斜坡水土保持生态建设中的喷播绿化技术 沈海华

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:沈海华
[导读] 摘要:现阶段,苏子和科学技术的快速发展,喷播绿化技术机械程度高,适应性广,适用于荒山荒坡的生态建设中。
        宁县水利局鹤渤水利管理站  323500
        摘要:现阶段,苏子和科学技术的快速发展,喷播绿化技术机械程度高,适应性广,适用于荒山荒坡的生态建设中。喷播绿化技术作为当前一种应用较为广泛的边坡快速绿化播种技术,在水土流失较为严重的区域能够发挥出更加明显的应用价值。以喷播绿化技术为基础,结合具体的工程概况,对喷播绿化技术在斜坡水土保持生态建设中的具体应用进行分析。
        关键词:斜坡;水土保持;生态建设;喷播绿化技术
        引言
        作为先进的快速绿化及独特的生物护坡新方法—— 喷播绿化技术,已广泛应用于高速公路、铁路、城市水土保持等斜坡绿化防护工程中。美国、日本、西欧等发达国家早在 70年代初就将该技术应用于大地绿化和水土保持工程;香港、新加坡、韩国等在 80年代初也开始大量采用该技术进行建设工程的环境绿化;我国在进入 90年代后,尤其是 90年代中期以后,才开始在诸如深圳、北京等地使用该项绿化技术。
        1建设原则
        在进行斜坡绿化生态建设时,要坚持一定综合防护、因地制宜的原则,工程的安全性不能完全都依靠绿化解决,通过植被增强土壤水分的方式虽然能够解决坡面滑坡风险,但是也不能将其完全作为保护公路边坡稳定性的条件。边坡水土保持生态建设中的喷播绿化技术需要与防护技术相结合,形成全方位的防护体系,以确保工程建设的安全性。我国自然地质条件差异较大,在选择技术时需要结合当地的客观情况进行施工,根据当地的环境、气候以及土质等因素,合理施工。边坡绿化不可强制破坏自然环境,可以通过增加基质、栽培植物的方式辅助绿化,以实现生态建设的目的。
        2喷播绿化技术的特点
        喷播绿化是将草种、肥料、粘合剂、保水剂、土壤改良剂、色素等通过搅拌机均匀混合,而后通过液压喷播机将液态混合物喷射到所需绿化区域的一种绿化新技术,它具有如下特点:(1)机械作业,要求专业化施工。喷播绿化机械包括汽车、泥浆泵、管道(喷头)等设施,因此必须是专业化的施工,并要求有行车道和一定的作业规模。对偏僻的零星斜坡绿化,喷播绿化难以显出其优势。(2)省工、速度快、效率高。如人工铺草皮 10 000 m2需 77个工日,而机械喷播则仅需 1台机工作 1~ 2天。(3)防护斜坡,既降低成本,又美化环境。传统的斜坡防护方法是使用砌石防护工程。根据深圳市的工程成本条件分析,斜坡喷播绿化成本是人工铺草皮的 1/2(不考虑铺草皮的整坡费用),是砌石护坡的 1/10,是喷射混凝土的 1/6。喷草绿化不仅有助于斜坡防护和侵蚀控制,而且能使坡面恢复绿色植被,起到重要的环境美化作用。(4)技术含量高。在土壤条件较好的缓坡或平台,采用人工撒播草籽的方法也能达到绿化效果。但在土壤条件恶劣、高陡边坡的绿化防护中,喷播绿化具有独特的优势,传统的绿化手段无法替代。因喷播的种子混合物中含有粘合剂、保水剂等,能在陡坡土壤表面形成一层膜状结构,加之有无纺布覆盖加以保护,故能有效地防止雨水冲刷,有利于保温保湿,能使种子在较短的时间内发芽生长,迅速覆盖坡面。该法即使对开挖边坡的强风化、弱风化岩坡及风化母质坡面也能达到预期的绿化效果。
        3喷播绿化技术在斜坡水土保持生态建设中的具体应用
        3.1实施喷播的时间选择
        深圳市位于我国东南沿海,属南亚热带海洋性季风气候区,年平 均气温 22.4℃,最 低 1.4℃,最高36.6 ℃,年均降水量 1 944 mm,年均蒸发量 1 775.4mm,7~ 9 月为台风盛期。虽然降雨总量大,但由于降雨时间分布不均,旱涝常交替出现。

根据月平均气温和月降雨分布、草类生长特性(喷播至基本覆盖至少需1个月左右)以及台风的影响,深圳地区喷草的最佳时间为 3~ 5 月,良好时间为 6- 8 月,一般适宜时间为 2月和 9 月。其他时间实施喷播不但大大增加绿化成本,也难以达到预期绿化效果。若有特殊要求需在 10 月至第二年的 1 月间实施喷播绿化,只有采用混播草种法。具体做法是,选择冷季性的草种(如黑麦草)和暖季性草种(如百喜草、狗牙根)混播。冷季性草种在低温下仍迅速发芽生长,成为先锋草种,早期即可获得理想的绿化效果;暖季性草种则在来年春暖后发牙生长,成为绿化目标草种。深圳九矿开发区斜坡绿化即采用该法。
        3.2土壤分析选择喷播绿化材料
        工程中有丘陵地形,路基深挖路段较多。在施工前需要对边坡的土质进行采样,以获取绿化施工的理想状态。采用无人机的方式对施工现场进行测绘,确定水土流失的严重程度。对土壤理化性质进行检测,结果显示土壤有机养分不足,对植物生长发育情况极为不利,需要采取速效性有机肥进行养护。土壤缺乏氮含量,容易导致项目区的植物受到花叶病毒的影响。在进行植被恢复期间,需要重点针对病毒进行防治。由于该项目在高寒地带,浓雾天气较多,且长期光照不足,导致植物光合作用较差。因此,在进行植被恢复时,要选择耐阴湿、抗病毒能力强的植物作为植物恢复的主要草种。土壤分析见表 1,边坡的土质大多倾向于酸化,样本 pH 值在 4.9- 7.5 之间,有机物含量在 1.8%,全氮含量为 0.74%。由于工程中全钾含量较高,磷元素较少,因此自微量元素方面,铜和锰的含量则更高。
        3.3草种的适宜性
        目前,喷播绿化中使用的植物种子主要是草种,很少用到乔、灌木种子,生长的植被亦主要是草被。喷播中草种的选择一般要求适合当地气候条件,有较强的固土护坡、控制侵蚀能力(根系发达),并有耐旱、耐瘠薄、抗逆性强的特点,最好兼有环境美化功能。根据喷播的筛选试验,较适合深圳地区的喷播草种主要有百喜草、狗牙根、雀稗草、黑麦草、画眉草等。我国目前尚无大规模的草种培育基地,上述草籽大都依赖进口。为使喷播产生的植被增强固坡效果,并有类似自然植被的植物多样性特征,我们常在喷播时于草籽中掺入适量的含羞草、猪屎豆等乡土野生灌木种子,或在草被覆盖后采用坑穴栽种乡土灌木如美国刺、五色梅、夹竹桃、野牡丹等。
        3.4喷播与斜坡土体关系
        由于喷播技术具有一定的特殊性,容易受到品种、气温、土壤的影响,在开展施工之前需要进行大量的实验,实验成功之后再进行整个工程的施工。实验段具有一定的代表性,需要考虑实验段与整体的工程是否存在排斥情况。将实验段的施工设置在升压站的前部分,风化泥岩土壤贫乏,植被生长具有一定困难,针对不同的条件将实验段当成是典型的单位工程进行施工,针对植被恢复方案中提出的各种搭配方案,使用喷播绿化技术进行施工,在此技术上,针对各个实验段的搭配方案,观察植物生长的效果,并对植被进行定期养护,记录生长数据,最终确定适用于本项目喷播绿化施工的具体种子搭配方案。
        结语
        为了使 喷播绿化技术能成功用于各种土质条件十分恶劣的斜坡(如岩石、弱风化岩面、极酸性土等),研究开发粘合效果更好又不妨碍植物种子发芽和生长的粘合剂,能明显增加保水效果又不板结土壤的保水剂,以及能加速岩石表层的风化过程(包括产生细裂缝)又不对植物产生破坏或抑制作用的新材料,将是进一步提高喷播绿化技术的核心。
        参考文献:
        [1] 张素青. 长治市“十二五”水土保持成效和发展对策[J]. 山西水土保持科技,2019(1):37-38.
        [2]王汉存.水土保持原理.北京:水利电力出版社,2018.46- 47
        [3]严家勇,肖厚清. 边坡绿化技术及其施工方法选择[J]. 低碳世界,2018(19):183-184.
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