传统河道护岸采用混凝土或浆砌石硬质结构，虽然稳定性好但严重破坏河流生态系统的自然属性，而土工膜与生态护坡技术相结合，为兼顾工程与生态保护提供了创新解决方案。在河道治理工程中，土工膜作为防渗或导水层被布置在护岸结构内部，既控制水流路径又不完全阻断水陆生态联系。生态型河道断面设计采用复合式结构，常水位以下采用土工膜配合格宾石笼或生态混凝土，保证抗冲刷能力的同时为水生生物提供栖息空间；常水位以上则依靠土工膜背后的种植土和植被实现景观生态功能。施工过程中，土工膜在河岸坡面上的铺设需要克服水流冲击和地下水的双重作用，通常采用锚固沟结合土工格栅的复合锚固方式，确保洪水期膜体不发生掀翻或滑移。

海水养殖循环系统中，土工膜长期接触高浓度盐分和养殖代谢产物，耐海水腐蚀性能是材料选择的首要指标，试验表明高密度聚乙烯和聚氯乙烯在海水中的性能保持率明显优于其他材料。循环水系统的水流速度较高，进出水口附近的土工膜受到水流冲刷和气泡冲击，需要额外设置保护层或选用抗冲性能更强的膜材。土工膜养殖池的清洗消毒比土池简便得多，休产期可以使用高浓度消毒剂进行彻底处理，且消毒剂不会因渗漏而污染地下水。养殖车间的室内养殖池对土工膜的紫外线稳定性要求较低，但对其柔韧性和可焊接性要求更高，因为室内池往往形状不规则、新疆乌鲁木齐当地空间狭小。地热温水养殖循环系统中，水温可能长期维持在30摄氏度以上，这对土工膜的热老化性能提出更高要求，必须选用经过高温老化认证的特种产品。经济效益分析表明，采用土工膜循环水养殖系统，单位水体的养殖产量可达土池的10倍以上，而水耗仅为土池的5％，在土地和水资源日益紧缺的背景下，这一技术路径具有广阔的发展前景。

寒冷地区渠道的冻胀破坏是水利工程的顽疾，土工膜与保温材料的复合应用已成为主流的抗冻胀解决方案，但不同材料的组合方式和相对位置对防冻效果有显著影响。复合防冻胀结构的常见形式有三种：保温板在上、新疆乌鲁木齐当地土工膜在下；土工膜在上、新疆乌鲁木齐当地保温板在下；以及土工膜与保温板复合为一体，现场试验表明种形式更适合渠道应用。在渠道衬砌设计中，土工膜的主要作用是切断水分迁移通道，保温板的作用是抬高冻结线位置，两者协同工作才能有效冻胀。复合结构的厚度设计需要根据当地冻深、新疆乌鲁木齐本地渠基土类型和含水率综合确定，一般保温板厚度为5至10厘米，土工膜厚度不小于0.75毫米。渠坡部位复合结构的铺设稳定性是施工难点，保温板与土工膜的界面摩擦系数较低，在坡面上可能发生滑移，需要在保温板表面设置糙化层或采用锚固件固定。渠道运行期水温和气温的变化会导致复合结构经历反复冻融，各层材料的粘结强度和搭接性能必须在冻融循环后仍满足设计要求。