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沿海重堿區(qū)水土保持綠化工程技術(shù)創(chuàng)新

2016-11-08 08:16陳志兵谷源遠(yuǎn)卞鹽山
中國建筑科學(xué) 2016年8期
關(guān)鍵詞:技術(shù)創(chuàng)新綠化

陳志兵 谷源遠(yuǎn) 卞鹽山

摘 要:處于重堿區(qū)的大豐市川東港閘下移水土保持工程,創(chuàng)新采用“雙改三助四防”的技術(shù),解決了草坪綠化抗鹽堿、抗海風(fēng)、抗旱、抗凍及抗強(qiáng)濕等一系列問題,取得良好的效果,對(duì)沿海綠化工程設(shè)計(jì)施工,具有一定的借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞:沿海;重堿區(qū);綠化;技術(shù)創(chuàng)新

Abstract: This is the area of heavy alkali the Dafeng City Chuandong Gangzha down soil and water conservation projects, innovative double changed three assistants four anti technology to solve a lawn saline-alkali, anti-sea wind, drought, frost and strong anti-wetand a series of problems, and achieved good results, for coastal greening project design and construction, has a certain reference value.

Key words: coastal; heavy alkali District; greening; technological innovation

1.工程概況

新建川東港閘堤防背水面框格護(hù)坡19000m2,設(shè)計(jì)采用草坪綠化進(jìn)行水土保持,建坪標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)(草皮覆蓋率達(dá)95%以上)??蚋褡o(hù)坡均用預(yù)制空心六角塊鋪成,坡腳采用砼底格埂,坡頂采用砼排水溝,坡面設(shè)砼排水溝、斜格埂和腰埂,腰埂將坡面分為上、下兩節(jié)。綠化范圍:南堤內(nèi)坡,長840m,坡比1:3,頂高程▽8.0,底埂高程▽2.0,腰埂頂高程▽5.0;北堤內(nèi)坡,長630m,坡比1:3,頂高程▽8.0,腰埂頂高程▽6.0,腰埂以下為砼坡。

2.現(xiàn)場(chǎng)條件

該工程表層地質(zhì)為粉砂性壤土,其穩(wěn)定性較差。夏(冬)季,平均氣溫比內(nèi)地高(低)3℃~5℃。汛期受季節(jié)性影響更加明顯,內(nèi)地小雨,這里就是中到大雨;內(nèi)地中雨,這里就是大到暴雨;內(nèi)地大到暴雨,這里就是大暴雨到特大暴雨。附:2011年汛期六角塊坡面被雨水沖刷演變過程圖(原南堤內(nèi)坡六角塊面留土面→雨水沖刷露面→局部損壞→完全損毀,共塌陷540m ,損失嚴(yán)重)。

3.調(diào)研情況

為吸取上年教訓(xùn),我們對(duì)本地區(qū)沿海類似工程的綠化情況,進(jìn)行調(diào)研,同行現(xiàn)場(chǎng)介紹狗芽根、三葉草、高羊毛、堿茅、結(jié)縷草、麥冬等常規(guī)品種雖有其優(yōu)點(diǎn),但不足之處明顯,如下圖所示。

為實(shí)地驗(yàn)證和總結(jié), 2012年4月4日采用以上草籽試種,5月13日發(fā)現(xiàn)多處無苗芽,7月25日,大部枯死。如下圖所示。

4.實(shí)施綱要

本工程擬建草坪框格內(nèi)填土,雖為內(nèi)地調(diào)來的耕植性粘性壤土,但經(jīng)2011年冬季和2012年初春的凍結(jié)和溶散,其坡下的鹽堿早已上升,腰埂以上PH值在8.0~9.0之間,腰埂以下PH值在9.0以上;其土壤貧瘠,而且非常干燥;如下圖所示。

因此,選用草籽要滿足土質(zhì)、天氣、時(shí)間三大要素。按沿海地區(qū)植被生長特點(diǎn)要求滿足:常年耐堿、夏季抗旱耐濕、冬季抗凍耐寒;按坡面防護(hù)時(shí)間要滿足:發(fā)棵快、長勢(shì)旺、密度高、遮雨效果好。最終達(dá)到工程綠化、汛期防雨水沖刷(不塌陷、不塌方、六角塊不損壞)的雙重作用。

4.技術(shù)創(chuàng)新

借鑒2004年淮河入海水道??陂l等工程的沿海綠化經(jīng)驗(yàn),谷源遠(yuǎn)同志于2006年6月主筆《沿海綠化工程的技術(shù)創(chuàng)新》,在“首屆江蘇省青年科學(xué)家年會(huì)”上得到行業(yè)專家的充分肯定,并被年會(huì)受錄;此后,與國內(nèi)一家綠化種植場(chǎng)合作,建立“基地”進(jìn)行研究。對(duì)國內(nèi)、國外草籽進(jìn)行試驗(yàn)比較,進(jìn)行混合改良,在自然環(huán)境下,進(jìn)行四季野練,取得一定成效;在進(jìn)行本工程綠化實(shí)施前,又得到建設(shè)單位的支持,與參建單位一起,對(duì)大豐市沿海綠化項(xiàng)目調(diào)研,并吸取當(dāng)?shù)卮迕褶r(nóng)作物種植的經(jīng)驗(yàn);提出“雙改三助四防”的技術(shù)創(chuàng)新,于2012年4月下旬播種,在6月下旬成功建坪,取得良好效果。

其主要工藝流程為:灌水改良→化學(xué)改良→坡面整理→浸種參砂催牙→蓋草簾澆水保濕→見苗芽后揭簾(使其幼苗在光合下成熟)→澆水助長→初建坪后撒稻草護(hù)根(保濕助長)→除害(保護(hù)草坪生長)→建坪

5.“雙改”技術(shù)措施

“雙改”就是對(duì)傳統(tǒng)草籽進(jìn)行技術(shù)改良,采用自行培植的綜合型草籽進(jìn)行種植;對(duì)土壤PH值,通過灌水壓堿和化學(xué)改良進(jìn)行土壤PH值控制,把土壤PH值控制在6.5-7.5之間,避免堿重?zé)纭?/p>

5.1草籽改良

2006年以來,“基地”按照我公司指定的技術(shù)方案和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,采用某國進(jìn)口草籽進(jìn)行混合改良,以多品種雜交,研制出適應(yīng)沿海重堿區(qū)生長的綜合型草籽。該品種是冷季型和曖季性的復(fù)合品種。具有冬季抗凍、耐寒;夏季耐高溫;抗堿性較好、抗病蟲害能力強(qiáng)等物點(diǎn)。一年四季常綠。對(duì)肥料反應(yīng)明顯,出苗迅速,建植非???,夏季密度大,地面覆蓋效果好。草籽質(zhì)量無陳貨、無虛皮、無虛殼、無胞衣、無參砂、無其它雜質(zhì),實(shí)際出芽率在85%以上。

5.2改良土壤PH值

5.2.1初期水利改良

實(shí)踐證明:采用水利改良對(duì)土壤可起到淋鹽防鹽作用,有效地淋洗土壤中的鹽分,降低土體特別是表層土壤中的鹽分含量,為植物正常生長提供良好的土壤環(huán)境條件。在開工初期,我們采用可飲用水,對(duì)坡面灌水壓堿3遍,潤土深度達(dá)30~50cm,在汛前每天下午澆水助長1次,潤土深度≥15cm。

5.2.2種前化學(xué)改良

播種前,采用化學(xué)改良防鹽措施,可以有效地抑制土體中特別是表層土壤中的鹽分含量,降低土壤PH值。而本工程土質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量極低,種植時(shí)必須對(duì)種植范圍內(nèi)的土壤上足改良基料和基肥,并力求勻布。

傳統(tǒng)改良方案:采用硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫磺粉、硫酸亞鐵(黑礬)等進(jìn)行土壤改良,再采用硫酸甲型基肥助長。因此,化學(xué)改良料不具備基肥效果,基肥又不具備化學(xué)改良效果,且成本較高。

經(jīng)比較分析,選用某國技術(shù)生產(chǎn)的復(fù)合肥(N-P2O5-K2O,16-16-16,48%)進(jìn)行土壤化學(xué)改良,用量150kg/畝,將土壤PH值有效地控制在7.5 以下,以確保草籽出芽和生長。由于坡面灌溉用水,肥料極易流失,因此,在其生長期每隔15天,施肥一次(用量50kg/畝);在草皮反枯反黃時(shí),及時(shí)補(bǔ)肥,用量因地置宜,以保證其良好的生長,使其草面和根莖能在汛期發(fā)揮良好的護(hù)坡作用。

5.2.3種后水利改良

在草苗出芽期、生長期,逐日灑水,淋洗表層土壤鹽分,使土壤表層的PH值,在日常淋水中,不斷下降,解決了堿重?zé)鐔栴}。在蒸降比較高的旱季,再根據(jù)土壤鹽分動(dòng)態(tài)狀況,提高灌溉率,以保證有充分的水量淋洗壓鹽。灌水壓鹽過程中,避免大水漫灌,以免造成水量導(dǎo)致的復(fù)合肥料損失和土壤流失。

5.2.4 PH值變化分析

根據(jù)試驗(yàn)點(diǎn)的各期PH值觀測(cè)原始記錄,在水利改良和化學(xué)改良的雙重作用下,土壤的PH值得到有效改善。附:各期PH值觀測(cè)原始記錄圖。

經(jīng)對(duì)各部位PH按各個(gè)時(shí)期統(tǒng)計(jì)分析,坡面腰埂以上PH值從8.83(南堤)和8.93(北堤)降至6.54(南堤)和6.68(北堤),下降值2.4;坡面腰埂以下PH值從灌水改良前現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)便測(cè)定,到灌水改良二遍后的8.88降至6.74(成果申報(bào)前的最小值),下降值2.27。這一效果的形成,為草坪的生長和后期管護(hù),提供了良好的土質(zhì)環(huán)境。附:各期PH值變化分析圖。

6.“三助”工藝要求

“三助”就是種前浸種、參砂催牙、翻土播種并培土助長;種后蓋草簾、澆水保濕助長,并適時(shí)揭簾;最后在高溫季節(jié)再撒草護(hù)根助長。

針對(duì)“三助”特點(diǎn),按主要技術(shù)要領(lǐng)歸結(jié)為“八大流程”:浸種(約6小時(shí))→參砂催牙(12小時(shí)即露芽頭,≤3mm前播種入土)→翻土播種并培土助長(種入土深度,5.0cm≤h≤7.0cm)→蓋草簾澆水(小苗全天保濕,澆水要均勻要透徹,中午避免灑水)→揭簾養(yǎng)護(hù)(小苗頂出草簾,但拉簾時(shí)苗不被拖夾損害為宜,此時(shí)出苗率約90%,澆水入土≥15cm)→夏季撒草護(hù)根(撒勻不壓苗,降低高溫高蒸燒苗,也阻隔暴雨沖刷坡面表土)→溝內(nèi)注水保濕(要防溢滿過度成淋溝傷坡)→汛期備草簾防雨水沖刷塌坡。附流程照片。

在“八大流程”中,由于草坪水份受氣候變化的蒸騰率和坡面的流失率影響明顯,草坪保濕尤其重要。而海邊無淡水區(qū),我們的措施為:在育種、出芽期,采用灑水車運(yùn)飲用水澆灌;在草坪生長期,采用灑水車、人工配合汽油型水泵,直接從閘內(nèi)港道中抽取水澆灌、保濕、助長;值得注意的是,由于坡頂砼排水溝在日照下,干燥、高熱,使坡頂向下1.5m范圍內(nèi)的草坪,正常處于旱、熱狀態(tài),苗芽枯死現(xiàn)象嚴(yán)重,經(jīng)研究,分別采用雙層草簾和加厚稻草保濕,并對(duì)排水溝注水、溢水,使其外坡具有一定的濕度,取得良好效果。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察表明:草坪保濕與不保濕具有明顯差距。

非保濕區(qū),在生長期出苗不齊,稀疏、禿斑、白皮較多,2012年6月13日尚不能建坪;8月8日基本建坪時(shí),葉片長10-15cm,未見藤條,且枯黃、偏狹。附:現(xiàn)場(chǎng)觀察照片。

保濕區(qū),在生長期出苗茂盛,2012年6月13日已建坪,并具備護(hù)坡防汛條件,較非保濕區(qū)要提前33天;7月6日滿坪時(shí),葉片長度15-27 cm,藤條35-58cm,不僅將六角塊完全覆蓋,而且開始伸過斜格埂交叉覆蓋。附:現(xiàn)場(chǎng)觀察照片。

經(jīng)對(duì)保濕區(qū)與非保濕區(qū)的干燥深度進(jìn)行測(cè)定和統(tǒng)計(jì)分析,日常氣候環(huán)境中,在2cm~5cm土層干燥區(qū)間,保濕環(huán)境土壤最大含水率從9.39%下降至6.38%,不保濕環(huán)境土壤最小含水率從6.34%下降至1.31% ;實(shí)驗(yàn)表明,在露天環(huán)境下,當(dāng)土壤干燥至表層下5cm時(shí),土壤含水率只有1.31%;稻草覆蓋區(qū)的土壤含水率還在6.38%。如保濕區(qū)與非保濕區(qū)環(huán)境分析圖。

7.“四防”養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)

“四防”就是防蟲害,防動(dòng)物踐踏,防缺肥,防灌澆水PH超標(biāo)。

1)適時(shí)防害:雨季是防病蟲害的關(guān)鍵,蟲害一旦產(chǎn)生,草坪會(huì)出現(xiàn)枯黃、萎縮、死亡,拖過治療期,想救也沒有辦法,因此,不能掉以輕心,應(yīng)做好觀察記錄,早發(fā)現(xiàn),早防治。

2)保育生長:生長期對(duì)雜草每月修剪1次,并要嚴(yán)防人為踐踏或動(dòng)物啃食。值得注意的是,立夏前后的小蟹群打洞、鉗草,破壞性極強(qiáng),要即時(shí)滅害。

3)適時(shí)追肥:除上文已介紹的復(fù)合肥外;期間用尿素追肥四次,每次≥20g/m2。

4)適時(shí)管水:由于綠化生長期用水是閘內(nèi)港道水源,俗稱陰陽水,它有上游來的淡水,又有開閘漲潮暗涌的海水,以及土壤內(nèi)屯積的堿性物分解到港道水質(zhì)中,如果灑澆的水質(zhì)PH超出草坪生長要求,將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果,因此,必須對(duì)澆灑用水堅(jiān)持先測(cè)后用,確保PH值PH≤7.0。

8.技術(shù)總結(jié)

綠化工程技術(shù)要點(diǎn)概括如下:優(yōu)選草籽品種,確定種籽用量;坡面灌水壓堿,巧用基肥改良;種前參砂催牙,種時(shí)控制深度;出苗揭開草簾,保育澆水助長;注意觀察蟲害,及時(shí)用藥防治;旱時(shí)灑草保濕,時(shí)時(shí)測(cè)試水質(zhì);適時(shí)開展追肥,不忘按時(shí)修剪;維護(hù)不離現(xiàn)場(chǎng),當(dāng)防動(dòng)物踐踏;加土補(bǔ)缺過冬,來年又見綠坪。

9.實(shí)際效果

該新技術(shù)、新材料于2012年4月運(yùn)用川東閘下移工程,目前草坪長勢(shì)旺盛。它從培植草籽、加強(qiáng)管護(hù)、灑水和復(fù)合肥改良土壤PH值出發(fā),切實(shí)解決了草坪抗鹽堿、抗海風(fēng)、抗旱、抗凍及抗強(qiáng)濕等一系列問題,對(duì)沿海綠化工程設(shè)計(jì)施工,具有一定的借鑒價(jià)值和推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 江蘇鹽城水建川東閘下移工程綠化施工方案

[2] 建設(shè)部CJ14-86.城市園林苗圃育苗技術(shù)規(guī)程

[3] 建設(shè)部JJT82-99.城市綠化工程施工及驗(yàn)收規(guī)范

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