河道工程生态防护技术研究与应用

摘要：虽然国内外对河道工程生态防护技术已开展了一定的研究和探索，取得了一定的进展，但仍存在不少问题与不足，如一些生态防护技术的理论基础不够扎实，所提技术的适用性和可靠性有待进一步验证；不同的地区，其生态环境差异较大，需要针对不同地区探索出适合其自身特点的生态防护技术体系；生态防护技术的推广应用还面临着资金、技术人才等方面的一定困难。因此，开展河道工程生态防护技术的研究与应用具有重要的理论和现实意义。论文的主要目的是全面探索河道工程生态防护技术的原理、方法和应用效果，总结国内外先进的经验与教训，通过实例分析和验证，为河道生态治理提供参考和依据，推动河道工程生态防护技术的创新和发展，促进生态友好型河道建设，实现人与自然的和谐相处。
关键词：河道工程；工程管理；生态技术；防护技术

前言：传统的河道建设服务于人类的目的是第一出发点，采用刚性的护岸材料和结构，如混凝土、浆砌石等，以满足防洪、护岸的稳定性需要。这样做虽然满足了人类的功利性需要，但也破坏了河道原有的生态系统。硬质护岸阻断了河水与土壤的物质交流和能量交换，河水缺少了生活空间，生物多样性下降，同时也影响了河道的其他功能，如自净能力、景观等。不合理的河道整治还会引起水土流失、水质恶化等生态问题，影响区域生态安全。随着可持续发展的观念越来越被人们接受，人们开始关注和修复河流生态环境。生态防护技术是为实现河道工程的功能性与生态性的协调统一而发展起来的新型技术，其是在满足河道防洪、灌溉等功能的前提下，减少对自然生态系统的不利影响，发挥生态系统的自我恢复和良性循环。采用适合的生态友好型材料和技术，如植被护坡、生态袋、人工湿地等，恢复河流生态功能，改善水质，保护生物多样性，提高河道生态质量，从而达到服务人类又不影响或尽量不影响自然生态的目的。
1河道工程生态防护技术

1.1植被护坡技术

植被护坡是常用的河道工程生态防护措施之一，是通过选择草本、灌木等植物，在河道边坡上种植，利用植物根系固土和茎叶截留作用保护边坡（如图1所示）。植被护坡的护坡作用在于固定土壤。植被的根系深入土壤内部，犹如无数的锚杆将土壤固定，增加了土壤的抗蚀能力，暴雨冲刷时，根系可以减少坡面土壤的水蚀。例如，狗牙根等草本植物的根系发达，种植在其边坡上，很快在边坡上形成密集的根系，对浅层土壤起到固定作用。茎叶可以截留雨水，减少雨水对坡面的直接冲刷。雨水落到植被茎叶上，一部分被叶片截留，减缓了雨水的下落速度，防止雨滴溅蚀土壤。植被可以调节坡面气候，增加空气湿度，创造良好的生态环境。植被护坡还有美化环境的作用。春季有春色叶植物，夏季有夏色叶植物，秋季有秋色叶植物，四季常青的植物，丰富了生态环境。植被还为各种生物繁衍生长提供了条件，促进了生物多样性的发展。选择适当的植物品种，包括气候、土壤条件和植物生长的适应性，以及科学管理，才能保证植被护坡时间长久，效果稳定[1]。

图1 植被护坡

1.2生态袋防护技术

生态袋防护是采用装满种植土的生态袋在靠近河道边坡的岸边堆叠成一定高度并固定坡脚，然后通过堆叠生态袋形成稳定的结构，种植适合的植物并形成植物屏障，植物根系穿过生态袋与周边土壤相结合进一步固定结构，生态袋表面未种植植物部分通过植物生长改善环境，减少雨水冲刷。生态袋具有抗紫外线、耐酸碱等特性，能在恶劣环境中使用很长时间。生态袋透气、透水性好，利于植物生长。生态袋堆叠成防护结构时，可根据边坡坡度、高度进行阶梯式、倾斜式等堆叠方式增强其稳定性。生态袋内种植植物，植物根系能穿过生态袋与周边土壤相结合，进一步固定防护结构；生态袋未种植植物部分，植物生长也会改善生态袋表面环境，减少雨水对其冲刷[2]。生态袋防护工艺施工简单，无需大型机械，时间短，生态袋可裁剪、拼接，适用性强，可满足各种形状、大小河道边坡防护。生态袋防护相比传统硬质护坡更生态、环保、能与周围自然环境相结合。生态袋防护技术多应用于山区河道或小型水利工程。

1.3人工湿地净化技术

人工湿地净化技术是利用湿地系统中物理、化学和生物过程对进入水体中的污染物进行物理过 滤、沉淀、吸附、吸收，化学分解以及生物降解等作用，最终净化水体、改善水环境的 技术。人工湿地净化技术主要由基质、植物和微生物三部分组成。人工湿地中的基质 是固定植物和微生物生活的砾石、石子、沙子等物质。植物主要是生长在水中的芦苇、 贯穿叶等，它们生长旺盛，具有发达的根系，可以吸附和吸收水中的营养物质，减 少水体富营养化。植物根系表面可以为微生物提供附着和生长的表面，有利于微生物 对水体中有机污染物的降解。微生物是人工湿地中的主要微生物。它们可以通过 新陈代谢的作用，将水中的有机物分解成二氧化碳和水，降低水体中的化学需氧量 和生化需氧量，改善水质。同时，微生物还可以降低水体中其他有害物质，如金属 盐类等，提高水质。人工湿地具有造价低、管理简单等优点。人工湿地不仅可以净化水体，还可以吸引 鸟、鱼、贝类等水生生物在人工湿地中生活，增加水中的生物多样性。在一些城市 河流和农村的治理中，人们经常采用人工湿地技术来净化水质。通过合理设计人工 湿地的面积、植物种类和水面流速等参数，可以提高人工湿地的净化能力，从而达 到河流水质的长期稳定[3]。

1.4石笼网防护技术

石笼网护坡是将各种大小的石块装入到金属网中，然后在河道边坡或者直接放入到河道的最底部，起到一个防护和加固的作用。石笼网的柔韧性和透水性。石笼网的柔韧，使其具有一定的变形能力，当河流出现洪水或者流水冲刷的时候，石笼网可以随着地形的变化有相应的变形，而不像普通刚性的护坡那样会出现裂缝和破损。而且石笼网的透水性，还保证了河水和土壤之间的交换，保证了河水生态平衡。石笼网内的石块可以成为水生动物的生活和繁殖场所。一些小的鱼类，贝类等都可以生活在石块的间隙之中，增加了河流的生物多样性。石笼网护坡施工方便，能够快速的完成护坡工程。而且石笼网可以按需要进行组装和拆除，也方便后期的维护和修理。对于一些山区的河道或者是水土流失严重的地方，可以有效防止河岸坍塌和水土流失，保护河道的安全。

1.5生态混凝土护坡技术

生态混凝土护坡是通过在满足护坡强度要求的前提下，发挥其良好的生态性能来达到护坡的目的。生态混凝土由粗骨料、水泥和添加剂等组成，生态混凝土内具有大量的孔隙，这些孔隙为植物生长提供空间。在生态混凝土表面铺设种植土，播种植物种子，植物根系可以长入孔隙中，植物与生态混凝土结合形成一个整体。植物的生长可以使护坡更加美观，还可以增加护坡的抗冲刷能力。生态混凝土内的孔隙可以促进河水与土壤物质交换，有利于水体中溶解氧的补充和微生物生长。微生物可以在孔隙中繁殖，对水中的污染物进行分解、净化，以提高河道自净能力。生态混凝土护坡更加环保和生态，对周边的生态环境破坏较少，实现人与自然的和谐相处。因此，在建设生态混凝土护坡时，需要根据河道实际情况，合理设计生态混凝土的孔隙率、强度等参数，以达到防护和生态效果的完美结合。

2河道工程生态防护技术研究与应用优化措施

2.1加强技术研发与创新

目前，河道工程生态防护技术虽有一定发展，但仍存在诸多不足，因此加强技术研发与创新迫在眉睫。 (1)加大科研投入，组织力量，深入研究生态防护技术原理和生态防护机制，发明和探索新的生态材料与工艺。(2)采用多学科知识融合的方法，加强生态防护技术的创新。加强生态学、水利工程学、材料科学等多学科知识的交叉融合，为生态技术的创新提供新的思路。(3)积极引进国外先进的生态防护技术和理念，消化吸收再创新，形成具有自主知识产权的核心技术，提高我国生态防护技术的整体水平。

2.2完善技术标准与规范

科学合理的技术标准与规范，是确保河道工程生态防护技术得到正确应用、保证工程质量的基础。有关部门应组织专家，分别制定生态防护技术标准和施工技术规范，明确生态防护工程在设计、施工和验收等各个环节上的技术要求和质量标准，如植被护坡植物选择、密度要求和养护标准，生态袋的材质、规格和堆叠方式等。同时，建立和完善检查和评估制度，强化对生态防护工程的监督检查，保证各项技术标准和规范落到实处。及时修订和完善技术标准和规范，以适应生态防护技术发展和工程需要。

2.3加强宣传与推广

宣传和推广是提高河道工程生态防护技术应用范围和效果的保证。各级政府和有关部门要通过电视、报纸、网络等媒体，加大对生态防护技术的宣传力度，提高社会各界的生态意识和环保意识。同时，举办各种形式的生态防护技术培训和交流活动，搭建学习和交流的平台，提高各级工程技术人员和管理人员的科技水平和应用水平。另外，还可以通过建设生态防护技术示范工程，展示生态防护技术应用效果，吸引更多的地方和项目采用生态防护技术。通过宣传和推广，营造社会各届关注、支持河道生态治理的氛围，不断提高生态防护技术在河道工程中的应用范围和效果。

3结束语

论文通过理论分析与研究以及对技术应用案例的研究，全面系统地阐述了生态防护技术的相关原理、重要性、意义以及在河道工程中的应用，明确了生态防护技术与传统河道工程技术的区别与联系。生态防护技术是从生态系统的整体原则出发，注重生态系统的协调作用，强调生态系统自我调节和修复能力，是采用自然生态原则改善河道生态坏境，充分发挥河流生态系统的自我净化能力，保护生物多样性的新技术，是对传统河道工程技术的继承和创新。对几种生态防护技术如:植被护坡、生态袋、人工湿地等的应用技术进行了研究，通过案例分析，取得了良好的效果，主要体现在改善河道生态环境、增强河道自净能力、保护和恢复河道生物多样性等方面。同时不同生态防护技术具有不同的适用条件和局限性，合理选择和优化组合是保证其应用效果的关键。

参考文献

[1]姜仲裁,王睿,孙赫宇. 植被混凝土生态防护技术研究进展及展望[J].港口航道与近海工程,2025,62(05):143-146+150.DOI:10.16403/j.cnki.ggjs20250530.

[2]朱裕波. 观景石在生态河道景观与防护中的功能研究——基于某城市水利项目[J].石材,2025,(08):76-78.DOI:10.14030/j.cnki.scaa.2025.0439.

[3]吴兴北,缪秋香. 生态岸坡防护技术在河道生态综合治理工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(21):94-96.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.202521031.