场条件的调查结果，来选择最为恰当的河道生态护坡技术，提升河道生态护坡的综合效益。
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