摘要:本文以摇丫山废弃石场治理工程为例,对废弃石场水土保持综合整治提出几点建议:⑴合理安排工期;⑵穴植乔、灌木+喷草的绿化措施;⑶多样化的植物种类配置;⑷优化边坡坡比设计;⑸在坡面合适区域加设排水沟、跌水槽等排水设施;⑹增加自动喷灌系统,适时维护排水系统;⑺保证植生盆、植生槽种植成活后的养分供给。
关键词:水土保持综合整治;废弃石场;建议
一、前言
观澜摇丫山废弃石场位于宝安区观澜街道上围村樟坑径水库库坝的东北方向,属于观澜河二级水源保护区内。
整治范围包括整个废弃石场,边坡投影面积约12486m2,迹地面积4000m2,实际治理面积约20000m2。整个边坡划分为A、B、C、D四个整治区。
A区:最左侧的边坡,平均坡度60度。坡顶以下15-20m为土层。坡面几乎全裸露,只生长少量的野草和蕨类。中坡位置有一不规整的小平台,平台面积约300m2,宽约3-5m,长约50m。坡面稳定,整个区域裸露面积约2850m2。坡顶植被生长良好,主要树种有桉树和相思树,林下植被主要是蕨类。
B区:中间的一段边坡,平均坡度为70度。中部有宽约5-15m的崩塌堆积物;右侧上坡位置有一较规整的平台,平台面积约900m2,宽约6-8m;局部坡面为光滑岩石,坡度近90度;最上部坡度较缓,有较薄土层覆盖;坡面稳定,整个区域裸露面积约为12250m2。坡顶植被生长良好,主要树种有桉树和相思树,林下植被主要是蕨类。
C区:右侧的一段边坡,平均坡度为60度,表层风化岩较松散。坡面几乎全裸露,只生长少量的野草和蕨类。中坡位置有一不规整的小平台,平台面积约800m2,宽约3-5m,为强风化花岗岩石质边坡。坡面稳定,整个区域裸露面积约4150m2。坡顶植被生长良好,主要树种有桉树和相思树,林下植被主要是蕨类。坡脚有一小房子。
D区:坑口以外的边坡,平均坡度58度,为中风化花岗岩石质边坡,坡面较平整。坡面稳定,整个区域裸露面积约750m2。坡脚有一小规模铁制品加工厂,坡顶植被生长良好,主要树种有桉树和相思树,林下植被主要是蕨类。
二、废弃石场水土保持综合整治的几点建议
2.1合理安排工期
废弃石场水土保持综合整治应选择在春季施工,因为春季多为细雨,雨量不大,降雨对坡面冲刷影响较小,有利于保护植物根部,促进植物生长,便于养护。
2.2穴植乔、灌木+喷草的绿化措施
观澜摇丫山废弃石场位于宝安区观澜街道上围村樟坑径水库库坝的东北方向,平均坡度60度以上,属于高、陡土质边坡,采用直接喷草不利植物生长,所以应选择穴植乔、灌木+喷草绿化措施。
2.2.1A区边坡整治措施
在坡顶以下的土层坡面上用穴植乔木、灌木+喷草绿化,乔木高0.6-0.8m,灌木高0.35-0.5m,乔木按40cm×40cm×40cm规格挖穴,灌木按30cm×30cm×30cm的规格挖穴,穴(坑)里加入营养土,以满足苗木生长所需肥力;中间的小平台采用植乔木、灌木、喷草+藤本绿化;平台以下岩石边坡采用穴植乔木、灌木绿化,乔木按40cm×40cm×40cm规格挖穴,灌木按30cm×30cm×30cm的规格挖穴,穴(坑)里加入营养土,以满足苗木生长所需肥力。
2.2.2B区边坡整治措施
清理该区中部危岩,在崩积物上穴植乔木、灌木;在右侧坡面中间平台堆积物上采用植乔木、灌木、喷草+藤本绿化,平台以上坡面采用穴植灌木+喷草绿化;中间区域较缓坡面用穴植乔木、灌木绿化;在较破碎的岩石坡面上设植生盆,按3m×3m的规格设置,植生盆内回填营养土植乔木、灌木、藤本绿化,每个植生盆内植两株藤本、1株乔木和1株灌木;其他较陡且平整的岩石坡面不做绿化,保留以作其他措施。
穴植乔木、灌木按小苗计算。乔木按40cm×40cm×40cm规格挖穴,灌木按30cm×30cm×30cm的规格挖穴,穴(坑)里加入营养土,以满足苗木生长所需肥力。
2.2.3C区边坡整治措施
中间的小平台采用植乔木、灌木、喷草+藤本绿化;平台以上强风化岩坡面采用穴植乔木、灌木、喷草+藤本绿化;平台以下强风化岩石坡面采用穴植乔木、灌木绿化。乔木按40cm×40cm×40cm规格挖穴,灌木按30cm×30cm×30cm的规格挖穴,穴(坑)里加入营养土,以满足苗木生长所需肥力。
2.2.4D区边坡整治措施
在坡面上穴植乔木、灌木绿化。穴植乔木、灌木按小苗计算。乔木按40cm×40cm×40cm规格挖穴,灌木按30cm×30cm×30cm的规格挖穴,穴(坑)里加入营养土,以满足苗木生长所需肥力。
2.3多样化的植物种类配置
观澜摇丫山废弃石场原先的植物种类选择过于单一,为了防止水土流失,需选择见效快、持久性强、景观美化效果显著、与周边景观协调、乔灌草混合种植。本工程植物选择主要以水土保持乡土树种为主。乔木选用台湾相思、枫香、木荷、小叶榕等,株行距为2mx2m,各树种比例为1:1:1:1:1;植灌木选择五色梅、银合欢、勒杜鹃等,株行距为1mx1m,各树种比例为1:1:1:1:1;乔灌木比例为1:4。草种选用百喜草、狗牙根、糖蜜草、类芦等,草种比例4:4:1:1。藤本选用爬墙虎、猫爪花等,株距为0.2m。
2.4优化边坡坡比设计
观澜摇丫山废弃石场以前在高陡边坡坡比设计过程中对边坡稳定性考虑不到位,雨后部分边坡失稳、滑坡,导致已实施的边坡治理措施遭到损坏。在废弃石场高陡边坡水土保持综合整治中,要着重优化边坡坡比设计。对于高陡边坡采用GEO—SLOPE程序分别用极限平衡理论中的瑞典圆弧法、简化Bishop法、Janbu法和Morgenstern-Price法进行边坡稳定分析。为了寻求具最大稳定性的最佳边坡角,分别计算了在边坡比为1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6和1:2.8时的边坡稳定系数。各种方法计算结果相差不大,随着边坡坡比变大,边坡稳定系数都逐渐变小。因此,选取允许边坡稳定系数为1.3。
2.5在坡面合适区域加设截水沟、跌水槽等排水设施
坡面排水系统不完善,种植的植物遭雨水冲刷损坏,造成边坡发生滑坡现象,因此必须在坡面合适区域加设截水沟、跌水槽等排水设施。
为迅速排除地面水,截水沟应结合地形和地质条件沿等高线布设,长度以200m~500m为宜,沟底纵坡不宜小于0.5%,以免水流停滞。当坡面破碎时,可在截水沟中填入碎石,起到防堵塞和美化的作用。应注重施工质量,保证沟底土基的压实度和截水沟的自身稳定性。对于不良地质地段的截水沟,必要时应采取防冻、防渗措施,防止水流冲刷或渗漏引起的滑坍。考虑到特殊工程地质区对排水系统的要求,应灵活采取增减、变更截水沟设计等对策,有效防止坡面冲刷、减少水土流失。对于边坡土体渗透系数上大下小而存在相对不透水层,且该层有一定坡度的地区,可考虑壤中流,坡顶截水沟的沟底不允许渗漏水,沟深要根据表层土体特性确定,且施工时应在沟的上挡墙中下部留泄水孔,以防止壤中流从沟底向下渗透。坡顶截水沟的布置应结合地形,合理布设,使线形顺畅;转折处应用曲线连接,其曲率半径不小于3倍水面宽度或10倍水深,并采取加固措施;出水口的布置一般应避免沟内水流排入边沟,尽量利用地形,将沟中的水流排入沟所在山坡一侧的自然河、沟中,或直接引到桥涵的进水口处;当与其他排水设施连接时,应平顺衔接,必要时设跌水或急流槽。
2.6增加自动喷灌系统,适时维护排水系统
已完成治理的石场、边坡后期管护缺失,使得治理区植被枯萎,存活率低,石场水土流失严重。因此要在已治理区内增加自动喷灌系统,保证旱季养护用水,自动喷灌系统以其不受地形地貌,防止水土流失,提高劳动生产率等诸多优点,成为农林、绿化的主要灌溉方式,得到广泛的应用;适时维护排水系统,确保治理区域已经修砌排水措施的排水畅顺。
2.7保证植生盆、植生槽种植成活后的养分供给
植生盆、植生槽后期养分难以保障,植物枯死现象多发,对于此种现像,要注意保证植生盆、植生槽种植成活后的养分供给。植物生长发育状况是营养供应水平、生态环境条件和作物生理特点的综合反映,科学平衡的营养供应是充分发挥作物优质丰产的基础保证。植生盆、植生槽中的土壤是作物养分供应体系中的营养库,近代研究已经明确,作物主要是从土壤溶液中吸取养分。固相部分的养分一般必须先进入土壤溶液才能被作物吸收利用。因此,土壤养分的基本标志之一是土壤溶液中的养分水平,良好的养分环境要求土壤溶液中的养分浓度能够达到最适水平。当土壤中某一养分供应不足时,则需要施肥。但应注意施肥必须了解土壤,这是一切施肥计划和施肥技术研究的前提,而施肥必须是施入那些土壤供应不足的养分,否则会造成浪费,甚至造成作物中毒。只有根据土壤养分供应状况和园林施肥试验示范综合结果指导生产科学平衡施肥才能获取显著的植物高成活率的效果。
三、结束语
本次水土保持综合整治总共喷草面积6883m2,种植乔木872株,灌木7467株,藤本1858株,砌筑植生槽210m,砌筑植生盆62个,砌筑干砌石挡墙13m,砖砌排水沟312m。经过此番整治,观澜摇丫山废弃石场的生态环境得到有效的保护,防止了水土流失日趋严重。城市水土保持规划中应用景观格局特征,合理地配置景观要素,以达到景观结构与功能的最优化,是保护城市生态环境的重要途径。水土保持规划将有利于生物多样性保护,保持城市生态系统的平衡,充分发挥城市生态系统的生态服务功能,实现自然景观的可持续开发与利用。
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