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【摘要】：生态护坡不仅具有传统护坡的功能。而且还融入了景观、文化和生态等多方面内容，从而可以实现人与自然的和谐共处。在对生态护坡自然效应分析的基础上，剖析了生态护坡的设计原则，介绍了目前主要的生态型护坡技术。
【关键词】：堤防生态护坡设计技术
中图分类号： TV871 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着社会的进步，人们对生活环境的要求也在提高，水利工程建设历史上给人以"傻、大、黑、粗"的形象也随着科学的进步正在向生态水利、生态工程上发展，且很多地区已经取得了很大的成效。防洪工程中的堤防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形式，是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下，对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，使护坡工程与周围环境融为一体。本文将针对堤防工程生态护坡的自然效应，分析堤防工程生态设计的原则以及几种常见的设计技术。
一、堤防工程生态护坡的自然效应
1、生态边坡的环境效应
生态边坡植被可以有效地降低气、光、尘的污染，创造适宜的交通和生活环境，主要影响有：（1）护坡植物的光合作用能够吸收二氧化碳，释放出氧气，同时还能稀释和吸收周围大气中的有害气体；（2）护坡植物具有有效吸收刺耳噪声和多方位反射太阳光等功能；（3）护坡植物能有效地吸附尘埃，吸收汽车尾气；（4）护坡植物可以调节公路周围的小环境气候条件；（5）增加行车安全，减少交通事故的发生。
2、生态边坡的水文效应
生态边坡对降雨冲蚀的控制：（1）拦截作用：护坡植物及其残余物可以吸收降雨雨滴冲击地面的能量，降低雨水到达坡面时的速度和体积，从而降低降雨滴溅、分解土体颗粒的能力；（2）缓冲作用：边坡植被的茎杆和树叶可以提高坡体的表面刚度，减缓雨滴下落的速度；（3）渗透作用：边坡植物及其残余物有利于保持坡体土的多孔性和渗透性，从而减轻雨水的破坏。
3、生态边坡对河岸侵蚀的控制
河岸经常遭受流水的侵蚀和冲刷，水的侵蚀力随流水速度的增加而增加，在堤岸边坡上种植植被能降低这种侵蚀。地面上的植被可以减少水流速度，根部可以自然约束或固定土体颗粒。
二、堤防工程护坡生态化设计原则
1因地制宜原
生态护坡，固名思义，是要充分考虑生态需求，利用生态自身的利用，实现作为护坡所应有的功能。因此，一方面要尊重当地的乡土知识，适应场所的自然过程，充分考虑场所特征；另一方面，在植物的选择上，应该选择当地固有的，符合要求的植物，以提高植物的存活性，提高生态系统的有效性。同时，还要对地形特征、土壤特征等进行考虑，设计出最适合当地特征的生态护坡。
2、生态和谐
生态护坡的设计与建造，本意就是要利用生态自身的力量来实现生态的平衡和水体水质的保持，因此，在设计生态护坡时，必须与生态过程相协调，使其对环境的破坏影响最小化。要尽量减少能源、土地和水以及生物资源的使用，优先使用原材料，发挥原有河道护坡材料的作用，保证资源的再生性。同时，要考虑生态的边缘效应，保证维持生态系统运转的动植物种群与数量的有效性，并按照生态交换、自然和谐的要求进行各种动植物类型组成具有演替能力的生态系统。
3保持水力稳定性
堤防工程护坡的设计最终是要达到边坡稳定的目的，所以，在生态护坡的设计中，必须对影响边坡稳定的水力参数与土工参数进行确定，从边坡稳定性的要求出发，设计出能够实现护坡的水力稳定的边坡。
三、植物护坡
植物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。
四、三维植被网
三维植被网亦称固土网垫，是以热塑性树脂为原料，经挤出拉伸等工序，形成相互缠绕，在接点上相互融合，底部为高模量基础层的三维立体结构网垫。其基础层是由一到三层经双项拉伸处理后得到的均匀的方形网格组成，其上部为一到三层网包层。该方法是在铺草皮护坡易受降雨或常年坡面径流影响形成冲沟引起滑塌缺陷的基础上发展起来的。它具有优良的固土性能、明显的消能作用和突出的网络加筋作用，更值得注意的是它为草种提供适宜生长温度的保温功能，适用于各类土质边坡。
五、土工材料固土种植基护坡
土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。土工材料固土护坡，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。
六、植生带防护
种子植生带即将土与种子及有关药剂和肥料装入麻质或可降解塑料袋中，采用专用机械设备在坡体表面和坡面垒筑或覆盖。由于存在外装的袋子，故土的流失被有效的防止，草种出苗率高成坪快，它的突出优点是可常年生产、易于搬运，施工操作简单并可根据需求裁剪形状。
七、网格生态护坡
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，又能恢复生態保护环境。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。
八、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。
结语
建设堤防工程时，要综合考虑地区的文化特点以及城市建设的特点。在进行工程布置时，必须服从地区总体建设规划和防洪规划，全面考虑，统筹安排，充分重视堤防工程对景观的影响，这样才能通过堤防工程的建设进一步美化城市环境。生态护坡工程的适用性、经济性和质量效果符合我国可持续发展的理念，值得普遍推广应用。正确的决策依赖于相关的科学研究，针对生态护坡难点问题有必要加大科研投入，开展系列研究，树立“尊重自然、恢复自然”的理念，将生态护坡功能与工程功能及安全功能同等考虑，使护坡工程与周围环境融为一体。参考文献
[1]张勇.城市河道整治中生态型护坡结构设计技术[J].水土保持研究，2001(4).
[2]郭明珠.水对堤防工程边坡稳定性的影响探讨[J].工业建筑，2006.
[3]向劲松主编,林业生态工程(林业专业),高等教育出版社,2002.
[4]胡时友.新型框格护坡的设计与实践[J].地质灾害与环境保护,2000(6):117~119.
[5]河川治理中心.护坡设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
【关键词】：堤防生态护坡设计技术
中图分类号： TV871 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着社会的进步，人们对生活环境的要求也在提高，水利工程建设历史上给人以"傻、大、黑、粗"的形象也随着科学的进步正在向生态水利、生态工程上发展，且很多地区已经取得了很大的成效。防洪工程中的堤防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形式，是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下，对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，使护坡工程与周围环境融为一体。本文将针对堤防工程生态护坡的自然效应，分析堤防工程生态设计的原则以及几种常见的设计技术。
一、堤防工程生态护坡的自然效应
1、生态边坡的环境效应
生态边坡植被可以有效地降低气、光、尘的污染，创造适宜的交通和生活环境，主要影响有：（1）护坡植物的光合作用能够吸收二氧化碳，释放出氧气，同时还能稀释和吸收周围大气中的有害气体；（2）护坡植物具有有效吸收刺耳噪声和多方位反射太阳光等功能；（3）护坡植物能有效地吸附尘埃，吸收汽车尾气；（4）护坡植物可以调节公路周围的小环境气候条件；（5）增加行车安全，减少交通事故的发生。
2、生态边坡的水文效应
生态边坡对降雨冲蚀的控制：（1）拦截作用：护坡植物及其残余物可以吸收降雨雨滴冲击地面的能量，降低雨水到达坡面时的速度和体积，从而降低降雨滴溅、分解土体颗粒的能力；（2）缓冲作用：边坡植被的茎杆和树叶可以提高坡体的表面刚度，减缓雨滴下落的速度；（3）渗透作用：边坡植物及其残余物有利于保持坡体土的多孔性和渗透性，从而减轻雨水的破坏。
3、生态边坡对河岸侵蚀的控制
河岸经常遭受流水的侵蚀和冲刷，水的侵蚀力随流水速度的增加而增加，在堤岸边坡上种植植被能降低这种侵蚀。地面上的植被可以减少水流速度，根部可以自然约束或固定土体颗粒。
二、堤防工程护坡生态化设计原则
1因地制宜原
生态护坡，固名思义，是要充分考虑生态需求，利用生态自身的利用，实现作为护坡所应有的功能。因此，一方面要尊重当地的乡土知识，适应场所的自然过程，充分考虑场所特征；另一方面，在植物的选择上，应该选择当地固有的，符合要求的植物，以提高植物的存活性，提高生态系统的有效性。同时，还要对地形特征、土壤特征等进行考虑，设计出最适合当地特征的生态护坡。
2、生态和谐
生态护坡的设计与建造，本意就是要利用生态自身的力量来实现生态的平衡和水体水质的保持，因此，在设计生态护坡时，必须与生态过程相协调，使其对环境的破坏影响最小化。要尽量减少能源、土地和水以及生物资源的使用，优先使用原材料，发挥原有河道护坡材料的作用，保证资源的再生性。同时，要考虑生态的边缘效应，保证维持生态系统运转的动植物种群与数量的有效性，并按照生态交换、自然和谐的要求进行各种动植物类型组成具有演替能力的生态系统。
3保持水力稳定性
堤防工程护坡的设计最终是要达到边坡稳定的目的，所以，在生态护坡的设计中，必须对影响边坡稳定的水力参数与土工参数进行确定，从边坡稳定性的要求出发，设计出能够实现护坡的水力稳定的边坡。
三、植物护坡
植物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。
四、三维植被网
三维植被网亦称固土网垫，是以热塑性树脂为原料，经挤出拉伸等工序，形成相互缠绕，在接点上相互融合，底部为高模量基础层的三维立体结构网垫。其基础层是由一到三层经双项拉伸处理后得到的均匀的方形网格组成，其上部为一到三层网包层。该方法是在铺草皮护坡易受降雨或常年坡面径流影响形成冲沟引起滑塌缺陷的基础上发展起来的。它具有优良的固土性能、明显的消能作用和突出的网络加筋作用，更值得注意的是它为草种提供适宜生长温度的保温功能，适用于各类土质边坡。
五、土工材料固土种植基护坡
土工材料固土种植基可分为土工网垫固土种植基、土工单元固土种植基等多种形式。土工材料固土护坡，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。
六、植生带防护
种子植生带即将土与种子及有关药剂和肥料装入麻质或可降解塑料袋中，采用专用机械设备在坡体表面和坡面垒筑或覆盖。由于存在外装的袋子，故土的流失被有效的防止，草种出苗率高成坪快，它的突出优点是可常年生产、易于搬运，施工操作简单并可根据需求裁剪形状。
七、网格生态护坡
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，又能恢复生態保护环境。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。
八、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。
结语
建设堤防工程时，要综合考虑地区的文化特点以及城市建设的特点。在进行工程布置时，必须服从地区总体建设规划和防洪规划，全面考虑，统筹安排，充分重视堤防工程对景观的影响，这样才能通过堤防工程的建设进一步美化城市环境。生态护坡工程的适用性、经济性和质量效果符合我国可持续发展的理念，值得普遍推广应用。正确的决策依赖于相关的科学研究，针对生态护坡难点问题有必要加大科研投入，开展系列研究，树立“尊重自然、恢复自然”的理念，将生态护坡功能与工程功能及安全功能同等考虑，使护坡工程与周围环境融为一体。参考文献
[1]张勇.城市河道整治中生态型护坡结构设计技术[J].水土保持研究，2001(4).
[2]郭明珠.水对堤防工程边坡稳定性的影响探讨[J].工业建筑，2006.
[3]向劲松主编,林业生态工程(林业专业),高等教育出版社,2002.
[4]胡时友.新型框格护坡的设计与实践[J].地质灾害与环境保护,2000(6):117~119.
[5]河川治理中心.护坡设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.