1 生态护坡概念、型式及功能

1.1概念

生态护坡是用植物结合混凝土、石料、木料等形成的固坡措施，护坡植物生长、繁衍的过程中会与边坡土壤发生化学、物理作用，基于浅根加筋作用、木本植物根系的支锚作用，降低土体空隙的孔隙水压力，减少径流冲刷引起土粒流失、截留降雨、削弱溅蚀等机理来取得边坡加固的作用让边坡土层的地质状况得到改善，提高稳定性，减少水土流失。生态护坡具有良好的生态效应与景观效果。

1.2型式

第一，固土植物护坡。此类护坡采用根系发达的植被来加固堤岸。植物的阻碍可造成附近水流流速降低，减少水土流失。这种护坡还能净化空气，满足环保要求。通过植物来设计景观小品可以提高河岸的视觉效果。第二，自然型护坡。此类护坡的坡面材料综合应用植被、木材及石料等，抗冲刷性能良好。通常采用木材及石料加固堤岸，木材及石料上方种植植物，既美观又能稳定河道。砌筑木材及天然石料预留的空隙能为水生动植物提供生存环境。常见的自然型护坡包括种植槽护坡、介质筛护坡等。第三，复合型护坡。复合型护坡包括生态笼护坡、生态袋护坡、植被型混凝土护坡、骨架内植草、土壤固化剂法、水泥生态种植基、土工材料复合种植基护坡、净水箱护坡等。

1.3功能

生态护坡可保持水土。暴雨造成坡体水压力增加，增加水土流失、滑坡等的发生风险。强降水时，植物可以缓冲岸坡受到雨水的冲击，能有效减少水土流失。植物可以截留部分降雨，经过截留的雨滴动能减少，对土体造成的冲击减少，可减少飞溅的土粒数量；飞溅的土粒会被地表径流带走，植被能减少地表径流，减少土粒流失。

2生态护坡研究应用中存在的主要问题

2.1缺乏因地制宜的生态材料

现阶段，在护坡工程建造中，难免会使用人工合成材料，对水质、生态环境会有一定的影响。而为了实现影响最小化，护坡材料技术亟待改进。中国大部分护坡技术都是直接从国外引进，是否与中国实际工程应用条件相匹配并没有考虑，以至于存在诸多问题：造价高，护坡效果不明显等。因此，中国应坚持科技创新的原则，研究适合中国的新型的护坡材料。在工程应用中，尽量选取选择当地的自然材料或有生态效益的工程材料，尽量减少人工合成材料的使用，避免工程建设中造成二次环境污染。在种植植被的选取中，有些工程为了与发达国家接轨，过多地采用外国植被，没有对本地的草种植被进行选择利用，且对乡土植物关注重心不足，这可能会造成物种入侵，威胁生物多样性等生态问题。在香港、澳门、广东和广西等地，薇甘菊通过攀缘缠绕并覆盖附主植物，对当地植被造成严重的破坏。土荆芥原产于热带美洲，如今在中国多地都有野生种，其喜生长于河岸边，常常是杂草群落的优势种，因为对生境质量要求不高，故发展速度快，数量多，分布范围广，容易威胁到种植在护坡上的草种。与人类活动影响相比，物种入侵造成的后果更加严重。当人类停止对某环境的破坏，基于自我修复能力，生境能逐渐恢复，但是当入侵物种停止对某环境的输入后，已传入的个体是不会自动衰败的，因物种入侵而灭绝的本地乡土植被不会再生。

2.2 缺乏提供水生生物栖息地

护坡工程地理位置十分特殊，处于具有动态性、开放性的水陆交错带，具有独特的生态结构特征和生态功能，能为动植物提供良好的栖息地生境。多样的环境条件、多样的地形因素、多样的植被分布等成就了其适合不同生物生存的先天条件，为不同生物的迁移、生存、庇护提供了栖息场所，故其具有较高的生物多样性。Wenger在研究中发现有90％的鸟类的栖息地都分布在距离河岸150～170ｍ的植被缓冲带，并且河道两侧的植被还能够为虫类、鸟类提供觅食的良好天然环境。故生态护坡在保护生物多样性方面具有优势性、代表性。目前对于护坡的研究主要是放在坡面上，较少涉及到坡脚的生态性研究，仅有少数工程形式会在长期处于浸水状态的坡脚设置适合水生动物生活的区域，如多孔结构护坡，与水生生物之间有良好的相关性。因其特殊的孔隙结构使得其会天然形成鱼道、鱼巢，可以提供给水生生物栖息、繁殖的场所。植被的根、茎能够为鱼类的产卵、幼鱼的生长提供空间，对保护生物多样性有一定的积极作用。其他的构筑形式并没有过多的考虑到水生生物栖息地的问题，水生生物是生态系统中不可或缺的一个部分，探讨生态护坡与水生生物之间的链接关系对其生态性的研究具有指导意义。

2.3 缺乏基于生物的生态系统恢复目标

虽然生态护坡在国内外应用广泛，技术较为成熟，但大多数护坡的植物景观效果单调，动植物栖息生境条件和生态系统结构整体性差，造成生物多样性与丰度不高。在长江中下游航道整治工程中建设的生态护坡就存在上述问题，单一的植被播种使得坡岸的自然恢复效果不强。保证河流的生物多样性能够促进水体的更新净化，提升河道的整体价值性，恢复河道中的生物链接关系，能够使得系统更加的稳定。现在的生态护坡设计原理主要考虑的是植物的生态作用，对微生物与水生微型动物的作用没有更深入的了解，忽略了生态护坡作为一个完整的生态系统的功能，且现如今对该方面的研究资料较少，研究重心偏移不足。

3水利工程中河道生态护坡的施工技术

3.1自然原型生态护坡施工技术

该施工技术的应用需确保施工人员具备生态意识，在正式施工前需要对施工区域内的情况展开详细调研，聚焦于自然生长植物、原有生态系统、河道土质等一系列情况。依据调研结果展开河道生态护坡施工设计，对设计方案进行模拟，不断优化形成最终施工方案。工作实践中需要重点关注对乔木、灌木的优化设计，确保光照优势、空间优势等自然优势得到最大程度发挥，对生态护坡性能有效调节，强化生态护坡的防洪能力。在编制施工方案的过程中，需要关注阳光照射、温度变化等指标参数，比较分析各种护坡形式，优选出防洪能力最高的方案，提升河道生态护坡质量。虽然自然原型生态护坡具有无污染、低成本等优势，但是存在着抗冲刷能力弱的弊端，所以为了保证该项施工技术能够发挥最大极值，不仅要优选应用地域，而且要合理选择根系发达的植物作为施工材料，通过对不同植物的组合与排布去提升植物成活率，从而提升生态护坡防洪、防涝、防水土流失的作用。

3.2生态混凝土护坡施工技术

利用混凝土对河道护坡进行覆盖，是一种常见的护坡施工技术，而该项技术中所用的混凝土，在制作过程中会添加多种混合料与外加剂，比如保水剂等等，以此强化河道护坡的保水性，有利于植物生长。在混凝土粘合性的作用发挥下，能强化护坡与岩石、土壤的连接能力，从而增强河道护坡的抗冲刷能力。生态混凝土的护坡施工技术，能提升护坡防水性，改善土质条件，不仅能有效提高植物成活率，同时也能弱化工程施工建设对土壤的负面影响，并且在有机材料与无机材料的混合之下，能够提升对水土流失的抑制作用。在河道生态护坡施工中，植被型生态护坡需要在护坡上栽种大量植被，以现实情况为准，随着生态环境与护坡技术的融合发展，施工技术得到创新，在护坡建设中可大量采用生态砖，以嵌固方式进行施工。

3.3 植物固土型生态护坡施工技术

为了有效避免施工区域内生物群落与生态环境遭受严重破坏，在河道生态护坡施工过程中，需要重视区域内大型植物作用的发挥，借助于植被本身具有的固土能力，增强河道的稳定性。该施工技术本质上是对植物根系庞大力量的有效应用，有机结合护坡与植物根系，从而解决因为施工带来的水土流失问题，并且能够起到稳固护坡的效果。

3.4 土工材料生态护坡施工技术

该项施工技术主要是利用土工材料形成复合式种植基，有机结合种植土壤与喷塑金属网，进而打造出新型的护坡结构。这种护坡结构方式对周边植物、生态环境的影响非常小，能够作为护坡植物及周边植物的联系基础，所以对环境的敏感性并不高，在施工实践中也得到了广泛应用，尤其是在水流速较快的河道生态护坡施工中，尤为适用。在土工材料生态护坡施工作业中，要用到草皮与土工材料的结合，形成网格状的护坡结构，其中材料主要以聚丙烯、碎石为主，添加一定量的高分子材料，结合网格状土工结构与土壤，造就出复合种植基。在种植基上撒播草籽，优化土壤结构，测试种植基的质量。多层网格状的连接可选用热熔焊技术，连接不同的定位网点，形成网状化空间，起到固化土壤的作用，利于植物生长。

4 水利工程中河道生态护坡施工技术的运用策略

4.1 贯彻落实生态工程理念

河道生态护坡工程项目属于绿色环保工程项目，在具体的生态作业过程中，应当采用适宜的施工方式，提升工作效率与质量。在选择施工技术种类的过程中，要结合河道生态护坡施工的实际情况，以减少河道施工污染与对环境破坏为准则。随着人们对生态环境的保护意识逐渐加强，在水利工程中对河道护坡质量的保护也逐步提高重视，立足环保的角度来看，如果河道护坡施工中对环境造成无法挽回的损坏，那么产生再多经济效益也难以弥补生态效益。在以往的河道护坡施工中，正是因为施工理念及技术方法不到位，导致出现生态破坏问题，因此在河道生态护坡施工设计中，需要贯彻落实生态工程理念。在设计过程中，设计人员一定要充分考虑施工的经济性，确保用最小投入实现最佳效果，所以可将水草及其他带有固定作用的植物种子埋入护坡基础位置当中。在此过程当中，于物种资源丰富的河道边建设护坡时，可进行泥沙通道建设，借助河道内水流的冲刷力，实现护坡边泥沙的不断更替，保证植物能够从泥沙中获取到生物物质，助力其生长，实现护坡生态效益的提升。

4.2 把控河道生态护坡施工要点

第一，要保护好河道原有生物。我国国土面积广阔，水脉纵横，不同地区水域中产生着独特的动植物，特别是两栖动物居多。倘若河道护坡修建过高，那么两栖动物难以上岸，从而影响其原本的栖息规律，严重情况下会出现灭绝情况。所以，在河道护坡施工建设前，要对河道流域内的生物情况进行了解，确定是否有龟类、蛙类等动物，结合动物的种类进行水窝、孔洞的设计，在确保护坡安全的前提下，为动物建设适宜栖息的环境。此外，设计人员还应优化护坡与水域的连接位置，方便两栖动物上岸。第二，要优选植物品种。在生态护坡施工中，如果对所在区域周边原有物种调研不足，极有可能因为引入物种对原有物种形成入侵而出现物种灭绝的情况。在生态系统中，不同生态位的植物会发挥不一样的作用，一旦生态链出现断链，一定会影响到其他生物的生态位。此外还有部分设计人员因为对植物选取的考虑不足，造成植物大面积出现虫害，为蚊虫繁殖带来适宜环境，严重影响人们的观感与体验。所以，对生态护坡的施工设计需要综合考量河道岸边的原有植物种类，尽量减少对外来植物品种的引进，以免生态环境遭受破坏。倘若执意要引进固土、固水效果好的植物，一定要对品种进行严格筛选，优选与原有植物相近的品质，保护生态链的稳定性。同时，也要对河道周边环境的害虫种类进行了解，避免植物品种选择不当而为害虫繁殖提供温床。第三，重点保护水域中的鱼类。水域作为鱼类生长发育的重要环境，在生态护坡施工当中，一定要保护好鱼类的发育空间，所以要减少对本来环境的破坏，保障鱼类健康生长。从实际情况来看，大部分鱼类的生长需要顺水流活动，待成年交配后，则会溯游至育苗发育地产卵。那么水利工程如果途径鱼类发育水域，一定要在施工中选用附着能力强的水草，为鱼类产卵提供载体，从而保护鱼卵不被其他鱼类吞食。

5结语

综上所述，在水利工程项目建设施工中，河道生态护坡属于关键构成部分，在优化护坡生态环境、改善水土流失、提高河道观赏价值等方面发挥着重要作用，高度契合构建人与自然和谐共处社会的理念。在河道生态护坡施工技术的应用中，需要贯彻落实生态工程理念，把控好河道生态护坡施工要点，加强河道生态护坡施工建设管理及质量检测工作，关注观赏性建设，唯有如此才能切实落实对河道生态环境的改善，全面提高河道护坡工程质量。

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