涇川縣王母宮山天梯凹槽生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)試驗(yàn)

呂惠玲

(涇川縣水土保持局，甘肅 涇川 744300)

涇川縣王母宮山天梯凹槽生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)試驗(yàn)

呂惠玲

(涇川縣水土保持局，甘肅 涇川 744300)

生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)；人工大坡度山體；涇川縣

涇川縣王母宮山人工天梯工程破壞了原有的土體結(jié)構(gòu)、自然植被和自然景觀，造成了人為的水土流失，迫切需要治理。通過在天梯凹槽實(shí)施工程措施與植物措施相結(jié)合的生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)，形成了供植物生長發(fā)育的基質(zhì)層，達(dá)到了恢復(fù)植被、綠化美化自然景觀的目的，可以在同類型區(qū)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目大坡度山體植被恢復(fù)中推廣應(yīng)用。

1 王母宮山天梯工程基本情況

甘肅省涇川縣王母宮山距縣城0.5 km，處于黃土梁峁低山丘陵與河谷平原的交界處，是國家4A級(jí)旅游景區(qū)。1991年3月，為了開發(fā)王母宮景區(qū)，在王母宮山修建了人工天梯工程。

人工天梯工程位于王母宮山的斜坡地帶，相對(duì)高差約90 m，地形坡度60°左右。斜坡下段出露地層為白堊系涇川組，其巖性為砂巖、砂質(zhì)泥巖及頁巖，巖層基本水平，斜坡上段披覆殘坡積碎石土及黃土，厚度在0.5～3.0 m。天梯工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在斜坡平臺(tái)處設(shè)置抗滑樁。天梯共有428個(gè)臺(tái)階，斜坡總長150 m，陡坡段臺(tái)階高度20～29 cm，緩坡段臺(tái)階高度12～18 cm，臺(tái)階寬度在30 cm左右。

2 天梯工程建設(shè)產(chǎn)生的水土流失

天梯工程將王母宮山從山頂至山腳縱向分割成兩部分，形成了一條比原地面線低0.5～1.0 m的凹槽，破壞了原有的土體結(jié)構(gòu)、自然植被和自然景觀，遠(yuǎn)觀王母宮山猶如斧劈一般。隨著雨水不斷侵蝕天梯凹槽兩側(cè)坡體，增加其負(fù)荷，坡體受力不斷增大，其內(nèi)外營力平衡被打破，巖土出現(xiàn)松動(dòng)并向凹槽滑動(dòng)，又被雨水沖刷到王母宮山腳，造成了人為的水土流失。土壤裸露影響了王母宮景區(qū)的美觀，泥沙下泄給旅游交通安全造成很大的隱患。這就迫切需要對(duì)其進(jìn)行治理，以恢復(fù)植被，減少水土流失，改善自然景觀。

3 天梯凹槽生態(tài)植被恢復(fù)技術(shù)

王母宮山天梯凹槽生態(tài)植被恢復(fù)采取工程措施與植物措施相結(jié)合的方法。工程措施就是在天梯凹槽上、中、下部設(shè)置3座擋土墻，在每座擋土墻前設(shè)置1處平臺(tái)，平臺(tái)長度為3 m，從下至上，一、二、三級(jí)平臺(tái)寬度分別為0.97、1.80、1.80 m，并在天梯凹槽坡面填土后布設(shè)矩形格構(gòu)(木質(zhì)網(wǎng)格)及錨桿固著生態(tài)植被。植物措施是利用客土噴播技術(shù)恢復(fù)植被，用處理后的污泥、樹皮、草纖維、植物種子和優(yōu)質(zhì)土混合，添加土壤穩(wěn)定劑制成客土，為植物根系提供生長基礎(chǔ)。經(jīng)過處理的污泥無害無臭，有機(jī)質(zhì)含量高，營養(yǎng)豐富，不但適宜噴播，而且適宜制成營養(yǎng)砌塊，較適合用于巖石邊坡生態(tài)綠化。在噴播時(shí)加入紫花苜蓿、沙棘、檸條、紫穗槐、爬山虎、刺槐等種子，可在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到理想的綠化效果。

3.1 工程措施

3.1.1 擋土墻工程

在凹槽坡腳處和上部及中部共布設(shè)鋼筋混凝土擋土墻3道，擋土墻長度約4 m，嵌入未風(fēng)化基巖3 m左右，其主要作用是攔擋后續(xù)植樹種草回填的土體，同時(shí)阻擋回填土體的下滑及支撐上部格構(gòu)錨。

3.1.2 格構(gòu)錨桿工程

沿天梯凹槽斜向設(shè)置矩形格構(gòu)，其穩(wěn)定性系數(shù)0.85，操作難度系數(shù)0.6，適合凹槽坡度60°以上的治理要求。利用涇川本地生長的直徑8～12 cm的杏樹圓木或國槐圓木、酸棗枝條代替現(xiàn)澆鋼筋混凝土做成格構(gòu)，穩(wěn)定性較好，生態(tài)環(huán)保，在凹槽植被恢復(fù)后，原木腐化與土壤融合為一體，整體性、穩(wěn)固性好，為植物生長提供了充足的根系空間和養(yǎng)分。在格構(gòu)的橫梁和縱梁交接處，設(shè)置直徑15 cm楸樹圓木作為錨桿插入基巖(巖土)2～3 m，對(duì)格構(gòu)起到垂向穩(wěn)定作用。

3.1.3 填土工程

在格構(gòu)內(nèi)回填添加了土壤穩(wěn)定劑的污泥、樹皮、草纖維制成的客土，并進(jìn)行夯實(shí)處理，待播種子。

3.1.4 排水工程

在擋土墻工程上每隔2 m設(shè)置1～2道排水孔，排水孔口徑50～80 mm,其作用是疏排山體內(nèi)的水流。在鐵鐘懸亭地面外緣修建排水渠，疏排山上部鐘樓處積存的地表水，防止降雨徑流沖刷坡體。

3.2 植物措施

3.2.1 作業(yè)面清理

在矩形凹槽內(nèi)回填客土，整平作業(yè)面，以利于噴播施工，同時(shí)增強(qiáng)作業(yè)面綠化效果。保證施工前作業(yè)面的凹凸度平均為±10 cm，最大不超過±15 cm；對(duì)低洼處適當(dāng)覆土夯實(shí)回填或以植生袋裝土回填，以填至反坡段消失為準(zhǔn)，有條件的可在作業(yè)面上每隔一定高度開一橫向槽，以增加作業(yè)面的粗糙度，加大客土對(duì)作業(yè)面的附著力。

3.2.2 噴播工程

噴播前澆水濕潤坡面，將泥炭、腐殖土、草纖維、緩釋營養(yǎng)肥料等混合材料經(jīng)過專用機(jī)械攪拌后噴播，噴播厚度為2～8 cm。由于基質(zhì)水分喪失會(huì)造成種子生長基質(zhì)厚度不夠，因此要求噴射厚度為設(shè)計(jì)厚度的125%。以上混合材料組成的客土有機(jī)成分含量大于80%，N、P、K含量不小于5%，pH值4.5～6.0，一般可提供適合植物生長的養(yǎng)分2～3年?？屯敛捎脭D壓和空壓方式輸送到施工面，并均勻地噴至邊坡表層[1]。噴播自上而下分兩次實(shí)施，第一次噴播3 cm厚，待客土穩(wěn)定后(10～20 min)再噴播第二次至設(shè)計(jì)厚度，噴播時(shí)在巖性破碎、巖質(zhì)堅(jiān)硬坡段噴層厚度可適當(dāng)增加。

3.2.3 噴播植物種子選擇

種子噴播選擇在5月中旬實(shí)施，種子量控制在20 g/m2左右，其中三葉草3 g/m2、胡枝子2 g/m2、紫穗槐3 g/m2、刺槐1 g/m2、側(cè)柏1 g/m2、沙棘2 g/m2、爬山虎2 g/m2、檸條1 g/m2、紫花苜蓿3 g/m2。考慮前期不同植物的固土護(hù)坡能力和后期植物的演替過程，適當(dāng)加入草本植物三葉草、紫花苜蓿等。噴播前對(duì)種子進(jìn)行催芽處理，按照不同植物種子的播深要求進(jìn)行分層噴播，先噴播樹種后噴播草種。同時(shí)采用冷、暖兩季種子混合，并做到比例適宜、品種多樣化，施工時(shí)根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整，以確保種子發(fā)芽、生長和植被恢復(fù)。

3.2.4 養(yǎng)護(hù)管理

采用稻草簾覆蓋，可保證植物種子生根前免受雨水沖刷，防止種子噴播早期被風(fēng)吹跑，預(yù)防成型后的作業(yè)面被雨沖刷破壞，保溫保濕，促進(jìn)植物的生長。播種后至幼苗期堅(jiān)持每天早晨澆一次水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，澆水時(shí)將水滴霧化，隨后隨植物的生長可逐漸減少澆水次數(shù)，并根據(jù)降水情況適時(shí)調(diào)整。噴播完成后一個(gè)月，應(yīng)全面檢查植株生長情況，對(duì)生長明顯不均勻、缺苗的位置予以補(bǔ)播。

4 生態(tài)植被恢復(fù)效果

經(jīng)過治理，天梯凹槽內(nèi)回填的客土熟化后和周邊土壤結(jié)合穩(wěn)定，凹槽坡面基本與邊緣兩側(cè)坡面持平，地表徑流正常下滲，排水順暢，沒有形成新的徑流槽，沒有對(duì)擋土墻形成沖擊。噴播時(shí)選用爬山虎、紫花苜蓿、紫穗槐、沙棘、檸條、丁香、側(cè)柏、油松、刺槐等鄉(xiāng)土樹草種進(jìn)行混播，在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到了理想的綠化效果，整個(gè)凹槽內(nèi)植物種群數(shù)量增加。經(jīng)過兩年的養(yǎng)護(hù)管理補(bǔ)植補(bǔ)種，喬木類樹種成活率達(dá)92%，郁閉度達(dá)到82.6%，小灌木和草類覆蓋度在0.4～0.5之間，天梯凹槽原有的下陷槽面植被和周圍植被基本保持在同一平面，遠(yuǎn)觀山體渾然一體，彌補(bǔ)了天梯工程修建的負(fù)面影響，達(dá)到了天梯凹槽的“縫合”和綠化治理效果，生態(tài)旅游人數(shù)明顯上升，年接待量提高了20%。天梯恢復(fù)治理面積6.47 hm2，周圍崖坎恢復(fù)治理面積22.67 hm2。

5 小 結(jié)

(1)天梯工程建設(shè)破壞了王母宮山自然景觀，通過在坡面上設(shè)置擋土墻，布設(shè)矩形格構(gòu)及錨桿固著生態(tài)植被[2]，利用客土噴播技術(shù)恢復(fù)生態(tài)植被，使植物覆蓋的邊坡穩(wěn)定性更強(qiáng)，形成的人工景觀與周圍環(huán)境自然協(xié)調(diào)。

(2)天梯凹槽生態(tài)恢復(fù)治理工程的實(shí)施，基本恢復(fù)了地表植被，增加了植物種類，形成喬、灌、草，常綠與落葉樹草種的合理搭配，豐富了景區(qū)綠化內(nèi)涵，為同類型地區(qū)高速公路、鐵路等開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目高陡邊坡地貌重塑、生態(tài)植被恢復(fù)提供了借鑒。

[1] 李超.干旱半干旱地區(qū)抗旱造林技術(shù)探討[J].中國水土保持,2010(11):26-29.

[2] 鄧學(xué)燈,胡建偉,劉磊.格構(gòu)錨技術(shù)在某景區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用[J].山西建筑,2014,40(5):45-46.

(責(zé)任編輯 徐素霞)

S157.2

B

1000-0941(2017)02-0028-02

呂惠玲(1970—)，女，甘肅涇川縣人，水利工程師、水利造價(jià)工程師、水土保持監(jiān)理工程師，主要從事水保工程建設(shè)與管理工作。

2016-03-29