前坪水庫水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用

劉征西，王巖濤，皇甫澤華

（1.中科華水工程管理有限公司，450000，鄭州；2.河南省前坪水庫建設(shè)管理局，450000，鄭州）

前坪水庫建設(shè)中開挖交通道路、路塹邊坡和導(dǎo)流洞、爆破開挖溢洪道左岸邊坡等都會(huì)對當(dāng)?shù)氐脑h(huán)境造成破壞。 傳統(tǒng)護(hù)坡型式雖防護(hù)能力較強(qiáng)，但也存在缺點(diǎn)：一是一次性投資較大，而且通常都以安全、經(jīng)濟(jì)為優(yōu)先，忽視了生態(tài)修復(fù)，難以恢復(fù)自然植被，不利于水土保持和生態(tài)環(huán)境保護(hù)；二是外觀較為單調(diào)，與周邊景觀不協(xié)調(diào)。 前坪水庫采用的生態(tài)修復(fù)技術(shù)則修復(fù)了生態(tài)環(huán)境，打造了人與環(huán)境和諧的生態(tài)前坪工程。

一、團(tuán)粒噴播（高次團(tuán)粒）植被恢復(fù)技術(shù)

該技術(shù)能快速恢復(fù)或重建植被環(huán)境，主要應(yīng)用于裸露邊坡植被恢復(fù)與綠化、水土保持、工業(yè)尾礦治理、地質(zhì)災(zāi)害治理、石漠化和荒漠化地區(qū)造林、斜坡屋面綠化、城市立體綠化和區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境建設(shè)等領(lǐng)域。 團(tuán)粒技術(shù)是將特殊生產(chǎn)加工制造的有機(jī)質(zhì)、黏土、有機(jī)添加料、肥料、土壤穩(wěn)定劑、土壤活性劑、植物種子、清水及其他材料，嚴(yán)格按照規(guī)定配比混合成泥漿狀混合料， 然后與團(tuán)粒劑溶液混合，發(fā)生團(tuán)?；磻?yīng)，制備出一種特殊“人工土壤”，稱為“團(tuán)粒土壤”。

土壤穩(wěn)定劑對團(tuán)粒土壤的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有重要的促進(jìn)作用，其特殊性能可使團(tuán)粒土壤表面“結(jié)殼”，形成一層不可水解的保護(hù)膜，從而抑制土壤內(nèi)水分蒸發(fā)，大大提升土壤的保水性能。 高溫腐熟過程不僅能保證有機(jī)質(zhì)材料中的營養(yǎng)成分，還能殺除有害病菌、蟲卵、雜草種子和其他非目標(biāo)植物，以快速形成目標(biāo)植物群落。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，團(tuán)粒土壤的黏聚力達(dá)57 kPa，遠(yuǎn)大于普通土壤（小于25 kPa），故具有極強(qiáng)的耐沖蝕性和水土保持能力。 噴播24 小時(shí)后，團(tuán)粒土壤對大雨以下等級的降雨產(chǎn)生耐沖刷能力；3 天后，可抵抗暴雨沖刷。 團(tuán)粒土壤具有類似“蜂巢”構(gòu)造的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)， 像海綿一樣具有超強(qiáng)吸水性。經(jīng)檢測得知， 容重為0.49 g/cm3的團(tuán)粒土壤最大持水量達(dá)134.6%，而普通土壤的容重一般為 1～1.3 g/cm3， 最大持水量小于60%。 團(tuán)粒土壤容重僅為普通土壤的40%，但最大蓄水量是普通土壤的2.5 倍以上。因此，團(tuán)粒土壤能夠最大限度儲(chǔ)存水資源，大大節(jié)省養(yǎng)護(hù)用水，極大減少成本。

二、復(fù)合式生態(tài)植被支護(hù)技術(shù)

目前國內(nèi)對路塹的防護(hù)措施有干噴植草防護(hù)、 客土噴播植草防護(hù)、混噴植草防護(hù)、高次團(tuán)粒噴播植草防護(hù)等。 使用單一植草防護(hù)時(shí)，由于草種屬淺根性植物，其根系一般只能分布于建植層的表層，對邊坡惡劣環(huán)境的抗逆性弱，后期經(jīng)雨水沖刷及風(fēng)蝕作用侵蝕，防護(hù)基層容易脫落，且生物群落穩(wěn)定性差，往往經(jīng)過3～5 年就出現(xiàn)植被退化現(xiàn)象，達(dá)不到預(yù)期防護(hù)效果。 為有效恢復(fù)植被，道路路塹邊坡采用復(fù)合式生態(tài)植被支護(hù)方案以恢復(fù)山體原始地理地貌，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)， 取得較好環(huán)境景觀效果，兼顧長效防護(hù)，避免發(fā)生次生災(zāi)害。

復(fù)合式生態(tài)植被支護(hù)是集巖石工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科于一體的綜合環(huán)保技術(shù)。 該技術(shù)遵循“生態(tài)防護(hù)和美化兼顧”原則，采用“鍍鋅鐵絲網(wǎng)草纖維客土混噴植生護(hù)坡+植物纖維毯護(hù)坡+裸根栽植落葉灌木護(hù)坡”的形式，利用客土（基質(zhì)）和錨桿加固鐵絲網(wǎng)技術(shù)，運(yùn)用特制噴混機(jī)械將土壤、植物種子、肥料、有機(jī)物質(zhì)、保水劑、黏合劑、土壤固化劑等混合干料加水后噴射到巖面上，形成5～6 cm 厚具有連續(xù)空隙的硬化體，在硬化體上鋪設(shè)植物纖維毯，然后在坡面間隔50 cm 間距栽植灌木，形成灌草結(jié)合的穩(wěn)定立體復(fù)合生態(tài)體系。 該體系能有效解決單一草本植物群落易退化的問題，既保水，又具有透水性、透氣性，適于植物生長，同時(shí)可有效抵抗雨蝕和風(fēng)蝕，防止水土流失，防水固坡、減噪降塵、四季常綠，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，形成自然美。

該技術(shù)在增強(qiáng)坡體穩(wěn)定能力的同時(shí)， 可構(gòu)建穩(wěn)定立體復(fù)合生態(tài)體系，很好地解決單一草本植物群落易退化問題，在短期取得綠化效果的同時(shí)兼顧長效防護(hù)，有效地避免次生災(zāi)害發(fā)生，最大限度地防止水土流失和坡面垮塌，取得了良好的工程及生態(tài)效果。

三、高邊坡生態(tài)植被噴護(hù)技術(shù)

為避免邊坡長時(shí)間裸露加重風(fēng)化侵蝕，選擇工藝簡單、速度快、工期短、植被防護(hù)效果好且經(jīng)濟(jì)的“主副錨桿支護(hù)+木條支撐+鍍鋅鐵絲網(wǎng)固定+客土噴播”方法。 將木條固定在支護(hù)好的主副錨桿上，自上而下鋪設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)并固定在邊坡上，選用根系發(fā)達(dá)、生長迅速、抗逆性強(qiáng)（抗旱、抗寒、抗病蟲害、耐貧瘠）、多年生的草種， 按一定比例混合種植土、 木質(zhì)纖維、有機(jī)肥、保水劑、黏合劑、固化劑等，加入專用設(shè)備中充分混合攪拌后，通過空氣壓縮機(jī)噴射到坡面上。

該技術(shù)通過錨桿支護(hù)、 掛網(wǎng)固坡， 可以增加客土的抗沖刷能力，大大改善客土在邊坡上的附著條件，對邊坡高度、坡率的適應(yīng)性較強(qiáng)，在高陡巖質(zhì)邊坡上可以成功覆蓋植被，達(dá)到穩(wěn)固、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、美觀的良好效果。 另外，該技術(shù)所需的機(jī)械設(shè)備較簡單，施工人員投入少，施工效率高。

四、框格梁生態(tài)袋支護(hù)技術(shù)

該技術(shù)利用對邊坡巖土體鉆孔灌漿錨固的錨桿和混凝土框格梁共同組成支護(hù)體系，在框格梁內(nèi)層層碼放生態(tài)袋并插播小灌木。 生態(tài)袋內(nèi)為耕作腐殖土摻拌有機(jī)肥料及混合草籽等， 既具備較好的邊坡防護(hù)功能，又能滿足水土保持的要求。

生態(tài)袋以高分子材料或聚丙烯等組合而成， 具有較強(qiáng)的抗腐蝕、抗氧化、 抗撕扯等特性和較好的透水性、透氣性，是一種無毒的新型材料產(chǎn)品，可長時(shí)間使用。 袋子中填充的人造土壤主要以供給植被生產(chǎn)的營養(yǎng)物質(zhì)為主，使植被能在較好的環(huán)境中生存。 生態(tài)袋技術(shù)的重點(diǎn)是植物的培養(yǎng)，植物的選取會(huì)直接影響到植被存活率，因此選取植物時(shí)既要考慮當(dāng)?shù)卮嬖诘闹参镱愋?，又要挑選一些生存率高的其他植物以增加物種，更要研究保證存活率前提下提高觀賞性的方法，使邊坡更具有景觀效應(yīng)。

該技術(shù)不但可以綠化環(huán)境，更可以減少風(fēng)雨對坡體的侵蝕，特別是當(dāng)生態(tài)袋上各種植物的根系不斷生長交錯(cuò)纏繞后，就如同無數(shù)根錨桿再次穩(wěn)固袋體， 可在保證安全的基礎(chǔ)上，防治水土流失。

五、結(jié) 語

生態(tài)環(huán)境的建設(shè)及修復(fù)工作對于周邊環(huán)境質(zhì)量提升和安全保障具有直接而顯著的作用。 因此，要格外重視水庫的水土保持和生態(tài)修復(fù)，防止水土流失問題的發(fā)生， 從而改善整個(gè)區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)狀況，實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡。