植物護坡在水土保持中的應用及水文效應分析

趙信華

（臨洮縣玉井鎮農業農村綜合服務中心，甘肅 臨洮 730502）

0 引言

由于各類工程項目的開發對自然斜坡造成一定破壞，因此，需要采取防護工程治理水土流失問題。利用植物護坡形式不但對自然邊坡具有防護功能，而且能恢復生態。因此，植物護坡在水土保持方面的應用符合當前環境保護需求以及經濟發展需求，探究植物護坡的實踐應用途徑并對其水文效應展開分析十分必要。

1 植物護坡的應用形式

1.1 種草護坡

種草護坡主要適用于土質坡面或沙質坡面上方土層較薄的斜坡。在植物類型的選擇方面，優先選擇低矮匍匐類型的草種，并按照坡面具體情況，使用差異化的種草方法。比如，針對土質坡面，可選擇直接播種的方式；針對風沙坡地，可利用沙障將流沙固定后進行播種；針對邊坡土壤相對密實的坡面，可利用穴植法。

1.2 造林護坡

造林護坡主要適用于地質條件優良且坡度較緩的坡面。植被的選擇方面，應該結合當地氣候條件，選擇速生類型樹種，像灌木和喬木等都是較好的選擇。在種植過程中，應按照深根性樹種和淺根性樹種相互結合的方式，打造喬木和灌木混交林。

1.3 混合種植

在邊坡土質相對復雜，并且坡度和坡向也相對復雜的位置，可利用種草、造林2種護坡方式設置喬木、灌木和草類組合護坡植物，可選擇藤本科植物進行護坡。

2 植物護坡在水土保持中的應用原則

2.1 在河道護坡中的應用原則

在河道護坡項目中，選擇植物護坡的原則如下：①水利穩定 護坡設計應該和岸坡穩定性具體要求相符；②生態和諧 在護坡植物、磚石及土壤等方面的選擇，應最大限度地利用原有材料，保證邊坡區域周圍植物種群的穩定性；③因地制宜 結合鄉土文化及自然因素，對坡道土壤、地形和環境等特點進行分析，選用具有較高適應性的植物。

2.2 在道路邊坡中的應用原則

在道路邊坡水土保持項目中，選擇植物護坡的原則如下：①適地種植，根據坡面環境特點，選擇鄉土植物，保證和道路周圍景觀具有良好的融合性；②與當地環境相協調，滿足植物生長需求，景觀呈現多元化；③合理搭配植物群落，提高邊坡穩定性。

3 植物護坡在水土保持中的應用

3.1 河道護坡中的應用

1）植物護坡 植物護坡具有良好的生態性能，通過植物護坡使河道、水、堤岸等形成整體，組成河流生態系統，利用植被地上結構作為迎水面的軟覆蓋，降低坡面受到外應力影響。河道護坡植物的選擇應保證其生物學性能優良，如植物根系發達，有助于遏制邊坡水土流失；植物的抗寒、耐旱性能較強，適應貧瘠土壤生長環境；植物具有較快的生長速度，并且抵御病蟲害能力強；植物景觀效果良好。通常可選擇刺槐、沙棘、三葉草等。針對邊坡施工困難的情況，可利用水力噴播方法完成草坪種植，或利用混播形式。植物護坡可能在種植當年受到雨水沖刷而形成深溝，影響護坡效果，所以，如果邊坡迎水面水流速度大于3m/s，或者處于河流彎道的護坡，不適合用植草護坡。

2）植被和混凝土組合護坡 植被和混凝土組合護坡合主要由多孔混凝土、肥料、保水材料及表層土等結構組成，作為植被生長的場所，為其提供水分。在多孔混凝土的表面設置表土層，種植植物，控制水分蒸發。此方法利用覆草的緩沖性能，在草根的“錨固”作用下增加邊坡抗滑能力，使護坡草與混凝土形成整體，有效提高邊坡的穩定性。植被混凝土組合應用技術如表1所示。

表1 植被混凝土組合應用技術

研究表明，使用六邊形植被混凝土護坡，若對角線長度為45cm，原構件質量為30kg，當草長成以后，需要160kg的力量才能拔起，并且這種水土保持方法施工簡單。該方法重點在于植物種植，混凝土表面應粗糙，以提高表面的保土能力。將草籽拌合后輕輕耙入孔隙內，覆蓋，及時養護。

3）水泥生態護坡 利用水泥生態護坡主要是使用高強度多孔材料作為植物生長基地，使用肥料、水泥和土壤等有機質，配合低堿性膠結材料作為固體物質，并利用稻草秸稈形成孔隙，為植物提供水分，保證植物處于坡面日照環境下的生長環境優良。

4）土工植被網護坡 使用此護坡方式，主要是借助活性植物，組合成土工材料，在坡面打造具備生長能力的防護系統，利用植物生長對邊坡進行加固。通常可種草，適用于孔隙率高于90%的疏松土質邊坡，植物可穿過網墊將根系伸入土中，使植物、根系、土壤及網墊等組合成一個整體，形成緊貼坡面的表皮，抵御暴雨或者水流對坡面的沖刷。實踐表明，相對于未使用土工網草皮的坡岸，使用土工網草皮護坡能夠防止土壤遭受風雨等侵蝕，并且在草籽播種初期還能保持草籽穩定。在坡度為45°并且護坡草未長成以前，土工網的固土率可達97%；當坡度為60°時，土工網的固土率可達85%。邊坡的植被覆蓋率超過30%，可承受小降雨對邊坡產生的沖刷；邊坡植被覆蓋率超過80%，可承受強降雨對邊坡的沖刷。如果河流較深，使用土工網還能抵御流速為6m/s的水流連續沖刷2d而不出現水土流失的情況。

3.2 在道路邊坡項目中的應用

1）植草護坡 使用植草護坡技術，需要在種植之前利用機械對坡面進行整理，然后用人工方式疏松坡面，保證清除作業深度超過20cm，將坡面內部樹根、雜草及石塊等有效清除，澆透水之后，將草籽拌沙攪拌均勻，利用人工噴播或播種機噴播方式，確保出苗率。播種后采取覆蓋措施，穩定草籽，可利用透氣性良好的無紡布，不但能夠保護草籽，還能對雨水沖刷具有良好的預防作用。

2）混噴技術 采用混噴技術重點是利用噴播機械，將水泥、有機質、土壤及肥料等物質向邊坡巖石表面進行噴射，利用水泥的黏結作用，使混合物能夠在巖石表面硬化，硬化物存在連續孔隙，內部含有植物種子以及肥料和保水材料，可對巖石邊坡實現綠化。

3）客土噴射 應用客土噴射主要是使用鍍鋅網，將其從上到下在邊坡上固定，之后按照特定比例將種子、肥料及客土進行混合，將混合物質置于專用設備中進行充分攪拌，借助壓縮機噴射到道路坡面之上，在邊坡上種植植被，有效遏制水土流失以及雨水沖刷等問題，還能利用土壤改良劑中的有機纖維共同形成生長基層，為植物生長提供有利條件。

4）草棒技術 可在較平整的道路坡面上，使用消毒的稻草纏繞竹竿，制作成草棒，在稀泥上浸泡，并使用螺紋鋼錨固在邊坡頂部和底部，形成穩定的著力層，之后按照特定的距離，將草棒固定在著力層上，覆蓋客土，保證土的厚度能夠完全覆蓋草棒，充分澆水，讓客土完全沉降。澆水之后如果出現客土下陷的現象，應該重新覆土。完成上述工作后即可進行草種植。護坡草發芽后，還可配合藤本科植物及矮型灌木共同組成護坡植物群落。除此之外，草棒材料經過環境作用下能夠充分腐化，為植物生長提供養分。

4 植物護坡在水土保持中應用的水文效應

1）截流降水 植物根系能夠有效地對部分降雨量進行截流，削減降雨對坡面土體的侵襲。

2）削減雨水濺蝕 利用植物莖葉等對高速下落的雨滴產生的攔截作用，有效降低坡面受到的沖擊力。如果邊坡植物的覆蓋率相對較高，還可能含有枯枝落葉，對邊坡形成覆蓋層，將雨水的濺蝕作用完全消除。

3）減少地表徑流 當地表徑流較為集中時，可對邊坡土壤產生較大的侵蝕，同時，徑流攜帶的能量還會對邊坡土壤產生強大沖刷力。邊坡植物落葉可覆蓋邊坡面，減少土壤的裸露面積，防止地表徑流應力與邊坡土壤直接接觸，減緩坡面徑流速度，延長雨水停留時間，削弱徑流產生的沖擊力，增加雨水向土壤內部的滲透率，進而降低雨水其對土壤產生的侵蝕，實現良好的水土保持效果。

5 結語

無論是植樹種草，還是利用綜合技術均可對邊坡水土保持工作起到促進作用，控制坡面土壤受到侵蝕。因此，可針對不同項目邊坡特點，靈活選擇植物和配置形式，發揮植物護坡在水土保持工程中的應用價值。