馬廣春
草皮護坡在堤防水土保持中的應用
馬廣春
據有關資料顯示,全國水土流失面積已逾360萬km2,約占國土面積的38%,其中水力侵蝕面積已逾160 萬km2。水土流失十分嚴重,生態環境日趨惡化,嚴重制約著經濟和社會的可持續發展。為了實現水利事業的可持續發展,草皮護坡獲得了更為廣泛的應用。該措施不但能防治水土流失,改善人類居住環境,而且還便于汛期堤防巡查,觀測隱患險情。本文結合近幾年淮河干流鳳臺縣境內Ⅰ級堤防鋪植草皮護坡的實施情況,淺談對草皮護坡應用與日常管理的體會。
淮河干流鳳臺縣境內Ⅰ級堤防共計長38.852km,包括鳳臺縣境內淮北大堤32.772km、淮河右堤黑李上段6.08km,保護著淮北平原及淮南市工礦企業及人民生命財產安全。由于歷史原因,堤防堤身絕大部分為沙質粉土,抗沖能力差,土壤肥力較差。迎水坡面采用塊石干砌護坡,背水坡面未植草皮之前,紫樹槐條及其他雜草叢生,溝壑林立,坡面坑洼不平。因此,淮河干流鳳臺縣境內Ⅰ級堤防鋪植草皮護坡是必要的。
1.草皮品種的選擇
鋪植草皮是一種行之有效的生態護坡措施。作為工程措施,應滿足堤坡安全
防護的基本要求,保證壩坡不受雨水沖蝕而破壞;作為生態措施,應與當地環境相和諧,收到美化環境的效果。草皮種類的選擇應堅持如下原則:
(1)氣候環境適應性原則
鳳臺縣地處淮北平原南部,地勢低平,大部分地區海拔在25m以下,屬北亞熱帶季風氣候,年均降雨量930.4mm,無霜期226d,平均氣溫15.4℃;特別是5~9月份,通常情況下雨水較多,對地面集中沖刷較劇烈。根據氣候特點,應選擇適宜亞熱帶氣候生長的暖季型草屬。
(2)滿足工程的安全防護要求原則
該原則是草皮草種選擇的決定性因素。草皮護坡應能滿足壩坡(防洪水位以上部位及內坡面)的防雨水沖刷要求。草的防護功能是通過草皮的地上、地下部分及枯落物共同作用對降雨進行截留,降低坡面的降雨動能和有效雨量,減少濺蝕,增加基質滲透,從而抑制地表徑流,控制基質流失。為此,應選擇根系比較發達的草屬種類進行比選,如中華結縷草等。
(3)景觀一致性原則
作為一個臨近縣城及居民區的堤防工程,景觀上有一定要求。草皮作為綠化的底色,與景觀的均一性也越來越受到重視,遵循景觀一致性原則是達到環境協調優美的必要條件。
綜合以上幾點原則,淮河干流鳳臺縣境內Ⅰ級堤防鋪植草皮時,選擇了3個品種:本地爬根草、中華結縷草、百慕大草。
2.草皮護坡鋪植規模與方法
淮河干流鳳臺縣境內Ⅰ級堤防高程26.5m以下外坡面已全部鋪設干砌塊石護坡,故只需在內坡面及外坡面堤肩鋪植草皮。近幾年,通過淮北大堤淮南段除險加固實施水土保持項目及管理單位自籌資金,鋪植草皮120萬m2。一是利用2006年淮北大堤淮南段除險加固實施水土保持項目機遇,從與潁上縣接壤處至毛集鎮陳大橋栽鋪植本地野爬根草皮59萬m2;二是2009年自籌資金,從毛集鎮陳大橋至西淝閘淮北大堤鋪植中華結縷草16萬m2,從西淝閘至鳳臺縣城淮北大堤段鋪植本地野爬根8萬m2,在淮北大堤城北段鋪植本地野爬根草皮約19萬m2,在淮右堤黑李上段鋪植百慕大草皮約為18萬m2。經過市場調研,草皮建植有種子繁殖和營養繁殖兩種方法。通常種子繁殖成本最低,勞動力耗費最少,但成坪時間長;營養繁殖鋪植成本高,但不受時間限制,可在春末夏初鋪植,成坪快、效果明顯。為了避免草皮建坪時間過長而影響壩坡的安全,采用了快捷建坪的營養繁植滿鋪法與條鋪法進行鋪植。鋪植時應注意的事項:一是把坡面整理平坦,去除坡面石塊、雜樹雜條、生活垃圾等;二是鋪草塊要平,滿鋪法草塊間留有2~3cm的縫隙,條鋪法草皮間隔空隙不能超過10cm,不論滿鋪還是條鋪,草皮間隙用土添滿、壓實、噴足水,要求土壤濕透至15cm深以上,此后在一定時間(約3周)內,土壤表層6~7cm保持濕潤。
3.草皮日常管養措施
日常管理中,按“目標管理、責任管理、精細化管理”的要求,建立健全各項管理制度,強化日常考核。經過幾年的養護實踐,總結出草皮護坡工程養護六字法,即“清、封、除、控、施、治”六項措施,適時綜合使用,取得了顯著的養護效果。
一是“清”,即用機械或人工全面清除過冬闊葉草及枯萎類草皮,以便下一步噴灑的封閉藥物更好浸入到地表面下,最好是機械清除,借機可對堤坡進行全面整理;二是“封”,指用南京生物科研單位研制的封閉性藥物,按配方用機械罐車噴藥機對坡面草皮進行全面噴灑,草皮地表面形成約10cm厚的藥物土層,即可封閉草皮中大部分闊葉類雜草;三是“除”,因地制宜,合理制定對封閉藥物難以封住的少量雜草清除方案,用人工、機械、化學藥物相結合的方法進行清除雜草。根據幾年實踐證明,二甲四氯鈉藥物可清除大部分莎草科雜草及闊葉雜草,二甲四氯可以破壞雙子葉植物的輸導組織,使生長發育受到干擾,莖葉扭曲,莖基部膨大變粗或者開裂,幼苗期的禾本科植物對其很敏感,但在氣溫低于18℃時效果差;四是“控”,指機械控制高稈雜草和草坪高度,可以促進草皮分孽;五是“施”,適時施肥,促進草皮生長,草坪草缺肥會出現生長不良,莖葉發黃發紅硬化,有損美觀,為使草皮生長繁茂,真正達到生物防護作用,必須施足肥料,后期以氮肥為主,施肥量根據草皮的生長發育情況及土壤情況,一般每公頃一次施用有效氮素約10kg;六是“治”,指防治草皮病蟲害。
淮河干流鳳臺縣境內Ⅰ級堤防經過兩年的管養,栽植的草皮已長出強壯的地下莖,根系發達,形成不易破裂的草土層,抗沖能力極大提高,一道生機盎然的標準化、生態化綠色堤防呈現在人們面前。合理的水土保持措施實現了綠色堤防與靚麗城鎮的有機結合,給沿岸居民創造了人水和諧的生活環境。通過對實施草皮護坡堤段草坪生長狀況的比較,得出以下結論:本地草爬根草較其他草種具有更強的適應性,能快速成坪,但景觀性差;中華結縷草比本地爬根草綠色期較長,景觀效果好,但成本高;百慕大草皮屬根系繁殖,草坪平坦,景觀效果好,長勢也較旺,但養護成本較高,品種易變異,易被其他雜草相克死亡。
堤防草皮護坡不但滿足了景觀要求,而且一定程度上還具備了必要的工程安全防護。目前,鳳臺縣境內淮干堤Ⅰ級堤防迎水面普遍采用礦山原料進行護坡,而且大部分護坡年限已久。建議在堤坡滿足防浪防沖的前提下,更新塊石護坡時,綜合考慮堤防生態景觀效應,采用草皮護坡,以便取代礦山原料護坡。草皮護坡不但符合現行國家礦產資源管理政策,節約資源,滿足景觀要求,而且建設成本還較低,具有廣泛推廣應用的價值■
(作者單位:鳳臺縣淮河河道管理局232100)
(專欄編輯:王 適)