孙仁骏（中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵阳 550081）

1 生态护坡设计的优势

现阶段，在水电站下游边坡建设和保护的具体措施中，生态护坡设计的优势最为明显， 其整体模式预留的植被孔隙较大，工程设计人员可在此模式的基础上，具体规划护坡工程中绿色植被的种植和分布， 可有效改善护岸边坡范围内绿色植被的生存条件， 发挥堤岸结构优势， 凸显生态护坡设计的效果，起到稳定护岸边坡的作用。 同时，生态护坡的自我修复能力较强，工程建设人员在建设护坡的过程中，施工操作较为简单，且整体的施工建设无须投入较多成本[1]。

2 生态护坡的现状与原则

2.1 生态护坡的应用现状

水电站工程在施工期间不可避免地会因过度开发河道造成河道水域面积减少，导致河床宽度变窄的情况出现，甚至有的河道会在施工期间因垃圾堆积严重拥堵， 不仅不利于河道汛期的泄洪，而且对周边的生态环境造成了一定的破坏。 针对此类问题，工程建设人员通过研究探讨和技术研发，创设了由新型建材和技术建设而成的生态护坡。 现阶段，生态护坡技术已经取得了一定的成效， 不仅能有效稳固河道两侧边坡的稳定性，还能改善周边环境问题，但其在建设和发展过程中仍存在较多问题。 现阶段，根据防冲刷材料及类型河道建设的生态护坡可以分为以下几种。

1）混凝土类刚性护坡。

2）土工格栅（网垫）或生物袋类柔性护坡。 在迎流顶冲等冲刷严重的险工险段应采用硬支护，即刚性支护。

3）高压喷射防渗墙。 其作用为：能够使堤防地基的抗变形性能得到有效提升；加固堤防地基，减少由于堤防地基变形而诱发的渗漏问题，降低堤防地基的漏水性，有效提高堤防地基的抗渗效果。

4）干砌石护坡。 通常情况下，干砌石护坡具有比较强的整体性，其能够有效抵御8 级大风和水流冲刷，在河滩变形轻微处得到了广泛应用。 在干砌石护坡施工中，一般会结合土质和河滩形式采用1∶2.5～1∶3 的坡地，特殊情况下可适当变坡。同时，在坡脚砌1 m2的断面，使护坡的稳定性得到提升。 护坡一般会选择厚度为30 cm 的单层块石， 上砌石厚度控制在23～30 cm，下铺碎石厚度为7 cm。

2.2 生态护坡的基本思路和设计原则

现阶段，河道生态护坡建设的基本思路和设计原则如下。

1）在河道自然环境生态系统设计方面：工程建设人员首先要扩展河道水域面积和河床宽度， 同时还要关注河道两侧绿植的分布，给绿植等自然生物划分合适的生长区域，有效实现对河道周边生态环境及水质的保护， 建立有效的河道自然环境生态系统。

2）河道周边景观设计方面：在工程建设的过程中，生态护坡的景观设计要与周围环境相互协调呼应，规避突兀的建筑，保障自然景观的协调[2]，景观设计与周边环境的连续性与融合。

3）在河道亲水性设计方面：工程建设人员要运用科学的手段，合理建设亲水空间，通过亲水平台、步级台阶、码头、绿地等设施的建设，保障人文景观与自然的相互融合。

4）在河道循环空间的设计方面：工程建设人员要优先注重环境保护问题， 在材料的选择上要依据工程建设的相关标准选择符合工程建设的绿色环保材料， 在避免环境二次污染的基础上，控制施工废弃物的产生，从而达到环保要求。

3 生态护坡设计的常见类型

3.1 液压喷播植草护坡

进行液压喷播植草护坡施工时， 工程技术人员要将调制好的草籽混合肥料和黏合剂加工搅拌之后， 运用液压枪喷射到边坡上。 此类植草护坡的制作成本较低， 施工操作较为简单，短时间内即可完成河道两岸的跖草施工操作，整个绿化项目及与周围环境之间的创设工作也可以在2 个月内完工。 就现阶段而言， 液压喷播植草护坡在护岸边坡的创设应用中较为普遍，但同时也存在一定的局限性。 比如，根据其本身的特性，只能应用于河道背水一面的护坡中，不能运用于河道亲水一面的护坡施工。

3.2 采用植物自然原型护坡

自然原型护坡是采用绿植对河道堤防实施加固的边坡设计。 工程技术人员以绿色环保为理念，以原生态的绿色植被作为固土材料，通常情况下，多采用当地根系较为发达的植物用作自然原型护坡的建设， 以达到美观的效果， 协调周围的环境，保障生态护岸边坡的整体设计效果。

3.3 客土植生植被护坡

工程建设人员在采用客土植生植被边坡时， 应依据当地的气候条件，结合河道两旁的实际环境进行材料配置。 通常情况下，会采用植物纤维、黏合剂、腐殖土等材料，将其充分混合加工、调制均匀后形成一定厚度的客土，再运用相应的设备，将调整好的客土与河道两端的坡面进行有效结合。 这种护坡的制作工艺较简单，且工期较短，成品护坡的透气性较好，有助于绿植的生长，同时，因其机械化的程度较高，在现阶段的应用中较为广泛， 且这种护坡设计在后期的维护打理中不需要频繁地进行维护操作，不仅可以节约后期的维护成本，还可以达到良好的效果。 但是客土植生植被护坡也存在一定的局限性，现阶段只能应用于河道护坡的背水面。

3.4 蜂巢式网格纸草护坡

蜂巢式网格纸草护坡施工时， 工程建设人员会对河道两边边坡的面积进行一定的削填处理， 以保障坡面的坡度比控制在工程建设标准的范围内， 再将混合有添加剂的混凝土框架砖，沿六边形网格进行平铺。 在铺设六边形网格的过程中，工程技术人员会配合做到对六边形网格内草籽及草皮的整理，并适当地回填种植土。 这类边坡从设计到施工方式相对复杂，且造价较高，但具有诸多方面的优势。

1）蜂巢式网格纸草护坡能够有效针对雨水或汛期的河水进行径流分散， 其蜂巢状的六边形坡面能够有效承受雨水及河水的冲刷。

2）其特殊的受力结构在分散冲刷力的同时，还能辅助打造美观的景观效果，既可以固定河道两边的边坡，还能使河道两面边坡与自然环境有效结合。 这种蜂巢式网格植草护坡设计要严格依据当地的实际情况及气候条件进行选择， 工程建设人员应先对当地的地质、水文、地形等进行精准勘测，形成有效的数据报告，为后续的施工操作提供数据支持。

4 下游生态护坡设计方法

4.1 正常水位以下的生态护坡设计

1）经相关材料研究表明，当河流水流流速达到0.8 m/s时，其水流对河道两岸边坡及河底的冲刷力量相当大。 工程建设人员可运用自然形坡面设计，通过传统的抛石压柳方法，对河道两岸边坡进行保护。

具体的施工设计方法如下：（1）选用大块石块和柳条作为边坡护岸的建设材料，选取直径较粗的柳条，用绳索捆绑固定成大约10～20 m 厚度的柳排，再运用相应的设备和机械，将柳排沉入河岸需要建设防护的大致位置上， 再采用水利工程上常用作抢险的沉排法最终确定其具体位置。 （2）紧接着用大块的石块抛入水中，压在柳排之上，将柳排作为河道边坡两侧的防冲垫层，以此来防护河道边坡，避免被河流及雨水的过度冲刷。 （3）为保证制作柳排的柳条能够有足够的韧性，在选用柳条时，要选用春季3～4 月份生长的柳条进行切割和选择。

2）当水流流速在0.8 m/s 以下时，水流对于河道两侧边坡及河底的冲击力相对较弱，工程建设人员可选用抛石压柳法，结合石笼对河道边坡进行护岸设计。 这种方法通常是将抛石压柳设计在护岸的下部位置，再优选一些向阳喜水性的绿植，将其预先装配在石笼中，适当拌入合适的绿植种子，再将其护砌在护岸边坡的上部，从而保持绿植能够有足够的生长空间。

4.2 水位变动区的生态护坡设计

相对于施工建设条件和绿植生长环境， 水位变动区的生态护坡设计存在更多的自然优势， 在此区域内的绿植拥有得天独厚的生长条件，因此，对河道边坡可以形成自然的防护效果。 依据其周边环境及地理条件，工程技术人员在施工过程中应有效结合护岸绿植进行边坡设计， 并在此基础上完善河道两侧边坡在外形及绿植防护方面的设计。 通常情况下，工程技术人员会选用乔木类树种在水位变动区的河岸边坡进行栽种，然后依次对整个河道边坡进行表层设计。 通常情况下，乔木树种的栽种密度要维持在1 m×1 m～1 m×2 m， 绿化混凝土可有效防护绿植生长，并对周边的自然环境起到保护作用，改善河道两岸边坡的绿植生长条件，因此，在对边坡表层进行防护处理时，工程技术人员可适当运用绿化混凝土进行施工[3]。

现阶段， 运用于河道生态保护边坡设计的绿化混凝土多为多孔连续型的绿化混凝土。 依据这种混凝土的特性，工程技术人员可适当运用预制件在现场进行浇筑， 能够起到很好的防护效果。 在这类混凝土上种植的绿植长势旺盛，多以灌木及当地自然生长的草本植物为主。 在工程施工过程中，工程技术人员会在灌木绿植的树根周围预制直径为20～30 cm 圆形孔洞，并在孔洞中填充大小不等的鹅卵石，以促进灌木绿植根部的生长， 防止根系受到绿化混凝土的挤压而影响乔木整体的生长趋势。

5 结语

在基于生态保护的护岸边坡设计中，工程建设人员要先确定河流水流速是否满足标准的行洪能力，并在保护生态环境的前提下，保障护岸边坡设计的安全性和耐久性。 工程技术人员需要通过技术创造，不断完善河道两边边坡设计与自然环境的协调保护，多采用水系、土体以及绿色植被进行设计研究，取代传统的人工河堤护岸方式，在保护自然生态环境的前提下，选择适合的绿色植被进行护岸边坡的创设。 同时，相关工程建设企业可引进先进的技术和相应人才，在新思路和新技术的引导下， 创设一个和谐共生的护岸边坡环境，提升工程建设技术的核心能力，推进水利水电工程行业的稳定发展。