植物在辽东山区河道生态护岸中的应用

2015-03-22 23:13吴有坤
黑龙江水利科技 2015年10期
关键词:河道治理稳定加固

吴有坤

(本溪市水利电力勘测设计研究院 ,辽宁 本溪 117022)



植物在辽东山区河道生态护岸中的应用

吴有坤

(本溪市水利电力勘测设计研究院 ,辽宁 本溪 117022)

摘要:随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,对生存环境的要求也越来越高。因此,生态护岸是河道治理的发展方向。优美的水环境和自然生态的滨水景观,是人们休闲、亲近自然的理想场所。在河道治理中,植物通过发达的根系来加固土体提高岸坡的稳定性,因此植物生态解决岸坡稳定、防洪抗冲、最终实现美化环境,合理的防护方式和适宜的植物种类选择是做好不同条件下生态护岸的关键内容之一。文章阐述了植物根系固土原理、岸坡植物生长条件、生态护岸的作用目的及植物在生态护岸中的应用。

关键词:河道治理;生态护岸;植物;根系;加固;稳定

1植物根系固土原理

1.1深粗根系的锚固作用

植物的粗根具有一定的强度和刚度,当其根系生长至深处的土层时,将会起到锚固的作用。禾本科、豆科植物和小灌木根系深入地下0.75~1.5 m深处时有明显的土壤加强作用。深粗根具有一定的刚度,周围土体发生移动趋势时,将产生一定的摩擦力,类似于锚杆作用。

1.2浅根的纤维加筋作用

草根在浅层土中交错盘结,发生张拉时将限制土体的变形,产生的加固效应与草根密度、强度及土体性质有关。草根的盘结密度大、韧性好,固土效果越好。

2岸坡植物生长条件

植物通过发达的根系来加固土体提高岸坡的稳定性。为了适宜植物生长和良好的固土效果,岸坡≥1∶1.5为宜;岸坡除了具备一定厚度的土层外,还应满足植物生长所必需的物质条件,如土壤结构、土壤有机质、水分、养分、温度等。一般岸坡浅层土壤含水能力较低,而灌草植物根系分布范围在0~2 m,岸坡植物易缺水而影响正常的生长和根系延伸。

3生态护岸的作用及目的

3.1作用

植物护岸的作用主要为植物对地表的防护作用、浅层坡体的稳定作用以及生态美观的景观作用。河道生态护岸以低矮的灌木和草本植物较适宜。灌木的特点是根系发达,茎秆低矮、秆径小过洪易倒伏,根系抗拉能力强,刚度大;草本植物的特点是根系发达,分蘖性强;生长快,能迅速覆盖地表;根系密度大,固土效果好[1]。

3.2目的

3.2.1生态防护功能

直接采用植物种类搭配根系固土所形成的岸坡防护能力,抵抗洪水冲蚀,保证岸坡稳定。

3.2.2生态景观功能

采用工程措施和植物措施相结合的生态护岸型式,即满足防洪功能又能实现生态自然的景观效果。

4植物在生态护岸中的应用

4.1本溪市的自然条件

本溪市地处辽宁省东部山区,境内有大、中、小型河流49条。其自然条件为:

4.1.1气象

本溪地处辽宁东部山区,属北温带湿润气候区,季风和大陆性气候特性明显。主要气候特点寒冷期长,平均气温<10℃约180 d;平均气温6~8 ℃,历史上最低气温-37.9 ℃,最高气温37.3 ℃。

降水集中,主要集中在7—8月。年降水量为800~900 mm,其中春、秋两季降水量均为120~130 mm,各占全年降水量的14%~16%;夏季降水量最多,为480~580 mm,占全年降水量的61%~65%;冬季降水量最少,为50~60 mm,仅占全年降水量的6%~7%。

4.1.2水文

境内水文有2大特点:①径流量年内分配不均衡,7—8月降水集中,径流量占全年总径流量的52.7%;冬季降水量少,1—2月径流量仅占全年径流量的1.4%,易发生春旱和秋旱。②年际间径流量变化较大,丰水年和枯水年径流量相差几倍至几十倍。

4.1.3洪水

山区河道地形起伏大,河道坡降陡,河槽调蓄作用小,暴雨主要集中在7、8月份,形成陡涨陡落的洪水特点。

4.1.4土壤

按中国土壤类型分类辽宁省本溪市地处黑土类型的灰黑土区,灰黑土又称灰色森林土,植被为森林类型,林下草灌植物繁茂,生草过程较强,有机质累积量大,以强烈的腐殖质累积过程为特点。土壤具较明显的淋溶作用和黏粒移动淀积现象。但河道河床内滩地组成主要成分为砂砾,两岸阶地表层为壤土,下部一般为多年淤积的砂砾。

4.2护岸植物种类的选择

植物选择应以本地生长或适宜本地生长的植物为宜,常用的有以下6种:

1)抓根草:学名马唐,一年生草本,高40~100 cm,节上生根。根系密度大,固土效果好,抗旱能力强,广布我国南北各地。

2)狗尾草:一年生草本,秆直立或基部膝曲,高10~100 cm,通常绿色或褐黄到紫红或紫色。

3)波斯菊:一年生或多年生草本植物,高1~2 m。根纺锤状,多须根,或近茎基部有不定根,夏季至秋季开放的花。我国的东北等许多地方均有分布。其适应性强,只要是向阳而排水顺畅的地方都生长,但以湿润肥沃的土壤生长较好。

4)簸箕柳:叶披针形、喜光、不耐蔽阴、好潮湿、耐寒稍耐盐碱,在石灰质冲积土、半沙荒地上都能生长,扦插繁殖萌芽力强,生长迅速。根系发达,固土性能好,是巩固堤岸、防风出沙的良好树种,枝条供编织。

5)紫穗槐:紫穗槐是豆科紫穗槐属,落叶灌木,高1~4 m,丛生、枝叶繁密。喜光、耐寒、耐旱、耐湿、耐盐碱、抗风沙、抗逆性极强的灌木,适宜河岸生长。根系发达,每丛可达20~50根萌条,平茬后一年生萌条高达1~2 m,可用播种、扦插法及分株法繁殖,枝条供编织。

6)东北连翘:落叶灌木,高约1.5 m,树皮灰褐色。东北连翘属温带植物,性喜温暖、湿润气候,也很耐寒、喜光、略耐阴、耐干旱和瘠薄,对土壤要求不很严格。浅根性,根系发达。栽培方法播种、扦插、压条、分株。花为黄色,先于叶开放,寒冬刚过,满树金黄。连翘具有强烈的杀菌、杀虫能力,很少有病害和虫害,种子可提取食用油脂。

4.3植物在生态护岸中的应用

1)应直接采用植物种类搭配、根系固土所形成的岸坡防护能力,抵抗洪水冲蚀。易应用在水流方向顺直、洪水流速≤3 m/s的河道段落。植物选择上应草、灌结合,利用草本根系生长快、灌木根系发育慢的特点,草、灌结合可以满足近期和远期的防护要求。

2)对于河道洪水流速>3 m/s、洪水对岸坡冲掏、紊流段落,易采用工程措施和植物措施相结合的生态护岸型式,即工程措施满足防洪抗冲功能,植物生态措施实现景观效果。岸坡防洪抗冲可以采用开孔的联锁砖、格宾网石笼等工程措施,在联锁砖孔内填置种植土栽、种植物,格宾网石笼根据栽、种植物种类,上敷满足植物生长需要厚度的种植土栽种植物。需要注意的是格宾网石笼上敷种植土时应增加水撼的程序,以提高其抗旱的能力。由于防洪功能由工程措施承担,植物搭配选择上应注重景观效果。

5结语

在河道生态护岸中,利用植物地下部分的根系组合,起到固土护坡的作用,利用植物地上空间部分实现岸坡的生态效应和景观。

参考文献:

[1]杨雪.可持续景观设计方法综述[J].黑龙江水利科技,2015,43(08):79-81.

[作者简介]吴有坤 (1966-),男,辽宁本溪人,高级工程师,从事水利水电工程设计工作。

[收稿日期]2015-06-28

中图分类号:TV861

文献标识码:B

文章编号:1007-7596(2015)10-0087-02

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