库区消落带（精选5篇）
库区消落带 篇1
摘要：在库水位升降作用下,三峡库区消落带软岩力学性质逐渐劣化,直接影响了库岸的稳定性。裂纹扩展是岩石劣化的直接原因之一,因此选取三峡库区巴东组第四段泥质粉砂岩为研究对象,采用自制的裂纹测定装置,研究泥质粉砂岩在“浸泡—风干”循环条件下的裂纹扩展规律。研究结果表明:1随着泥质粉砂岩“浸泡—风干”循环次数的增加,试件裂隙率明显增大,初期阶段裂纹的扩展速率较快,后期逐渐减缓;2泥质粉砂岩的裂隙率与“浸泡—风干”循环次数可以用指数函数较好的拟合,拟合相关性系数为0.996,拟合度高,可以为后续发展趋势进行预测。
关键词：泥质粉砂岩,消落带,“浸泡—风干”循环,裂纹扩展规律
三峡库区库水位周期性升降作用使得库岸岩体长期处于“浸泡—风干”循环环境中。“浸泡—风干”循环作用使得库岸岩体的结构发生变化,从而导致力学性质劣化,直接影响了库岸的稳定性。 “浸泡—风干”循环作用对岩体来说是一种“疲劳作用”[1],岩石内部存在微小裂隙,经过多次“浸泡— 风干”循环后,会发展成宏观的裂纹。“浸泡—风干”循环作用对砂岩的次生孔隙的增长有较大的促进作用[2]。裂纹的扩展是导致岩体性质劣化的直接因素之一。
三峡大坝蓄水后,许多学者已经对“浸泡—风干”循环这种特殊条件引起了关注。P A Hale,M L Lin等[3,4]对干湿循环作用下的砂岩力学性质变化规律进行了研究。刘新荣,傅晏等[5,6]通过实验获得了库水“饱水—风干”循环作用下抗剪强度的劣化规律。邓华锋等开展了干湿循环条件下砂岩各种性质的一系列的研究,随着“浸泡—风干”循环次数增加,力学性质( 抗压强度)[7]逐渐变化显示岩样有明显的“变软”的趋势[8],动力特性( 阻尼系数、阻尼比逐渐变大,动弹性模量)[9]逐渐减小。这都很好的说明了“浸泡—风干”循环条件对岩石的劣化起着极其重要的作用。
在岩石裂纹扩展方面,也有许多学者进行了研究。冯夏庭等[10]研究了三轴加载条件下的岩石的微裂纹萌生、扩展和破裂过程。刘冬梅等[11]利用实时全息干涉法分别监测了单轴和压剪荷载作用下岩石裂纹的扩展、变形过程。刘涛影等[12]探讨了高渗透压作用下压剪岩石裂纹的起裂规律。 师访等[13]利用有限元法模拟了压剪状态下裂纹的萌生和开裂扩展。还有学者利用声发射[14]或者波速[15]来研究岩 石裂纹发 展或者随 应力的变 化特征。
从以上研究现状可以发现,大部分研究人员都是从破坏过程着手研究,采用的方法主要为如波速测试、声发射。但是,他们很少统计“浸泡—风干” 循环这种特殊条件下岩石裂纹变化情况,而裂纹扩展是岩石劣化的直接原因之一。因此,本文以“浸泡—风干”循环为基本条件,利用自制裂纹变化测定装置统计裂隙率,从而反映岩石在“浸泡—风干” 循环作用下裂纹扩展规律,并利用指数函数对岩石裂纹的扩展规律进行了拟合。该方法经济实用,为以后裂纹扩展规律的研究提供的了一种新方法和新思路。
1试验设计
1.1试样制作
本次试验采用三峡库区巴东组第四段泥质粉砂岩。经过中国地质大学( 武汉) 国家重点实验室分析确定其主要成分为石英、绿泥石、伊利石和方解石,其中黏土矿物含量高达40% 以上,具体成分含量见表1。为了便于统计试验结果,将岩石在长江科学研究院岩石样品加工实验室统一制作成直径为50 mm,高度为50 mm的试样,如图1所示。
1.2试验方案
三峡水库正常运营过程中,进行周期性的蓄水和排水,库岸消落带岩石处于“浸泡—风干”循环状态,这种状态会导致岩石的劣化,直接体现在岩石裂纹的扩展。为了模拟库水位升降作用,本研究采取了“浸泡—风干”循环试验进行研究。具体试验步骤为: 1天平调零; 2将岩块悬挂在吊环上,读数; 3岩块浸没水中,读数; 4浸泡24 h,风干24 h。实验按照以上步骤循环进行,如图2所示。
1.3裂纹变化测定装置简介
实验采用了自制的试验装置———裂纹变化测定装置。该装置主要由电子天平( 量程为500 g,精度为0. 001 g) 、支架( 带网孔) 、传力棒、细绳、套环、烧杯( 1 000 m L) 等组成,如图3所示。
在该装置中,细绳将岩石的拉力传递给传力棒, 然后传力棒将拉力转化为压力作用在电子天平上, 天平所测的重量即为岩石对细绳的拉力,在此过程中细绳不能触碰到带网孔的支架,否则细绳上的拉力会损失一部分。当岩块刚浸没在水中,水分还来不及进入岩石裂隙中时,依据图4可得力学方程式如下:
式( 1) 中,Gm为岩块的重量,N; Gw为岩块中水的重量,N; F' 为浮力,N; F为细绳的拉力,N。
假设岩块在“浸泡—风干”循环过程中不掉块, 则岩块的重量Gm不变。经历多次“浸泡—风干”循环后,岩块会产生裂纹,在岩块每一次“浸泡—风干”循环浸泡开始阶段,水分还没来得及进入岩块,岩石排开水的体积即为岩石颗粒和裂纹的体积之和。利用式( 1) 列得每次循环浸泡开始时力学方程式为:
以首次浸泡为衡量基数,经历过n次“浸泡— 风干”循环后,得到天平读数变化量与岩块体积增量之间的关系式如下:
式中,ΔM为岩块刚进入水分中电子天平读数变化量,g; ΔMw岩块中水分变化量,g; ρ 为水的密度,g / cm3,取1 g /cm3; ΔV排为岩块体积变化量,cm3。
2试验结果分析
选取T2b4岩块( 直径5 cm,高度5 cm) 安置在裂纹变化测定装置上,将天平调零,测得岩块的重量为251. 346 g。依据图2流程测得T2b4岩块中水分变化数据,依据原始数据计算得到了不同次数“浸泡—风干”循环条件下,岩块体积增加量和裂隙率, 表2。
注: 表中岩块体积增加量近似为裂纹的体积; 裂隙率为裂纹占岩石。
依据表2中0次“浸泡—风干”循环数据,在未经历干湿循环时,假定岩块干燥,则Gw0= 0 ,依据式( 2) 中第一个式子可以得到岩块的体积为92. 862 cm3。岩块体积增加量可以由式( 3) 计算得到。岩块体积增加量体现了裂纹的扩展情况。
依据表2绘制岩块裂隙率随“浸泡—风干”循环次数的关系曲线,如图5所示。
综合表2和图5分析可知:
( 1) 随着“浸泡—风干”循环的次数的增加( 1→ 10次) ,岩块体积增加量逐渐增大 ( 1. 619 →5. 204cm3) ,经历十次“浸泡—风干”循环后,岩块裂隙率达到了5. 604% ,说明“浸泡—风干”循环作用对于岩石的裂纹的扩展起着不可忽略的作用,裂纹的扩展势必会带来岩石强度的降低,直接导致了岩石的劣化。
( 2) 在“浸泡—风干”循环的不同时期,裂纹的扩展速率不同。在“浸泡—风干”循环次数小于5次以前,裂隙率的单次增长量均大于0. 45% ,说明在“浸泡—风干”循环的初期阶段,裂纹的扩展速率很快。而在第6次“浸泡—风干”循环时,裂隙率的单次增长量下降到了0. 22% 。从整个过程来看,裂纹的发展呈现初期发展速度快,后期逐渐趋于平缓的趋势。这主要是由于“浸泡—风干”循环初期,天然状态下的岩石遇水后,岩石中伊利石等亲水性物质发生软化、膨胀,从而导致裂纹的扩展,直到5次后,水与岩石发生在各种作用趋于平衡,裂纹的扩展没有前期那么明显。
( 3) 分析表明,岩样的裂隙率与“浸泡—风干” 循环次数可用关系式y = aebx+ c较好的拟合。具体拟合关系式为:
式( 4) 中,相关性系数为0. 996,说明该函数关系曲线拟合很好。绘制拟合曲线如图6所示。
从图6分析可知,原始数据点基本在拟合曲线上,少数点在拟合曲线附近,拟合相关性系数为0. 996,拟合度较高。当x = 1时,y = 1. 715% ,这与初始值1. 743% 差距仅仅为1. 625% ,在误差允许范围内,说明了曲线拟合可行。
3结论
( 1) 本裂纹变化测定装置能够直接反应裂纹的扩展情况,操作简单,结果合理,经济实用,为裂纹扩展研究提供了新的手段。
( 2) “浸泡—风干”循环作用对岩石产生了强烈的损伤,随着“浸泡—风干”循环次数增加,裂纹发展越发明显。“浸泡—风干”循环作用对于岩石的裂纹的扩展起着不可忽略的作用。
( 3) 在第5次“浸泡—风干”循环前,裂纹的扩展速度快,裂隙率的单次增长量大于0. 45% ,在第6次循环后裂纹逐渐趋于平缓的趋势,裂隙率的单次增长量下降到了0. 22%。“浸泡—风干”循环作用对于岩石的劣化主要发生在前期,后期水岩作用达到平衡状态,损伤作用减弱。
( 4) 岩样的“裂隙率”与“浸泡—风干”循环次数可以用y = - 5. 641% e-0. 330 3x+ 5. 769% ,拟合,拟合相关性系数为0. 996,拟合度高,可以为后续发展趋势进行预测。
库区消落带 篇2
关于三峡水库消落带治理的思考-以重庆市开县为例
随着三峡水库的建成,对水库消落带的治理研究显得非常滞后.在研究重庆开县消落区治理现状的`基础上,提出治理对策建议:开展全面系统的消落带资源调查,建立资源数据库;编制、调整消落带治理规划;建立消落带资源环境监测体系;积极稳妥地推进集体林权制度改革;加大投入力度,尽快启动示范项目;加快建设良好的法治环境,完善体制机制.
作 者：周学武 陈怡 ZHOU Xue-wu CHEN Yi 作者单位：国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙,410014 刊 名：中南林业调查规划 英文刊名：CENTRAL SOUTH FOREST INVENTORY AND PLANNING 年，卷(期)： 28(4) 分类号：P343.3 X171.4 关键词：三峡水库 消落带 治理对策库区消落带 篇3
1 污染现状
1.1 工业污染
三峡库区消落带最重要的污染是铅、镉污染[2], 其主要来自工业废水、废渣。铅能使土壤肥效退化、土质降低, 从而让农作物不能有效顺利地生长。此外, 被农作物吸收后, 这些有害元素将会通过生态平衡中的食物链传送到人体内。镉在环境中具有稳定、积累和不易消除的特点, 通过食物链富集使人体产生慢性中毒。镉污染可能最终引发“痛痛病”。
有研究报道, 通过多种方法评价三峡库区消落带的沉积物重金属污染状况, 结果表明主要污染因子为镉, 生态风险影响因子的顺序为镉>锌>铅>铜>铬, 潜在生态风险因子的顺序为镉>铅>铜>锌>铬, 消落带地段大部分断面存在中等潜在生态风险[3,4]。
1.2 生活污水污染
由于三峡库区消落带附近地区居民的生活水平提高, 生活中洗菜、洗衣服、冲洗厕所等产生的污水排放量逐渐加大, 造成生活用水对消落带水环境的污染逐渐加大。为了库区消落带区域的经济快速发展, 必须加快库区消落带地区生活污水处理的基础设施建设, 减少污染物的排放量[5]。
1.3 库水的影响
消落带的形成是由于库水的季节性水位涨落, 这样就会使消落带地区的土壤受到很多负面的影响, 主要是库水的污染物通过一系列的物理变化与化学变化不断地在土壤中富集, 进而对土壤的生理性能产生影响。土壤被淹没时, 土壤中的养分、污染物就会被溶解和吸附在水体中, 它是一个复杂的过程。被淹没的土壤中的污染物的释放量在第1天达到最大值, 大约占10d内释放总量的80%~90%, 随着时间的增长, 释放量就越来越少。水中的有机物质及部分固体颗粒经过物理或化学变化之后到土壤中, 在一定的条件下可以补充土壤的有机物质, 进而改良土性。污水中也有氮、磷等有机元素, 在一定的程度上也可以增加土壤中养分的含量, 保持肥力。但这种情况下也有不利的一面, 就是当污染物在土壤中积累达到一定的程度后, 就会引起土壤的成分、结构、性质和功能的变化, 造成土壤污染[6]。在被浸泡过的土壤上栽种的农作物的产量也明显低于正常水平[7]。水对于岩石中矿物质及营养元素的释放、运动、扩散起着至关重要的作用。而在不同的水分条件下, 母岩养分的运输存在差异。根据试验研究表明, 8%和12%的水分处理与自然状态下氮、磷、钾释放比较, 其增幅均达显著水平[8]。因此, 库水会加快库区消落带紫色母岩养分的释放, 使大量的营养物质转移到水体中, 从而造成水体的富营养化。库区消落带主要土壤类型中, 紫色土壤占有相当大的比例, 而紫色土壤保肥能力差也是消落带农作物产量低的一个原因。季节性的水位涨落会加剧水土流失的趋势, 使土壤中的养分向水体转移[9]。
2 潜在问题
2.1 生态环境问题
一是易引发地质灾害。整个三峡水库大部分区域地形陡峻, 河岸地层稳定性差, 加上库区沿岸人多地少、人类活动频繁, 是我国环境地质灾害的多发区[10]。三峡大坝的建成后, 水库的蓄水量增多, 库岸两侧岩石周期性地浸泡在水中, 使库岸山体吃水比重加大, 造成两岸坡地稳定性减弱, 从而诱发滑坡、崩塌和泥石流[11], 严重威胁库岸人民的生命财产和库区安全。例如1998年的长江流域发生特大洪水时, 就在库区云阳县形成了近10处崩塌和滑坡。三峡水库恢复正常蓄水后, 每年11月至翌年3月有5个月的高水位, 长时间江水浸泡, 再加上三峡水库在春、夏两季蓄水位在175、145m近30m的落差, 必然会造成沿库岸大面积坍塌、滑坡, 引发地形变异[12]。二是易暴发流行性病疫。消落带是水位的涨落地带, 会受到水陆的交替性污染。低水位时, 垃圾、杂草等污染物直接滞留在消落带上;高水位时, 水流速度慢, 污染物不易扩散[13]。这2种环境都易引起各种相关的病原体、致病菌滋生, 特别是在夏季高温高湿的环境条件下, 污染严重的消落带将成为各种相关病菌、寄生虫的滋生源及异味和恶臭的散发地, 并很可能导致大规模疫情的发生和流行[14]。
2.2 植被问题
植物是生态系统的生产者, 为整个系统提供物质能量来源, 是系统稳定的基础。科学植树种草是优化消落带生态环境的一种方式, 是减轻地质灾害的有效措施, 可以更好地发挥消落带植被的社会经济和生态效益。消落带植被的功能很多, 具体的可以分为4个功能:一是减灾功能。三峡水库蓄水后, 垂直距离几十米的陆地被水淹没, 而库岸多是残坡积物, 含水量的增加就会减少其稳定性, 导致崩塌、滑坡等地质灾害的发生;水位的升降导致干湿变化从而引起岩土体的膨胀, 导致库岸失稳。二是经济功能。消落带的植树种草及后期的维护都需要大量的劳动力, 提供了很多就业岗位。此外, 果树、蔬菜的种植可为农民创收。三是净化环境。三峡水库蓄水后, 流速减缓, 扩散能力减弱, 水流自净能力降低, 环境污染加剧。某些草本植物可以吸收水体中的一些有害物质, 待到一定时段将其收割, 就可将污染物带出水库。四是美化功能。草木具有美学价值, 可以给人带来视觉享受[15]。目前, 三峡库区的众多支流及支流入干流的库湾区可以利用的消落带区域较大。因此, 有足够的消落带土地可以用于植被生态保护。
2.3 渔业问题
三峡库区消落带能够有效利用的地段多位支流河口区域淹没后形成的“猪肚”形成湾, 部分水域已受到一定程度的污染, 加之支流河道蜿蜒, 水体交换受“肚头”制约, 在此类水域从事养殖, 若生产方式不当或生产规模失控, 很容易出现局部水质富营养化污染。因此, 在规划、实施消落带渔业开发时, 必须根据有关部门针对各类水域确定的水质标准和区域, 认真评估不同养殖方式和生产规模的影响, 采取一定的技术措施, 以控制污染[16]。
3 建议
滨河消落带绿化种植盘设计 篇4
我国规划区域之内的滨河地带, 一般会得到很好的景观布置, 看起来很优美, 实质上这只是片面地用河岸两边的景观效果来掩盖河堤消落带的荒芜。我国河道建设正在经历一个艰难的转型过程。我国城市景观建设使河堤看起来干净整洁, 但却隔断了人与水的“血脉”联系。
目前, 滨河消落带的绿化处于萌芽状态, 在已有的众多研究领域中与其相近的有普通绿化、普通喷播、边坡挂网喷浆种植三种边坡绿化方式: (1) 普通绿化。在地形相对平坦缓和的土质边坡上以铺贴草皮的方式种植。 (2) 普通喷播。在地形上仅有一定坡度或风势较大的岩石裸露区, 将草种、纤维材质、植物营养液、适度粘合剂等物质进行混合喷播的方式种植。 (3) 边坡挂网喷浆种植。在风势弱、地形坡度大于65°的高陡岩石地区, 先挂网, 再将草种、纤维材质、植物营养基质、保水粘合剂等物质进行混合, 以高压器械喷植草种的复合式技术种植。但是, 这三种方式并不能处理好河水丰水期和贫水期形成的落差局势。目前滨河消落带绿化种植方式还待完善, 市场上缺乏对滨河消落带环境的绿化设计方式, 在这些方面尚无完整的概论提出, 属于市场空白。
2 发明内容
2.1 发明目的
发明的目的是打造出新型的适合在滨河两带堤岸使用的植物种植盘, 运用新方式解决滨河消落带景观绿化难题, 打破已有的水泥板、硬化河床等传统坡面形式, 还河道自然绿, 并能为人类利用, 实现陆地植物水上移植化, 打造漂浮型新河道景观。
2.2 技术解决方案
种植盘工艺:该发明采用新型塑料材质, 以中密度聚乙烯 (Medium Density Polyethylene, 简称MDPE;分子式:-[CH2-CH2]n-) 为主要材质进行种植。
主要是: (1) 材料参数。MDPE具有耐环境应力开裂性和强度的长期保持性。MDPE的相对密度为0.926—0.940g/cm3, 结晶度为70%—75%, 平均分子量为20万, 拉伸强度为12—37.37Mpa, 断裂伸长率为50%—60%, 悬臂梁缺口冲击强度>853J/m, 耐环境应力开裂 (F50) 100—1000h, 熔融温度126—135℃, 熔体流动速率为0.1—35g/10min, 热变形温度 (0.46兆帕) 49—74℃。工业生产采用淤浆法、溶液法、气相法、高压法等工艺, 由乙烯聚合而成, 可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法。 (2) 外形。该设计使用传统九宫格方式设计种植盘单体。九宫格虽创于书法, 应用于摄影“井”字构图法, 但也是一种原型, 一种由简入深如细胞般的小单体, 可构成千千万万个小单元组合的大幅图案, 复杂如流行的“十字绣”。种植盘单体为1m2的正方形方格, 方格被划分出9个种植槽, 盘底为正方形, 以弧线过渡使种植盘外观形成9个圆柱形底盘, 使水能形成物理绕流, 达到能在水面上相对稳定种植盘的目的 (图1, 见封四) 。 (3) 衔接细部。种植盘单体与单体之间用单体嵌入部件链接:一是将长6cm的圆柱体在其末梢加宽形成挡板, 在另一侧开削钉眼, 用于削钉紧固末梢;二是将长5cm的圆柱套环与种植盘在正背面开槽处采用衔扣方式组装 (图2, 见封四) 。该部件单独生产, 部件新颖易于拆卸和组装, 组装后植盘可垂直于圆柱体中心轴上下旋转。 (4) 种植盘边缘卡扣设计。考虑到嵌入式衔扣存在不稳定因素, 我们在边缘设计了挡板, 能有效地起到避免种植盘自由活动、达到稳定种植盘的目的。嵌入式部件使单体与单体之间易于组合, 便于拆卸 (图3, 见封四) 。 (5) 排水。种植盘上部两侧为全封闭式, 在下部弧形边缘采用双排交错穿孔排除多余水分, 避免植物根部被水淹发生缺氧, 内层底面设计部分凹点, 可蓄水保湿。
漂浮设备 (图4, 见封四) :采用聚对苯二甲酸乙二醇酯 (Polyethylene terephthalate, 简称PET) 材料, 相对密度为1.38—1.40g/cm3, 熔点为225—256℃, 流动温度243℃, 玻璃化温度80℃, 马丁耐热80℃, 热变形温度98℃ (1.82Mpa) , 分解温度353℃。该设备具有优良的机械性能, 刚性强、硬度大、吸水性很小、尺寸稳定性好, 韧性好、耐冲击、耐摩擦、耐蠕变、耐化学性好, 使用温度-100—120℃, 弯曲强度148—310Mpa。该部件由100cm的8跟圆柱体构成“□”形, 中空, 可有效增大排水量, 提高整个种植盘的最大浮力, 在水中可增加排水量22400cm3。
植物选择:选取适宜滨河消落带生长的植物, 以低矮、耐荫、抗湿、观赏价值较高的多年生草本植物为主体, 如鸢尾、麦冬、玉簪、八仙花等。同时, 利用植被的花期、花色、高度搭配种植盘格局。根据主题和需要, 可设计出如网状、棋盘状等各式植被模纹, 增加滨河消落带绿化率和观赏性, 丰富滨河消落带的景观。植物搭配可选择八仙花+肾蕨+垂盆草、玉簪+红花酢浆草、一叶兰+鸢尾+麦冬等。
植物基质配比:在该设计中, 植物的基质主要以蛭石为主, 蛭石呈金黄色颗粒状, 蛭石膨胀后的质地轻 (110kg/m3) , 是世界上最轻的矿物之一, 具有无毒、无味、无菌、不腐、不燃、耐碱等良好属性。土壤胶体微粒一般带负电, 而蛭石有较高的层电荷数, 对阳离子有交换和吸附作用, 适合于植物对离子的吸附交换需求。蛭石能有效促进作物的根系生长和幼苗的稳定发育, 膨胀的空间可持续为植物提供生长所需的水分和营养, 可向植物提供自身所含有的钾、钙、镁、铁以及微量的锰、锌等化学元素。
相关参数: (1) 面积。整个种植盘的表面积约为48170cm2 (其中, 嵌入式圆环部件表面积为127cm2、嵌入式柱状部件表面积为93cm2、漂浮设备表面积为1935cm2。 (2) 体积。种植盘材料厚度为0.5cm, 体积为11229cm3;嵌入式细部体积为182cm3, 漂浮设备体积为22400cm3;基质填入的体积为30492cm3。 (3) 质量。整个种植盘质量为[m (质量) =ρ (密度) ν (体积) ], 中密度聚乙烯的相对密度为0.928g/cm3, 盘体质量为10420.5g;嵌入式圆环部件质量为72.4g, 嵌入式柱状部件质量为96.5g, 基质填入的质量在3000—3650g之间。 (4) 浮力提供。根据公式 (F浮=ρ液gν排) , ρ液取1.01g/cm3和9.8N/kg, 漂浮设备可提供的最大浮力为221.7N。在种植盘底部不进水情况下, 每个种植槽可提供浮力为86.2N。由于种植盘材料密度比水小, 所以其自身可漂浮在水上, 并且也可提供相应一部分额外浮力, 向下部总重量约13.87kg, 设备向上浮力可承载的总重量约为32.8kg。
2.3 效果
该项目的完成将为滨河堤岸绿化注入新活力, 出现新型的水面绿化基质材料, 可进一步推广到类似地段的园林设计和应用中, 具有良好的生态效益、可观的经济效益和直接的社会效益。
3 具体实施方式
3.1 使用步骤
主要是: (1) 根据对驳岸所在河流的水工数据考察, 必须收集和处理河流的水工数据, 包括最高水位水深、最高水位、最低水位、常水位、流速、风浪等, 计算消落带高差便于以后放置不同的种植盘。 (2) 对目标地域进行预处理和暗桩填埋。除去驳岸杂草和原地带的杂草, 达到驳岸景观效果的统一;平整驳岸土地, 便于放置种植盘观。此外, 并在驳岸上部应预先填埋暗桩, 用于挂载种植盘。 (3) 对植物种植的预处理。为了取得最佳的景观效果, 需要规划好种植盘内植物色彩质感的搭配组合, 如有预先设计好模纹图案的, 首先要确定每一个种植槽中应放置的植物种子或植株。 (4) 种植盘放置 (图5, 见封四) 。完整组装种植盘, 将嵌入式衔扣插入卡扣, 逆时针旋转90°。按照植物需求放置基质, 链接种植盘单体;对处于消落带区域的种植盘加上漂浮设备, 并固定, 再沿驳岸往下放放置下一个种植盘单体, 单体与单体之间结合之后, 插入削钉进行加固, 再进行下一个单体的放置, 直至最终符合该驳岸景观的设计要求, 水底模拟视图效果见图6 (封四) 。
3.2 后期管理
俗话说“三分栽, 七分管”。滨河消落带绿化种植盘适合于种子种植和植株移植, 因此针对不同的种植方式, 其后期管理步骤不同。主要有: (1) 种子种植。在开始前的一周内需观察植盘, 每天进行适当喷雾灌溉, 以利于种子出芽, 保持基质湿润, 逐渐减少喷水;种子发芽之后, 要进行一定的病虫害防治, 保证幼苗的成活率。 (2) 植株移植。植栽前, 当表土干白时需及时进行灌溉, 保水保湿, 可进行叶面追肥, 在日晒严重区域进行遮阴处理, 避免移植植株受到日灼伤害。
4 结论
该种植盘具有新颖的设计外形, 创新性的设计思路, 细节构造具有便捷灵巧的效果;在种植植物的选择上, 突破了传统观念, 将陆地景观植物移植到水体之上, 可大大增加使用范围和水上植被的观赏性, 丰富景观内容, 美化消落带的硬质景观。实地模型效果见图7 (封四) 。
摘要：滨河作为特有优质的园林生态绿化带, 是连接陆地和水体的纽带, 具有独特的绿化价值, 但同时也是生态环境脆弱地带。与其相近的普通绿化、普通喷播、边坡挂网喷浆种植的边坡绿化方式并不能处理好河水丰水期—贫水期形成的落差局势。针对以上现状, 提出新型的植物种植盘设计方案, 可取缔已有的水泥板和硬化河床等传统坡面形式, 实现陆地植物水上移植化, 打造出新型漂浮河道景观。
关键词：滨河消落带,种植盘,生态学
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[9]彭同江, 刘福生, 李国武, 等.非金属矿物在环保中的应用[J].建材工业信息, 2002, (4) ∶11-12.
库区消落带 篇5
1 我国水库消落带水土保持适用植物研究概况
1.1 水库消落带植物群落调查研究
我国最早系统性关注水库消落带植物群落调查研究工作始于三峡库区。研究人员2001年在三峡库区消涨带调查典型样方122个, 共有139种植物, 划分为19个植物群落类型、4个植被类型, 初步确定三峡水库消涨带植被恢复适用植物包括:草本植物有狗牙根、溪边野古草、双穗雀稗、苘草、斑茅、球结苔草、头花蓼、犬问荆等, 灌木有秋华柳、疏花水柏枝、轮叶白前、中华蚊母树、宜昌黄杨、粉团蔷薇等[2]。
研究人员深入对三峡库区内不同地区的植物分布情况进行调查, 其中三峡库区秭归太平溪港至巴东楠木园的145~156m消落带内发现植物约16科27种, 优势种群为狗尾草、刺苋、芝麻和狗牙根[3]。而三峡水库腹心的澎溪河支流白夹溪, 在同样的高程消落带内发现植物96种, 分属36科73属, 代表性群落有苍耳+狗牙根群落、苍耳群落、双穗雀稗群落、双穗雀稗+空心莲子草群落和白茅群落[4]。有文献通过对173m蓄水后三峡水库消落带内植物群落的调查, 共记录58科175种植物, 其中狗尾草、马唐、小蓬草、狼杷草、稗、酸模叶蓼、苍耳、双穗雀稗、狗牙根等为优势种[5]。
国内其他地域的水库消落带植物调查结果也逐步发表。广西一些水库在水深0~15m的消落带中共有6科13种多年生草本植物, 包括硬骨草、扁穗牛鞭草、棒头草、类芦、羊茅、头花蓼、空心莲子草、过江藤、粉被苔草、青绿苔草、海金沙等[6], 桂林青狮潭水库消落带筛选出适用的植被重建植物物种钝叶草和硬骨草[7]。哈尔滨市西泉眼水库消落带发现有27科57属82种植物, 种类最多的为禾本科和菊科[8]。深圳市松子坑水库发现铺地黍、榕、赤桉、白千层耐淹耐旱耐瘠[9]。
1.2 水库消落带水土保持适用植物生态适应性研究
有文献首先提出消落带因水位常年的周期性变化, 其土壤水分呈梯度性变化[10], 这种生境条件决定了水淹时间和土壤湿度是该区域植物群落组成和空间分布的主要限制性影响因子, 对三峡库区消落带土壤水分变化条件下落羽杉与池杉幼苗的光合特性进行了模拟研究。
研究人员通过模拟水淹节律, 测定了水蓼对水淹的适应能力和形态学的响应机理, 结果表明水蓼在形态学上对水淹有着适应机制且具有较强耐水淹能力, 能适应三峡水库消落带生态环境变化而生存在消落带[11]。
有文献选取三峡库区自然消落带野生狗牙根和非消落带野生狗牙根为研究对象, 通过严密的试验对比及水淹处理, 研究结果表明狗牙根作为禾本科植物遗传上具有一定的耐淹性, 自然消落带狗牙根因长期生长于水淹胁迫环境, 耐淹能力得到了进一步强化, 证明狗牙根是宜用于三峡水库消落带植被恢复的物种[12]。
另有研究人员设置四个不同土壤水分梯度处理组, 测定芭茅、皇竹草、火炭母、空心莲子草和香附子五种当地草本植物种在不同处理方式下的多项指标, 研究结果表明香附子对水分含量变化的适应性在五种植物中最强[13]。
广西地区研究人员对硬骨草、扁穗牛鞭草、棒头草、类芦进行了耐淹、耐旱、耐贫瘠等试验和大面积植被重建技术示范[14], 结果表明:硬骨草、扁穗牛鞭草在强风化土及细沙中生长均较好, 其耐贫瘠性优于棒头草;类芦有极强的匍匐茎, 护岸抗浪蚀作用最好。
1.3 水库消落带水土保持生态修复工艺研究
广西研究人员[14]提出了较为全面的生态水库消落带的定义, 并结合广西桂林市青狮潭水库, 对消落带的植被修复与重建进行实地试验, 形成一个绿色阶梯水库消落带, 为水库消落带的生态治理和生态保护做出了示范性作用。
部分研究人员[15]针对三峡库区消落带湿地现状及存在的问题, 探索消落带湿地资源生态友好型利用的多种模式, 包括湿地基塘工程、林泽工程、植物浮床工程、消落带湿地农业产业功能耦合关键技术、消落带湿地生态保育和生态修复技术等。其中相关研究表明, 基塘工程是一种适合三峡水库消落带的生态友好型利用途径, 有助于改善消落带湿地环境, 保护和恢复消落带动植物多样性。
2 结论及建议
目前相关研究工作仍存在系统性与延续性上的不足, 很多地区的水库消落带情况都未见相关研究报道。以广东省为例, 全省目前共有大型水库33座, 但以往均没有相关文献关注过这些水库消落带的水土流失情况及植物群落现状, 从生态水利的角度出发, 以下研究工作刻不容缓的: (1) 广东省水库消落带水土流失情况调查; (2) 广东省水库消落带植被现状调查; (3) 广东省水库消落带适用水土保持植物研究; (4) 华南地区水库消落带水土保持生态修复工艺研究; (5) 水库信息化管理系统中对消落带的环境信息管理技术及风险评价技术。
摘要：本文回顾我国在水库消落带水土保持适用植物方面的研究成果, 总结了植物群落调查、植物生态适应性研究、及水库消落带生态修复工艺等方面研究的进展, 分析其中存在的问题与不足, 为广东省的水库消落带研究工作提出相关建议。