香根草在南沙濱海公園海岸線上護(hù)坡的應(yīng)用

譚文彪，馮子元，阮淑儀，劉 輝，陳德華

（1.廣東金穎園林有限公司，廣東 廣州 510640；2.廣州市香根生態(tài)科技有限公司，廣東 廣州 510665）

1 概述

濱海公園位于廣州市南沙區(qū)大角山腳東側(cè)，面向的伶仃洋，公園占地面積約75hm2，其中陸地面積約56hm2，公園有著綿長(zhǎng)的岸線，是廣州市最大觀海主題公園。

2 濱海公園水文及地質(zhì)情況

濱海公園屬亞熱帶季風(fēng)海洋氣候區(qū)，洪潮水位變動(dòng)在-1.34～1.94m（珠基高程，下同）。每逢農(nóng)歷初一和十五的漲、落潮時(shí)，淹沒(méi)時(shí)間4～8h。海岸線是臺(tái)風(fēng)影響范圍，臺(tái)風(fēng)主要發(fā)生在7—9 月，年均受影響的次數(shù)約3 次，最多為5 次/年。臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)力在九級(jí)以上，并會(huì)帶來(lái)大暴雨，破壞力極強(qiáng)。

根據(jù)場(chǎng)地鉆孔資料，土層主要為珠江三角洲海、陸交互相沉積層，主要土層為人工堆積成因的填土，沖洪積成因的淤泥質(zhì)土、砂土、黏性土及殘積成因的砂質(zhì)粘性土等；下伏基巖為燕山期花崗巖。

3 濱海公園海岸線的地理位置及現(xiàn)狀

海濱公園的海岸線全長(zhǎng)約1434m。設(shè)計(jì)邊坡為1∶5。由南向東呈現(xiàn)“L”形，在樁號(hào)K0+000—K1+434 段，邊坡面積共約10000m2。

海濱公園在建設(shè)過(guò)程中，由于海岸線的邊坡受到施工及海水沖刷的破壞，需對(duì)其進(jìn)行護(hù)坡處理及穩(wěn)定加固，防止海水沖刷，影響邊坡穩(wěn)定，且要求邊坡具有一定景觀效果。

4 濱海公園海岸線的設(shè)計(jì)方案

海濱公園的海岸線受海水咸潮沖刷的影響，要求護(hù)坡植物的能耐水淹，特別是耐海水沖刷和侵蝕的相關(guān)植物進(jìn)行護(hù)岸與生態(tài)保護(hù)。為此，我們根據(jù)科學(xué)選擇，設(shè)計(jì)和采用了“香根草技術(shù)”，作為植物護(hù)岸的一種技術(shù)方案。

5 香根草的相關(guān)特征與功能

5.1 根系的抗拉強(qiáng)度

根據(jù)權(quán)威專家的測(cè)定，香根草根系的抗拉強(qiáng)度，平均值為75MPa～85MPa，相當(dāng)于熱扎低碳鋼極限強(qiáng)度的1/6[1]。

5.2 根系的抗剪強(qiáng)度

據(jù)直剪試驗(yàn)結(jié)果，推算出的平均抗剪強(qiáng)度為25MPa（1MPa=10.2kg/cm2），相當(dāng)于它的平均拉斷強(qiáng)度的1/3[2]。

5.3 香根草的主要功能特點(diǎn)

（1）生長(zhǎng)速度比較快，攔截能力比較強(qiáng)。香根草能減少裸露表土的地表徑流，減少量可達(dá)73%，且能攔截98%的泥沙流失[2]。

（2）根系發(fā)達(dá)高強(qiáng)，穿透能力強(qiáng)。由于香根草的根系發(fā)達(dá)，抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度大。

（3）化學(xué)成分比較特殊，抗咸性能強(qiáng)。香根草可以應(yīng)用在海岸線上以防海水浸泡和沖刷[3]。

（4）無(wú)性繁殖特點(diǎn)，隨風(fēng)漂移而形成雜草。香根草只會(huì)抽穗、不會(huì)結(jié)果結(jié)籽，不會(huì)產(chǎn)生種子，隨風(fēng)漂移，只能原地種植，原地生長(zhǎng)[2]。

6 “香根草技術(shù)”的應(yīng)用原理與設(shè)計(jì)方案

6.1 香根草固岸護(hù)堤的原理

結(jié)合香根草發(fā)達(dá)的根系發(fā)達(dá)特性，在施工邊坡面上，短時(shí)間內(nèi)使地下2～3m 的土層，形成40～60cm 寬幅的抗剪生物墻（樁、釘）體，達(dá)到保護(hù)受洪潮水沖刷的邊坡穩(wěn)定；把地表部分則攔截的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，更加有利香根草的生長(zhǎng)，從根本上解決受海水沖刷造成的塌方和水土流失的穩(wěn)定性和生態(tài)性的問(wèn)題[4]。

6.2 香根草的應(yīng)用設(shè)計(jì)方案

香根草在本次工程中的應(yīng)用設(shè)計(jì)采用了以下兩種措施。

（1）在樁號(hào)K0+000—K0+0887 混凝土六角螺母塊段，在框內(nèi)回填普通土后直接種植香根草，種植的密度如下：叢距為10cm，3～5 株/叢，3 叢/框。

（2）在樁號(hào)K0+887—K1+434 生態(tài)袋段，袋內(nèi)裝填砂土，在每個(gè)袋上開約5cm 的口子，口子上種植香根草，采用裸根種植，每個(gè)袋子種植4 叢，每叢3～5 株，平均行距約80～100cm，叢距為10cm，在靠近海水面2～3m的部位種植完后再將口子重新縫合。

7 工程施工

7.1 施工時(shí)間與專業(yè)養(yǎng)護(hù)時(shí)間

（1）施工時(shí)間為2005 年12 月28 日—2006 年1 月15 日。

（2）專業(yè)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為2006 年1 月16 日—2006 年4 月30 日。

7.2 土壤改良

香根草種植前對(duì)原來(lái)水利工程回填不合格的土壤進(jìn)行改良，使原有土壤滿足香根草生長(zhǎng)，提高成活率，加快生長(zhǎng)速度，更快的做好護(hù)岸要求。

7.3 種植香根草

香根草分兩批到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，第一批于2005 年12 月29 日到達(dá)，后立即按設(shè)計(jì)在六角螺母塊框內(nèi)種植，于2006 年1 月5 日種完。第二批于2006 年1 月7 日運(yùn)抵工地，于1 月8—15 日在生態(tài)袋上種植，并形成等高距離的規(guī)整香根草籬。六角螺母塊框內(nèi)種植香根草如圖1所示，生態(tài)袋上種植香根草如圖2 所示。

圖1 六角螺母塊框內(nèi)種植香根草

圖2 生態(tài)袋上種植香根草

7.4 澆注定根水

為保證香根草成活，在種植完成后的6h 內(nèi)，及時(shí)澆注定根水，保證是澆透、澆勻、供足和降溫。

8 專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理

（1）澆水。為保證成活和發(fā)苗率，前期3 個(gè)月，每天上、下午各澆灌水一次。

（2）追肥。由于是冬季施工，因此在種植40d 后，看到發(fā)苗了，才進(jìn)行第一次施肥，到70d 左右，進(jìn)行了第二次追肥，加快生長(zhǎng)。

（3）后期管養(yǎng)。種植后30d，仔細(xì)觀察香根草的生長(zhǎng)成活率和發(fā)苗情況，對(duì)沒(méi)有成活香根草苗及時(shí)更換補(bǔ)種。

9 養(yǎng)護(hù)管理期內(nèi)收集與觀測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)

9.1 觀測(cè)數(shù)據(jù)與內(nèi)容

專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理期內(nèi)主要觀測(cè)的數(shù)據(jù)與內(nèi)容包括氣溫的變化、海潮的沖刷、咸水對(duì)香根草生長(zhǎng)發(fā)育的影響、在生態(tài)袋中香根草生長(zhǎng)的可行性以及香根草的景觀作用。

9.2 氣候變化統(tǒng)計(jì)

自種植香根草的當(dāng)天起開始對(duì)氣溫進(jìn)行最低、最高及平均數(shù)的統(tǒng)計(jì)，至4 月20 日專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理結(jié)束，統(tǒng)計(jì)出階段性氣溫變化為：最低溫度僅0.4℃，最高溫度為33℃，平均氣溫20℃。具體氣溫高、低變化的時(shí)間段為以下兩個(gè)表。

9.3 海岸線水文觀測(cè)

香根草種下后不到一周，海岸線最低點(diǎn)的三排香根草就開始被潮水沖刷淹沒(méi)及浸泡。根據(jù)觀察到的相應(yīng)水位和沖刷淹沒(méi)天數(shù)，記錄了香根草被沖刷淹沒(méi)的次數(shù)。香根草淹沒(méi)次數(shù)及時(shí)間統(tǒng)計(jì)如表1 所示。

表1 香根草淹沒(méi)次數(shù)及時(shí)間統(tǒng)計(jì)

9.4 香根草的生長(zhǎng)發(fā)育觀測(cè)

香根草生長(zhǎng)情況統(tǒng)計(jì)如表2 所示。

表2 香根草生長(zhǎng)情況統(tǒng)計(jì)

10 應(yīng)用效果分析

根據(jù)近4 個(gè)月專業(yè)養(yǎng)護(hù)管理的跟蹤觀測(cè)，本次應(yīng)用香根草固岸護(hù)堤的效果主要特點(diǎn)如下。

（1）經(jīng)3 個(gè)月的專業(yè)化養(yǎng)護(hù)和管理，香根草生長(zhǎng)發(fā)育良好，超過(guò)平均高度和分蘗量的1.5 倍。

（2）通過(guò)8 次52d 潮水的沖刷淹沒(méi)檢驗(yàn)，香根草表現(xiàn)出頑強(qiáng)生命力和快速的生長(zhǎng)發(fā)育，而且相對(duì)其他部位的香根草發(fā)芽早，這說(shuō)明海潮的咸水對(duì)香根草不僅沒(méi)有影響，反而還具有刺激其生長(zhǎng)發(fā)芽的功能。

（3）受到海潮上漲沖刷，其漲幅度超過(guò)種植高程，造成種植時(shí)初期，特別是在1 月27 日—2 月3 日和2 月26 日—3 月4 日的兩次大潮，潮水上漲沖刷到約1.7m的高程，約有7 排香根草被浪潮沖刷，雖有部分香根草被沖走，但生長(zhǎng)較好的大部分仍然固定在原地。但在4 月11 日—15 日再次潮位上漲中，香根草已經(jīng)種植生長(zhǎng)90 余天，根系基本達(dá)到了30cm 以上。在最高水位上漲到1.65m，淹沒(méi)前面6 排香根草，淹沒(méi)時(shí)間也較長(zhǎng)，但香根草卻未再次受到影響。而六角螺母塊中的土壤防護(hù)效果顯著，基本上沒(méi)有堤岸邊坡土壤流失和滑坡的現(xiàn)象。

（4）在每次潮汛過(guò)后，生態(tài)袋的影響最大，特別是在1 月27 日—2 月3 日和2 月26 日—3 月4 日的兩次大潮后發(fā)現(xiàn)，在1.5m 高程以下袋子被海潮沖刷后其袋內(nèi)的土壤基本完全流失，而香根草也基本沖走，多次進(jìn)行補(bǔ)種和改進(jìn)，收效甚微。

（5）在六角螺母塊與生態(tài)袋中種植的香根草，生長(zhǎng)發(fā)育和成活率的區(qū)別較大，主要原因是種植的方式和養(yǎng)護(hù)管理（主要是施肥）不同，造成了明顯變化。

（6）由于施工時(shí)間選擇在冬季，香根草的生長(zhǎng)發(fā)育受到氣溫的影響較大，特別是幾次寒潮的影響，加激了香根草的死亡。

（7）在海堤上應(yīng)用香根草明顯受到海潮和氣溫的影響，海潮的沖刷影響到香根草根系的盡快固定，而過(guò)低的氣溫則嚴(yán)重影響香根草的生長(zhǎng)發(fā)育。

（8）在六角螺母塊與生態(tài)袋中對(duì)香根草使用等量的專用肥時(shí)，因施肥的方式不同，也會(huì)造成香根草生長(zhǎng)發(fā)育不同的結(jié)果。六角螺母塊種植8 個(gè)月的香根草如圖3 所示，生態(tài)袋種植8 個(gè)月的香根草如圖4 所示。

圖3 六角螺母塊種植8 個(gè)月的香根草

11 結(jié)論

通過(guò)本次在濱海公園應(yīng)用“香根草技術(shù)”的效果，可以得出以下結(jié)論：“香根草技術(shù)”可以在海岸線的防護(hù)工程中應(yīng)用推廣，香根草能夠耐海水的淹沒(méi)和浸泡，能有效地解決地海岸線和河涌邊坡受洪（潮）水沖刷的邊坡穩(wěn)定及水土流失等問(wèn)題，同時(shí)比傳統(tǒng)護(hù)坡措施有更多種優(yōu)勢(shì)[5]，尤其可以減少后期綠化投資。只要解決好施工時(shí)間的階段性和施工技術(shù)，按專業(yè)化養(yǎng)護(hù)和管理，“香根草技術(shù)”在海岸線上應(yīng)用推廣。