城市河渠生态护坡技术效益对比——以北京市新开渠为例

在城市河渠整治工程的边坡防护中,已初步使用生态防护方式,但各种边坡防护措施的防护效果差异明显.应科学地采用生态边坡防护措施或生态与工程相结合的防护措施,使河道坡面稳定以实现生态治理的目的.通过建立边坡绿化试验小区,选择液体喷播、铺设生态植被毯、三维植被网等生态护坡技术,对各自的经济、生态效果进行分析,并对各类生态护坡技术进行评价.结果表明,铺设生态植被毯是一项经济可行、防护效果理想的技术措施.     

高速公路生态护坡技术的水土保持效应研究

对高速公路生态护坡工程开展试验观测。研究探讨生态护坡技术的水土保持效应。结果表明，在高速公路高陡边坡上采用生态护坡技术建植草本植被。在短期内可完全覆盖坡面，水土保持效果显著，可抑制边坡侵蚀的发育，有效控制坡面沟蚀的发生，在中雨到暴雨的情况下，边坡径流系数在15．97％以下，土壤流失量极小。生态护坡技术的水土保持机理主要与草本植被对降雨的截留、雨滴能量的削减、坡面径流的抑制、根系的锚固与加筋作用，以及生态护坡技术本身的工艺特性有关。     

水利工程边坡生态防护技术研究

传统边坡防护技术主要有浆砌块石护坡、护面墙、干砌块石护坡、三合土灰浆抹面护坡、勾缝和灌浆、捶面防护、喷射混凝土及喷锚支护等,这些技术只注重其工程功能,自然植被都难以恢复,对于环境保护和生态平衡都产生不利影响;在岩土容易风化、侵蚀破坏、降雨强度高的区域,工程材料与边坡岩、土体的结合强度很难得到保证,达不到防护效果和目的。边坡生态防护技术可以取代传统的防护技术,是解决边坡稳定,保持水土,绿化美化环境的最佳途径,既保护了生态环境又改善了边坡景观。但此方法也存在简单的植被组合生态适应性不太理想的问题,今后应充分利用植被护坡多学科交叉的特点,将植被护坡和传统护坡有机结合起来,深入发掘各类植被自身的特性,充分发挥其自身的生态恢复能力,把植被护坡的设计、施工进一步规范起来,使之标准化,让其产生更好的生态、经济和社会效应。     

青藏高原东北地区边坡恢复技术探讨

近年来高寒地区生态环境问题备受关注,青藏高原特殊的地理位置和气候条件,使其不仅影响周围区域的生态安全,还威胁到全国的生态安全。在介绍青藏高原东北地区不同的边坡类型,以及讨论边坡喷播技术、边坡水泥抹面技术、植生带护坡技术、生态草毯护坡技术、植被混凝土边坡防护技术的基础上,通过实地调研,对比分析得出,无土生态草毯护坡技术和植被混凝土边坡防护技术可以在气候环境比较恶劣的青藏高原东北地区快捷、有效地修复各类边坡。     

“护坡与生态修复专家”让陡峭岩石上长青草——三峡大学宜昌绿野环保工程有限公司

拥有四项边坡治理专利技术 1）植被混凝土护坡绿化技术 2）防冲刷基材（PEB）生态护坡技术 3）矿山废弃地植被生态修复技术 4）滨水岸坡生态修复及库区消落带植被恢复技术     

“护坡与生态修复专家”让陡峭岩石上长青草——三峡大学宜昌绿野环保工程有限公司

拥有四项边坡治理专利技术 1）植被混凝土护坡绿化技术 2）防冲刷基材（PEB）生态护坡技术 3）矿山废弃地植被生态修复技术 4）滨水岸坡生态修复及库区消落带植被恢复技术     

高速公路不同边坡类型对植被恢复的影响

为了解不同护坡模式下边坡防护工程建设初期植被恢复状况,依托北京西六环现有边坡工程,采用系统聚类方法,将12段边坡划分为六棱砖与厚层基材喷播植草2类护坡模式,分析不同模式坡位、坡长、坡向和地形条件对植被恢复的影响。结果表明:1)以厚层基质喷播植草模式为主的Ⅱ类边坡植被恢复效果优于以六棱砖护坡模式为主的Ⅰ类边坡;2)随着演替进程的发展,建植初期植被表现出一定的年际变化规律,2011年植被恢复效果较2010年差;3)坡位、坡长和坡向的不同使植被群落组成存在一定的差异性,Ⅰ类边坡中部植被生长较好,Ⅱ类边坡下部植被恢复效果好,坡长较长的阴向边坡更利于植被恢复;4)六棱砖护坡模式更适宜在山岭重丘区应用,而厚层基质喷播植草护坡模式更适用于平原微丘区。     

边坡生态防护工程生境基材的磷素吸附-解吸特征

[目的]明确边坡生态防护工程生境基材的磷素保持能力,为优化基材配方提供依据。[方法]以向家坝水电站边坡生态防护工程生境基材为对象,采用恒温振荡培养法进行吸附和解吸试验,比较不同基材的磷素吸附和解吸能力,并用因子分析法比较基材磷素的流失风险。[结果]最大吸附量(Q_m)、最大缓冲容量(MBC)和磷吸持指数(PSI)3个指标均显示,5种基材的固磷能力为:天然次生林客土喷播厚层基材框格梁覆土植被混凝土,Q_m与基材的黏粒含量显著正相关,与有机质含量和pH值显著负相关;磷的解吸能力为:植被混凝土框格梁覆土客土喷播厚层基材天然次生林,平均解吸率与pH值极显著正相关,与有机质含量显著正相关,与黏粒含量显著负相关;因子分析表明Q_m,MBC,PSI、平均解吸率和易解吸磷5个指标可以表示边坡磷素的流失风险。边坡磷素流失风险的大小为:植被混凝土框格梁覆土客土喷播厚层基材天然次生林。[结论]5种生态防护方式中,天然次生林对磷的保持能力最好,植被混凝土基材对磷的保持能力最差;在施工中应当增大基材中黏粒的比重,并适当减少水泥用量或加入缓冲物质,以使基材能够具有较强的磷吸附能力、较大的磷库容和较小的磷流失风险,从而提高磷素的利用率并使其具有持久的供磷能力。     

厚层基材喷射护坡试验研究

以内昆线横江车站路堑岩石边坡为试验点 ,设计了厚层基材喷射种植基各组分配比 ,采用湿喷法进行厚层基材喷射护坡试验。试验结果表明 ,采用厚层基材喷射对岩石边坡进行生态防护 ,厚层基材各项指标均满足植物正常生长所需的条件 ,防护效果显著     

湿喷植被混凝土生态护坡技术施工质量验收标准

植被混凝土生态护坡技术作为一种干喷技术,拥有喷层强度高和抗冲刷能力强的优点,但也存在空气污染程度高、回弹率大等缺点。为了克服这些缺点,提出了一种湿式喷播植被混凝土生态护坡技术,伴随着该技术的推广应用,亟待建立一套科学适用的施工质量验收标准体系,为边坡生态修复工程的验收提供参考。在遵循客观真实性、科学合理性、易操作性等原则下,借鉴已有的规范并总结现场施工经验,建立了一套分阶段的湿喷植被混凝土生态护坡技术施工质量验收标准,在工程中应用检验后发现具备较好的适用性和可操作性,有广泛的应用前景。     

北疆引水干渠边坡生态恢复效果的调查与评价——以新疆克拉玛依市西干渠工程黄旗坝段为例

[目的]分析西干渠黄旗坝段边坡生态恢复效果,为调控植被演替速率和预期植被恢复效果提供依据。[方法]对渠道开挖造成的阴坡、阳坡和渠道边坡坡顶上的自然生境下对照样地的土壤、植被状况进行了调查和分析。[结果](1)经过生态恢复后的阴坡、阳坡植物的多度、盖度、均匀度指数Pielou、多样性指数Shannon-Wiener和丰富度指数Margalef均有所提高,阴坡高于阳坡,但仍低于自然生境下的水平。(2)在土壤氮、磷、钾养分特性方面,阴坡、阳坡的土壤氮、磷、钾养分均有所提高,但仍低于自然生境下的水平,呈现出自然生境阴坡阳坡的分布差异。(3)阴坡、阳坡经过生态恢复后植物群落指数仍偏低,群落演替仍处于灌草植物群落阶段。[结论]边坡生态恢复技术能改善西干渠地区边坡的土壤养分状况,促进边坡植被的生长,但鉴于西干渠地区特殊的环境条件,短时间内生态恢复措施效果尚不明显,需加大长期的修复力度。另外,北疆地区边坡生态恢复中植物的选择应以当地乡土植物为主。     

高速公路边坡植被重建过程中群落组成特征

[目的]对河北省西柏坡高速公路4种不同边坡类型进行调查,旨在选择合适的边坡植被恢复技术。[方法]通过随机取样调查进行不同边坡群落组成结构分析。[结果]4种边坡类型的物种多样性差异显著。自然恢复土质边坡植被盖度最低,自然恢复石质边坡的物种多样性最差,人工恢复生态袋技术边坡的物种多样性和植被盖度最高。[结论]人工恢复生态袋技术和挂网喷播技术对高速公路边坡复绿都有明显的改善,而生态袋技术对边坡复绿改善最为明显。     

基于熵权与相对熵排序法的护坡植被系统优选

[目的]构建一个科学合理的护坡植被系统稳定性评价模型对备选护坡植被系统的稳定性进行评价,为边坡生态重建方案的选取提供参考依据。[方法]运用分层递阶的分析方法,综合边坡和植被两方面主要因素,选取岩石质量指标、岩体完整性系数、群落覆盖度、景观优美度等重要指标,构建了护坡植被系统稳定性评价指标体系。然后,运用信息熵法对各评价指标进行赋权并运用相对熵排序法计算备选方案相对贴近度,从而构建了基于熵权与相对熵排序法的护坡植被系统优选模型。最后,运用该模型对某山区高速公路边坡生态恢复建设中的4种备选用的护坡植被系统进行评价。[结果]4种备选用植被系统的优越度分别为1.90%,5.37%,2.98%和99.99%,第4种护坡植被系统[3种植物混种,其中白三叶∶狗牙根=1∶3,且草本植物∶灌木植物(多花木兰)=1∶5]最优,该优选结果与基于模糊物元法的优选结果以及工程实践结果相一致。[结论]该模型有效可行,可以用于指导工程实践。     

阜新露天矿排土场边坡植物多样性与生产力特征

[目的]以阜新露天矿排土场边坡为对象,分析坡向、坡位和恢复年限对植物多样性和生产力的影响,探讨二者的关系。[方法]采用植物群落多样性测度方法分析植物多样性、均匀度和丰富度,用烘干法测量植物生产力,并运用相关分析法分析植物多样性与生产力的关系。[结果]排土场阴坡坡下植物多样性和均匀度最高,而阳坡在坡上最高;随着恢复年限增加,阴坡植物多样性逐渐下降,而阳坡表现出增加趋势。排土场阴坡地上植被、枯落物和地上总生物量的最大值在坡上,而阳坡在坡中最大;阴坡的枯落物和地上总生物量显著大于阳坡(p<0.05)。排土场阴坡地上植被、枯落物和地上总生物量均与Shannon—Wiener多样性指数呈显著负相关(p<0.05),而其他多样性指标与生产力之间无显著相关关系(p>0.05)。[结论]坡位和坡向是影响阜新露天矿排土场边坡生态恢复过程中植物多样性和生产力的重要因子,应根据不同生境特性,采取不同恢复措施,才能完成生态恢复。     

曼大公路仙米自然保护区标段取土场边坡生态修复措施

[目的]探讨青藏高原仙米自然保护区取土场生态修复技术的关键技术措施,为高原保护区边坡生态修复提供借鉴。[方法]以穿越仙米国家森林公园自然保护区的国道569曼德拉至大通高速公路NKSG4标段4#取土场边坡为例,基于取土场当地气候特点、地质土壤及植被状况,详细介绍了取土场生态修复的关键技术措施,包括取土场削坡、坡顶截水沟、平台排水沟及急流槽等措施,客土绿化及客土喷播生态修复工法要点,以及选择披碱草、冷地早熟禾、星星草、油菜和豌豆混合物种的具体配比。[结果]施工后1a的效果表明:排水沟体系排水效果良好,坡底无积水,坡面保持完整且无水土流失;客土绿化坡面植被覆盖率达到80%以上,客土喷播坡面植被覆盖率达到85%以上。[结论]取土场的生态修复效果达到要求;在进行生态修复时应尽量利用当地资源,以实现生态效益和经济效益最大化。     

适用于三峡水库中陡土坡消落区等高种植的土工结构模型

[目的]探讨在当前三峡库区面临的严峻生态环境下,采取何种适合的生态治理技术以解决库区生态环境安全问题,为三峡库区生态环境修复提供一定的参考依据。[方法]通过生态治理模型整体框架结构,提高中、陡土坡生态系统地表基底稳定性;通过等高种植平面绿化技术、土工格室垂直绿化技术,提高消落区植被覆盖率和土壤肥力;通过不同高层区段消落区适宜植物"乔—灌—草—藤(177~170 m)、"灌—草—藤"(170~160m)、"草—藤"配置(160~145m),对消落区的生物多样性、植被覆盖率及景观层次起提高作用。[结果]通过模型设计,将传统混凝土护坡技术与现代生态护坡技术相结合、等高种植平面绿化技术与土工格室垂直绿化技术相结合,实现了生物措施与工程措施的高度统一、系统稳定性与开放性的高度统一、植被覆盖率与景观层次的高度统一。[结论]该土工结构模型的应用对三峡水库中陡土坡消落区生态治理具有一定的参考价值和现实的应用前景。     

植物护坡工程质量的等级评价研究

在国内外边坡生态恢复工程及评价理论研究的基础上,以结构稳定和功能持续为导向,结合系统工程理论与植物护坡工程质量特征,建立了以力学、植被及基质3大类评价指标为主体的植物护坡工程质量评价指标体系.通过层次分析法确定各指标权重及排序,并以灰色系统理论为依据,构建递阶多层次灰色综合评价模型,用于四川省彭州市升平镇人工边坡3类不同工程措施植物护坡工程(种子格栅、植物网、喷播植草)的实例评价.评价结果显示,3类植物护坡工程措施质量等级均为良以上,且喷播植草植物护坡工程措施优于种子格栅、植生网,符合实际情况,说明构建的评价体系及质量等级划分方法科学可行,能比较客观准确地反映植物护坡工程系统的质量状况与等级,具有较强的实用价值.     

坡面和坡向对遂渝铁路岩石边坡创面人工土壤植被恢复的影响

针对采用客土喷播人工土壤进行植被恢复的铁路边坡,对铁路边坡岩石创面人工土壤植被的盖度、高度、根深、根幅、地上生物量、地下生物量和多样性指数在不同坡位、坡向的空间变异性进行了观测研究.结果表明,铁路边坡植被盖度在不同坡位之间存在明显差异,表现为坡下(87%)>坡上(31%)>坡中(19%).铁路边坡坡位对植被的盖度、高度、Pielou均匀度指数有显著影响,但对根深、根幅、地上生物量、地下生物量、Marglef丰富度指数和Simpson多样性指数的影响不显著.铁路边坡坡向对植物群落的Pielou均匀度指数有显著影响,表现为西坡>北坡>南坡>东坡,但对Simpson多样性指数、Marglef丰富度指数以及植被的盖度、高度、平均根深、根幅、地上生物量、地下生物量的影响均不显著.     

植物混凝土格栅技术在北京地区生态护坡中的应用

植物混凝土格栅技术是一种新型的生态护坡技术。选择北京地区延庆县水土保持科技示范园内一处陡峭裸露边坡为研究对象,研究了植物混凝土格栅技术在北京地区的适用性以及在岸坡生态修复中的作用。针对该段坡面存在的溅蚀、面蚀以及沟蚀等土壤侵蚀现象,采用植物扦插与混凝土格栅相结合的方法对裸露边坡进行近自然修复。分别对施工后3个月、15个月和47个月时旱柳的成活率、覆盖度以及47个月后旱柳的生长状况、土壤养分和生物多样性进行了调查监测。结果表明,利用该技术使旱柳的生长情况达到了较高的水平。47个月后旱柳的平均基径和平均株高分别为2.02cm和317.2cm,而且岸坡植被迅速恢复,生物多样性明显增加,土壤性质有所改良。     

典型黑土区陡坡植草水土流失防治效果研究

[目的]研究陡坡生物防治与影响因素的变化关系,为侵蚀沟治理、水土保持植被措施配置等决策提供科学依据。[方法]设置2个坡度,7种草本植被配置模式,于2018年6—9月开展了自然小区水土流失监测。[结果] 1∶1.5和1∶1.2坡比边坡草本建植当年分别较裸地平均减流27%和26%,减沙52%和21%,坡度由34°增加到40°,地表径流虽未增加,但土壤侵蚀量明显增加;影响产流产沙的降雨因子主要有雨量,I_(30),E,EI_(30),坡度变陡,相关性增强;建植草无芒雀麦和紫花苜蓿混播减流减沙效果最好,紫花苜蓿、无芒雀麦、早熟禾3种草种混播减流效果优于单播;1∶1.2坡比边坡随着植被盖度的增加减沙效果逐渐增强,且在植被盖度大于50%时减沙效果接近1∶1.5坡比边坡。[结论]在无芒雀麦和紫花苜蓿混播草本配置下,1∶1.2坡比削坡在侵蚀沟治理时可采用,能减少20%的削坡占地面积。