城市河道底泥往往受到重金属污染，清淤疏浚产生的污染底泥处置困难，此时可在原河底覆盖土工膜后再铺设清洁覆盖土，形成原位封盖系统，有效阻断底泥污染物向水体的释放。自然河流的侧向渗流是维持河漫滩湿地生态的关键水文过程，完全阻隔的土工膜会切断这种联系，因此出现了间断式或打孔式土工膜设计，在确保河岸整体稳定的前提下保留有限的生态水文交换。在盐碱地区域，土工膜还可用于构建淡水透镜体，通过在地下埋设土工膜分隔淡水与咸水，为河道沿岸植物提供适宜的根际环境。水生动植物对土工膜的影响需要认真评估，某些贝类可能在膜体表面附着生长，其分泌物可能加速膜材老化，而挺水植物的根系虽不能穿透添加了阻根剂的土工膜，但可能在膜体与结构缝隙中生长并造成破坏。河道工程实践中，土工膜的耐久性要求远高于一般水利工程，因为维修时需截流甚至干场作业，社会成本和环境影响巨大，因此设计使用年限通常不低于50年，对应选用抗氧化和抗紫外线等级的膜材。综合评估表明，采用土工膜生态护岸技术的河道，其工程投资比传统硬质护岸节约20％至30％，同时生态效益显著，鱼类和底栖生物种类可恢复到自然河岸的70％以上。

堤防、湖南同城水库大坝等水利工程在洪水期间可能发生管涌、湖南同城滑坡等险情，快速有效的防渗堵漏是抢险成败的关键，土工膜以其轻便、湖南本地快速、湖南附近适应性强等特性成为水利抢险物资库中的必备材料。堤防背水坡发生管涌险情时，在临水坡铺设土工膜可以有效减少渗流量、湖南同城降低渗透压力，为背水坡反滤压重争取时间，是一种的“截断补给”抢险方法。应急抢险土工膜要求具有极高的抗拉强度和抗撕裂强度，因为铺设作业往往在风浪和水流条件下进行，膜体在锚固和压载过程中承受很大的集中拉力。与常规工程不同，抢险土工膜不要求长期使用，但必须在数小时至数天内保持完整，对抗紫外线和抗老化的要求相对较低，这样可以降低成本、湖南便于大量储备。水下铺设土工膜是技术难点，可采用滚铺法或沉排法，利用水的浮力和重力将膜体展开并定位，然后用沙袋或连锁块压载。