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        植物在遼東山區(qū)河道生態(tài)護岸中的應用

        2015-03-22 23:13:20吳有坤
        黑龍江水利科技 2015年10期
        關鍵詞:河道治理穩(wěn)定加固

        吳有坤

        (本溪市水利電力勘測設計研究院 ,遼寧 本溪 117022)

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        植物在遼東山區(qū)河道生態(tài)護岸中的應用

        吳有坤

        (本溪市水利電力勘測設計研究院 ,遼寧 本溪 117022)

        摘要:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高,對生存環(huán)境的要求也越來越高。因此,生態(tài)護岸是河道治理的發(fā)展方向。優(yōu)美的水環(huán)境和自然生態(tài)的濱水景觀,是人們休閑、親近自然的理想場所。在河道治理中,植物通過發(fā)達的根系來加固土體提高岸坡的穩(wěn)定性,因此植物生態(tài)解決岸坡穩(wěn)定、防洪抗沖、最終實現(xiàn)美化環(huán)境,合理的防護方式和適宜的植物種類選擇是做好不同條件下生態(tài)護岸的關鍵內(nèi)容之一。文章闡述了植物根系固土原理、岸坡植物生長條件、生態(tài)護岸的作用目的及植物在生態(tài)護岸中的應用。

        關鍵詞:河道治理;生態(tài)護岸;植物;根系;加固;穩(wěn)定

        1植物根系固土原理

        1.1深粗根系的錨固作用

        植物的粗根具有一定的強度和剛度,當其根系生長至深處的土層時,將會起到錨固的作用。禾本科、豆科植物和小灌木根系深入地下0.75~1.5 m深處時有明顯的土壤加強作用。深粗根具有一定的剛度,周圍土體發(fā)生移動趨勢時,將產(chǎn)生一定的摩擦力,類似于錨桿作用。

        1.2淺根的纖維加筋作用

        草根在淺層土中交錯盤結,發(fā)生張拉時將限制土體的變形,產(chǎn)生的加固效應與草根密度、強度及土體性質有關。草根的盤結密度大、韌性好,固土效果越好。

        2岸坡植物生長條件

        植物通過發(fā)達的根系來加固土體提高岸坡的穩(wěn)定性。為了適宜植物生長和良好的固土效果,岸坡≥1∶1.5為宜;岸坡除了具備一定厚度的土層外,還應滿足植物生長所必需的物質條件,如土壤結構、土壤有機質、水分、養(yǎng)分、溫度等。一般岸坡淺層土壤含水能力較低,而灌草植物根系分布范圍在0~2 m,岸坡植物易缺水而影響正常的生長和根系延伸。

        3生態(tài)護岸的作用及目的

        3.1作用

        植物護岸的作用主要為植物對地表的防護作用、淺層坡體的穩(wěn)定作用以及生態(tài)美觀的景觀作用。河道生態(tài)護岸以低矮的灌木和草本植物較適宜。灌木的特點是根系發(fā)達,莖稈低矮、稈徑小過洪易倒伏,根系抗拉能力強,剛度大;草本植物的特點是根系發(fā)達,分蘗性強;生長快,能迅速覆蓋地表;根系密度大,固土效果好[1]。

        3.2目的

        3.2.1生態(tài)防護功能

        直接采用植物種類搭配根系固土所形成的岸坡防護能力,抵抗洪水沖蝕,保證岸坡穩(wěn)定。

        3.2.2生態(tài)景觀功能

        采用工程措施和植物措施相結合的生態(tài)護岸型式,即滿足防洪功能又能實現(xiàn)生態(tài)自然的景觀效果。

        4植物在生態(tài)護岸中的應用

        4.1本溪市的自然條件

        本溪市地處遼寧省東部山區(qū),境內(nèi)有大、中、小型河流49條。其自然條件為:

        4.1.1氣象

        本溪地處遼寧東部山區(qū),屬北溫帶濕潤氣候區(qū),季風和大陸性氣候特性明顯。主要氣候特點寒冷期長,平均氣溫<10℃約180 d;平均氣溫6~8 ℃,歷史上最低氣溫-37.9 ℃,最高氣溫37.3 ℃。

        降水集中,主要集中在7—8月。年降水量為800~900 mm,其中春、秋兩季降水量均為120~130 mm,各占全年降水量的14%~16%;夏季降水量最多,為480~580 mm,占全年降水量的61%~65%;冬季降水量最少,為50~60 mm,僅占全年降水量的6%~7%。

        4.1.2水文

        境內(nèi)水文有2大特點:①徑流量年內(nèi)分配不均衡,7—8月降水集中,徑流量占全年總徑流量的52.7%;冬季降水量少,1—2月徑流量僅占全年徑流量的1.4%,易發(fā)生春旱和秋旱。②年際間徑流量變化較大,豐水年和枯水年徑流量相差幾倍至幾十倍。

        4.1.3洪水

        山區(qū)河道地形起伏大,河道坡降陡,河槽調蓄作用小,暴雨主要集中在7、8月份,形成陡漲陡落的洪水特點。

        4.1.4土壤

        按中國土壤類型分類遼寧省本溪市地處黑土類型的灰黑土區(qū),灰黑土又稱灰色森林土,植被為森林類型,林下草灌植物繁茂,生草過程較強,有機質累積量大,以強烈的腐殖質累積過程為特點。土壤具較明顯的淋溶作用和黏粒移動淀積現(xiàn)象。但河道河床內(nèi)灘地組成主要成分為砂礫,兩岸階地表層為壤土,下部一般為多年淤積的砂礫。

        4.2護岸植物種類的選擇

        植物選擇應以本地生長或適宜本地生長的植物為宜,常用的有以下6種:

        1)抓根草:學名馬唐,一年生草本,高40~100 cm,節(jié)上生根。根系密度大,固土效果好,抗旱能力強,廣布我國南北各地。

        2)狗尾草:一年生草本,稈直立或基部膝曲,高10~100 cm,通常綠色或褐黃到紫紅或紫色。

        3)波斯菊:一年生或多年生草本植物,高1~2 m。根紡錘狀,多須根,或近莖基部有不定根,夏季至秋季開放的花。我國的東北等許多地方均有分布。其適應性強,只要是向陽而排水順暢的地方都生長,但以濕潤肥沃的土壤生長較好。

        4)簸箕柳:葉披針形、喜光、不耐蔽陰、好潮濕、耐寒稍耐鹽堿,在石灰質沖積土、半沙荒地上都能生長,扦插繁殖萌芽力強,生長迅速。根系發(fā)達,固土性能好,是鞏固堤岸、防風出沙的良好樹種,枝條供編織。

        5)紫穗槐:紫穗槐是豆科紫穗槐屬,落葉灌木,高1~4 m,叢生、枝葉繁密。喜光、耐寒、耐旱、耐濕、耐鹽堿、抗風沙、抗逆性極強的灌木,適宜河岸生長。根系發(fā)達,每叢可達20~50根萌條,平茬后一年生萌條高達1~2 m,可用播種、扦插法及分株法繁殖,枝條供編織。

        6)東北連翹:落葉灌木,高約1.5 m,樹皮灰褐色。東北連翹屬溫帶植物,性喜溫暖、濕潤氣候,也很耐寒、喜光、略耐陰、耐干旱和瘠薄,對土壤要求不很嚴格。淺根性,根系發(fā)達。栽培方法播種、扦插、壓條、分株?;辄S色,先于葉開放,寒冬剛過,滿樹金黃。連翹具有強烈的殺菌、殺蟲能力,很少有病害和蟲害,種子可提取食用油脂。

        4.3植物在生態(tài)護岸中的應用

        1)應直接采用植物種類搭配、根系固土所形成的岸坡防護能力,抵抗洪水沖蝕。易應用在水流方向順直、洪水流速≤3 m/s的河道段落。植物選擇上應草、灌結合,利用草本根系生長快、灌木根系發(fā)育慢的特點,草、灌結合可以滿足近期和遠期的防護要求。

        2)對于河道洪水流速>3 m/s、洪水對岸坡沖掏、紊流段落,易采用工程措施和植物措施相結合的生態(tài)護岸型式,即工程措施滿足防洪抗沖功能,植物生態(tài)措施實現(xiàn)景觀效果。岸坡防洪抗沖可以采用開孔的聯(lián)鎖磚、格賓網(wǎng)石籠等工程措施,在聯(lián)鎖磚孔內(nèi)填置種植土栽、種植物,格賓網(wǎng)石籠根據(jù)栽、種植物種類,上敷滿足植物生長需要厚度的種植土栽種植物。需要注意的是格賓網(wǎng)石籠上敷種植土時應增加水撼的程序,以提高其抗旱的能力。由于防洪功能由工程措施承擔,植物搭配選擇上應注重景觀效果。

        5結語

        在河道生態(tài)護岸中,利用植物地下部分的根系組合,起到固土護坡的作用,利用植物地上空間部分實現(xiàn)岸坡的生態(tài)效應和景觀。

        參考文獻:

        [1]楊雪.可持續(xù)景觀設計方法綜述[J].黑龍江水利科技,2015,43(08):79-81.

        [作者簡介]吳有坤 (1966-),男,遼寧本溪人,高級工程師,從事水利水電工程設計工作。

        [收稿日期]2015-06-28

        中圖分類號:TV861

        文獻標識碼:B

        文章編號:1007-7596(2015)10-0087-02

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