二、保水劑、黏合劑的噴混植生技術(shù)應(yīng)用效果及實(shí)例分析
噴混植生技術(shù)是當(dāng)前工程創(chuàng)傷的石質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的最新模式,保水與黏結(jié)材料能使植物快速生長(zhǎng)覆蓋,從而在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到綠化美化整體景觀,保持水土、恢復(fù)植被的目的。但是,作為一項(xiàng)嶄新技術(shù),還認(rèn)識(shí)不多,在我國(guó)巖石邊坡生態(tài)防護(hù)和綠化工程中,將逐漸被接受和應(yīng)用。近年來,我們先后作為技術(shù)依托單位承擔(dān)了一批巖石邊坡生態(tài)修復(fù)工程,得到了業(yè)主和社會(huì)各界的高度重視,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益。
漳龍三期高速公路巖石邊坡7560㎡的噴混植生技術(shù)示范,一年來,灌木和草被長(zhǎng)勢(shì)良好,植被覆蓋率達(dá)95%;經(jīng)過降水高達(dá)1420㎜的雨水沖刷,特別是多達(dá)5次強(qiáng)暴雨的沖刷,噴混基底無垮塌現(xiàn)象,各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合要求。
深圳龍崗區(qū)松子坑2#采石場(chǎng)的綜合生態(tài)治理,已完成近8200㎡,其中90%巖石坡面坡度在85°以上,部分達(dá)90-110°,灌草長(zhǎng)勢(shì)良好,基本達(dá)到60天灌草覆蓋。經(jīng)過1600㎜的雨水沖刷,其中包括6次大暴雨,噴混基底無一垮塌,經(jīng)受住了暴雨沖擊,且節(jié)省了煩瑣的養(yǎng)護(hù)程序和高額的養(yǎng)護(hù)成本。而有的施工單位由于技術(shù)不過關(guān),出現(xiàn)了3/4大面積噴混層垮塌,造成了再度施工和工程延期的巨大損失。
三、有關(guān)巖石邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的幾點(diǎn)建議
1、大力推行資源利用與節(jié)約工程
水資源是一切生物賴以生存的必然物質(zhì)。北京市政府在2005年提出“留駐天水”的宏偉計(jì)劃和構(gòu)建和諧社會(huì)的政策方針;內(nèi)蒙古、山西以及華北、西北地區(qū)、西南山區(qū)遇到了前所未有的施工難題:在降雨量不足100㎜、蒸發(fā)量達(dá)4000㎜以上的條件下恢復(fù)邊坡生態(tài)植被無疑是一個(gè)巨大的考驗(yàn),買水澆灌杯水車薪。
一些施工單位為了節(jié)省成本,往往在資材優(yōu)劣、多寡上做文章,殊不知給工程質(zhì)量和后期養(yǎng)護(hù)帶來憂患和不便。據(jù)我們多年來的實(shí)踐和調(diào)查顯示,巖石邊坡的生態(tài)恢復(fù)工程中,6-40g/m2施用的保水材料和黏結(jié)劑,成本0.2-1.2元,較沒有施用的出苗率高14%-60%,無垮塌,植物生長(zhǎng)發(fā)育良好,第一年養(yǎng)護(hù)最多澆水3遍(如內(nèi)蒙、貴州等環(huán)境惡劣地區(qū)),第二年基本不用管理,養(yǎng)護(hù)成本較對(duì)照節(jié)省19%-43%.相反,在調(diào)查的17家在施工時(shí)沒有添加保水和粘結(jié)材料的單位了解到,因?yàn)樗亮魇г斐商倒さ?家,占53%;因?yàn)楦珊禎补嗖患皶r(shí)出苗不勻修補(bǔ)的13家,占76%.
我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,而不可再生的水資源不斷枯竭,國(guó)家有關(guān)部門已經(jīng)相繼出臺(tái)在干旱區(qū)域的生態(tài)植被恢復(fù)要求使用保水材料。而施工單位追求利益化,只有降低施工成本(包括水、工,以及養(yǎng)護(hù)的其他費(fèi)用)、減少施工事故來體現(xiàn)。
2、大力推廣噴混植生技術(shù)
噴混植生技術(shù)具有快速恢復(fù)巖石邊坡生態(tài)植被、保持水土、美化環(huán)境等特點(diǎn),是當(dāng)前生物防護(hù)與工程防護(hù)完美結(jié)合的新模式。在高速公路等石質(zhì)邊坡上的成功應(yīng)用范例說明這項(xiàng)技術(shù)已成為石質(zhì)邊坡生態(tài)治理的選擇。
噴混植生技術(shù)市場(chǎng)前景廣闊,單就貴州而言,因高速公路開挖,每年有100萬㎡以上的石質(zhì)邊坡急待生態(tài)治理。僅貴陽(yáng)周邊的水土保持工程,就有300多個(gè)采石場(chǎng)急待治理。目前很多業(yè)主和建設(shè)單位急需尋找?guī)r石邊坡直接噴播、快速綠化的“短平快”有效新技術(shù)。噴混植生生產(chǎn)成本低于噴錨防護(hù)或漿砌片石護(hù)坡等工程防護(hù),不掛網(wǎng)直接噴混植草成本僅為工程防護(hù)的1/2.另外,噴混植生使巖石坡面形成一層致密的護(hù)坡灌草植被,比工程防護(hù)更具有美化生態(tài)環(huán)境的意義,最終形成自然生態(tài)群落,達(dá)到生態(tài)防護(hù)的中長(zhǎng)期效果。所以,應(yīng)引起有關(guān)部門的重視,加大該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用推廣力度。
3、加強(qiáng)對(duì)噴混植生技術(shù)的研究
噴混植生技術(shù)在當(dāng)前巖石邊坡生態(tài)治理中起著無以替代的作用,但是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)所掌握的噴混植生技術(shù)還不完善,有許多技術(shù)難題需要攻關(guān)。主要是:
(1)加強(qiáng)噴混材料的選配研究。噴混材料的選擇配置是噴混植生技術(shù)的核心。研發(fā)的主體是粘結(jié)劑、有機(jī)物質(zhì)、保水材料、pH緩沖劑等的篩選;喬、灌、草種的選擇和配置;不同生態(tài)型(例如以灌木為主的灌草生態(tài)植被型,以草為主的草灌生態(tài)植被型等)的種子噴播技術(shù)。
(2)加強(qiáng)施工工藝改造技術(shù)的研究。噴混植生是工程與生物措施緊密結(jié)合的施工技術(shù),工藝過程復(fù)雜并影響著工程質(zhì)量。主要研究不同母巖、不同坡度巖石坡面的施工工藝,錨桿與掛網(wǎng)工藝的改進(jìn)、建植層噴混工藝的優(yōu)化等,達(dá)到既降低生產(chǎn)成本,又能快速生態(tài)治理、長(zhǎng)期護(hù)坡的目的。
(3)加強(qiáng)建植層基本性質(zhì)的研究。深入研究不同灌草模式下的噴混基底穩(wěn)定性,建植層結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì),建植層保水供水功能,酸堿度調(diào)節(jié)與養(yǎng)分動(dòng)態(tài)等物理化學(xué)過程的變化,植物生物量和根系生長(zhǎng)布局,水土保持效果等,以確定最適宜的生態(tài)治理模式。
(4)加強(qiáng)噴混植生施工成本控制體系的研究。當(dāng)前噴混植生施工成本偏高,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的條件下,不利于該項(xiàng)技術(shù)的普及推廣,應(yīng)著力研究:施工材料購(gòu)置成本的控制,施工工藝的降耗途徑,低養(yǎng)護(hù)成本的管理體系,噴混植生整體技術(shù)效益的監(jiān)控。通過上述研究和開發(fā),促使噴混植生形成成熟的成套技術(shù),為我國(guó)資源與環(huán)境保護(hù)科學(xué)的發(fā)展作出創(chuàng)新貢獻(xiàn)。
4、噴混植生技術(shù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化
噴混植生是快速生態(tài)治理巖石邊坡的一個(gè)新技術(shù),為了更好地運(yùn)用推廣噴混植生技術(shù),必須對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的材料、工藝、方法及設(shè)備等編制地方或國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程,使這項(xiàng)技術(shù)走上規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和法制化管理軌道,從而保證施工技術(shù)質(zhì)量和整體工程的安全性。對(duì)施工材料、工藝、方法以及設(shè)備納入規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化管理,最終使噴混植生技術(shù)成為石質(zhì)邊坡環(huán)境生態(tài)修復(fù)的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù),從而能更好地服務(wù)于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)。
噴混植生技術(shù)是當(dāng)前工程創(chuàng)傷的石質(zhì)邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的最新模式,保水與黏結(jié)材料能使植物快速生長(zhǎng)覆蓋,從而在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到綠化美化整體景觀,保持水土、恢復(fù)植被的目的。但是,作為一項(xiàng)嶄新技術(shù),還認(rèn)識(shí)不多,在我國(guó)巖石邊坡生態(tài)防護(hù)和綠化工程中,將逐漸被接受和應(yīng)用。近年來,我們先后作為技術(shù)依托單位承擔(dān)了一批巖石邊坡生態(tài)修復(fù)工程,得到了業(yè)主和社會(huì)各界的高度重視,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益。
漳龍三期高速公路巖石邊坡7560㎡的噴混植生技術(shù)示范,一年來,灌木和草被長(zhǎng)勢(shì)良好,植被覆蓋率達(dá)95%;經(jīng)過降水高達(dá)1420㎜的雨水沖刷,特別是多達(dá)5次強(qiáng)暴雨的沖刷,噴混基底無垮塌現(xiàn)象,各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合要求。
深圳龍崗區(qū)松子坑2#采石場(chǎng)的綜合生態(tài)治理,已完成近8200㎡,其中90%巖石坡面坡度在85°以上,部分達(dá)90-110°,灌草長(zhǎng)勢(shì)良好,基本達(dá)到60天灌草覆蓋。經(jīng)過1600㎜的雨水沖刷,其中包括6次大暴雨,噴混基底無一垮塌,經(jīng)受住了暴雨沖擊,且節(jié)省了煩瑣的養(yǎng)護(hù)程序和高額的養(yǎng)護(hù)成本。而有的施工單位由于技術(shù)不過關(guān),出現(xiàn)了3/4大面積噴混層垮塌,造成了再度施工和工程延期的巨大損失。
三、有關(guān)巖石邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的幾點(diǎn)建議
1、大力推行資源利用與節(jié)約工程
水資源是一切生物賴以生存的必然物質(zhì)。北京市政府在2005年提出“留駐天水”的宏偉計(jì)劃和構(gòu)建和諧社會(huì)的政策方針;內(nèi)蒙古、山西以及華北、西北地區(qū)、西南山區(qū)遇到了前所未有的施工難題:在降雨量不足100㎜、蒸發(fā)量達(dá)4000㎜以上的條件下恢復(fù)邊坡生態(tài)植被無疑是一個(gè)巨大的考驗(yàn),買水澆灌杯水車薪。
一些施工單位為了節(jié)省成本,往往在資材優(yōu)劣、多寡上做文章,殊不知給工程質(zhì)量和后期養(yǎng)護(hù)帶來憂患和不便。據(jù)我們多年來的實(shí)踐和調(diào)查顯示,巖石邊坡的生態(tài)恢復(fù)工程中,6-40g/m2施用的保水材料和黏結(jié)劑,成本0.2-1.2元,較沒有施用的出苗率高14%-60%,無垮塌,植物生長(zhǎng)發(fā)育良好,第一年養(yǎng)護(hù)最多澆水3遍(如內(nèi)蒙、貴州等環(huán)境惡劣地區(qū)),第二年基本不用管理,養(yǎng)護(hù)成本較對(duì)照節(jié)省19%-43%.相反,在調(diào)查的17家在施工時(shí)沒有添加保水和粘結(jié)材料的單位了解到,因?yàn)樗亮魇г斐商倒さ?家,占53%;因?yàn)楦珊禎补嗖患皶r(shí)出苗不勻修補(bǔ)的13家,占76%.
我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,而不可再生的水資源不斷枯竭,國(guó)家有關(guān)部門已經(jīng)相繼出臺(tái)在干旱區(qū)域的生態(tài)植被恢復(fù)要求使用保水材料。而施工單位追求利益化,只有降低施工成本(包括水、工,以及養(yǎng)護(hù)的其他費(fèi)用)、減少施工事故來體現(xiàn)。
2、大力推廣噴混植生技術(shù)
噴混植生技術(shù)具有快速恢復(fù)巖石邊坡生態(tài)植被、保持水土、美化環(huán)境等特點(diǎn),是當(dāng)前生物防護(hù)與工程防護(hù)完美結(jié)合的新模式。在高速公路等石質(zhì)邊坡上的成功應(yīng)用范例說明這項(xiàng)技術(shù)已成為石質(zhì)邊坡生態(tài)治理的選擇。
噴混植生技術(shù)市場(chǎng)前景廣闊,單就貴州而言,因高速公路開挖,每年有100萬㎡以上的石質(zhì)邊坡急待生態(tài)治理。僅貴陽(yáng)周邊的水土保持工程,就有300多個(gè)采石場(chǎng)急待治理。目前很多業(yè)主和建設(shè)單位急需尋找?guī)r石邊坡直接噴播、快速綠化的“短平快”有效新技術(shù)。噴混植生生產(chǎn)成本低于噴錨防護(hù)或漿砌片石護(hù)坡等工程防護(hù),不掛網(wǎng)直接噴混植草成本僅為工程防護(hù)的1/2.另外,噴混植生使巖石坡面形成一層致密的護(hù)坡灌草植被,比工程防護(hù)更具有美化生態(tài)環(huán)境的意義,最終形成自然生態(tài)群落,達(dá)到生態(tài)防護(hù)的中長(zhǎng)期效果。所以,應(yīng)引起有關(guān)部門的重視,加大該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用推廣力度。
3、加強(qiáng)對(duì)噴混植生技術(shù)的研究
噴混植生技術(shù)在當(dāng)前巖石邊坡生態(tài)治理中起著無以替代的作用,但是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)所掌握的噴混植生技術(shù)還不完善,有許多技術(shù)難題需要攻關(guān)。主要是:
(1)加強(qiáng)噴混材料的選配研究。噴混材料的選擇配置是噴混植生技術(shù)的核心。研發(fā)的主體是粘結(jié)劑、有機(jī)物質(zhì)、保水材料、pH緩沖劑等的篩選;喬、灌、草種的選擇和配置;不同生態(tài)型(例如以灌木為主的灌草生態(tài)植被型,以草為主的草灌生態(tài)植被型等)的種子噴播技術(shù)。
(2)加強(qiáng)施工工藝改造技術(shù)的研究。噴混植生是工程與生物措施緊密結(jié)合的施工技術(shù),工藝過程復(fù)雜并影響著工程質(zhì)量。主要研究不同母巖、不同坡度巖石坡面的施工工藝,錨桿與掛網(wǎng)工藝的改進(jìn)、建植層噴混工藝的優(yōu)化等,達(dá)到既降低生產(chǎn)成本,又能快速生態(tài)治理、長(zhǎng)期護(hù)坡的目的。
(3)加強(qiáng)建植層基本性質(zhì)的研究。深入研究不同灌草模式下的噴混基底穩(wěn)定性,建植層結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì),建植層保水供水功能,酸堿度調(diào)節(jié)與養(yǎng)分動(dòng)態(tài)等物理化學(xué)過程的變化,植物生物量和根系生長(zhǎng)布局,水土保持效果等,以確定最適宜的生態(tài)治理模式。
(4)加強(qiáng)噴混植生施工成本控制體系的研究。當(dāng)前噴混植生施工成本偏高,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的條件下,不利于該項(xiàng)技術(shù)的普及推廣,應(yīng)著力研究:施工材料購(gòu)置成本的控制,施工工藝的降耗途徑,低養(yǎng)護(hù)成本的管理體系,噴混植生整體技術(shù)效益的監(jiān)控。通過上述研究和開發(fā),促使噴混植生形成成熟的成套技術(shù),為我國(guó)資源與環(huán)境保護(hù)科學(xué)的發(fā)展作出創(chuàng)新貢獻(xiàn)。
4、噴混植生技術(shù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化
噴混植生是快速生態(tài)治理巖石邊坡的一個(gè)新技術(shù),為了更好地運(yùn)用推廣噴混植生技術(shù),必須對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的材料、工藝、方法及設(shè)備等編制地方或國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程,使這項(xiàng)技術(shù)走上規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和法制化管理軌道,從而保證施工技術(shù)質(zhì)量和整體工程的安全性。對(duì)施工材料、工藝、方法以及設(shè)備納入規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化管理,最終使噴混植生技術(shù)成為石質(zhì)邊坡環(huán)境生態(tài)修復(fù)的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù),從而能更好地服務(wù)于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)。