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(1華北水利水電大學;2漯河水利技工學校)
河流植被護坡的防護機理研究與分析
□張 麗1□岳紹玉1□薛 靜2
(1華北水利水電大學;2漯河水利技工學校)
文章介紹了植被護坡的概念、植被護坡的功能、植被護坡選材的原則,并選用了牛毛草這種植物作為植被護坡的研究對象做根系抗拉拔試驗根土復合體實驗,從而得到了根系抗拉強度特性根土復合體特性。通過實驗所得數據及研究分析,可以發現植被護坡在工程中可以有效增加根土復合體的抗剪強度、護岸的強度,以及河岸護坡的穩定性,通過不同植物混交可以增加護坡的抗剪強度。
植被;護坡;生態;抗拉拔;根土復合體
植被護坡是綜合工程力學、土壤學、生態學和植物學等學科的基本知識對斜坡或邊坡進行支護,形成由植物或工程和植物組成的綜合護坡系統的護坡技術。在開挖邊坡形成以后,通過種植植物,利用植物與巖、土體的相互作用(根系錨固作用)對邊坡表層進行防護、加固,使之既能滿足對邊坡表層穩定的要求,又能恢復被破壞的自然生態環境的護坡方式,是一種有效的護坡、固坡手段。
植被護坡是生態護坡中最重要的一類護坡,從廣義上來說可稱為生態護坡,和傳統護坡比較,植被護坡可以起到防洪、排澇及截留雨水的作用,植被根系對土壤也具有加固的作用,和防止水土流失的作用;另外,在公路上的植物綠化還能擴充廊道,也具有緩沖帶的作用,可以減少交通事故的發生。也可以增加周圍的景觀效應,而且護坡中的植物能夠對鈉、磷等重金屬及其它來源的化學物質營養元素有較好的過濾作用,減少地表水和河水所受到的污染程度,增強水體的自凈能力,進而改善水體環境。
植被有著深根錨固的作用、淺根有著加筋的作用,植被還具有護坡加固的作用。
植被不僅能降低坡體孔隙水壓力和截留降雨,另外還能削弱濺蝕、控制土粒流失,防止水土流失。
在改善環境方面,植被不僅能恢復被破壞的生態環境,還能促進有機污染物的降解,凈化空氣,調節小氣候,吸附塵土、凈化空氣、減弱噪音、消除污染還有保證行車安全的作用,除此之外植物還具有一定的觀賞作用。
在選擇護坡植被時,應該對本地的鄉土植物優先選擇使用。此外,護坡植被應當具有根系發達、生長快、萌芽力強、適應能力強、自我繁殖與更新能力強等特點,同時應兼顧植被的有用性、經濟效益和環境效益等原則。但是對于河岸是個比較復雜的生態體系,植被和護坡構型之間是不可以孤立的,要將其結合起來考慮。所以,護岸植被的地方性很強,靈活把握選材原則是關鍵。文章中選擇了牛毛草和紫羊茅這兩種植物作為護岸植被的研究對象,同過對著兩種植物做根系抗拉拔實驗和根土復合體實驗得出實驗數據進一步說明這兩種植物的抗拉能力及其在河道護岸中的適用性。
牛毛草為羊茅屬草類,廣泛運用在粗糙的高爾夫球場上。牛毛草是保護水土較好的草種,在水庫壩下野生成片,形成一定的群體,草色深綠,葉狹長寬約1~3 mm,長約15 cm,生長季節均超過其它雜草,耐旱抗寒、耐脊薄、耐踐踏,形成規模后根系密集。但牛毛草對水質的穩定要求比較高,出現水質變化后很容易枯萎變黃。
4.1 牛毛草根系抗拉拔試驗數據
通過調查研究,牛毛草的根系直徑都在0.80 mm以下,分別選取平均直徑為0.27,0.18,0.19,0.21 mm的4種牛毛草進行根系抗拉實驗得到最大抗拉力,抗拉強度,最大位移量。通過實驗數據分析可以知道牛毛草的直徑越大其最大抗拉力越大,抗拉強度和最大位移量隨著牛毛草的增大而減小,見表1。
TV85
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1673-8853(2017)01-0084-02