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开发建设项目水土保持植被重建与绿化基础工程技术

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扬州一怪姚大鹏 发表于 2017-11-15 13:29:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
作者:周 祥1 ,武 平
来源: 国水土保持SWCC 2006年第3期

[关键词] 开发建设项目;水土保持;植被恢复;绿化基础工程

[摘 要] 云南省地处长江上游,开发建设项目较多,水土流失治理任务艰巨。由于开发建设活动塑造了新地貌,破坏了植被原有的生长条件,使得植被恢复变得比较困难。为了使周围环境得到维持和改善,提高植被覆盖率,需要采取基础工程措施来改善植物生长环境。就开发建设项目常见的开挖边坡和渣场等部位的植被恢复与基础工程设置提出了一些看法:在水土流失非常严重的地段,需采用工程措施加以稳定、拦挡和排导;在大面积立地条件较差的稳定表面防护上,尽量以植被恢复为目标,辅以基础工程。

  开发建设项目的开挖、回填等活动会造成局部地段的面蚀、塌陷、滑坡、崩裂等,新裸露的地表缺乏适于植物生长的营养元素,如不及时做好治理,在外界各种不利的环境条件作用下,会发生新的水土流失,甚或形成恶性循环。传统的人工植苗、播种,在开挖和堆放形成的新地貌上很难奏效;纯工程措施投入大,且对景观也有一定的影响。因此,需要将植被措施与工程措施有机结合,还地貌以自然美。结合工作实际,就这类地段水土保持绿化工程技术做一点探讨。

1 立地条件分析评价与改良
1. 1 立地条件分析评价
  立地条件是治理区内所有与植被生长发育有关的外部环境因子的总和,主要包括气候、地形、土壤等几大因素。

(1)气候因子。主要是降雨,其次是风、光照、温度、湿度等。降雨能直接造成裸露地表的水力侵蚀,尤其是在新开挖地段或弃渣场,如果不及时治理,在雨季会发生水土流失,土壤养分会随之丧失。云南省大部分地区的年均降雨量在1 000 mm以上,这一点尤其要注意。风力的破坏作用主要体现在加剧表土干燥和植物的蒸腾速率,进而引起风蚀,且破坏四周的人居环境。光照强度与温度有着直接的关系,一般来讲,光照强度越大温度就会越高,而绝大多数植物在温度高于40 ℃时,就不会正常生长发育,所以在干热河谷地区造林尤其要注意选用耐旱植物。另外,光照也是造成地表水分散失的一个重要因素。

(2)地形因子。由于开挖和填埋,使得工矿区原地貌植被往往被彻底毁坏,物质和能量发生了重新分配,这对植物的生长会有明显的影响,甚至影响生态系统的形成与性质。

(3)土壤因子。表土的理化性质是影响植被恢复好坏的直接原因。工程建设的再塑地貌,可分为挖损地貌、塌陷地貌、堆垫地貌三类。

1. 2 立地条件存在的问题和解决方法

(1)弃渣场。弃渣场是指将地表岩石、土层剥离后作为废弃物堆置在某一场所形成的土和石的堆积体。如昆石(昆明至石林风景区)高速公路在建设过程中共形成了39个弃渣场;玉
溪新兴钢铁厂在主体工程土建过程中安置了3个弃渣场;南盘江凤凰谷电站有2个弃渣场;迪庆羊拉铜矿在开采过程中也专门设置了废石场和尾矿库,等等。应该说这些工程建设对弃渣采取了集中堆放是一种进步,有的在堆放完毕后还采取了植被恢复措施。但由于对渣体特性与植物生长需求没有给予充分的考虑,使得植被覆盖非常缓慢。弃渣作业采用的是自卸汽车,其载重量极大,使岩土压实,容重达1. 5~1. 9 g/cm3 ,植物根系很难穿过。因此,土壤培肥、熟化和种植首先应解决排土场土壤容重过大的问题。

(2)火力发电粉煤灰堆场。粉煤灰作为煤在高温燃烧发电后剩余的一种残灰,大小不等、形状不规则,物理性砂粒约占总量的87% ,主要为Si 、Al、Fe、Ca、B等。硼主要是硼硅酸盐,水解后析出可溶性硼酸盐对植物有不良影响。粉煤灰的pH值为7. 5~10. 5,有的高达12;粉煤灰中缺少氮、磷,没有有机质。为达到植被生长需求,一般的处理措施是: ①在灰面上盖20~30 cm厚的土壤或泥炭土、城市下水道污泥后就较好种植。如果不能覆土和增加有机质,那么需用大量的水进行淋洗,使可溶性盐和硼洗脱后才能种植。②有的粉煤灰经过凝硬性的胶结作用,使植物的根不易穿透,要将这些硬块打碎后才好种植。③要重视氮、磷、钾肥的施用,最好多施用有机肥,因粉煤灰常呈碱性,施化肥以施生理酸性肥料为宜,如硫酸铵、氯化铵等。

(3)含金属废弃物的堆置场。包括来自铜矿、铅矿、锡矿、锌矿等金属矿渣或尾矿库的废弃物。由于金属有毒性和缺乏营养,这些堆置物不但不易生长植物,而且还会造成多年的缓慢释放污染物。如迪庆羊拉铜矿里农段采选工程,生产能力为采矿3 500 t/d、选矿4 000 t/d,若选矿流程为中矿再磨流程,将产生尾矿1 175. 99万m3。治理这类含金属废弃物的堆置场,目前最佳的技术是增加土壤有机质含量并在底土中施入石灰:
①有机质的作用是络合金属,一般选用饼肥、绿肥、塘泥、泥炭土、农家肥、蚕沙等。②施石灰的作用是减少废弃物的酸度,一般选用石灰石粉、CaO、Ca (OH) 2。

(4)工民建建筑场地。这类立地条件土壤层次紊乱,侵入体多,地下管道设施多,土壤物理性状差、易受污染。其改良方法主要是: ①换土,即改地适树; ②建立围栏,免遭人踩; ③街道两侧人行道的植树带可用草或其他地被物来代替沥青、石灰等铺路,利于土壤透气和降水下渗,增加地下水储量; ④规范化挖坑; ⑤植物残落体归还土壤、熟化土层。

(5)开挖边坡。边坡可分为土质边坡和石质边坡。石质边坡相对来讲比较稳定,而土质边坡则有很大的不稳定性。石质边坡表土存在水力侵蚀的隐患,若边坡较陡,还有可能会发生滑塌。土质边坡土壤缺乏“熟土”,植物生长比较困难,需要客土或基础工程加以辅助。

2 物种选择
  对以上所述几种较差的立地条件,若要恢复植被,一方面要做好改地适树,另一方面我们还应积极选树适地,在实践中常将这两个方面结合起来。对于改地适树来说,通常采用客土法来改良土壤。云南省地理环境复杂多样,所以对于树种生态学特性的要求也是多样化的,但是无论如何,其最终目的都是为了减少地表径流、涵养水源、阻挡泥沙流失、固持土壤。选定的植物一般应具备如下特性:

(1)具有较强的抗逆性。对干旱、潮湿、瘠薄、盐碱、酸害、毒害等有较强的忍耐能力。
(2)有固氮能力。根系具有固氮根瘤菌,可以缓解养分的不足。豆科植物往往都具有这一特征,如新银合欢、紫花苜蓿、苕子、黄槐、胡枝子等。另外,少量的非豆科植物也具有根瘤,如水冬瓜、沙棘、杨梅等。
(3)根系发达,有较快的生长速度。根蘖性强,根系发达,能固持土壤;地上部分生长迅速,枝叶繁茂,能尽早尽快和尽可能地长时间覆盖地面,以有效地阻止风蚀和水蚀;落叶丰富,易
于分解,以便于较快地形成松软的枯枝落叶层,提高土壤的保水保肥能力。

3 绿化基础工程
  植被恢复地段,有许多是基础不稳的或是表土营养缺乏、土质恶劣的。因此,要想正常地恢复植被,需要做好绿化基础工程。绿化基础工程是为引种植物创造良好的发芽、生长发育条件的工程方法,其主要目的有: ①维护植物生长发育基础的稳定性; ②改善不良的生长发育条件; ③缓解严酷的生长发育环境。

3. 1 稳定植物生长发育基础
  开发建设项目对潜在不稳定的公路边坡或渣体坡面一般都要进行植被恢复,而保持坡面的稳定性是植物生长的前提条件。在不稳定的坡面上强行引种植物,不仅会因崩塌等致使植被破坏,而且在一定条件下,还可能引发大的灾害,因此必须严加注意。虽然坡面上木本植物的根系具有强大的固土能力,但是在植物根系尚未充分发育并深入土体之前,采用铺设金属丝网护坡有利于维持土层和生长发育基础的稳定性。常见金属丝网铺设工程所需材料规格及设置标准见表1。

表1 常见金属丝网铺设工程所需材料规格及设置标准
材料规格设置标准
菱形金属丝网#14, 50 mm ×50 mm 1张以上叠加
锚销Φ16, L = 400 mm 每100 m2 30根
辅助锚销Φ9, L = 200 mm 每100 m2 50根

3. 2 改善不良的植物生长发育条件
  在开挖形成的土质边坡,生土裸露;在弃渣场,渣体松散或碎石成分较多,水分与养分匮乏,植物往往难以生存。通过植被基材喷附工程形成一定厚度的生长发育基础,或通过客土工程可以改善植物栽植的条件等。常用的植被基材配料有有机质、胶结材料、壤质土、保水剂等,采用厚度5 cm左右。

3. 3 缓解严酷的生长发育环境
  云南是一个高原山区省份,属青藏高原的南延部分,山区、半山区面积占全省总面积的94%以上。地形地貌十分复杂,西部有高山峡谷、六大河流水系;南部有低山宽谷;东部呈波状起伏;北部分布着许多干热河谷; 9大高原湖泊,零星分布于全省各地。省内地形最大高差达6 663. 6 m,气象条件多样,恶劣的气象条件有大风、暴雨、干旱,这些足以使新地貌上的植物生长更加困难。为了防患于未然,形成耐久性强的生长发育基础至关重要。在不稳定边坡上配置对暴雨径流有较大抵抗力的金属丝网工程是非常必要的。铺设金属丝网工程能增大生长发育基础与坡体的连接性,从而可以提高植被的稳定性。当然,如果是弱风化泥岩类的道路边坡,一般需要锚固,然后再喷射混合材料。
  另外,由于全省大部分地区冬季气候不象我国北方那样寒冷,零下温度历时很短,因而铺设树脂网工程也是可行的。树脂网工程适合于不同坡面形状,且便于施工。

4 水土保持生态环境美化趋势

  水土保持必须和保护生态环境相结合的工作方针,已多次在全国水土保持工作会议上强调过。今后的水土保持必须注重落实水保设施与周围环境协调技术的研究与实践,特别是尽力“营造看不见混凝土构造物的环境”,不仅要起到保持水土的作用,而且能使生态环境得到美化。在水土流失非常严重的地段,需采用工程措施加以稳定、拦挡和排导;在其他大面积立地条件较差的稳定表面防护上,应尽量以植被恢复为目标,辅以基础工程,最终达到保持水土和美化环境的目的。

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