錦凌水庫(kù)巖石陡邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)

李強(qiáng)

（遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110003）

0 引言

在水利、交通、礦山等工程施工中，經(jīng)常伴有大量的土石方開(kāi)挖，破壞了原有植被，造成裸露的巖石邊坡。這種邊坡往往陡峭，植物難以生長(zhǎng)，僅靠自然力量很難恢復(fù)原有生態(tài)平衡。巖石邊坡長(zhǎng)期裸露會(huì)風(fēng)化失穩(wěn)，造成水土流失、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害。

1 工程概況

錦凌水庫(kù)位于錦州市境內(nèi)的小凌河干流上，壩址位于錦州市近郊區(qū)的后山河營(yíng)子村，距錦州市9.5 km，水庫(kù)總庫(kù)容8.08×108m3。水庫(kù)以承擔(dān)錦州市的防洪和供水為主，兼顧改善地下水環(huán)境。該水庫(kù)工程等別為Ⅱ等，工程規(guī)模為大（2）型，永久性主要建筑物包括混凝土壩段及兩側(cè)土石壩、電站廠房、上壩路及碼頭等。壩長(zhǎng)1 148 m，最大壩高48.8 m。

錦凌水庫(kù)壩基開(kāi)挖，造成庫(kù)區(qū)小凌河左岸山體巖石陡坡，坡長(zhǎng)約300 m，其中100 m為70°～45°的陡坡，坡高約為20 m，巖石裸露。為避免水土流失，保證邊坡穩(wěn)定，采用生態(tài)袋邊坡進(jìn)行綠化、生態(tài)修復(fù)，以減輕生態(tài)惡化，美化環(huán)境。

2 生態(tài)袋邊坡防護(hù)性能

生態(tài)袋材質(zhì)為聚丙烯纖維，無(wú)毒、無(wú)味、力學(xué)性能好、裂口不延伸、不吸水變形，具有透水不透土的特性，對(duì)植物非常友善。植物根系既可以從土袋內(nèi)土壤中生根發(fā)芽，又可從袋子穿透扎根。生態(tài)袋具有以下特點(diǎn):

1）集重量輕、厚度薄、強(qiáng)度高、質(zhì)地柔軟為一體，采用生態(tài)袋建造的墻體能適應(yīng)較大變形。

2）等效孔徑大、滲濾性好、不透土。

3）抗?jié)癯薄⒖垢邷睾蜆O端低溫、抗紫外線能力強(qiáng)，耐腐蝕性、抵抗微生物及嚙齒動(dòng)物侵蝕性好。

該種土工合成材料最早出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代末，于20世紀(jì)70年代在全世界范圍內(nèi)大幅度推廣利用至今，積累了長(zhǎng)期應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。生態(tài)袋所使用之材料，工程壽命可達(dá)到120年之久。

3 生態(tài)袋施工工藝

錦凌水庫(kù)高陡邊坡裸露巖石，生態(tài)恢復(fù)采用生態(tài)袋護(hù)坡防護(hù)方式。首先清理開(kāi)挖的巖石邊坡，清除明顯凹陷和凸起部位，將松動(dòng)巖石鑿除，使高陡邊坡盡量平順。夯實(shí)底層基礎(chǔ)，同時(shí)生態(tài)袋內(nèi)裝種植土并扎封口袋。根據(jù)不同坡度采取相應(yīng)的碼放方式。然后在陡邊坡下部裝滿種植土的生態(tài)袋，底部2 m高平行堆放2排生態(tài)袋，以上至陡坡頂部用吊車堆放一排，個(gè)別凹陷處再用生態(tài)袋填滿。生態(tài)袋之間盡量堆放平整并與山體結(jié)合緊密，生態(tài)袋上下層之間灑少量水泥以便使上下層粘結(jié)牢固。在陡坡頂部設(shè)一道截洪溝，防止雨季侵入垮塌山間巖石。個(gè)別山腰巖石裂隙較大處接排水管以避免雨季山體水流過(guò)大對(duì)邊坡防護(hù)造成破壞。生態(tài)袋外側(cè)每隔5 m設(shè)置格柵進(jìn)行防護(hù)，防止生態(tài)袋高陡邊坡倒塌。

生態(tài)袋堆放完畢后，在袋體外側(cè)上部開(kāi)鑿種植穴，種植紫穗槐幼苗以達(dá)到邊坡生態(tài)修復(fù)目的。紫穗槐屬于耐寒、耐旱、耐濕、耐鹽堿、抗風(fēng)沙、抗逆性極強(qiáng)的落葉灌木，非常適宜于寒冷干旱的錦州地區(qū)，對(duì)土壤要求亦不高，極易成活，生長(zhǎng)速度快。栽植后頭年即生分枝，枝長(zhǎng)可達(dá)1.5 m左右，3～4年即可成熟。

4 后期養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)工作是確保植物成活的關(guān)鍵，為確保苗木生長(zhǎng)良好，必須使紫穗槐養(yǎng)護(hù)管理水平達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。

1）技術(shù)措施。建立完善的灌溉系統(tǒng)。在山坡頂部上游設(shè)置水泵抽取水庫(kù)內(nèi)小凌河河水灌溉苗木。由于種植地為邊坡，保水能力較差，蒸騰量大，所以澆水應(yīng)該采用間歇噴霧或間歇噴灌的方法。這種做法不僅能補(bǔ)充水分，而且能明顯地改善局部小氣候，有利于蒸騰作用、氣體交換和光合作用等，有助于協(xié)調(diào)土壤水、氣、肥、熱，有利于根系及地下部營(yíng)養(yǎng)器官的擴(kuò)展，同時(shí)可以帶動(dòng)整個(gè)植株物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)貯存，調(diào)整呼吸，促進(jìn)紫穗槐插穗的繁茂。對(duì)于生長(zhǎng)季節(jié)澆水時(shí)間，由于錦州地處遼西干旱地區(qū)，根據(jù)不同時(shí)期的降水量及時(shí)澆水灌溉是極為重要的。春季氣候干燥，雨水極為稀少，加之氣溫回升導(dǎo)致水分蒸發(fā)量變大，植物需水量較大，這是一年中最關(guān)鍵的養(yǎng)護(hù)時(shí)期。邊坡綠化保水性比較差，可以根據(jù)每天邊坡地腳水分流失量合理補(bǔ)充澆水3～4次；夏季光照強(qiáng)氣溫高需水量大，需加大澆水力度。這段時(shí)期天氣炎熱，光照時(shí)間長(zhǎng)，蒸發(fā)量也大，為滿足紫穗槐在主要生長(zhǎng)期的需水量，可以加大澆水力度，同時(shí)應(yīng)注意避開(kāi)光照最強(qiáng)時(shí)段；秋季降水量少，為防止紫穗槐的徒長(zhǎng)，到第二年發(fā)生抽條現(xiàn)象，宜少施氮肥，減少澆水。每次澆水量應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、生長(zhǎng)期、草種等因素確定。

2）防治病蟲(chóng)害管理。設(shè)專人負(fù)責(zé)病蟲(chóng)害防治工作，加強(qiáng)蟲(chóng)情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。認(rèn)真進(jìn)行土壤和種苗消毒，避免進(jìn)場(chǎng)種植帶有病蟲(chóng)害的苗木。栽植的紫穗槐苗木應(yīng)基本無(wú)病蟲(chóng)害癥狀，病蟲(chóng)危害程度控制在5%以下，無(wú)藥害。新補(bǔ)植苗木成活率達(dá)98%以上，保存率達(dá)95%以上。無(wú)雜草、污雜物及積水現(xiàn)象。

5 生態(tài)袋邊坡防護(hù)特點(diǎn)分析

1）工程防護(hù)措施。歷年來(lái)采用工程措施護(hù)坡，短期內(nèi)會(huì)達(dá)到邊坡穩(wěn)定的顯著效果，但破壞了生機(jī)勃勃的自然生態(tài)環(huán)境。工程施工完成后，原有生機(jī)勃勃的青山綠水被呆板堅(jiān)硬、死氣沉沉的鋼筋水泥取而代之，毫無(wú)生氣，且隨著時(shí)間的推移，鋼筋銹蝕，混凝土面、漿砌片石面風(fēng)化、老化、變形、脫落，后期維修整治費(fèi)用極高且污染環(huán)境。這些防護(hù)結(jié)構(gòu)矗立于道路或岸坡兩側(cè)，雖然堅(jiān)固，但由于缺乏植物生存環(huán)境，植被難以恢復(fù)，改善生態(tài)環(huán)境的效果極差。因此，工程防護(hù)措施可能是確保邊坡整體穩(wěn)定的最優(yōu)選擇，而非坡面防護(hù)的最優(yōu)選擇。

2）植被防護(hù)措施。采用植被防護(hù)措施，初期看似效果不明顯。但隨著植物的生長(zhǎng)與繁茂，強(qiáng)度逐漸增加，對(duì)減輕坡面不穩(wěn)定性和侵蝕方面的作用卻越來(lái)越大。植被護(hù)坡還有一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)，就是能夠?qū)⒐こ探ㄔO(shè)所破環(huán)的生態(tài)環(huán)境加以恢復(fù)，保持生態(tài)的完整和平衡。因此，對(duì)于那些不存在整體穩(wěn)定問(wèn)題的邊坡，采用植被防護(hù)措施是最優(yōu)的選擇。

植被護(hù)坡也有其局限性，如植物生長(zhǎng)的基質(zhì)厚度至少應(yīng)為15 cm，這在高陡邊坡施工中難以實(shí)現(xiàn)；又如植物的深根錨固仍無(wú)法控制邊坡更深的滑動(dòng)；另外，對(duì)于高陡邊坡，若不采取工程措施，植物生長(zhǎng)基質(zhì)也難以附于坡面，植物也無(wú)法生長(zhǎng)。

3）生態(tài)袋防護(hù)措施。生態(tài)袋防護(hù)措施采用植被防護(hù)措施與工程防護(hù)措施相結(jié)合，發(fā)揮二者各自的優(yōu)點(diǎn)，可有效解決邊坡工程防護(hù)出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境破壞的矛盾，既可保證邊坡的整體穩(wěn)定，又實(shí)現(xiàn)坡面植被的快速恢復(fù)，達(dá)到人類活動(dòng)與自然環(huán)境的和諧共處。因此，對(duì)于那些既存在整體穩(wěn)定又存在坡面穩(wěn)定的邊坡，采用植被與工程相結(jié)合的生態(tài)袋防護(hù)措施是最優(yōu)的選擇。

6 結(jié)論

通過(guò)兩年的生態(tài)袋防護(hù)措施，錦凌水庫(kù)小凌河左岸陡坡生態(tài)修復(fù)工程，取得了良好的效果。紫穗槐生長(zhǎng)平均達(dá)到約1 m高且長(zhǎng)勢(shì)良好，枝繁葉茂，完全覆蓋裸露巖石。對(duì)土壤流失、局部泥（土）石流、邊坡塌方等起到很強(qiáng)的防護(hù)和穩(wěn)定作用，成為永久性高穩(wěn)定自然邊坡。錦凌水庫(kù)邊坡防護(hù)工程的成功經(jīng)驗(yàn)，為邊坡防護(hù)生態(tài)修復(fù)提供了良好的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

［1］GB 50433-2008，開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2008.

［2］陳龍雨，裴宗平.基于石質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)的植物調(diào)查［D］.江蘇：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院，2011.