水利工程护坡生态化设计技术分析

摘要：采用植物护坡技术除了可以满足固土目的之外，也能够起到防止水土流失、稳定边坡的作用，其中植物护坡最突出的特点就是具有绿化环境，美化视觉等其它方法无法替代的优点。因此，利用植被对高边坡进行防护技术是今后边坡防护的一个重要发展趋势。

在不同的时代，人们对堤防河道护坡的认识和要求是不同的，生态护坡就是在现阶段人们对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下，日益受到重视的。

1 生态护坡的内涵

生态护坡概念的内涵应该包括两个要素：一是河道护坡满足防洪抗冲标准要求，构建能透水、透气、生长植物的生态防护平台。二是河道护坡满足边坡生态平衡要求，即要建立良性的河坡生态系统，由高大乔木、低矮灌木、花草、鱼巢、水草、动物沿滩地、迎水边坡、坡脚及近岸水体组成河坡立体生态体系。前一个要素是人对自然的要求，即人们为了社会经济的发展和安全改造自然；后一个要素反映了人们对自然的尊重，即改造自然但不破坏自然的平衡。二者结合体现了“人与自然和环境协调发展”理念。

2 生态植物护坡的种类及特点

生态植物护坡可以分为：植草、植草皮、植树；喷播生态混凝土；栽藤和在框架内植草护坡等几大类。根据不同的边坡土质条件，采用不同的施工方法和施工工艺。

2.1 植草、植草皮、植树。　　植草适用于边坡稳定、斜面冲刷轻微、且宜于草类植物生长的土质边坡。它包括种草籽、植草皮和三维植草。

（1）人工种草护坡。　　人工种草护坡是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。种草籽时所选用草籽应当注意当地的土壤和气候条件，通常选择容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密的草种为宜，最好采用几种草籽混合播种，使之变成一个良好的覆盖层，种植草籽掺沙或土粒拌和，使之播撒均匀，播种时间以气候温暖、湿度较大的季节为宜。

（2）平铺草皮护坡。　　平铺草皮护坡是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。

具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程，是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一，但由于施工后期养护管理困难，平铺草皮易被冲走，且成活率低，工程质量往往难以保证，达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失、坍滑等边坡灾害，导致大量的边坡灾害整治、修复工程。近年来，由于草皮来源紧张，使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。

（3）液压喷播植草护坡。　　液压喷播植草护坡，是国外近几年新开发的一项边坡植物防护措施，是将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂、上色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀，通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是施工简单、速度快；施工质量高，防护效果好；适用性广；工程造价低。目前，液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。

2.2 喷播生态混凝土、铺设绿化植生带。　　喷播生态混凝土、铺设绿化植生带主要适用于岩质边坡不具备植物生长的土壤，无法直接在边坡上栽种护坡植物。

（1）喷播生态混凝土。　　生态种植基是固体、液体、气体3种物质组成的具有一定强度的多孔人工材料。

固体物质包括粗细不同的土壤矿物颗粒、胶结材料、肥料和有机质、成孔材料、保水剂以及其他混合物，其中土壤是植物生长的基体；有机质和肥料为草种日后的生长提供肥力；胶结材料用于土壤颗粒之间以及与岩体表面的胶结；保水剂能吸收和保持水分供植物生长；成孔材料能提高植基的透水性和透气性，一般采用稻草秸秆，经济方便，还可以根据需要添加其他特定作用的混合物。

（2）铺设绿化植生带。　　典型的绿化植生带从底往上由无纺土工布、绿化物料层、植物纤维层和尼龙网格等。无纺土工布与地表吸附作用强，有利于保持湿度，且能够自然降解，腐烂后可转化为肥料；绿化物料层是最重要的部分，由种子、保水剂、肥料及改良剂组成，主要为植物今后生长提供肥料；植物纤维层由稻草秸秆、麦秆等植物纤维组成，主要作用是：铺设完工初期防止绿化物料层的物质遭受雨水冲刷及遮阴保湿，后期则腐烂后为植物提供肥力；最上层的尼龙绳网主要作用起到固定的作用。

2.3 栽藤。　　主要用于土石夹杂难以种草植树的段落，通过藤草爬附作用将坡面进行覆盖，从而和周围环境协调一致。

2.4 框架内植草护坡。　　框架内植草护坡是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后，在网格内铺填种植土，再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产，其受力结构合理，拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流，减缓水流速度，防止坡面冲刷，保护草皮生长。

3 结语

由上述分析可以看出，生态防护技术的类型不同，也就具有不同的特点和适用条件。因此，为了实现生态防护、保持生态平衡、减少水土流失、稳固地基、美化环境、减轻视觉疲劳等目的，可以从以下几个方面着手。

（1）建立现代生态护坡理念，加强生态护坡基础理论研究，尽快建立系统规范的生态护坡技术体系。　　（2）采用“乔、灌优先，草、藤、花结合，坚持生物多样性、近自然性和可持续性”，采用多种技术提高植物成活率和促进植物生根、生长和发育，提高植物的生理机能和抗逆性。　　（3）护坡方案应考虑当地气候、土质等因素，寻求气候、土质、植物种类等因素的最佳组合，并进行护坡植被的分子遗传育种研究，在以本土植被群落为主体的情况下，引进抗逆性强的植物基因，从而推动护坡植被的多样化。　　（4）采用绿色罩面网结合攀缘植物的垂直绿化技术，为岩质边坡特别是高陡岩质边坡的防护提供一种可行的防护方式，同时该种防护方式可以应用于强制绿化的工程建设等植被恢复，是值得推广的防护方式。