水利防洪工程中生态护坡技术要点分析

随着当前社会经济的不断发展，国家对于水利防洪基础工程的建设开发步伐相应加大。相对于地球水体资源来说，水既是保障人类社会活动不可或缺的重要自然资源，也为人类生产生活带来不同程度的洪水涝灾等安全威胁。防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施，通过技术创新来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡方式，是水利工程设计和防洪建设一大课题。

一、生态护坡的内涵特征

生态护坡，是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制的综合性边坡绿化生态工程技术，它是运用工程力学、土壤学、生态学、植物学等学科知识对水利工程边坡或坡体进行维护加固、形成由植物或工程材料共同组成的综合型护坡体系。

生态护坡以保护和创造良好的生物生存环境与自然景观为前提，在保证坡体强度、安全稳固性和耐久性能的同时，兼顾水利工程环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的自然状态。生态扩坡具有一定的开放性，能保护生物的多样性，较少改变河道生物栖息环境，生态护坡材料以环保材料为主，多数为天然材料，对环境污染小。从一定程度上说，用作生物护坡的植被根系具有一定的锚固加筋作用，能够有效降低坡体孔隙水压力，缓解降雨径流，防止水土流失，改善坡体环境的护坡功能。

二、生态护坡与传统护坡的比较

传统的河道护坡主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等。这些结构形式的护坡，在保持岸坡的结构稳定性、防止水土流失以及防洪排涝等方面，起到了一定的作用。但是这些护坡工程的造价均相对较高，且水下施工、维护工作难度较大。其最大的缺点在于，它仅仅从满足河道岸坡的稳定性和河道行洪排涝功能的角度出发进行设计施工，很少考虑对环境和生态的影响。而且传统的混凝土护坡在施工中均不同程度地使用了一些添加剂，如早强剂、抗冻剂、膨胀剂等，这些添加剂在水中发生反应，对水质和水环境产生不利的影响。

与传统的护坡技术相比，现有生态型护坡技术，除了具有增强岸坡稳定性、满足河流防洪排涝、防止水土流失等功能外，更具有自然生机，可以与周围景观相协调。生态护坡具有一定的开放性，能保护生物的多样性，较少改变河道生物栖息环境。生态护坡材料以环保材料为主，多数为天然材料，对环境污染小。

现有生态护坡也有不完善的一面：考虑了护坡上的植物，而忽略了动物及微生物，忽略了生态护坡作为一个完整生态系统的动态性，忽略了真正意义上的生态护坡应该是在保证边坡稳定的基础上，以营造河道边坡系统的生物多样性为主要目标。因此，现有生态型护坡技术，虽带有一定的生态色彩，却是不完善的生态护坡技术。

三、防洪水利工程生态护坡建设的技术分析

（一）人工种草护坡技术

人工种草护坡是通过人工播撒方式在水利工程边坡坡体表面种草的一种传统边坡防护技术，通常是利用根系相对发达具有固土性能的草类植物进行护坡固土，防止水土流失，满足生态环境需要；平铺草皮护坡是在坡面人工铺设天然草皮进行边坡防护的措施，在防洪水利工程护坡方面具有一定效益，多用于边坡坡度低缓适宜草类植物生长的土质路堤边坡防护，但在行洪流速较快的土堤迎水坡面和重点防洪地段不适宜实施植草护坡。

（二）水力喷播植草技术

水利喷播种草护坡、是将草籽、肥料、粘着剂、土壤改良剂等相关材料按照一定比例加水混合，采用机械加压喷射到防洪水利工程坡面的防护技术。具有施工快捷、坡体防护绿化效果好的技术优势，草籽喷播均匀发芽较快，出苗整齐，适用性广，在水利防洪边坡护理中应用较多。

（三）土工材料固土护坡

土工材料固土种植护坡，通常是利用聚丙烯等高分子材料制成质地疏松柔韧，有合适高度和空间的固土网垫，充填并存储一定适宜植物生长的种植土，通过植物根系穿过网孔均衡生长，将网垫、草皮、泥土表层牢固结合起到坡体防护功能，或者利用聚丙烯、高密度聚乙烯等片状材料经热熔粘接成蜂窝状单元基填土植草达到固土护坡作用，可采用混凝土外框来增加坡面稳定性，土工材料固土种植基护坡形式不能应用到防洪水利工程堤防迎水坡面。

（四）生态客土植被护坡

生态客土护坡是将植物纤维、缓释复合肥，腐殖土、保水材料、粘合剂等相关材料制成客土搅拌后铺设到坡体表面形成客土层，为草类植物提供生长环境的边坡防护技术，采用透气性较好的生态混凝土骨架保持土层湿、热交换，减少土中水分蒸发，以混合保水剂为植物提供水分，由于坡面覆草具有缓冲性能，抗冲刷性较强，适用于坡面较小的岩基坡面、风化岩及硬质土砂地、库区边坡等防护，在季节性寒冷地区，利于减少冻害破坏。

（五）网格生态护坡技术

采用砖石混凝土砌块或者现浇混凝土结构材料形成网格，在网格中充填腐殖土栽种绿化植物，将工程护坡结构与植物根系紧密相结合，形成网格与植物综合性护坡体系，既能起到护坡作用，又能恢复生态保护环境。网格生态护坡技术具有护坡能力强的良好效果，其中现浇网格护坡属于新型护坡技术，在防洪水利工程坡体保护中具有较强的实用价值。

四、防洪水利工程生态护坡建设的要点

（一）注重防洪水利工程生态护坡技术的实效性

生态护坡是实现生态水利的重要组成部分，防洪水利工程生态护坡建设首先应注重其防御洪水安全稳固主导功能的体现，生态恢复性能应立足于防洪功能基础之上，发展生态护坡必须坚持因地制宜的原则，切实注重生态护坡技术应切实适应当地自然气候条件以及经济发展的实际需求，避免将生态护坡建设成没有实际效能的形象工程，充分发挥生态护坡技术在防洪水利工程中的实效性。

（二）注重防洪水利工程生态护坡技术的可行性

防洪水利工程的地质工况通常较为复杂多变，堤基坡体的土质岩体抗冲刷性能落差较大，水利工程生态护坡的重要特征是恢复河流天然属性，建设时应尽量选择天然石材、草皮等材料进行施工，应严格地质勘测资料分析，优化施工方案设计，必须重视生态护坡工程建设的可行性，综合分析权衡利弊，尽量减少和避免河道混凝土护坡硬化及重复性建设和盲目开发，实现资源节约。

（三）注重防洪水利工程生态护坡技术的创新性

水利工程的生态护坡综合技术含量较高，护坡工程材料的抗形变，抗风化、抗侵蚀等物化性能影响着坡体稳固性防护效果，工程建设过程中必须坚持可持续发展的创新理念，重视防洪水利生态护坡工程防护技术创新，科学优化工程施工设计，注重施工材料的性能开发和创新研究，进一步增强和优化生态工程主体的抗侵蚀性和抗冲刷性能，保障生态工程建设的经济性、耐久性和节能性。

五、结语

防洪水利工程堤防护坡等基础设施的安全稳固性，是影响周边居民生产生活正常化的重要因素。当前环保理念下，加强防洪水利工程的坡体防护措施研究，有效落实防洪工程生态护坡工程建设，是加强防洪水利工程坡体安全性能防护的重要举措。