山西华晋岩土工程勘察有限公司,山西 太原 030000
摘要:采用覆土绿化为主结合种植穴绿化的方法,资源化再利用城市基建弃土为覆土材料,配合构建多方位系统性排水体系,保障绿化效果的长期有效性和经济性,提供生态修复技术的探索应用。
关键词:覆土绿化;种植穴绿化;生态修复技术
前言
习近平总书记在党的十九大报告中指出,生态文明建设是中华民族永续发展的千年大计,必须秉承人与自然和谐共生和绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策。
生态修复的技术方法主要有:覆土绿化、挡墙蓄坡绿化、开凿平台绿化、边坡钻孔绿化、鱼鳞坑蓄土绿化、挂网喷播绿化、生态袋绿化、生态草毯绿化、飘台绿化、植生混凝土绿化、植生水泥土绿化等,发展至今尚有更新的技术处于研发应用中。
生态修复的核心目标是一方面通过工程措施消除隐患、限制变形达到山体边坡的稳定,一方面培植植被修复达到复绿绿化,促进人与自然的和谐发展。生态修复技术的选择与边坡岩性、坡度、周边自然环境、施工可操作性、工艺技术环境、绿化植物种群的适宜性、经济能力等多种因素相关,应着重从长效可持续发展、景观自然恢复、经济可承载、环境与生产协调共赢发展的原则进行设计方案选择优化。
本文主要通过北方半干旱区域某山区采矿剥离后山体生态修复的设计方案,推广一种技术可靠、经济造价低、后期养护方便的生态修复设计应用方法。
1 工程概述
项目区地貌属构造剥蚀成因的中低山地貌单元,海拔1100-900m左右,山脉多由寒武、奥陶系坚硬之碳酸盐岩及太古界变质岩组成,历经风化剥蚀,强烈切割,沟谷呈“V”字型,树枝状分布。
项目区域山势呈右倾“U”形,自西向东倾,高程范围981-888m,东侧与市政主干道相邻,项目区近南侧部位为西向东的冲沟蜿蜒而下,南北侧各有一条间断性山间小道(宽1-2m)蜿蜒而上,山体纵向(东西)存在2个相对地势缓和的平地,高程为924和900m。
西侧最高端采矿剥离裸露山体高度15m(高程966-981m)左右,坡度75-83°,横向(南北宽)95m;高程966-950m区域为矿渣松散堆填区,其余部位为自然山体;966-925m之间山体底质坡度30-35°,横向延伸宽135m;925-900m之间山体底质坡度16-20°,横向延伸宽60m。
山体西侧部位裸露岩壁和矿渣,其余区域为北方零星野生植被,覆盖程度较差。
山体修复区域范围分布图 图1
山体西侧区域简图 图2
2 生态修复方案论述
修复设计总则:项目区与周边行政区域、流域协调统筹考虑,分部位分子项实施修复治理;因地制宜充分利用区域资源,包括政策、建筑材料、成熟工艺、人文环境、特别是绿化植被的选择和养护方式的确定;
基本特征:地处北方半干旱区域,雨季在7-9月,自然状态下植被凋零,属于靠天吃饭的属性;项目区有2条便道,修复后可作为贯通全区的养护道路和施工道路,方便生态修复施工过程中资源调配和后期机械化养护的实施;项目区域附近城市建设基坑开挖弃土资源丰富,赠别后可以作为冲沟回填使用,同时消化再利用了城市的废土;山体区域水、电不通,仅有山间便道,山高坡陡,无机械通行条件。
现状稳定性分析:西侧矿山剥离后岩质坡体基本稳定,顶部危岩存在崩塌脱落隐患;矿渣松散堆填体存在滑坡稳定性隐患,且暴雨条件下存在泥石流形成的基本要素;山体其余段斜坡坡度较缓,自然状态下基本稳定。
现状绿化分析:西侧矿山剥离后岩质边坡和矿渣松散堆填体直接裸露无绿化,其余部位山体植被较差,自然生长,灌草零星间隔分布。
基于上述基本条件,本项目山体修复采用覆土绿化和种植穴绿化为主的生态修复方案。
覆土绿化应用于966-900之间,便于解决弃土资源再利用,便于后期的养护和能蓄水保土保障植被的成活率;种植穴绿化应用于西侧矿石剥离体后岩质陡坡,采用种植穴减少硬质岩层开挖工作量,减少施工难度,同时尽量减少对原岩完整性的破坏。修复施工应自上而下分部分级实施,首先实施剥离体岩质边坡修复,再实施矿渣松散堆体,之后950-925-900层间依次实施。
修复后建模稳定性分析:分四部分进行建模分析,966-950m矿渣削坡覆土稳定性评价;950-925m覆土稳定性评价;925-900m覆土稳定性评价;966-900m覆土整体稳定性评价;可能的潜在滑动面分析:土层与岩层结合面;覆土与原土的结合面;各平台堆土内局部的滑动面,滑动形式为整体滑动和局部滑动。
修复绿化分析:构建能有效保持水土和地表抗冲刷能力,改良土壤土质,乔、灌、花、草搭配,多树种,多结构,多功能的复层生态景观群落,体现立体空间上的线条变化和节奏感,形成不同景观的植物群落,固土护坡,防止水土流失,改善边坡景观和护坡效果。生态修复纵向剖面展示见图 3
生态修复纵向剖面图 图3
施工便道及养护道路:山体两侧利用现有小道修整施工便道,宽度3-4m,自900m螺旋式上升直至西侧坡顶980m,坡度10-12%,转弯半径不小于15m,道路修筑时首先夯底再填土夯实最后硬化,道路两侧设置600*600mm的排水沟。
排水体系建设:治坡先治水,覆土坡面原冲沟内设置排水盲沟,顺水线方向进行设置;覆土坡段设置仰斜式泄水孔,坡顶设置截水沟,坡底设置排水沟,坡面纵向设置急流槽,全方位多角度的排水泄水。
养护:900/925/950/980设置蓄水池,坡底900处设置地埋式泵组,坡面设置浇灌管道及喷头,可通过洒水车运水至各平台蓄水池,通过泵组和管道喷头进行定时养护,对于坡顶许配套柴电机组作为动力,故障期间可通过小泵车穿梭于平台间养护道路完成养护作业。
3 结论
通过本项目生态修复方案介绍,提供适合北方半干旱区域的修复方案参考,主要的优势特点:1.为了有效保障绿化效果的长期性,选择了覆土绿化为主的方案,特别是矿山剥离裸露山体的分部应用;2.覆土消化了城市基建弃土,达到环保资源化再利用;3.构建多方位全系统的排水体系,保障山体修复长久稳定运行;4.修复绿化方案选型与养护道路协同设计。
参考文献:
[1]自然资源部财政部生态环境部.山水林田湖草生态保护修复工程指南.2020.8.
[2]边清.山水林田湖草系统的原理与生态保护修复.农业资源与环境.2021.7.
[3]王夏晖等.山水林田湖草生态保护修复思路与实践.环境保护.2018(Z1).