關(guān)于長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)河道護(hù)坡植被分層的思考

曹輝

摘要：河道護(hù)坡是有效防洪的一種重要工程，隨著時(shí)代的發(fā)展，護(hù)坡工程也隨之有所改變，更加環(huán)保、科學(xué)、美觀的護(hù)坡工程成為現(xiàn)在人類的一種推崇。但是植被護(hù)坡因?yàn)橹脖槐旧硎芡寥篮偷乩砦恢盟拗频脑?，所以要因地制宜，選擇合適的護(hù)坡植被。本文主要針對(duì)長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)的水文、氣候特征探討適合其特點(diǎn)的河道植被。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江下游；感潮地區(qū)；護(hù)坡植被；分配方案

Abstract: Effective flood control channel slope protection is an important project, along with the time development, slope protection engineering also has changed, more environmental protection, science, beautiful slope protection engineering is now becoming a respected human. But because the vegetation slope vegetation from soil and location limitation, so to suit one's measures to local conditions, selection of suitable vegetation. This article mainly aims at the tidal reaches of the Yangtze River hydrological, climate characteristics suitable for its characteristics of river vegetation.

Key Words:The lower reaches of the Yangtze River Tidal region Slope vegetationAllocation scheme

中圖分類號(hào)：U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1．引言

河道護(hù)坡指的是防止河流、河道邊坡受水流沖刷，在坡面上所做的各種鋪砌和栽植的統(tǒng)稱。河道護(hù)坡一般情況下是為了抗洪排澇而設(shè)計(jì)的一種工程，在長(zhǎng)江、黃河等大型流域周邊河道護(hù)坡是一項(xiàng)必不可少的工程。以往傳統(tǒng)的河道護(hù)坡往往采用比較堅(jiān)硬的漿砌石、干砌石、現(xiàn)澆或預(yù)制混凝土塊體以及土工模袋混凝土護(hù)坡等形式。這樣的護(hù)坡的確牢固結(jié)實(shí)，對(duì)于防洪具有很好的效果，但是隨著科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，顯然這種并不生態(tài)的護(hù)坡方式已經(jīng)不是最優(yōu)秀的選擇了。植被護(hù)坡已經(jīng)成為的今后河道護(hù)坡的一種新型發(fā)展方式。

1.1植被護(hù)坡的意義和目的

植被護(hù)坡取代傳統(tǒng)的河道護(hù)坡必然有其優(yōu)于傳統(tǒng)河道護(hù)坡建筑方法之處。首先，從景觀環(huán)境上來(lái)說(shuō)，植被護(hù)坡與周?chē)匀痪坝^相協(xié)調(diào)提升了整個(gè)河道的美感。其次，一些水生植物可以在生態(tài)護(hù)坡上生長(zhǎng)，水生動(dòng)物也不會(huì)因此而失去生存空間，從而防止生物鏈被斷開(kāi)，維護(hù)了生態(tài)平衡。最后，植被護(hù)坡不光起到了防洪、減少水土流失的作用，同時(shí)還為人類提供了一個(gè)娛樂(lè)休閑的場(chǎng)所，改善了人類生存環(huán)境。

1.2國(guó)內(nèi)外的研究狀況

1.2.1國(guó)外研究狀況

據(jù)了解，早在二十世紀(jì)三十年代國(guó)外就已經(jīng)開(kāi)始采用了植被護(hù)坡的方法。如美國(guó)于1936年在南加利福尼亞州的Angeles Crest公路邊坡治理中就應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。從二十世紀(jì)四十年代末開(kāi)始，英國(guó)、法國(guó)等也陸續(xù)開(kāi)始采用植被護(hù)坡方法，發(fā)展植被護(hù)坡技術(shù)。主要采用植生帶、液壓噴播、網(wǎng)袋工程、框格工程、客土種子噴播工程、OH液植草護(hù)坡等多種方法。其技術(shù)可以說(shuō)已經(jīng)比較成熟。

1.2.2國(guó)內(nèi)研究狀況

植被護(hù)坡在中國(guó)的起步相較于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)略微晚一些，從20世紀(jì)90年代后開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，1993年我國(guó)引進(jìn)土工材料植草護(hù)坡技術(shù)，2000年以后我國(guó)在借鑒國(guó)外植被護(hù)坡技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)植被護(hù)坡技術(shù)的研究和應(yīng)用有了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

1.3 主要內(nèi)容研究

本文主要是針對(duì)長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)的河道護(hù)坡植物進(jìn)行研究，在考慮長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)的水位變化、水質(zhì)變化等條件下，思考該地區(qū)適合種植的護(hù)坡植物和種植結(jié)構(gòu)等。從而確定其長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)的最優(yōu)護(hù)坡植物種植的搭配方式。

2.長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)概況

2.1自然條件

2.1.1長(zhǎng)江下游地區(qū)的概況

長(zhǎng)江中下游平原面積廣闊，大約有12.6萬(wàn)平方公里。下游的地勢(shì)比較低洼，地面的高程低于長(zhǎng)江干流洪水位，全流域高原、山地和丘陵約占85%，平原占11%，河流、湖泊等占4%。

2.1.2長(zhǎng)江下游地區(qū)的水文特征

長(zhǎng)江下游地區(qū)降雨較多，所以降水量豐富，根據(jù)多年的觀察結(jié)果來(lái)看，其平均年雨量約為1099毫米，正常情況下，長(zhǎng)江流域的雨帶從三、四月起，自東南向西北移動(dòng)，降雨量由東南向西北遞減。豐水期一般出現(xiàn)在7、8、9月份，水位最高時(shí)達(dá)到6～7m，平水期一般是4、5、10、11月份，水位可達(dá)到4～5m，枯水期出現(xiàn)在1、2、3、12月份，水位在4m以下。

2.1.3氣象條件

長(zhǎng)江下游地區(qū)四季分明，冬冷夏熱，年平均氣溫在16到18℃之間，夏季氣溫最高時(shí)可以達(dá)到40℃，冬季最低氣溫在零下4℃左右。由于其蒞臨長(zhǎng)江左右，因此長(zhǎng)江下游地區(qū)的降水量極其豐富，氣候濕潤(rùn)，年平均相對(duì)濕度為76%。所以在考慮植被護(hù)坡需要種植的植物種類時(shí)，要考慮其氣候條件。

除此以外，長(zhǎng)江下游地區(qū)屬于感潮地區(qū)，所以在種植植被時(shí)，感潮作用也是不容忽視的一項(xiàng)限制條件。

2.2 感潮地區(qū)概況

感潮河段就是流量及水位受潮汐影響的河段。感潮河段的水位相對(duì)比較復(fù)雜，因?yàn)樗粌H受到潮汐的影響，還受到長(zhǎng)江上游洪水的影響。下面我們對(duì)感潮河段的水位特征進(jìn)行具體的分析。

潮汐的形成主要是由太陽(yáng)和月球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)地球的吸引力和地球自轉(zhuǎn)的離心力形成的，所以隨著月球和太陽(yáng)相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的周期性，潮汐也有一定的周期性。

由此我們可以推斷，感潮地區(qū)受潮汐和上游洪水的影響，所以感潮地區(qū)的水流很不穩(wěn)定，并且水流流向也不是固定的，會(huì)有順逆變化。于此同時(shí)，感潮河段的水流的流速隨著潮汐的周期變化而頻繁變化，所以感潮地區(qū)的水土流行會(huì)較為嚴(yán)重，對(duì)護(hù)坡的堅(jiān)固和穩(wěn)定度要求要更高。

3、植被護(hù)坡

植被的冠層、干層、地表、枯枝落葉層及地下根系通過(guò)截留、蒸騰、滲透等截留降雨、降低坡體孔隙水壓力、削弱濺蝕、抑制坡面土壤侵蝕；另外植被在地下淺層的根系通過(guò)加筋作用，增加根際土層的機(jī)械強(qiáng)度；深層根系起到預(yù)應(yīng)力錨桿作用，增加土體的遷移阻力，提高土層對(duì)滑移的抵抗力。

3.1 降雨截留作用

植物莖葉茂盛，當(dāng)大面積降雨時(shí)，一部分雨水會(huì)被植物的莖葉阻擋住，阻止一部分雨水降落到坡面的土壤上，減少了土壤的排水量。同時(shí)，植物腐敗枯萎產(chǎn)生的落葉具有很強(qiáng)的吸水性，可以吸收部分雨水，從而達(dá)到截留降水的作用。

3.2 削減濺濁作用

雨水從高空落下，具有一定的重力勢(shì)能，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，當(dāng)雨水直接濺落在土地上，對(duì)土壤有一定的腐蝕作用。植物的莖葉可以對(duì)降落的雨水起到一定的緩沖作用。從而削減的雨水直接降落到地面對(duì)土壤的沖擊作用。

3.3 錨固作用、加筋作用

植物的深根系，可以穿過(guò)土壤較為松散的淺層坡體，錨固到深層較為穩(wěn)固的巖土層上，從而對(duì)土壤起到加固作用。植物的淺層根系在表層土壤中盤(pán)錯(cuò)交結(jié)，使土體的強(qiáng)度提高。

4、植被護(hù)坡的植物品種

4.1 喬木

喬木的樹(shù)形高大、主干明顯、壽命長(zhǎng)。分為落葉喬木和常綠喬木，以葉片形態(tài)分為有針葉樹(shù)和闊葉樹(shù)，由于喬木樹(shù)形高大、枝葉茂盛，如果植于坡面，特別是長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)受季風(fēng)和潮汐影響，風(fēng)速較高，風(fēng)力較大，遭遇大風(fēng)時(shí)會(huì)倒伏，使坡體失穩(wěn)，所以喬木一般不采用于坡面上。一般情況下可植于路邊或低矮平臺(tái)等穩(wěn)定的地方。

4.2 灌木

灌木是高3m以下，通常叢生無(wú)明顯主干的木本植物，但有時(shí)也有明顯主干。分枝多且分枝點(diǎn)低，或自基部分枝，枝條多。灌木分為落葉灌木和常綠灌木兩種。在長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)植被護(hù)坡時(shí)，可以與草本植物結(jié)合種植，增強(qiáng)固土能力及立體觀感。豐富護(hù)坡植被種類，既有防護(hù)作用又有生態(tài)景觀作用。

4.3 藤木

藤木是像紫藤、爬山虎之類的不能自立，需要盤(pán)旋吸附于其他高大植物或者建筑物上的植物?？紤]到長(zhǎng)江下游地區(qū)坡體不會(huì)大量種植高大的喬木并且坡體上不可能建有高大建筑物，所以不建議采用藤木作為護(hù)坡植物。

4.4 竹類

竹類屬于禾本科常綠木本或灌木，觀賞價(jià)值高，常與草本植物結(jié)合用于環(huán)境美化質(zhì)量要求高的邊坡工程中。長(zhǎng)江下游地區(qū)環(huán)境雖然較為濕潤(rùn)，降水較多，但是感潮地區(qū)的變化較為劇烈，環(huán)境質(zhì)量不高，所以一般情況下我們不種植此類植物。

4.5 花卉

花卉有很多種，有一年生、多年生及水生等?；ɑ芊N類繁多，美觀漂亮，但是對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求高，且種植成本高，不適合大量種植與護(hù)坡上。

4.6 草坪植物

一般情況下，草坪植物多是禾本科和莎草科為主的多年生草本植物，是植被護(hù)坡的主要材料，按氣候區(qū)劃分為冷季型和暖季型二種。草坪植物抗旱抗?jié)承詵|很強(qiáng)，生命力旺盛，對(duì)氣候要求不高，被廣泛用于各種惡劣環(huán)境改造上。

5、適合長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)植被的選定

考慮到長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)水位變化大，水流速度不穩(wěn)定且流向不穩(wěn)定，所以長(zhǎng)江下游護(hù)坡植物需要選定耐淹性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、生命力頑強(qiáng)的植物。

在一項(xiàng)對(duì)草本植被的耐淹性測(cè)試的試驗(yàn)中顯示出，植物耐淹性一次為百喜草＞禱草＞高羊茅＞三葉草、狗牙根＞黑麥草。其中，三葉草、狗牙根和黑麥草在半淹水的條件下生命力較強(qiáng)，在全淹水的條件下耐淹性則較差。

從試驗(yàn)中來(lái)看，貌似百喜草的耐淹性最強(qiáng)，更加適合長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)種植，但是事實(shí)上卻并不竟然。我們不光要考慮其耐淹性一條條件，還要考慮到其生長(zhǎng)期等條件。據(jù)了解，百喜草和狗牙根適宜發(fā)芽的溫度為20℃～35℃，適宜在五月下旬到六月播種。所以在百喜草還處于幼苗時(shí)期的時(shí)候，長(zhǎng)江就已經(jīng)進(jìn)入了洪水季節(jié)，所以百喜草并不適合長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)。

耨草是冷季型植物，是耐淹性僅次于百喜草的植物，應(yīng)當(dāng)作為首選的植物種類。三葉草是常綠型植物，在半淹水條件下耐淹水性較強(qiáng)，而且在春季開(kāi)花可以起到景觀的點(diǎn)綴作用，因此也適宜在生態(tài)堤上種植。黑麥草和高羊茅雖然耐淹性不好，生長(zhǎng)快、綠期長(zhǎng)，如果在退水后及時(shí)在生態(tài)堤上撒種，可以使生態(tài)堤很快轉(zhuǎn)綠，提高了護(hù)坡的景觀效應(yīng)。因此宜將黑麥草和高羊茅種植在生態(tài)堤的上部。

適合長(zhǎng)江下游高潮地區(qū)的草本植物選定好了，那么又該種植什么灌木植物呢？有研究表明，常用的集中護(hù)坡灌木植物中，根系總生物量大小依次為胡枝子＞紫穗槐＞荊條＞檸條，胡枝子和紫穗槐根系分布較深，大約最深到40～60 cm，而荊條和檸條在40～60 cm土層中根系生物量為0，說(shuō)明荊條和檸條的根系沒(méi)有達(dá)到這個(gè)深度。證明胡枝子和紫穗槐深層錨固作用要強(qiáng)于荊條和檸條。由于紫穗槐的抗逆性大，是護(hù)坡灌木的首選灌木。

6.結(jié)論

通過(guò)以上的討論，我們得出的最終的適合植被分層的初步結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)結(jié)果為：在長(zhǎng)江下游感潮地區(qū)河道護(hù)坡上大面積種植耨草，并同時(shí)配有少量三葉草作為景觀用途，在護(hù)坡上部種植黑麥草和高羊茅。在草叢間間或種植胡枝子和紫穗槐，用以起到錨固作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]周躍，Watts D．坡面生態(tài)工程及發(fā)展現(xiàn)狀[J]．生態(tài)學(xué)雜志，1999，18(5)：68-73．

[2]方華，林建平．植被護(hù)坡現(xiàn)狀與展望[J]．水土保持研究，2004，11(3)：283-285．

[3]羅楠．生態(tài)護(hù)坡在河道治污工程中的應(yīng)用[J]．中國(guó)水土保持，2006(6)：32-33．

[4]Lee I W Y．A review of vegetative slope stabilization[J]．J．Hong Kong Inst．ofEngineer,1985，13(7)：9-12．

[5]汪洋，周明耀，趙瑞龍，等．城鎮(zhèn)河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]．中國(guó)水土保持科學(xué)，2005，3(1)：88—92．