河道生态护坡技术

王永红

（甘肃省平凉市泾河葫芦河干流水利服务中心 甘肃 平凉 744000）

近年来，在工业化和城镇化的快速发展过程中，为了满足经济建设的需求，河流流域被过度开发或破坏，导致河道整体功能的多样性和复杂性逐渐衰减。同时，传统的河道治理工程措施，如砌石类护坡、护面墙护坡、框格护坡等，多应用混凝土、水泥、石料等硬性材料将河岸表面封闭起来，虽大幅度提高了边坡的稳定性，在防洪排涝和遏制水土流失方面的效果较显著，但大面积的刚性护砌面阻断了水体与土壤之间的物质交换，破坏了河流生态系统，具有净水功能的水生生物也失去了其赖以生存的环境，导致河道自净功能弱化，水质恶化严重，“热岛效应”进一步加剧了水生态环境的恶化。因此，河道治理过程中，须加强生态护坡技术的应用。

1.1 生态护坡的概念与内涵。生态护坡综合应用水土保持学、生态学和生物科学等学科的基本原理，在确保河道边坡稳定的基础上，对河道边坡进行植物重建，形成新的植物群落，旨在防止水土流失、保护生态环境、丰富河道生态系统的多样性、完善水土与相关生物间的循环体系、提升河道的自我修复和自我净化能力，兼具护坡功能和维护河道生态系统平衡的功能[1]。首先，生态护坡要满足排涝泄洪、防止水土流失的要求；
其次，生态护坡不仅要提高边坡的稳定性，还要实现河道生态系统的多样性，给坡面生物创造适宜的栖息环境，在提升河道自净能力的基础上，同时发挥河道的景观文化功能和生态环境功能。

1.2 生态护坡的优势。一是改善水质。生态护坡多以土工材料、多孔渗透性混凝土及植物为施工材料，能够滞纳和过滤地表径流中的垃圾、污染物及悬浮固体，从而实现对河道水质的改善和净化。同时，生态护坡的透水性和透气性均较好，保留了水土与生物之间的物质和能量循环通道，维护了河道水体的自净功能。二是调节水温，维持水生态系统平衡。传统护坡对光能的吸收率较高，导致河道水温变化幅度较大，不利于各种对温度敏感的动植物及微生物的生存繁衍，破坏了原有的河道生态平衡。而生态护坡具有调节光能吸收和水温变化的能力，最大限度地维持了河道原有动植物及微生物的生存环境，有助于维持河道水生态系统平衡[2]。三是保护河道生态系统的生物多样性。传统护坡表面坚硬光滑，加快了河道水流速度，加大了水流冲击力，导致部分水生生物被水流冲走，河道中的生物种类减少，河道生态系统的多样性被破坏。同时，传统护坡过程中的横断面规则化和裁弯取直严重破坏了河床异质性和各种生境组合。生态护坡最大限度地保留了河道的天然形态，基本维持了河道中原有的水流速度，为各种生物提供了必要的栖息环境，从而保护了河道生态系统的生物多样性。四是恢复了河道的绿色景观。生态护坡与传统护坡和绿化工程的最大区别在于，采取以河道生态系统的自我修复为主、人工维护为辅的技术手段，将受损河道生态环境修复到自然状态，从而恢复了河道两岸的绿色景观。

1.3 生态护坡的功能。首先是护坡功能。护坡功能主要由边坡上的植被实现，具体来说，河道生态护坡上的植被可调节地表水和地下水含量、优化护坡水循环路径，从而弱化了水流对岸坡的侵蚀和溅蚀，达到了保护岸坡的目的。其次是生态功能。生态护坡采用的材料具有高透水性，因此护坡界面也具有渗透性。丰水期，河道水资源向护坡的地下水层渗透储存，可缓解或避免洪涝灾害；
枯水期，护坡地下水通过反渗进入河道，可补枯或调节河道水位[3]。与此同时，生态护坡上的植被不仅本身具有调蓄水分含量的功能，还可截留或降解地表径流中的污染物，为营造河道生物多样性和人们亲水环境创造了有利条件，成功化解了“硬化”和“绿化”间的矛盾。

2.1 稳定性原则。河道安全是保障人类正常生产生活及社会经济发展的基本要求，因此生态护坡技术的应用须坚持水力稳定性原则，综合考虑岸坡界面的物理结构、生态能力、水源等综合因素。实践中导致岸坡不稳定的因素主要有水流冲刷、侵蚀，岸坡表层土及深层土的滑动等，应高度重视。

2.2 生态原则。生态护坡技术的应用要最大限度地避免对原有河道生态系统的影响和破坏，保障动植物生存环境的质量。首先，要在尊重乡土文化的基础上，因地制宜地就地取材，确保生态护坡与当地自然环境相融合。其次，要保护好不可再生资源，提高能源及水土资源的使用效率。再次，要尊重自然界的生态过程，确保河道生态系统处于健康状态。

3.1 传统植物生态护坡。传统植物生态护坡利用坡面植物根系护坡固土，主要应用于溪流小河，主要有人工种草护坡、平铺草皮护坡和网格植草护坡等形式。为了在坡面上形成稳定的植物群落，坡面植物以当地抗性强、绿化效果好、地上部分矮短、根系发达、易于养护的本土常年生或多年生植物为主[4]。需根据当地的自然环境、立地条件、自然降水及植被生长情况等科学采取浇水施肥、培土补植等养护管理措施。

3.2 框格生态混凝土护坡。框格生态混凝土护坡先在坡面上铺设预制生态混凝土砌块形成框格，然后在框格内回填客土、种草，实现了护坡与绿化相结合。该护坡基于改善河道生态环境，重视水土资源和岸坡动植物的相互涵养。生态混凝土的构成包括多孔混凝土、保水剂、表层土和缓释材料，其性能次于耕植土，但优于普通混凝土，抗蚀耐冲性能高。框格生态混凝土护坡对混凝土的强度要求不高，但为了满足植物根系生长发育所需空间，需增大孔隙率，同时养料和土壤要充分分散于生态混凝土的空隙处，确保植物根系养分供应充足。护坡结构多采用网格式和地毯式，网格式用C25 混凝土预制六边形空心护坡转制成网格，地毯式直接用C25 混凝土预制框格，网格内和框格内均浇筑C7.5 大孔、无砂生态混凝土，并在其上种植绿化植被。生态混凝土工程建成后，其管护非常重要。首先，要定期监测土壤含水率，土壤含水率不能满足绿化植被的生长所需时，需及时浇水[5～6]。其次，根据绿化植被的长势进行适当修剪，确保河道生态环境的协调性。最后，绿化植被的根系未深入生态混凝土及下层土层之前，为了提高植被成活率和绿化效果，需合理施肥。

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