周思思,王冬梅?,譚會(huì)國(guó)

(1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,100083,北京；2.北京市密云縣水土保持工作站,101500,北京)

漓江桂林—陽(yáng)朔段不同護(hù)岸措施的功能對(duì)比評(píng)價(jià)

周思思1,王冬梅1?,譚會(huì)國(guó)2

(1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,100083,北京；2.北京市密云縣水土保持工作站,101500,北京)

漓江是著名的旅游勝地同時(shí)也是泄洪重要河流。為了保護(hù)漓江行洪安全并維護(hù)自然景觀,漓江兩岸布設(shè)了多種護(hù)岸措施。本文結(jié)合實(shí)地踏查和影像資料,對(duì)漓江桂林—陽(yáng)朔段沿線的護(hù)岸措施進(jìn)行詳查,并在匯總各項(xiàng)措施的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有護(hù)岸型式進(jìn)行類(lèi)型劃分；然后,選擇工程措施-漿砌、工程措施 石籠、植物措施和綜合措施作為4種典型護(hù)岸措施,并采用定性與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的層次評(píng)價(jià)法,構(gòu)建護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)體系；最后,運(yùn)用護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)體系結(jié)合綜合評(píng)價(jià)指數(shù)法對(duì)4種典型措施的綜合功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,植物措施的護(hù)岸效果最佳,其次是綜合措施,工程措施效果最差,而工程措施中生態(tài)型護(hù)岸形式石籠明顯優(yōu)于傳統(tǒng)護(hù)岸形式漿砌。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,針對(duì)區(qū)段不同的安全要求提出了最佳的護(hù)岸措施及方案,并建議適當(dāng)提高植物措施和綜合措施在漓江護(hù)岸工程中的比例,既保證岸坡穩(wěn)定,又改善岸坡生態(tài)環(huán)境。

護(hù)岸措施；功能評(píng)價(jià)；層次分析法；漓江

風(fēng)景優(yōu)美的漓江是世界著名的旅游勝地,桂林漓江風(fēng)景區(qū)在1982年11月被國(guó)務(wù)院列為首批國(guó)家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū),是世界上規(guī)模最大、風(fēng)景最美的巖溶山水游覽區(qū)。桂林漓江風(fēng)景區(qū)以桂林市為中心,北起興安靈渠,南至陽(yáng)朔,全程83 km,由漓江一水相連。隨著桂林旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展,游客數(shù)量大幅增加,游覽漓江的船舶激增,加之景區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,雨量充沛,多集中在夏季；因此,涌浪沖刷、暴雨集中等原因?qū)е吕旖霈F(xiàn)岸坡崩塌的問(wèn)題日益凸顯[1-2]。這不僅造成了嚴(yán)重的水土流失,而且破壞了漓江的生態(tài)景觀,使其觀賞價(jià)值大打折扣。建設(shè)護(hù)岸工程以保護(hù)漓江沿岸自然景觀已達(dá)成社會(huì)廣泛共識(shí),同時(shí)也得到了政府的大力支持。從20世紀(jì)80年代末起,多種形式的護(hù)岸工程陸續(xù)出現(xiàn)在漓江兩岸,有傳統(tǒng)的漿砌石或混凝土工程,有人工修整后種植草皮或竹子等植物措施,還有采用普通鐵絲網(wǎng)石籠或硬塑料網(wǎng)石籠的生態(tài)護(hù)岸措施。由于石籠護(hù)岸所使用的普通鐵絲網(wǎng)存在壽命過(guò)短的問(wèn)題, 1999年有人提出了使用重鍍鋅鐵絲網(wǎng)石籠護(hù)岸。這種護(hù)岸措施試點(diǎn)應(yīng)用效果良好,便開(kāi)始被大面積推廣應(yīng)用[2]。盡管漓江早已開(kāi)始建設(shè)護(hù)岸工程進(jìn)行防護(hù),但各項(xiàng)護(hù)岸措施布設(shè)現(xiàn)狀、各類(lèi)措施護(hù)岸效果如何等問(wèn)題尚不清楚,且目前有關(guān)河岸帶護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)的研究鮮有報(bào)道；因此,本研究通過(guò)對(duì)漓江流域桂林—陽(yáng)朔段進(jìn)行調(diào)查記錄,了解沿線護(hù)岸工程的現(xiàn)狀,對(duì)其所有的護(hù)岸措施進(jìn)行分類(lèi),并在此基礎(chǔ)上選取典型的護(hù)岸措施進(jìn)行功能評(píng)價(jià),結(jié)合實(shí)際情況優(yōu)選出最佳的護(hù)岸措施。一方面為河岸帶護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)研究奠定基礎(chǔ)；另一方面為今后漓江堤岸修復(fù)工程的建設(shè)和管理提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。本文研究區(qū)域?yàn)楣鹆掷旖L(fēng)景區(qū),是漓江山水風(fēng)光最迷人、游客觀賞最集中的江段,因此,本研究旨在如何保護(hù)兩岸自然景觀,使其免受或少受自然和人為因素干擾,使之既可以吸引各地游客以促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,又有利于漓江的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)概況

本文研究區(qū)域?yàn)槔旖鹆帧?yáng)朔段,即桂林漓江風(fēng)景區(qū)。該地區(qū)以巖溶地貌(喀斯特地貌)為主,漓江山水景觀是巖溶地貌類(lèi)型中發(fā)育非常充分的一種。桂林—陽(yáng)朔一帶的碳酸巖區(qū)形成約在3.2億～4億年前,沉積厚度在3 000 m以上；屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,氣候較為溫和濕潤(rùn)；年平均氣溫為19.3℃,年平均相對(duì)濕度為73%～79%；夏長(zhǎng)冬短,熱量豐富,光照充足,年平均日照時(shí)間為1 670 h。研究區(qū)地處廣西桂北降雨高值區(qū),雨量充沛,多年平均降雨量為2000 mm,雨量年際變化較大,豐水年雨量為2 900 mm,枯水年雨量為1 300 mm,而且年內(nèi)分配也極不均勻,全年雨量多集中在3—8月,占全年總雨量的77.7%,雨峰多出現(xiàn)在5—6月,占全年的36.8%,因此洪水頻繁,陡漲陡落。桂林地處南嶺山系的西南部,屬紅壤土帶,以紅壤為主,土壤酸堿度為4.5～6.5。漓江流域植物資源豐富,喬柱要有楓楊(Pterocarya stenoptera)、烏桕(Sapium sebiferum)、苦楝(Melia azedarech Linn.)等；灌木主要有一葉荻(Securinega suffruticosa)、水揚(yáng)梅(Geum aleppicum)、槐葉決明(Cassia sophera)等；草本主要有狗牙根(Cynodon dactylon)、水蓼(Polygonum hydropiper)、土牛膝(Achgranthes aspera L.)等。

2 研究方法

2.1 基礎(chǔ)調(diào)查

首先,通過(guò)查閱、走訪等形式收集漓江(桂林—陽(yáng)朔河段)背景資料、護(hù)岸工程資料等,而后沿江全程對(duì)護(hù)岸工程進(jìn)行實(shí)地詳查,按照護(hù)岸工程類(lèi)型進(jìn)行分段記錄。每段護(hù)岸工程的調(diào)查記錄內(nèi)容包括地理位置、沿岸長(zhǎng)度、工程范圍、坡度、建造年份、護(hù)岸類(lèi)型及模式、所使用護(hù)岸材料、植被狀況、岸邊帶土地利用類(lèi)型、人為干擾程度等,并附上相應(yīng)的護(hù)岸工程照片。

2.2 典型樣地調(diào)查

根據(jù)護(hù)岸工程實(shí)地調(diào)查結(jié)果,選取工程措施-漿砌、工程措施 石籠、植物措施和綜合措施4種漓江典型的護(hù)岸措施以及近自然的對(duì)照樣地進(jìn)行典型樣地調(diào)查,樣地面積400 m2。對(duì)典型樣地進(jìn)行植被調(diào)查:對(duì)樣地內(nèi)所有喬木進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括喬木種類(lèi)、數(shù)量、樹(shù)高、枝下高、胸徑、冠幅等；灌木層調(diào)查是在樣地內(nèi)隨機(jī)選取5個(gè)5 m×5 m的樣方,調(diào)查內(nèi)容包括灌木種類(lèi)、數(shù)量、高度、冠幅、基徑等；草本層調(diào)查是在樣地內(nèi)隨機(jī)選取9個(gè)1 m×1 m的草本樣方,調(diào)查內(nèi)容包括草本種類(lèi)、株叢數(shù)、高度、蓋度等。同時(shí),對(duì)典型樣地進(jìn)行土壤調(diào)查:隨機(jī)挖取9個(gè)土壤剖面,測(cè)量土壤厚度、緊實(shí)度、土壤含水率等,并均勻混合9處剖面表層土土樣,測(cè)試土壤理化性質(zhì)。

2.3 評(píng)價(jià)方法2.3.1 定量指標(biāo)獲取

1)土壤抗剪強(qiáng)度增量。土壤抗剪強(qiáng)度是反映土體抗崩塌、抗滑坡的重要指標(biāo)。土壤抗剪強(qiáng)度增量與根系生物量成正比、與單位體積土體中含有的根系鮮質(zhì)量成正比[3],因此可以間接地由單位范圍內(nèi)所含的根量來(lái)測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)用10 cm×10 cm×10 cm內(nèi)的根量表示。

2)土壤抗沖性。土壤抗沖性的強(qiáng)弱與植物根系的分布和盤(pán)繞即固結(jié)狀況密切相關(guān)[4],國(guó)內(nèi)外已有研究資料表明,與土壤抗沖性關(guān)系密切的主要是直徑≤1 mm的根系[5],常用有效根密度來(lái)表示,即土壤剖面中100 cm2截面上對(duì)土壤抗沖性有增強(qiáng)效應(yīng)的≤1 mm徑級(jí)須根的數(shù)量[3]。本實(shí)驗(yàn)在每塊樣地距地表10 cm的深度取3個(gè)10 cm×10 cm的水平剖面,測(cè)出每個(gè)剖面上≤1 mm徑級(jí)須根的數(shù)量,取平均值。

3)岸坡穩(wěn)定性。土壤緊實(shí)度是岸坡抗侵蝕和穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一,一般認(rèn)為,表面的緊實(shí)度越高,岸坡耐風(fēng)蝕和雨蝕的能力越強(qiáng)[6]。本實(shí)驗(yàn)在每塊樣地上隨機(jī)選取9處樣點(diǎn),將TJSD -750土壤緊實(shí)度儀測(cè)量桿均勻緩慢地插入土壤深度10 cm處,讀取土壤緊實(shí)度值,單位為kPa,而后取平均值。

4)土壤黏聚力。用土壤含水率表示。研究[7]表明,土壤黏聚力隨著土壤含水率的增加基本呈先增大后減小之趨勢(shì),在土壤含水率為10%左右時(shí)土壤黏聚力達(dá)到其最大值。每塊樣地隨機(jī)選取9處進(jìn)行土壤含水率的測(cè)量,采用烘干法測(cè)量土壤含水率,取平均值。

5)物種多樣性、豐富度、均勻度。每種護(hù)岸措施設(shè)置400 m2的典型樣地,對(duì)樣地內(nèi)喬木層、灌木層和草本層進(jìn)行植被調(diào)查,記錄植物種類(lèi)、數(shù)量以及其生長(zhǎng)情況等特征數(shù)據(jù),計(jì)算得出Shannon-wiener多樣性指數(shù)、Margalef豐富度指數(shù)和 Pielou均勻度指數(shù)。

6)草本生物量。采用割草法[8],地下生物量采用挖掘收獲法[9]。本實(shí)驗(yàn)收集3個(gè)10 cm×10 cm面積內(nèi)草本地上及地下部分,烘干后稱(chēng)量草本干質(zhì)量,取平均值。

7)枯落物總量。采用地表收集法[10]:在每個(gè)樣地的3個(gè)1 m×1 m樣方內(nèi)收集枯落物,帶回實(shí)驗(yàn)室在60℃烘箱內(nèi)烘干至恒質(zhì)量,稱(chēng)量并取平均值。

2.3.2 定性指標(biāo)獲取 環(huán)境協(xié)調(diào)性、觀賞性、近自然程度、顏色豐富度和社會(huì)公眾認(rèn)可度5個(gè)指標(biāo)通過(guò)發(fā)放問(wèn)卷的方式對(duì)100名當(dāng)?shù)氐挠慰秃途用襁M(jìn)行調(diào)查,回收問(wèn)卷并統(tǒng)計(jì)；建造成本、維護(hù)成本和工程年限通過(guò)查閱資料獲得；材料的易得性、生態(tài)性以及工藝的簡(jiǎn)單性3個(gè)指標(biāo)采用專(zhuān)家打分法。所有定性指標(biāo)劃分為5個(gè)等級(jí):好、較好、中等、較差、差。

2.3.3 層次分析法 采用由托馬斯·薩迪提出的層次分析法(AHP法)進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)AHP法的基本原理[11],首先將問(wèn)題條理化從而構(gòu)造出能反映系統(tǒng)本質(zhì)的遞階層次結(jié)構(gòu)模型,即評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。再構(gòu)造各層次的判斷矩陣,即針對(duì)同一層次各要素以上一層次的要素為準(zhǔn)則就相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩比較,并用1～9標(biāo)度方法對(duì)矩陣進(jìn)行賦值。而后進(jìn)行層次單排序,即計(jì)算本層次相對(duì)于上一層次某要素而言的重要性權(quán)重。由于判斷矩陣的賦值一般是根據(jù)實(shí)測(cè)資料、專(zhuān)家意見(jiàn)平衡后得到,客觀事物的復(fù)雜性和人類(lèi)認(rèn)識(shí)的主觀性,可能導(dǎo)致結(jié)果的片面性；因此,還需要對(duì)每個(gè)判斷矩陣逐一進(jìn)行一致性檢驗(yàn),以確定通過(guò)AHP法得到的權(quán)重結(jié)果是否可取。檢驗(yàn)公式如下:式中:R為判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率；I為判斷矩陣一致性指標(biāo)；A為判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)；λmax為判斷矩陣的最大特征根；n為判斷矩陣階數(shù)。R值越接近于1,表示判斷矩陣偏離完全一致性越嚴(yán)重；R值越接近于0,則表示判斷矩陣越接近完全一致性。通常情況下,認(rèn)為R＜0.10時(shí)判斷矩陣具有滿(mǎn)意的一致性,否則需要對(duì)其進(jìn)行重新調(diào)整。最后再進(jìn)行層次總排序,計(jì)算同一層次所有因素相對(duì)于最高層次的重要性排序權(quán)值。在單排序的基礎(chǔ)上,由高向低逐層進(jìn)行權(quán)重的組合,且總排序也要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。同樣地,R＜0.10時(shí)才能通過(guò)一致性檢驗(yàn)。

2.4 數(shù)據(jù)處理

漓江護(hù)岸措施調(diào)查結(jié)果用Microsoft Excel 2010軟件錄入、處理,對(duì)現(xiàn)有的護(hù)岸措施進(jìn)行分類(lèi),統(tǒng)計(jì)各類(lèi)護(hù)岸措施的總長(zhǎng)度,摸清漓江護(hù)岸措施的整體情況,并根據(jù)實(shí)地調(diào)查每段護(hù)岸措施的起始位置坐標(biāo),在Google Earth 2013年4月10日拍攝的影像上進(jìn)行標(biāo)記(圖1),以期更加直觀地了解漓江護(hù)岸措施分布情況。

圖1 漓江護(hù)岸措施分布圖Fig.1 Distribution map of revetments along the Lijiang River

典型樣地的9個(gè)定量指標(biāo)和建造成本、維護(hù)成本以及工程年限3個(gè)定性指標(biāo)均采用 Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行錄入、計(jì)算和整理。針對(duì)環(huán)境協(xié)調(diào)性、觀賞性、近自然程度、顏色豐富度和社會(huì)公眾認(rèn)可度5個(gè)定性指標(biāo),向當(dāng)?shù)氐挠慰秃途用癜l(fā)放問(wèn)卷100份,共回收92份；而材料的易得性、生態(tài)性以及工藝的簡(jiǎn)單性3個(gè)定性指標(biāo)采用專(zhuān)家打分法,共邀請(qǐng)10位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)其進(jìn)行打分評(píng)價(jià),調(diào)查結(jié)果均運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 10.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

3 漓江護(hù)岸措施調(diào)查結(jié)果與分類(lèi)

3.1 漓江護(hù)岸措施調(diào)查結(jié)果

筆者對(duì)漓江桂林—陽(yáng)朔段左岸進(jìn)行了沿線調(diào)查,實(shí)際調(diào)查全長(zhǎng)93.8 km,對(duì)于工程措施變化的護(hù)岸工程進(jìn)行分段,合計(jì)146段。其中,無(wú)護(hù)岸措施共有44段,合計(jì)44.6 km,占全長(zhǎng)的47.59%；有護(hù)岸措施共有102段,合計(jì)49.2 km,占全長(zhǎng)的52.41%。所有護(hù)岸類(lèi)型可分為3大類(lèi):植被護(hù)岸措施、工程護(hù)岸措施和綜合護(hù)岸措施,把植被護(hù)岸與工程護(hù)岸的結(jié)合歸為綜合護(hù)岸措施。調(diào)查結(jié)果顯示:工程護(hù)岸措施共有92段,合計(jì)45.2 km,占調(diào)查全長(zhǎng)的 48.15%,占有護(hù)岸措施總長(zhǎng)的91.88%；綜合護(hù)岸措施共有7段,合計(jì)2.7 km,占調(diào)查全長(zhǎng)的2.84%,占有護(hù)岸措施總長(zhǎng)的5.42%；植被護(hù)岸措施共有3段,合計(jì)1.3 km,占調(diào)查全長(zhǎng)的1.42%,占有護(hù)岸措施總長(zhǎng)的2.70%。漓江護(hù)岸措施總體情況見(jiàn)圖2。

圖2 漓江護(hù)岸措施總體情況Fig.2 Overall situation of revetments along the Lijiang River

3.2 漓江護(hù)岸措施分類(lèi)

由調(diào)查結(jié)果可以看出,漓江桂林—陽(yáng)朔段實(shí)施工程護(hù)岸措施的總長(zhǎng)度占所有有護(hù)岸措施的總長(zhǎng)度比重最大(91.88%),綜合護(hù)岸措施次之(5.42%),植被護(hù)岸措施比重最小(2.70%)。工程護(hù)坡措施也最為復(fù)雜,又可以將其分為“漿砌”“石籠”“復(fù)合工程”(即2種及2種以上的工程措施的組合)和“其他”4個(gè)大類(lèi),其中:“漿砌”又可分為“普通漿砌”“卵石漿砌”“民宅漿砌”“塊石漿砌”“坡面漿砌”5小類(lèi)；“復(fù)合工程”又可大致分為“漿砌+石籠”和“漿砌+其他”。各類(lèi)措施所占比例見(jiàn)表1。

表1 各類(lèi)護(hù)岸措施所占比例Tab.1 Ratio of different types of revetments

4 典型護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)

4.1 評(píng)價(jià)體系確立原則

為了使評(píng)價(jià)體系能綜合反映護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)的各個(gè)方面,在構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)須遵循以下原則。

1)科學(xué)性原則。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系要力求科學(xué)、準(zhǔn)確地反映各指標(biāo)之間的關(guān)系、層次結(jié)構(gòu)科學(xué)內(nèi)涵,能客觀評(píng)價(jià)護(hù)岸措施的各個(gè)方面。

2)系統(tǒng)性原則。指標(biāo)體系能系統(tǒng)全面地反映出護(hù)岸措施的基本狀況,各指標(biāo)之間既要保持相對(duì)的獨(dú)立性,又要能夠有機(jī)地組成一個(gè)完整的系統(tǒng),相互聯(lián)系。

3)代表性原則。能反映護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)的指標(biāo)非常多,只選取其中具有一定代表性的指標(biāo),爭(zhēng)取以最少的指標(biāo)包含最多的信息。

4)可操作性原則。指標(biāo)體系不宜太龐大和復(fù)雜,所選指標(biāo)應(yīng)該能通過(guò)資料收集或簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的方法間接或直接得到。

5)定量與定性相結(jié)合原則。為了得到客觀綜合的評(píng)價(jià)結(jié)果,既要有定性描述,又要有定量分析,最后將各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行歸一量化,便于計(jì)算。

4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

漓江兩岸由于長(zhǎng)期受到涌浪沖刷、暴雨侵襲等外界不利因素影響,容易遭到滑坡、崩塌等形式的破壞,因此,保證岸坡穩(wěn)定是護(hù)岸措施最首要的功能；其次,是要恢復(fù)岸坡生態(tài)系統(tǒng)平衡,最直觀的表現(xiàn)則是植被的生長(zhǎng)狀況；同時(shí),漓江優(yōu)美的自然風(fēng)光是使其成為旅游勝地的重要因素,所以護(hù)岸措施的景觀功能必須得到重視；對(duì)護(hù)岸措施的可行性評(píng)價(jià)也必不可少,從其經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的可行性上以及其公眾認(rèn)可度方面也應(yīng)作出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。綜上所述,本文主要固坡功能、生態(tài)功能、景觀功能以及可行性4方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究基礎(chǔ)[12-26],并咨詢(xún)相關(guān)專(zhuān)家,建立了護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)體系。根據(jù)AHP法原理,將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為3個(gè)層次,即目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。目標(biāo)層為護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)；準(zhǔn)則層分為固坡功能評(píng)價(jià)、生態(tài)功能評(píng)價(jià)、景觀功能評(píng)價(jià)以及可行性評(píng)價(jià)。指標(biāo)層由20個(gè)具體指標(biāo)組成:固坡功能評(píng)價(jià)包括土壤抗剪強(qiáng)度、土壤抗沖性、岸坡穩(wěn)定性和土壤黏聚力4個(gè)指標(biāo)；生態(tài)功能評(píng)價(jià)包括物種多樣性、豐富度、均勻度、生物量和枯落物總量5個(gè)指標(biāo)；景觀功能評(píng)價(jià)包括環(huán)境協(xié)調(diào)性、觀賞性、近自然程度和顏色豐富度4個(gè)指標(biāo)；可行性評(píng)價(jià)包括建造成本、維護(hù)成本、工程年限、材料的易得性、材料的生態(tài)性、工藝的簡(jiǎn)單性和公眾認(rèn)可度7個(gè)指標(biāo)。其中,土壤抗剪強(qiáng)度增量、土壤抗沖性、岸坡穩(wěn)定性、土壤黏聚力、物種多樣性、豐富度、均勻度、生物量和枯落物總量9個(gè)指標(biāo)為定量指標(biāo),其余11個(gè)指標(biāo)為定性指標(biāo)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)圖3。

圖3 護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.3 Functional assessment system of revetments

4.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

采用AHP法確定各指標(biāo)權(quán)重,按照2.3.3中敘述的方法和步驟進(jìn)行計(jì)算,且經(jīng)一致性檢驗(yàn),均符合要求,結(jié)果見(jiàn)表2。

4.4 指標(biāo)賦值

在上一節(jié)中漓江護(hù)岸措施分類(lèi)結(jié)果的基礎(chǔ)上,選擇工程措施——漿砌、工程措施——石籠、植物措施和綜合措施4種護(hù)岸措施進(jìn)行對(duì)比。采用10分制給評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值,定性指標(biāo)以10、8、6、4、2分對(duì)應(yīng)好、較好、中等、較差、差5個(gè)等級(jí)；定量指標(biāo)則通過(guò)采納專(zhuān)家意見(jiàn)及結(jié)合前人研究的方式確定賦值,同樣采用10分制。賦值情況見(jiàn)表3。

4.5 評(píng)價(jià)結(jié)果

綜合評(píng)價(jià)值的計(jì)算公式為

式中:S為綜合評(píng)價(jià)值；Wi為各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重；Fi為各評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值。護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

表2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重計(jì)算結(jié)果Tab.2 Weights of indicators in assessment system

表2 (續(xù))Continued from Tab.2

表3 護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值Tab.3 Assignment of the indicators of the assessment system

由表4可知綜合評(píng)價(jià)值從高到低依次是:植物措施、綜合措施、工程措施——石籠、工程措施——漿砌。植物措施和綜合措施的綜合評(píng)價(jià)值相差不大,僅為0.218 0,卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于漿砌和石籠2種工程措施的綜合評(píng)分:植物措施的綜合評(píng)分較漿砌和石籠的綜合評(píng)分分別高出3.509 8、1.889 8；綜合措施的綜合評(píng)分相較漿砌和石籠的綜合評(píng)分分別高出2.841 8、1.671 8；最小相差為 1.671 8,最大相差達(dá)到了3.059 8,差距較為顯著。單就工程措施而言,使用石籠這種生態(tài)材料的護(hù)岸整體效果又明顯優(yōu)于漿砌護(hù)岸,綜合分值相差1.170 0；因此,在符合漓江流域護(hù)岸安全標(biāo)準(zhǔn)的前提下,選擇植物措施的綜合護(hù)岸效果最佳,其次是綜合措施,工程措施的綜合效果較差,尤其是傳統(tǒng)護(hù)岸形式。

5 結(jié)論與建議

1)調(diào)查結(jié)果顯示,在實(shí)地調(diào)查的漓江桂林—陽(yáng)朔段總長(zhǎng)93.8 km中:無(wú)護(hù)岸措施的段長(zhǎng)44.6 km,占 47.59%；有護(hù)岸措施的段長(zhǎng) 49.2 km,占52.41%。其中,工程護(hù)岸措施占92%,綜合護(hù)岸措施占5%,植被護(hù)岸措施占3%。

2)構(gòu)建了護(hù)岸措施功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,從固坡功能、生態(tài)功能、景觀功能以及可行性4方面進(jìn)行評(píng)價(jià),共20個(gè)具體指標(biāo),并運(yùn)用該評(píng)價(jià)體系對(duì)4種典型措施進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:植被護(hù)岸措施的效果最佳,其次是綜合護(hù)岸措施,最差的是工程措施；而工程措施中,生態(tài)型護(hù)岸形式石籠明顯優(yōu)于傳統(tǒng)護(hù)岸形式漿砌。評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況相符,說(shuō)明該評(píng)價(jià)方法能夠客觀、較為全面地反映護(hù)岸措施的綜合效果。

3)針對(duì)漓江兩岸不同區(qū)域,提出如下護(hù)岸措施布設(shè)方案建議:對(duì)于漓江無(wú)護(hù)岸措施但無(wú)水土流失現(xiàn)象的區(qū)域,建議保持其自然原貌；初現(xiàn)水土流失現(xiàn)象且岸坡坡度較緩的區(qū)域,建議采用植物措施進(jìn)行護(hù)岸；水土流失現(xiàn)象較為嚴(yán)重或岸坡坡腳沖刷嚴(yán)重的區(qū)域,建議采用綜合措施護(hù)岸,即坡腳采用工程措施,坡面采用植物措施；水土流失嚴(yán)重且坡度較陡的區(qū)域,建議采用工程措施,優(yōu)先考慮石籠等生態(tài)型護(hù)岸材料,對(duì)于安全要求較高的區(qū)域如跨江大橋、公路等,則建議采用傳統(tǒng)的漿砌護(hù)岸,以確保安全為首要目標(biāo)。另外,鑒于植被護(hù)岸措施和綜合護(hù)岸措施的效果突出,建議適當(dāng)提高植物措施和綜合措施在漓江護(hù)岸工程中的比例,在保證岸坡穩(wěn)定的前提下,注重岸坡的生態(tài)環(huán)境,創(chuàng)造和諧優(yōu)美的自然景觀。

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(責(zé)任編輯:郭雪芳)

Comparative assessment on functions of different revetments along the Guilin-Yangshuo section of Lijiang River southern China

Zhou Sisi1,Wang Dongmei1,Tan Huiguo2
(1.School of Soil and Water Conservation,Beijing Forestry University,100083,Beijing,China；2.Soil and Water Conservation Station of Miyun County,101500,Beijing,China)

The Lijiang River is a famous tourist resort in the Guangxi Zhuang Autonomous Region of China,as well as a major river for flood discharge.To ensure the navigation safety and protect the natural landscape of the Lijiang River,different types of revetments have been established along the Lijiang River since the end of 1980s,including engineering measure,plant measure and comprehensive measure. However,the status quo and effect of these revetments remain unclear,and there are few researches on functional assessment of riparian revetments.Given this situation,we carried out field investigation of revetments and established a functional assessment system on revetments in this study,in order to lay foundation on functional assessment on riparian revetments and provide theoretical basis and guidance for the construction and management of revetment restoration projects along the Lijiang River.In this research,the status of existing revetments along the Guilin-Yangshuo section of the Lijiang River was surveyed and classified systematically after thorough field investigation combined with image data.Then, engineering measure-masonry,engineering measure-gabion,plant measure and comprehensive measure, were selected as four representative revetment measures.After that,a functional assessment system on revetments was established using analytic hierarchy process which combined qualitative and quantitativeassessment.The final result of functional assessment on these four representative revetments was demonstrated in the comprehensive evaluation index.The assessment results showed that plant measure worked best,followed by comprehensive measure,engineering measure-gabion and,in the last place, engineering measure-masonry.Comparing two engineering measures,the gabion,which is more ecological,worked much better than the masonry.According to the above assessment result,and considering different safety requirements in different river sections,the optimal revetment measure and the ideal restoration proposals were put forward at the end of this paper.We suggest that the proportion of plant measures and comprehensive measures along the Lijiang River should be increased,which can stabilize the river bank,and improve its eco-environment as well.

revetment；function assessment；analysis hierarchy process；the Lijiang River

X321；X954

A

1672-3007(2015)04-0058-09

2014- 09- 01

2015- 05- 28

項(xiàng)目名稱(chēng):國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“漓江流域水陸交錯(cuò)帶生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)與示范”(2012BAC16B03)

周思思(1990—),女,碩士研究生。主要研究方向:工程綠化技術(shù)。E-mail:443291870@qq.com

?通信作者簡(jiǎn)介:王冬梅(1963—),女,博士,教授,博士生導(dǎo)師。主要研究方向:水土保持和工程綠化。E-mail:dmwang@126. com