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[摘 要]针对华宁县磨豆山风电场场内道路和风机平台在建设过程中形成的各种人为开挖边坡,回填边坡,采取穴播边坡绿化的工程实例,总结出云南省现阶段风电场边坡绿化的现状,分析穴播边坡绿化在云南省风电场边坡绿化治理的推广应用价值。
[关键词]水土保持、穴播、边坡治理、磨豆山风电场
中图分类号:R78 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0221-02
一、引言
在云南省风电场的建设过程中,将在场内道路两侧和风机平台周边形成大量的边坡,边坡面积较大,范围广,对自然环境的破坏较大,雨季极易产生水土流失和滑坡等情况,在施工过程中和后期运行过程中,边坡水土流失极易造成路基和风机平台出现失稳,边坡的水土流失既影响主体工程施工和安全运行,同时水土流失将流失的水土将进入施工现场,影响施工进度,以及施工期的安全;水土流失将随地表径流进入工程区相关水系,流失的沙土将可能造成河道和湖库的淤积,直接影响了河道的行洪能力及湖库的蓄水能力,且土石的流入将直接影响下游水质及湖库水质,给周边及下游居民的生活带来了一定的负面影响;水土流失引起地表植被损坏,使裸地在雨水的冲刷下引发水土流失,从而带走土壤表层的营养元素,降低土壤肥力,影响植被的生长,对土地资源带来不利影响。在项目水土保持措施实施阶段应该详细调查地形、地质、水文条件,了解设计和施工等方面的题,对坡体变化和滑动面情况进行及时的观察,制定出合理有效的防治措施。在防护的同时,还应注意保护环境,采用适当的绿化防护方法来进行。
二、云南省风电场边坡类型
1、土质边坡
土质边坡主要指土层较厚的边坡,土层厚度在0.5m以上的边坡,该类型边坡坡长较大,坡度较缓,开挖扰动面积较大,边坡平整。水土流失特点主要是边坡稳定性差,边坡坡比较大、导致流失面积较大,在雨水冲刷下极易产生面蚀,同时还易产生侵蚀沟,雨水形成汇流,冲涮坡面。
2、石质边坡
石质边坡主要指石灰石、花岗岩或者页岩的边坡,该类型边坡坡长较小,坡度较陡,边坡平整。水土流失特点主要是边坡稳定性好,整体性岩石区域基本无流失,破碎岩石和页岩在雨水冲刷和重力作用下,极易产生塌落和落石,水土流失面积较小。
3、土石边坡
土石边坡主要指岩石中间夹杂着土壤的边坡,该类型边坡坡长较小,坡度较陡,边坡不平整。水土流失特点主要是边坡稳定性一般,土壤区域和岩石缝隙中的土壤在雨水冲刷下易产生水土流失,流失面积主要是土壤区域。
三、云南省风电场边坡治理的形式和效果
云南省现阶段风电场边坡的治理形式较为丰富,目前的防治方法主要有以下几种:
1、边坡撒草绿化护坡
边坡撒草绿化护坡主要针对土质边坡和土石边坡,对边坡需要进行削坡处理,让边坡坡比大于1:1.5,然后进行人工覆土0.3m以上,并进行适生草籽的混播,进行边坡防护,该方法需要边坡坡度较缓,覆土才能稳定,覆土土质肥沃,草籽才能生长,通过植被根系覆盖边坡进行治理,从而控制水土流失。该方式的缺点主要是需要进行大面积的削坡放坡,导致坡长较大,土石方量较多,造成的水土流失面积增加。
2、边坡栽植灌木绿化护坡
边坡栽植灌木绿化护坡主要针对土质边坡和土石边坡,可以在主体工程边坡形成后进行,通过栽植适生0.5m高的灌木苗木进行边坡防护,苗木的株行距一般为0.5×0.5m左右,该方法需要在边坡上进行树坑开挖,并对树坑进行换填腐殖土,苗木才能成活,通过苗木的冠幅,增加边坡郁闭度,降低地表,减少雨水对边坡的直接溅蚀,从而控制水土流失。该方式的缺点主要是灌木生长缓慢,很难在短时间内形成有效的郁闭度,覆盖度较低,短时间内坡面面积较大,水土流失将长时间存在,还容易在植株中间区域形成侵蚀沟。
3、工程措施护坡
工程措施护坡主要包括喷浆护坡,浆砌块石护坡,框格梁护坡等多种形式,该护坡形式可以利用在各类型的边坡上,该方法可以在主体工程边坡形成后进行,主要通过全面的工程措施对边坡进行治理,把建设过程中的边坡区域通过工程措施进行全面覆盖,控制水土流失面积,截断水土流失的物质来源,从而控制水土流失。该方式的缺点主要是投资费用较高,需要的建筑材料较多,施工工艺较复杂,需要大型机械设备辅助,景观效果较差,同时全面的硬化,无绿化面积已违背生态恢复的理念,而且随着时间的推移,混凝土面、浆砌片石面会风化、老化,甚至造成破坏,后期整治费用高。
4、工程措施和植物措施混合护坡
工程措施和植物措施混合护坡主要是通过修建框格梁稳定边坡,框格中间进行植被恢复等综合性的护坡方式。该方法主要针对土质边坡和土石边坡,可以在主体工程边坡形成后该方法需要对边坡进行平整清理,先进行工程措施,再实施植物措施,通过两项措施控制边坡稳定,同时控制水土流失。该方式的缺点主要是需要进行边坡清理平整,工程措施投资较大。
四、华宁县磨豆山风电场穴播边坡绿化情况和效果。
1、项目概括
云南省玉溪市磨豆山风电场位于玉溪市华宁县和江川县交接的山脊上,风电场安装单机容量2000kW的风电机组24台,装机规模为48MW,项目区道路长27.81km。风电场所在山脊海拔2380~2663m左右,气候类型属中亚热带半湿润高原季风气候,植被类型属于亚热带常绿落叶阔叶林和常绿针叶林,土壤以粘性红壤为主。
2、边坡情况
云南省玉溪市磨豆山风电场在建设过程中在道路区形成了大量的开挖和回填边坡,道路区边坡面积9.86hm2左右。边坡类型主要以土质边坡为主,占边坡总面积的80%左右;其次是石质边坡和土石边坡。土质边坡高度在3~5m左右,边坡坡比为1:0.8~1:1.3左右,开挖边坡居多,考虑到主体工程施工进度和尽量减少边坡征占地等情况,项目形成的边坡坡比较小,坡度较陡。
3、穴播草籽绿化在本项目边坡的应用
云南省玉溪市磨豆山风电场在边坡形成后,针对项目区土质和土石边坡实施了穴播草籽绿化。由于本项目边坡坡比较小,坡度较陡,不易进行边坡全面覆土和撒草绿化,所以采用了穴播草籽绿化方式进行边坡治理。穴播草籽绿化首先进行边坡穴播整地(开挖穴坑),换填良土壤,播撒草籽,覆盖土工布,抚育管理。
(1)边坡穴播整地:人工用锄头在边坡上开挖穴坑,穴坑成“品”字形分布,穴坑的规模为直径0.1m,深度0.1m,穴坑的株行距0.1×0.1m,相当于通过人工在边坡开挖出一个个天然种草的“花盆”,在边坡高于人体身高的区域可以利用梯子进行穴坑开挖。对于土石边坡株行距不变,同时在岩石空隙中开挖穴坑。
(2)换填良土壤:在施工场地按比例混合种植土,掺入营养土,土壤改良材料(木屑、木纤维、农家肥等,目的是增加土壤肥力,保持水能力和渗透性,增加土壤的缓冲力,微生物活性和养分的供应,使根系易生长、繁殖和穿插),在穴坑中全面回填种植土;
(3)撒播草籽:草种选择当地气候环境适生的黑麦草和狗牙根按2:1的比例进行混播,撒播前,根据气候条件温度,预先1~2天将草籽浸水。根据设计比例将处理好的草种和混合料拌和,人工均匀地撒播到已备好的穴坑中,每个坑播撒草籽1.5g左右。
(4)覆盖无纺布:撒播草籽完工后当天应及时在整个边坡坡面覆盖无纺布,从上到下平整覆盖,坡顶延伸30cm固定;两幅相接叠加10cm,然后用竹筷进行固定,固定间距不少于100cm,待穴坑中草长到5~6cm或2~3片叶时,对穴坑长草的区域开孔揭去无纺布,无草的区域无纺布继续保留,在草籽未形成覆盖前起到防止雨水冲刷坡面的作用。
(5)播后管理:根据土壤肥力、湿度、天气情况,酌情通过洒水车追施化肥并洒水养护,太阳大的时候,要在下午16点以后,才能进行洒水养护,以后转入常规管理阶段,促使早日成坪。
(6)例行养护:种子前期养护一般为45天,发芽期为15天。前期养护时间为每天养护两次,早晚各一次,早晨养护时间应在10点以前完成,晚上养护应在16点以后开始,避免在强烈的阳光下进行喷水养护,以免造成生理性缺水和诱发病虫害。中期以自然雨水养护为主,每月喷水两次,并追施肥,促苗转青。在整个养护期中,须注意病虫害的防治。
4、穴播绿化效果
通过前期45天的养护,草籽发芽率大于70%,草坪生长高度大于10cm,覆盖率达到了50%以上,由于穴坑呈“品”字形分布,下一行的草对上一行的区域形成了景观遮挡,景观绿化效果较好,配合无纺布覆盖,利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻水流冲刷,从而达到保护边坡的目的,已经基本上控制了坡面的水土流失。土质边坡覆盖率较高,整体坡面绿化效果良好,整个坡面基本实现全面防治水土流失。土石边坡缝隙和有土壤的区域已经形成覆盖面积,草对石质边坡形成了一定的覆盖和遮挡,减少了面,即控制了坡面水土流失,同时具有一定的景观效果。
五、穴播边坡绿化在云南省风电场边坡绿化治理的可推广性。
1、云南省风电场的边坡同实例项目的对比性;
云南省风电场基本位于山顶,项目建设过程中均会产生大量的边坡,由于考虑到施工进度和征地的问题,边坡均不会进行大面积的削坡,边坡坡度较陡,气候和土壤条件较差,不便于全面覆土绿化。云南省风电场边坡情况基本类似。
2、穴播的条件,优缺点、优化完善的空间。
穴播绿化需要的条件较为简单,主要为人工施工为主,在各种土壤条件和边坡坡度条件下均可以进行实施。
穴播的优点主要为以下几点:穴播的施工时间较短,能够在短时间内形成有效的绿化面积;穴播的施工难度较小,不需要大型的施工设备,主要通过人工即可完成;穴播的施工开挖土石方量较少,穴坑开挖的土石方可以平至周边;穴播的施工可以在土质较差的边坡实施,由于全面覆土绿化土质肥力不足导致植被措施生长缓慢,在山顶无种植土利用,需要大量外借运输,穴播通过开挖穴坑进行换填种植土,需土量较少;穴播的撒草需草籽量较少;穴播的施工可以在坡度较陡的边坡实施,由于风电场考虑较低生态破坏面,减少征地面积,一般风电场边坡较陡,坡度较高,全面覆土绿化不适用,覆土和草籽在重力作用下容易塌落,不利用生长和形成覆盖率,穴播通过开挖穴坑进行换填种植土,在较陡的坡面上形成穴坑平面,便于草籽生长;穴播的施工总体投资较小,能够让大多数的建设单位接受。
穴播的缺点主要为以下几点:穴播绿化穴坑开挖主要通过人工,在高陡边坡穴坑开挖时存在一定的安全隐患,需要做好防范;穴播绿化在主体工程开挖边坡直接进行施工,边坡坡度较陡,稳定性较差,需要做好坡脚的拦挡和排水工作,并做好巡查工作,发生边坡塌方等情况,及时进行清理和补植补种。
穴播的优化完善的空间主要为以下几点:穴播绿化可以和框格梁护坡等工程措施相结合,即稳定边坡,同时又起到较好的景观效果;穴播绿化可以和种植绿篱等植物措施相结合,在边坡坡脚种植绿篱,坡面实施穴播,采用综合护坡方法对边坡进行治理。
3、穴播的可推广性
云南省玉溪市磨豆山风电场边坡土壤主要为粘性土,边坡规模较小,高度较低,边坡类型主要为土质边坡,在水土保持边坡生态修复工程建设中采用了穴播的治理模式,在云南省同类生产建设项目的边坡防治和综合治理中具有一定的推广使用价值。
(1)对于边坡土壤肥力不足的边坡,适合采用穴播边坡绿化模式;
(2)对于边坡坡度较陡的边坡,适合采用穴播边坡绿化模式;
(3)对于土石边坡,适合在岩石裂缝和周边采用穴播边坡绿化模式;
(4)对于需要尽快绿化,投资较少的边坡,适合采用穴播边坡绿化模式;
六、结论
近年来,云南省风电场建设项目较多,产生的边坡面积较大,各建设单位和水土保持设计单位均考虑了多种多样的边坡生态恢复措施,并取得了较好的生态和社会效益。依据云南省玉溪市磨豆山风电场边坡的特点和水土保持设施验收的要求,项目采用了穴播绿化进行了边坡生态修复,取得了较好的生态效益和景观效果,为云南省风电场边坡生态修复提供了技术和工程实践经验,对于今后风电场边坡生态修复工作具有一定的借鉴意义。在实际项目应用中,应该根据项目边坡状况,因地制宜,选择合适的边坡治理技术,同时不断开拓创新,对风电场边坡综合治理,有效减少水土流失,保护生态环境。