2021-4-10 | 生態保護論文
邊坡生態防護技術的發展經歷了漫長的過程,而國內對這方面的研究仍處于起步階段。因而如何根據具體的邊坡情況選擇合適的護坡技術,利用最少的投入收獲最大的環境、社會、經濟效益成為亟待解決的問題。而現有的巖質邊坡評價體系不能很好地為工程的開展提供指導。為此,該研究主要結合深圳地區人工邊坡的特點,分析總結近年來深圳地區人工修復工程的實際案例,深入系統地分析巖質邊坡修復技術的不同方法,從可持續發展和環境生態的角度,初步分析不同修復技術對恢復生態平衡的作用,以期達到分析不同修復技術的優劣從而最大程度地發揮人工邊坡修復的優勢,有效地解決邊坡工程防護與生態環境的矛盾,促進生態環境的可持續發展;同時為政府推廣和完善不同邊坡的修復方法提供參考,切實滿足國家的環保政策和方針,促進我國邊坡生態修復技術的發展與國際同步。
1調查地概況
深圳鹽田港屬南亞熱帶海洋性氣候。年平均溫度22.4℃(極端高溫38.7℃、極端低溫0.2℃),平均年降雨量948.8mm、年平均日暴雨量282mm(極端暴雨量385.8mm),年平均臺風416次,多集中在4~9月,尤其7~9月多臺風暴雨。深圳鹽田港廣泛分布著花崗巖、變質巖、石英砂巖、變質粉砂巖、板巖、炭質板巖、砂礫巖、花崗質礫巖以及在這一時期侵入的火山巖。區域內大多為斷裂構造,并伴有褶皺[1]。在這種條件下,由軟巖組成的坡體必然易于風化,致使殘積層不易積存,且新挖風化巖風化速度比較快,所以在豐沛雨水及暴雨沖蝕下,容易產生坍塌和邊坡滑坡等地質災害。由于該地區全年降雨量多,所以破碎巖石組成的山坡,因為斷裂發育處地下水豐富,常導致滑坡及錯落等地質災害。因此,深圳地區對邊坡工程穩定性要求較高,而盡快恢復自然生態平衡才是解決問題的根本。
2深圳市邊坡植被護坡技術
隨著深圳市大規模地興建基礎設施,導致因開山采石和取土而形成了眾多的裸露山體缺口,造成了城市及周邊自然景觀的不協調,同建設園林式、花園式的深圳國際性城市的目標極不一致。近年來,深圳在裸露山體缺口治理方面,主要采用噴混植生、生態籠磚修復、人工植生盆(槽)、客土噴播、厚層基材噴附等多項邊坡治理技術,解決了深圳在裸露石壁上恢復植被的技術難題,取得了明顯的成效。
2.1噴混植生技術
噴混植生技術是一種綜合環保技術,以生物學、巖石工程力學、土壤學、園藝學、肥料學、環境生態學等學科為基礎,以成孔物質的合理配置為核心,創造一個既能滿足植物生長發育需要,又使種植基質不會被雨水等沖刷的多孔性的穩定結構,使固、液、氣三相物質在建植層處于基本平衡的狀態。噴混植生技術的理論依據是生物學和工程力學,主要是利用錨桿加固鐵絲網和客土摻混粘合劑技術,先將有機物質、肥料、土壤、粘結材料、保水材料、植物種子等干料充分混合,然后加水調勻,再采用專用機械噴射到巖面上,形成具有連續空隙的硬化體,厚度一般在10cm左右。噴混植生技術的種子能夠在空隙中生長發育,且10cm厚度的硬化體可起到防止雨水沖刷的作用,進而達到植被恢復、提高景觀效應、環境保護的目的。噴混植生技術把景觀綠化和邊坡防護緊密結合起來,使工程綠化與保護環境取得重大突破。
2.2生態籠磚邊坡復綠技術
生態籠磚邊坡復綠技術是一項早在日本、香港等地應用的陡壁綠化技術,該技術具有施工綠化速度快,適用范圍廣(可對75°以上的陡壁進行綠化)、綠化效果好等優點,但工程造價較高。生態籠磚邊坡復綠技術主要利用工廠生產配制的栽培基質同粘合劑一起壓制成磚狀土坯,之后在磚坯上播種草、花、灌等植物種子,經過一定時間養護,磚坯內就長滿絮狀草根而形成綠化草磚,然后將草磚裝入過塑網籠磚內,最后形成綠化籠磚,再將籠磚固定在巖質坡面上,就達到了即時綠化的效果,它解決了75°以上的巖石邊坡綠化難題。
2.3客土噴播技術
該技術是按一定比例將土壤、種子、肥料、有機基材、保水劑、粘結劑、酸堿調節劑等混合作為植物生長的基礎,然后通過機械攪拌均勻,再使用空氣壓縮機和柱塞泵噴射到坡面上形成植物生長所需的土壤層,在種子發芽且生長成坪后,可使邊坡生態系統快速修復,有效保護邊坡。客土噴播的目標是重建坡面植被生態系統,是一種生態護坡技術,與傳統技術相比,生態效益非常明顯,且僅是傳統漿砌片石造價的30%,經濟效益十分顯著。
2.4人工植生盆(槽)種植綠化法
人工植生盆(槽)技術是直接利用石壁微凹地形,或在裂隙發育的石壁上打錨桿,用高強度砂漿砌石或砼(輕質樹脂)澆筑成盆(槽)狀的植生工程,回填種植土種植爬藤、灌木或喬木的坡面綠化技術。根據植生工程的形狀和建造工藝不同可分為植生盆和植生槽。該技術適用于景觀影響度一般或較輕的石壁。
2.5厚層基材噴附植被護坡復綠技術
邊坡厚層基材噴附植被護坡復綠技術是指按設計厚度將厚層基層混合物噴射到巖石坡面上,利用地上生物量的水文效應、植被根系的力學加固等,起到改善生態環境與生態護坡的目的。主要適用于非高寒地區,年降水量在600mm以上的邊坡,如穩定的坡度在1∶0.3的硬質邊坡、開挖的土質邊坡、軟質巖石邊坡等。
3東灣廢棄采石場整治工程案例
以上邊坡植被護坡技術在深圳姑婆角邊坡、富源石場、聯發石場、雷公山石場、松子坑一號石場、東灣廢棄采石場、深華廢棄采石場、科威石場、布吉軍區采石場、鹽田港九徑口巖石邊坡等多個項目中得到了成功應用,現以東灣廢棄采石場為例說明邊坡生態治理技術的應用。
3.1工程概況
東灣廢棄采石場位于深圳市鹽田區深鹽公路旁,深圳市獨立坐標系X:22.34~21.80;Y:134.20~134.50。坑口面積59420m2,采石開挖形成的變質巖石質邊坡面積35681.3m2,平均高差在60m以上,坡度47°~64°,石質邊坡上有3股常年流水。坑口內巖石為變質巖。坑口內地表物質以變質巖石壁為主,坑口左側的邊坡為變質巖風化粗砂,只有高邊坡頂部未擾動的地表為侵蝕赤紅壤。坑口內植被主要是人工種植的馬尼拉草坪和次生的芭茅草、葛藤等。坑口內地表大部分石質邊坡為未風化基巖,基本不存在水土流失或水土流失輕微,跡地地表物質為花崗巖碎屑或花崗巖風化粗粒,透水性較好,大部分已被次生芭茅草和藤本植物覆蓋,水土流失為微度,只有左側邊坡部分坡面存在中度溝蝕。每年土壤侵蝕模數為500~2500t/km2,年均土壤侵蝕量為51.00t。