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摘 要：塘坝工程的防護坡采用生物工程技术可以根据当地的情况，就近取材，节省资金，可有效防止我国北方高寒地区坝冻涨的破坏，生物工程技术建造的防护坡采用草和树条结合的形式实际应用效果最好，草就选择附近河沟的芦苇、水葱等，在水冲刷区域种植树，柳条，芦苇，这些植物发达的根系就有固土的作用，本文就生物工程护坡技术的实际应用情况进行研究。
关键词：塘坝；生物工程；防护技术
一、生物工程防护坡的优势
经过多年生物工程防护坡建设和实际的应用研究发现，相比土袋打桩等传统的防护坡，采用生物工程防护坡具有以下优势：
1、投资少，取材方便
缺少资金是防护坡建设的主要难题，而利用生物工程技术建设的防护坡的最大好处就是节省开支，而且简单，易操作，不需要特别的技术，与传统的混凝土的防护坡相比，不仅节约了资金，而且使用效果好。
2、理想的护坡效果
使用生物工程技术建造的护坡虽说不能达到混凝土护坡的效果，但在7-8级大风直吹下，护坡不会产生掉土等现象，在较少投资下，取得非常理想的效果。
3、改善生态环境
采用生物工程技术建造的护坡不仅环境优美，改善当地环境，防风固沙，保护土壤植被，减少沙尘的产生，净化空气，而且使用生物工程技术的护坡的养鱼池还可以节省一定的饵料，具有一定的经济效益。
4、能减少北方高寒地区热胀冷缩引起的涂层破坏
由于北方地区冬季特别寒冷，混凝土护坡易冻裂，而采用水草和柳条结合的生物工程护坡能有效克服北港高寒地区土壤的热热胀冷缩引起的护坡破坏。
二、塘坝生物工程护坡技术方案
利用生物工程技术建造护坡首先要考察当地的实际情况，如堤坝的坡度，附近的植物情况，土壤情况，水土流失情况等，在实际工作中要综合考虑几方面的因素，综合考量，形成多层次，立体化的生物工程护坡方案。
1、全系列生态护坡技术
全系列生态护坡技术是从坡脚至坡顶依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物、湿生植物等一系列护坡植物，形成多层次生态防护。在坡顶种植垂柳、水杉等本地的湿生乔木，株距为5m；常水位以上岸坡种植火棘、黄馨等耐湿性强的观赏灌木，地被铺设固坡效果好的结缕草；常水位附近种植根系较发达的野茭白、菖蒲、芦苇等本地挺水植物；向下种植芡实等浮叶植物和菹草等沉水植物。该类护坡技术主要应用在那些出现表层土壤侵蚀、植被稀少、景观要求较高的河段。
2、土壤生物工程护坡技术
土壤生物工程是一种边坡生物防护工程技术。它使用大量的可以迅速生长新根的当地木本植物，最常用的木本灌木和乔木如柳、杨、山茱萸等。应用这些存活的植物体，采用活枝扦插、柴笼以及灌丛垫等3种工程类型，以“点、线、面”的种植方式对整个边坡进行生态修复。
（1）活枝扦插。在机场镇的常水位以上的坡岸扦插4～5排长度0.5m、直径2～4cm的活性垂柳枝，株距约0.5m；坡顶种植柳树，株距5m；坡面地被铺设结缕草。常水位上方10cm处种植一排柴笼，其下方种植野茭白、菖蒲等挺水植物，有效控制淘蚀作用。
（2）柴笼。机场镇常水位以上的坡岸种植3排杞柳枝柴笼，排距0。8～1。0m。坡顶种植柳树，地被铺设结缕草；常水位以下依次种植菖蒲、野茭白等根系发达的挺水植物，以及苦草、菹草等沉水植物。
（3）灌丛垫。从常水位至坡顶的坡面上均匀铺植杞柳枝灌丛垫，单株枝条长1～2m，枝条铺植厚度控制在10～15cm，每隔1m压入较粗的枝条或木楔；坡顶种植夹竹桃、柳树等湿生乔木。常水位附近安置一些抛石，并种植菖蒲、野茭白等根系发达的挺水植物，株距30～50cm，向下种植苦草、菹草等沉水植物。
3、复合式生物稳定技术
复合式生物稳定技术是生物工程护岸技术与传统工程技术相结合的复合式生态护坡技术。这种生态护坡技术强调活性植物与工程措施相结合，采用水泥桩浆砌石块的传统护岸技术，以达到在复杂地形条件下的固坡作用，附以活枝柴笼捆插和活枝扦插土壤生物工程技术。其技术核心是植生基质材料，依靠锚杆、植生基质、复合材料网和植被的共同作用，达到对坡面进行修复和防护的目的。该技术适用于水力问题或生态问题比较突出的坡岸，比如易坍塌的陡坡或侵蚀严重的坡岸。
三、塘坝生物工程护坡技术的应用探讨
1、植物护坡技术具有近自然型、成本低、养护要求低、施工简单等优势，固坡作用突出，为我国各类边坡（山地斜坡、江河湖库堤岸、海岸坡岸、城市河网等）的侵蚀控制和生态修复提供了新的工程技术和方法。其中，土壤生物工程的护坡植物形成的河岸景观比较单一，有时密集生长的护坡植物导致生物多样性可能降低；复合式生物稳定技术对河岸的稳固作用最有效，护坡植物杞柳生长良好，但成本和施工难度较高，且石笼、土工布等人工基质不适合其他本地植物的生长，导致植物群落结构单一，多样性较低。在实际工程设计中，3类生态护坡技术可以整合运用，发挥各自优势，以获得坡岸生态修复的最佳效果。
2、植物护坡的结构稳定性主要体现在护坡植物的固坡作用和土壤的抗侵蚀性。监测结果表明，植物护坡的护坡植物生长良好，新生的枝叶和根系具有良好的护坡特性。尤其是土壤生物工程的杞柳枝和垂柳枝形成先锋群落，对河岸形成良好防护。应用土壤生物工程的方法和当地的植物资源对山地斜坡、江河湖库堤岸等各类边坡实现稳定加固、水土流失控制和生态修复，可在很大程度上改善这些地区的生态环境。例如西部地区有适生性较好的沙柳、柠条、沙棘等灌木，其根深枝繁叶茂，较耐干旱，且抗风护沙能力最强，在其丛下构成优良的小生态环境与土壤条件，从而形成荒漠与草原中独特的灌丛“小生境”，具有很强的复壮更新能力。
3、河岸生态系统的稳定性直接依赖于系统结构的复杂度以及系统内物种的多样性。坡岸植被的恢复使坡岸生境得到明显改善，河岸野生动物明显增多，尤其是两栖类动物。护坡工程完成后的3年中，植物护坡的植物群落的结构在不断变化，本地草本植物的覆盖度在不断增加，草本群落由一年生草本占优势向多年生草本占绝对优势转变。各类植物护坡的演替特征有所不同，活枝扦插与柴笼组合护坡、全系列护坡的本地草本植物种数趋于稳定，覆盖度增加，而灌丛垫和复合式生物稳定技术护坡的新生枝条易形成郁闭环境，导致恢复后的草本植物群落的种类数和总盖度出现减小趋势。
结语：综上所述，经过多年的研究和实践，在北方高寒地区采用水草和柳条等结合的生物工程技术建造的护坡适应了北方高寒的气候，利用植物发达的根系对土壤表层的固化，限制土壤颗粒的移动，不仅起到了改善当地生态系统的作用，还具有防风，固沙，涵养水源，对控制当地水土流失，维持生态系统的平衡都起到了重要的作用，而且相比混凝土护坡，生物工程护坡投资小，回报高，值得推广。
参考文献：
[1] 夏继红，严忠民.国内外城市河道生态型护岸研究现状及发展趋势[J].中国水土保持，2004（3）：20-21.
[2] 汪洋，周明耀，赵瑞龙.城镇河道生态护坡技术的研究现状与展望[J].中国水土保持科学，2005，3（1）：88-92.
关键词：塘坝；生物工程；防护技术
一、生物工程防护坡的优势
经过多年生物工程防护坡建设和实际的应用研究发现，相比土袋打桩等传统的防护坡，采用生物工程防护坡具有以下优势：
1、投资少，取材方便
缺少资金是防护坡建设的主要难题，而利用生物工程技术建设的防护坡的最大好处就是节省开支，而且简单，易操作，不需要特别的技术，与传统的混凝土的防护坡相比，不仅节约了资金，而且使用效果好。
2、理想的护坡效果
使用生物工程技术建造的护坡虽说不能达到混凝土护坡的效果，但在7-8级大风直吹下，护坡不会产生掉土等现象，在较少投资下，取得非常理想的效果。
3、改善生态环境
采用生物工程技术建造的护坡不仅环境优美，改善当地环境，防风固沙，保护土壤植被，减少沙尘的产生，净化空气，而且使用生物工程技术的护坡的养鱼池还可以节省一定的饵料，具有一定的经济效益。
4、能减少北方高寒地区热胀冷缩引起的涂层破坏
由于北方地区冬季特别寒冷，混凝土护坡易冻裂，而采用水草和柳条结合的生物工程护坡能有效克服北港高寒地区土壤的热热胀冷缩引起的护坡破坏。
二、塘坝生物工程护坡技术方案
利用生物工程技术建造护坡首先要考察当地的实际情况，如堤坝的坡度，附近的植物情况，土壤情况，水土流失情况等，在实际工作中要综合考虑几方面的因素，综合考量，形成多层次，立体化的生物工程护坡方案。
1、全系列生态护坡技术
全系列生态护坡技术是从坡脚至坡顶依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物、湿生植物等一系列护坡植物，形成多层次生态防护。在坡顶种植垂柳、水杉等本地的湿生乔木，株距为5m；常水位以上岸坡种植火棘、黄馨等耐湿性强的观赏灌木，地被铺设固坡效果好的结缕草；常水位附近种植根系较发达的野茭白、菖蒲、芦苇等本地挺水植物；向下种植芡实等浮叶植物和菹草等沉水植物。该类护坡技术主要应用在那些出现表层土壤侵蚀、植被稀少、景观要求较高的河段。
2、土壤生物工程护坡技术
土壤生物工程是一种边坡生物防护工程技术。它使用大量的可以迅速生长新根的当地木本植物，最常用的木本灌木和乔木如柳、杨、山茱萸等。应用这些存活的植物体，采用活枝扦插、柴笼以及灌丛垫等3种工程类型，以“点、线、面”的种植方式对整个边坡进行生态修复。
（1）活枝扦插。在机场镇的常水位以上的坡岸扦插4～5排长度0.5m、直径2～4cm的活性垂柳枝，株距约0.5m；坡顶种植柳树，株距5m；坡面地被铺设结缕草。常水位上方10cm处种植一排柴笼，其下方种植野茭白、菖蒲等挺水植物，有效控制淘蚀作用。
（2）柴笼。机场镇常水位以上的坡岸种植3排杞柳枝柴笼，排距0。8～1。0m。坡顶种植柳树，地被铺设结缕草；常水位以下依次种植菖蒲、野茭白等根系发达的挺水植物，以及苦草、菹草等沉水植物。
（3）灌丛垫。从常水位至坡顶的坡面上均匀铺植杞柳枝灌丛垫，单株枝条长1～2m，枝条铺植厚度控制在10～15cm，每隔1m压入较粗的枝条或木楔；坡顶种植夹竹桃、柳树等湿生乔木。常水位附近安置一些抛石，并种植菖蒲、野茭白等根系发达的挺水植物，株距30～50cm，向下种植苦草、菹草等沉水植物。
3、复合式生物稳定技术
复合式生物稳定技术是生物工程护岸技术与传统工程技术相结合的复合式生态护坡技术。这种生态护坡技术强调活性植物与工程措施相结合，采用水泥桩浆砌石块的传统护岸技术，以达到在复杂地形条件下的固坡作用，附以活枝柴笼捆插和活枝扦插土壤生物工程技术。其技术核心是植生基质材料，依靠锚杆、植生基质、复合材料网和植被的共同作用，达到对坡面进行修复和防护的目的。该技术适用于水力问题或生态问题比较突出的坡岸，比如易坍塌的陡坡或侵蚀严重的坡岸。
三、塘坝生物工程护坡技术的应用探讨
1、植物护坡技术具有近自然型、成本低、养护要求低、施工简单等优势，固坡作用突出，为我国各类边坡（山地斜坡、江河湖库堤岸、海岸坡岸、城市河网等）的侵蚀控制和生态修复提供了新的工程技术和方法。其中，土壤生物工程的护坡植物形成的河岸景观比较单一，有时密集生长的护坡植物导致生物多样性可能降低；复合式生物稳定技术对河岸的稳固作用最有效，护坡植物杞柳生长良好，但成本和施工难度较高，且石笼、土工布等人工基质不适合其他本地植物的生长，导致植物群落结构单一，多样性较低。在实际工程设计中，3类生态护坡技术可以整合运用，发挥各自优势，以获得坡岸生态修复的最佳效果。
2、植物护坡的结构稳定性主要体现在护坡植物的固坡作用和土壤的抗侵蚀性。监测结果表明，植物护坡的护坡植物生长良好，新生的枝叶和根系具有良好的护坡特性。尤其是土壤生物工程的杞柳枝和垂柳枝形成先锋群落，对河岸形成良好防护。应用土壤生物工程的方法和当地的植物资源对山地斜坡、江河湖库堤岸等各类边坡实现稳定加固、水土流失控制和生态修复，可在很大程度上改善这些地区的生态环境。例如西部地区有适生性较好的沙柳、柠条、沙棘等灌木，其根深枝繁叶茂，较耐干旱，且抗风护沙能力最强，在其丛下构成优良的小生态环境与土壤条件，从而形成荒漠与草原中独特的灌丛“小生境”，具有很强的复壮更新能力。
3、河岸生态系统的稳定性直接依赖于系统结构的复杂度以及系统内物种的多样性。坡岸植被的恢复使坡岸生境得到明显改善，河岸野生动物明显增多，尤其是两栖类动物。护坡工程完成后的3年中，植物护坡的植物群落的结构在不断变化，本地草本植物的覆盖度在不断增加，草本群落由一年生草本占优势向多年生草本占绝对优势转变。各类植物护坡的演替特征有所不同，活枝扦插与柴笼组合护坡、全系列护坡的本地草本植物种数趋于稳定，覆盖度增加，而灌丛垫和复合式生物稳定技术护坡的新生枝条易形成郁闭环境，导致恢复后的草本植物群落的种类数和总盖度出现减小趋势。
结语：综上所述，经过多年的研究和实践，在北方高寒地区采用水草和柳条等结合的生物工程技术建造的护坡适应了北方高寒的气候，利用植物发达的根系对土壤表层的固化，限制土壤颗粒的移动，不仅起到了改善当地生态系统的作用，还具有防风，固沙，涵养水源，对控制当地水土流失，维持生态系统的平衡都起到了重要的作用，而且相比混凝土护坡，生物工程护坡投资小，回报高，值得推广。
参考文献：
[1] 夏继红，严忠民.国内外城市河道生态型护岸研究现状及发展趋势[J].中国水土保持，2004（3）：20-21.
[2] 汪洋，周明耀，赵瑞龙.城镇河道生态护坡技术的研究现状与展望[J].中国水土保持科学，2005，3（1）：88-92.