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漳州开发区:生态修复,重建人工边坡自生长系统

2018-06-24 07:57:50 张辉 来源:福建日报  责任编辑:陈玮   我来说两句

东南网6月24日讯(福建日报记者 张辉 通讯员 庄晓玲)最近,厦门人孙传达忙着在漳州开发区寻找房源。他所在的厦门由客互联网科技有限公司,计划在开发区收集100套闲置住所,打造滨海度假公寓集群。

由客公司的投资意向,源自一处山体的生态蜕变。孙传达的办公室位于厦门岛东南部的双子塔上。从落地玻璃窗远眺,便能看见5公里之外漳州开发区鼎仔内山的全貌。由于移山填海等城建工程,山体北侧边坡常年岩层裸露。但去年,孙传达发现,这处山体不仅实现生态复绿,更搭载了夜景工程。这吸引着有着多年民宿运营经验的孙传达,前来寻求投资机遇。

护坡工程应有生态考量

漳州开发区位于厦门湾南岸。1992年,移山填海工程在这里启动。

“那时开发区18平方公里的总体规划面积中,仅有不到7%的缓坡农地。”漳州开发区文化与旅游发展局局长黄清亮说,10年间,当地共完成移山填海土方石量8000多立方米,造地超过10平方公里。加之城市道路、桥涵堤岸、管网管线等工程的实施,大量岩土裸露的人工边坡由此产生。

与之相伴生的,除了生态景观遭遇破坏,还有潜在的地质安全风险。“开发区土壤以红壤、冲积土为主,粉沙粒占比较大,有机质含量偏低,加之降水充沛,临海风大,容易发生水土流失,经地表径流入海后,还将危及海洋生态。”漳州开发区招商置业有限公司工程师周圣乔以鼎仔内山为例,“北侧边坡主体为粉质黏土与花岗岩,岩体风化极不均匀,坡体冲刷和塌方严重,坡面存在大量浮石、危石。”

早在1999年,漳州开发区便开始在南鼎山北侧试水护坡工程。“我们用块石堆砌骨架,再用马尼拉草皮护坡。”但黄清亮发现,传统工艺费时费力,很难长出绿色植被,其景观生硬,难以实现生态和谐。

事实上,这正是早期护坡领域的主流做法。

“出于边坡维稳和山体防护的需求,国内已建道路的山体边坡上设置了大量拱形骨架护坡、浆砌毛石坡面、预应力锚索框架地梁、水泥锚喷面,虽然具有一定强度功效,却影响了路域景观,破坏了生态的和谐性和自然美。”鼎仔内山护坡工程方中交第三航务工程有限公司项目经理杜学理说,“传统复绿方法,大多采用固坡能力有限的草种,虽然生长快,初期景观效果好,但容易出现‘一年绿,两年黄,三年枯,四年死’的现象,且防雨水冲刷能力弱。”

多年的试错与摸索后,漳州开发区的建设者们形成了共识——人工边坡修复,应当兼顾山体安全性与生态和谐性。他们希望在那些脆弱的坡面,重构一个具有自我生长与修复能力的生态系统,既增强山体稳定性,又能维系生态平衡,并实现景观优化。过去近5年间,当地共实施超过10个边坡生态修复工程,累计完成边坡复绿面积近50万平方米。中交三航局主导的鼎仔内山与二号山护坡工程,是其中的代表作。

重构人工边坡生态系统

人工边坡生态修复工程,可分为加固与复绿两大部分。

“首先对边坡危石、浮石进行清理,并通过加挖排水沟将涌水引至坡底,以减少地表水下渗带来的水土流失风险。”鼎仔内山与二号山护坡工程项目副经理谢伟萍说,加固环节采用了预应力锚索与锚杆、挡墙、非预应力锚杆框架、主动防护网等主流技术。它们通过力学支撑增强稳定性,减少坡体位移与下沉。

坡面复绿是人工修复工程的核心环节。客土喷播、厚层基材喷射、植被混凝土、团粒喷播生态修复等主流技术都在漳州开发区得到应用。

“尽管技术特性各有不同,但无一例外都需要配置植物生长基质,并在其中混入适宜的植物种子,以保证植物能够顺利生长,最终重构一个植物群落。”杜学理表示,这个过程相当于在岩石裸露的坡面,新建一个土壤层,保证植物在生长过程中根系深入山体内部,最终达到绿化与固坡的效果。

因此,基质配制至关重要。“首先应具有抗雨水冲刷的能力,确保植物在成型前不被雨水冲失;其次应能为植物生长提供足够的水、肥、气、热等必要条件,保证其成活率与生长效率。”谢伟萍表示,鼎仔内山北侧边坡高且陡,全长近600米,最大坡高约115米,坡度大于1∶1,加之当地雨量充沛,故对基质的抗冲刷能力有高度要求。因此,他们选择了更加前沿的团粒喷播生态修复技术。

“这套技术以黏土、有机质、植物纤维、团粒剂、稳定剂、肥料、水等作为基质材料,通过特有的湿式设备喷播后,将发生疏水反应,使黏结力极强的团粒土壤牢固地吸附于坡面,能抵抗雨蚀、风蚀,防止水土流失。”杜学理表示,基质喷播厚度需达到7厘米以上,喷播24小时后,团粒土壤能够抵抗“大雨”以下等级降水的冲刷,植物成活率超过90%,每平方米造价约120元。

植物品种选择同样关键。“既要考虑到本地的气候与实际环境,又要重视草、灌木、乔木的多元组合,还要兼顾树种的乡土性与景观的协调性。”谢伟萍表示,为寻找最适宜的方案,他们前期在约1500平方米坡面进行了三组栽培试验,最终选定了同安三角梅、大叶相思、台湾相思、凤凰木等树种搭配方案。

完成喷播后,后续管养不容忽视。“以浇水灌溉为例,在种子萌发期、幼苗发育期,需要早中晚各灌溉一次,七天之后灌木与乔木种子即开始发芽;尤其要注重杂草修剪,以免其争夺养分。”谢伟萍说,随着树木逐渐成材,后期管护频率与难度随之降低,但并非一劳永逸。“若树体若过于庞大而疏于修剪,山体或因负重过大而发生滑塌。”

关于生态边坡的更多设想

以生态理念修复人工边坡后,如何评估并监控其固坡效果?漳州开发区引入了北斗技术。

今年年初,由漳州开发区承担的北斗卫星导航产业重大应用示范工程项目,通过国家验收。当地将北斗技术导入智慧城市建设体系,并应用于包括城市安全监测在内的诸多领域。

“我们将物联传感、地理信息、云计算等前沿技术与北斗定位系统相结合,先期选择了10个自然斜坡、人工边坡、水库、岛屿护岸等容易发生地质灾害的点位,实时监测其位移、沉降、水位、含水率的连续变化情况。一旦监测数据超过安全区间,系统将实时发出预警,从而启动应急预案。”漳州开发区智慧城市项目执行小组成员李娟说,比起传统监测方式,这套解决方案能够实时、连续地监测修人工边坡的安全情况。

人工边坡完成生态修复后,在城市造景方面还具有更大的开发想象空间。“在满足固坡与生态性的前提下,可通过多种植物种类、色彩、形态等的搭配,构造出天然的景观效果,尤其注重其与周边环境的协调。”周圣乔表示,鼎仔内山在进行植物搭配时,便注重视觉上的层次感以及季节变换。

由于鼎仔内山北侧与厦门岛一水之隔,直线距离不过五六公里,漳州开发区将其纳入当地夜景工程体系,并视其为展示城市形象的平台。该工程包含3100盏160瓦功率的洗墙灯,可通过电脑后台控制,进行图案变换。

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