高山地貌區(qū)草皮剝離及臨時存放方式研究

李 春，操昌碧，謝光武，朱永剛，熊 波

(中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610072)

在高山地貌區(qū)開展風(fēng)電工程建設(shè)將高強度擾動地表，破壞原地表植被，形成大面積裸露土地，如不及時采取有效的水土流失防治措施，將產(chǎn)生較為嚴(yán)重的水土流失，甚至可能影響工程建設(shè)和安全運行。工程建成后雖有部分裸露地表被建(構(gòu))筑物、道路等占壓，不再發(fā)生土壤侵蝕，但仍有較大部分的地表因未規(guī)劃設(shè)計建(構(gòu))筑物、未進(jìn)行硬化而裸露，須采取有效的水土保持措施。水土保持措施的布設(shè)原則一般是生態(tài)優(yōu)先，即在滿足工程設(shè)計功能和安全穩(wěn)定的條件下優(yōu)先采用植物措施。為了迅速恢復(fù)原地貌植被，草皮回鋪是一種經(jīng)濟(jì)可行、見效快的植被恢復(fù)手段。但目前國內(nèi)直接利用項目區(qū)剝離的原始草皮進(jìn)行植被恢復(fù)的項目較少，主要在青藏高原部分生產(chǎn)建設(shè)項目中有所實施。很多學(xué)者對草皮剝離、草皮移植、草皮后期維護(hù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究[1-3]，但對草皮剝離臨時存放的研究還少見報道。筆者結(jié)合四川省某山地風(fēng)電場項目區(qū)地形地貌、施工時序等分區(qū)進(jìn)行草皮剝離及臨時存放方式研究，設(shè)計了平鋪、疊置和支架架空等3種臨時存放方式，并針對高山地貌區(qū)自然條件，重點對支架架空存放法進(jìn)行了研究，結(jié)果為：該方法草皮保存完整、對剝離的草皮損壞小、后期移植效果好、能迅速恢復(fù)原地貌植被，適用范圍較廣。

1 工程概況及草皮剝離的可行性

1.1 工程概況

四川省某山地風(fēng)電場工程安裝了33臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配置一臺箱式變電站，新建業(yè)主營地1處、道路52.50 km、35 kV集電線路45 km、220 kV變電站一座。工程總占地76.04 hm2，其中占用草地50.80 hm2，總工期為15個月。項目區(qū)分為風(fēng)機(jī)(含箱變)基礎(chǔ)工程區(qū)、集電線路區(qū)、業(yè)主營地區(qū)、220 kV變電站區(qū)、吊裝場地區(qū)、交通設(shè)施區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)等7個水土流失防治分區(qū)。

該風(fēng)電場風(fēng)機(jī)分布在高程2 700～3 100 m之間，地形坡度20°～30°，淺表多被草被覆蓋。項目區(qū)屬高山山地地貌，地震基本烈度為Ⅶ度；屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均降水量為1 099 mm，多年平均蒸發(fā)量為1 979 mm，多年平均風(fēng)速為1.90 m/s；土壤以黃棕壤、棕壤、暗棕壤為主；植被主要為草甸植被，植被覆蓋率約為90%。

1.2 草皮剝離的可行性

項目區(qū)草種類型主要有早熟禾、小蒿草和伴生的密叢生蒿草等。在高山地貌區(qū)，由于植物種子難以收集而無法采用人工播種本地草種的方式恢復(fù)植被，同時目前也還沒有人工撒播外地草種的經(jīng)驗可以借鑒(且撒播外地草種存在物種引進(jìn)的潛在危險)，因此難以采用直接撒播草籽的方式實施植被恢復(fù)和再造。項目區(qū)擾動范圍內(nèi)有大量的草甸植被，且生長良好，適宜進(jìn)行草皮剝離。施工結(jié)束后直接利用剝離的草皮進(jìn)行植被恢復(fù)，對改善生態(tài)環(huán)境、防治水土流失等更有效。

項目區(qū)淺表多被草被所覆蓋，總占地76.04 hm2，其中草地50.80 hm2。據(jù)現(xiàn)場勘察，草皮厚(連根系)約30 cm，下層腐殖土厚約10 cm(如圖1所示)，具備剝離條件。

圖1 項目區(qū)草皮

結(jié)合項目區(qū)草種特性及陳鵬等人在青藏鐵路唐古拉山越嶺地段植被恢復(fù)試驗研究的成果[4]，針對該項目草皮剝離的厚度為15 cm左右，腐殖土剝離10 cm左右。在工程基礎(chǔ)土石方開挖、填筑前，先將擾動范圍內(nèi)的草皮和腐殖土進(jìn)行人工剝離，為了便于運輸和存放，再將剝離的草皮切割成厚15 cm、長寬各30 cm的方塊，草繩捆綁后用平板車運往存放場臨時存放?？紤]草皮剝離時的損失率，本項目共計剝離草皮約20 hm2，腐殖土約2萬m3。

2 草皮臨時存放方式研究

2.1 平鋪存放

交通設(shè)施區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)、集電線路區(qū)場地相對寬裕，剝離的草皮可就近平鋪存放在不影響工程施工和交通運輸?shù)目臻e區(qū)域。存放時腐殖土堆放在下部，堆放厚度30～40 cm；草皮單層平鋪在上部，草皮之間留3～5 cm的間隔，間隔之間覆腐殖土，便于草皮生長和后期移植。草皮存放區(qū)以草甸土塊擋墻擋護(hù)，草甸土塊擋墻為梯形斷面，頂寬0.3 m、底寬0.6 m、高0.5 m。為了使擋墻更穩(wěn)固，需疊置擺放草甸土塊。為了減少坡面來水對地表造成沖刷，在上游側(cè)、草甸土塊擋墻周邊0.5～1 m范圍內(nèi)布置臨時排水溝。臨時排水溝采用梯形斷面，底寬0.2 m、深0.2 m、坡比為1 ∶0.5，開挖完成后需進(jìn)行過流面夯實。草皮平鋪存放示意見圖2。

圖2 草皮平鋪存放示意

2.2 疊置存放

業(yè)主營地區(qū)、220 kV變電站區(qū)占地范圍有限，且施工時間較短，施工擾動后除建筑物和道路永久占地區(qū)域外，其余裸露區(qū)域應(yīng)及時跟進(jìn)綠化措施。因此，剝離的草皮存放時間基本不會太長(一般不超過3個月)。而疊置存放對草皮雖然有一定的影響，但不會造成嚴(yán)重?fù)p壞，移植后若能加強管護(hù)，則回鋪后還是能在較短時間內(nèi)恢復(fù)植被的。疊置存放草皮時，下部堆放腐殖土，草皮一層一層疊置存放在表面(3～5層)，疊置存放時需留有一定的交叉空間，以便透氣和滲水，草皮及腐殖土堆高1.0～1.5 m。草皮存放區(qū)以草甸土塊擋墻進(jìn)行擋護(hù)，草甸土塊擋墻采用梯形斷面，頂寬0.6 m、底寬1.0 m、高1.0 m。為了使擋墻更穩(wěn)固，需疊置擺放草甸土塊。為了減少坡面來水對地表造成沖刷，在上游側(cè)、草甸土塊擋墻周圍0.5～1 m范圍內(nèi)布置臨時排水溝。臨時排水溝采用梯形斷面，底寬0.2 m、深0.2 m、坡比1 ∶0.5，開挖完成后需進(jìn)行過流面夯實。草皮疊置存放示意見圖3。

圖3 草皮疊置存放示意

2.3 支架架空存放

風(fēng)機(jī)(含箱變)基礎(chǔ)工程區(qū)、吊裝場地區(qū)施工期較長(約1年)，需將剝離的草皮集中存放。為了不影響工程施工，需在征地范圍外增設(shè)草皮暫存場。風(fēng)機(jī)(含箱變)基礎(chǔ)工程區(qū)、吊裝場地區(qū)周邊原生植被較好，采用平鋪、疊置存放都將占用較大面積的場地，可能對征地范圍外的現(xiàn)狀植被造成大面積破壞，得不償失，因此需要一種既能存放剝離草皮又不破壞周邊植被，且臨時征占地相對較少的方法。根據(jù)工程實際情況，設(shè)計了一種支架架空存放法，采用鋼管搭建三角支架，鋼絲和木板(或其他板材)形成3～4層架空層。支架架空層搭建好以后，先堆放厚約10 cm的腐殖土，然后將草皮分層存放在腐殖土表面，草皮之間留3～5 cm的間隔，間隔之間覆腐殖土，便于草皮生長和后期移植。結(jié)合工程區(qū)實際情況，為了讓每層的草皮都能采光，每層高度設(shè)計為80 cm；為了讓下層堆存的草皮能獲取降雨或人工澆水，每層隔板每隔20 cm留有直徑為2 cm的孔眼；為了防止堆存的腐殖土及草皮散落，隔板邊緣需設(shè)計高20 cm的擋坎，擋坎需留適當(dāng)?shù)呐潘?。支架架空存放示意見圖4。

圖4 草皮支架架空存放示意(單位：cm)

2.4 存放方式對比分析

草皮平鋪存放法對于保護(hù)原區(qū)域植被具有很好的指導(dǎo)意義，同時植被恢復(fù)成本相對較低、施工工藝簡單、后期養(yǎng)護(hù)方便，但占地范圍大，主要適合場地平緩且暫存場地富足的項目。草皮疊置存放法成本也較低，施工工藝簡單、后期養(yǎng)護(hù)方便，但最大的缺點是疊置堆放過程中會對草皮造成一定程度的損壞，時間越長損壞越大，對后期草皮移植有一定的影響，堆置時間一般不宜太長，主要適合施工時間相對較短的項目，否則會造成剝離草皮大量死亡。支架架空存放法與平鋪存放法、疊置存放法相比，施工工藝相對復(fù)雜，養(yǎng)護(hù)成本較高，但是適用范圍較大，草皮保存也比較完整，對剝離的草皮損壞小，后期移植效果好，能迅速恢復(fù)原地貌植被，防治水土流失。支架架空存放法適用范圍非常廣，尤其是適合項目區(qū)自身征地范圍不足且周邊原生植被良好的項目(該方法在滿足剝離草皮存放的同時，對周邊原生植被和剝離草皮均沒有影響)。3種存放方式對比分析見表1。

表1 三種存放方式對比分析

根據(jù)以上對比分析，3種存放方式各有優(yōu)缺點，具體選用哪種或哪幾種存放方式，需根據(jù)項目區(qū)自然條件等確定。

2.5 草皮臨時存放養(yǎng)護(hù)

草皮存放期間需安排專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、管理，采取適當(dāng)措施防止人員踩踏、車輛碾壓、牛羊啃食等。無論哪種堆存方式均需根據(jù)項目區(qū)氣候、土壤含水量等進(jìn)行適時灑水養(yǎng)護(hù)，尤其是堆存在最下層的草皮更需灑水養(yǎng)護(hù)，同時還應(yīng)根據(jù)草皮的長勢適當(dāng)施肥。另外，夏季光照強，需用加厚遮陽網(wǎng)遮蓋存放的草皮，防止被曬死；冬季氣候寒冷，需用透明塑料布遮蓋，預(yù)防霜凍。

3 結(jié) 語

筆者根據(jù)四川省某高山山地風(fēng)電場工程的實際情況，結(jié)合工程分區(qū)、地形地貌、植被等探討了3種存放剝離草皮的方法。第一種是平鋪存放法。該方法養(yǎng)護(hù)方便、成本低，但占地范圍、擾動地表面積較大，適合施工強度不大、施工區(qū)場地寬裕、征地范圍內(nèi)有較多空地的項目。第二種是疊置存放法。該方法養(yǎng)護(hù)較方便、占地面積也少，但疊置存放的草皮可能會受到一定損壞，存放時間越長損壞越大，對后期移植效果可能有一定影響，適合施工區(qū)場地不寬裕、堆存時間不超過3個月的項目。第三種是支架架空存放法。該方法雖然養(yǎng)護(hù)成本較高，但是適用范圍廣、草皮保存完好、對草皮造成的損壞有限、后期移植效果好、能迅速恢復(fù)原地貌植被，適合自身場地不寬裕、需堆存草皮較多且堆存時間較長的項目。實際應(yīng)用中需根據(jù)工程征占地情況、區(qū)域自然條件等選用適合的存放方式，以達(dá)到迅速恢復(fù)地表植被、經(jīng)濟(jì)合理之目的。

[參考文獻(xiàn)]

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[2] 楊銳鋒，張建強.鐵路工程臨時用地土地復(fù)墾研究[J].鐵道工程學(xué)報，2009，4(4)：57-61.

[3] 張育紅.青藏鐵路施工中的植被移植回鋪[J].科技咨詢導(dǎo)報，2007(2)：70-72.

[4] 陳鵬，季維生.青藏鐵路唐古拉山越嶺地段植被恢復(fù)試驗研究[J].鐵道工程學(xué)報，2008(1)：48-52.