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        生态修复几种典型的喷播绿化技术分享
        返回列表 来源: 发布日期: 2022.01.24

        随着我国生态建设的快速发展及投入力度的加大,人们对环保的意识逐步提高,喷播绿化技术已经在我国交通、水电、矿山、市政等工程建设形成的边坡生态防护及植被恢复项目中得到了大范围应用,起到了显著的保护坡面、恢复植被的作用。但与此同时,由于各设计、施工单位对喷播绿化技术的基本原理、技术特征、适用范围等问题认识不一,缺少施工技术指南,加上受各类技术成本限制在配料和施工中存在一定的不规范现象,使得喷播绿化后的坡面保护效果和植被恢复效果受到较大影响。本着通过对喷播绿化技术基本概念的简要介绍,进而初步认识和了解各类喷播技术,为今后的喷播绿化技术的设计施工应用有一定的指导和建议。

        边坡绿化

        喷播绿化技术,最初是我国在20世纪80年代末期由国外引进,并被广泛应用于交通、水电、城建、矿山等行业的工程创面生态恢复与水土保持中。该技术不仅有效地避免了水土流失,利于固土护坡, 还具有施工速度快、成本低的特点,可以达到植被快速恢复的效果,具有良好的经济效益与社会效益。目前,喷播绿化技术在工程实践中的应用种类较多,常见的有液压喷播、客土喷播、有机质喷播等。

        喷播绿化

        一、液力喷播技术

        液压喷播是利用液压喷播机将混入催芽处理的种子以及营养肥料、粘合剂、保水剂、纤维覆盖物、土壤改良剂等及水的混合浆液喷播到待修复的坡面上。这种喷播绿化到待修复植被坡面的混合浆液具有一定的黏稠度和固体含量,从而使比重轻的种子不再漂浮,这是利用了高浓度混合浆液中固体颗粒相互影响的干涉沉降现象,获取悬浮浆液以达到全过程均匀喷送种子和辅料的目的。当喷播机将这种混合浆液利用离心泵并通过软管输送喷播到待修复的坡面上,就会形成均匀的覆盖层。这种覆盖层会给植物种子带来一层胶状形态的保护膜,它与土壤之间的紧密结合主要借助纤维的交织性与溶液的黏性互相连接的作用。植物种子表层的这种胶状膜,它既保护了种子,为种子初期的发芽提供了水分和养分;又保护了土壤,减少了水土流失,继而为种子的发芽与成长提供了一个良好的环境。同时,为了保证混合浆液喷射的均匀性,通常将纤维物进行染色, 可以使已喷射区与未喷射区进行明显区分,从而保证了液压喷播不遗漏和不重复。

        液压喷播具有以下优点:

        (1)机械化程度高,可大面积快速植草;

        (2)适应性广,在人工难以施工的地域建植草坪;

        (3)在植物难以成活的地域建植草坪;

        (4)能提高建草坪的质量;

        (5)养护简单,适合管理粗放的荒山荒坡;

        (6)可根据具体的自然条件或按设计要求,选择不同植物进行混播,以达到覆盖度、根系、生长期、抗逆性等方面优势互补的效果。

        喷播绿化

        二、客土喷播技术

        客土喷播技术是将过筛的植壤土、植物纤维、保水剂、粘合剂、营养基质、土壤改良剂、微生物菌剂、有机肥和种子等按一定比例配合,通过高压设备喷射到经加固处理的边坡表面的一种喷播强制客土绿化种植技术。采用这种方法可以提供一个植被生长的优良环境,使植被得到充分的成长,进而发挥固定和防护边坡的作用。

        客土喷播技术优点:

        (1)其明显的优势在于可对边坡进行全面的植被覆盖,可以有效控制雨水冲刷坡面导致的水土流失问题。此外在植物作用基础上,对土体的抗剪强度提高也是有利的,能进一步提高边坡的稳定性。

        (2)客土喷播技术以土壤结构作为突破点,将播种、施肥、覆盖在一次操作中完成,极大地缩短了植被建植的工艺流程,节省了大量人力和物力。

        (3)采用客土喷播机设备,可以把配制好的基材直接喷播到边坡上,解决了高边坡、尤其是陡峭高边坡植被建植的难题。这一点是人工播种或常规播种都无法比拟的,在工程上具有重要的意义。

        (4)喷播基质中配有一定比例的粘合剂和植物纤维等可以使喷播的种子稳固在边坡的表面,不至于被雨水冲掉,这就解决了常规手工播种和一般播种机在坡面上难以有效播种的困难。

        (5)喷播基质中配有适量的保水剂,可以保证植物在坡面上前期生长和发育的需要。

        (6)与常规播种方法相比,喷播后形成的植物质地更加均匀致密,能够更有效地保护边坡的稳定性,防止水土流失。

        客土喷播

        1、厚层基材喷播技术

        厚层基材喷播技术的基本原理是清理坡面并在坡面铺设镀锌铁丝网经锚固件加固后,将喷播所需的缓释肥、复合肥、粘合剂、保水剂、植物纤维、土壤改良剂、微生物菌剂等筛选配置成专用轻型基质,与植壤土、植被种子按照比例混合经机械充分搅拌均匀后,按照设计厚度,采用客土喷播机(干喷机)、空压机等设备将其均匀喷射到岩质坡面上,形成有助于植物持续生长的土壤结构营养层,经过水肥养护后植物种子发芽生长、自然演替,从而达到岩质边坡快速复绿、修复生态系统和护坡的目的。厚层基材的合理配比是技术的关键。

        2、植被混凝土喷播技术

        植被混凝土喷播技术是一种由水泥、砂壤土、腐殖质、保水剂、长效肥、黏合材料、混凝土绿化添加剂、混合植绿种子组成的植物生长基材,是岩石工程力学、生物学、土壤学、肥料学、硅酸盐化学、园艺学和环境生态等学科交叉融合形成的新型、实用的喷播技术。在实际应用中,对坡度在50°以上的边坡,根据边坡地理位置、边坡角度、坡体性质、绿化要求等来确定植被混凝土的材料组分。在施工工艺上与厚层基材施工工艺基本相同:先在岩体上铺设特制的镀锌铁丝网,并用锚钉或锚杆固定;再将植被混凝土原料,经搅拌后分两次 (底层基材和包含植物种子的面层基材) 由喷浆机械喷射到岩石 (混凝土) 边坡,形成近十公分厚的生态型混凝土;喷射完毕后,覆盖一层无纺布防晒保墒,经过一段时间管养,植物就会萌芽长出真叶,1个月后可揭去无纺布,使植被自然生长。植被混凝土具有一定的强度,具良好的边坡浅层“柔性”防护结构,能抵御强暴雨和径流的冲刷而不出现龟裂,合理的材料组成是植物生长的良好基材,也为物种迅速本地化创造了条件,保水和水肥缓释功能降低了维护管理成本,多品种、立体性、季相好的植物生长状态具有良好的视觉欣赏效果。

        喷播绿化

        3、高次团粒喷播技术

        高次团粒喷播技术是传统喷播技术的改进,该技术是以岩质边坡、瘠薄山地等难以绿化的地块为主要施工对象,利用特殊的喷射机械将富含有机质和黏粒的客土材料,在喷播瞬间与团粒剂混合发生团粒反应,形成与自然界表土具有相同团粒结构的土壤培养基。由于喷播后会发生疏水反应,所以黏结力极强的土壤培养基会牢固地吸附于坡面上,能抵抗雨蚀和风蚀, 防止水土流失。

        其技术的核心关键是人工制造出了一个土壤层——植生基盘(土壤培养基),其具有理想的土壤团粒结构和良好的水土保持能力,既能保水、保肥、透气、透水,既可以为植物生长提供充足的肥力营养与适宜的生存环境,又能有效抵抗雨蚀和风蚀,所以又称之为“人造土壤”。

        其别于普通的客土喷播材料,它主要由黏质土、有机质添加料、土壤添加剂及必要的缓释肥料构成。黏质土由普通黏质土与一定比例的粗砂、细砂经高温消毒混配而成,在培养基中起保水、保肥的作用。土壤有机质是评价土壤质量的一个重要指标,添加有机质添加料,除了起到增肥、保肥、保水、透气的作用外,还能提高土壤养分的有效性,促进团粒结构的形成,为培养基中的微生物生长提供适宜环境。土壤添加剂使培养基具有良好的耐雨水冲刷能力,同时能使土壤培养基的团粒结构稳定持久。缓释肥料的添加则是为植物生长提供必要的营养元素,满足植物生长的长期需要。最终实现理想的天然表层土壤的团粒结构。

        而土壤培养基需要专用特制的喷播机进行喷播。该设备由2个罐体组成, 容量为8.0 m3, 水平扬程为300~400 m, 垂直扬程为80 m。这种专门制造的喷播设备能使流动性的泥浆状混合材料,在喷播瞬间与土壤团粒剂混合,发生团粒化反应,在坡面上形成稳定性优异的土壤培养基。

        4、免客土喷播技术

        免客土喷播技术是相对于客土喷播技术而言,即不以土壤作为主要载体的喷播基质材料和植物生长所需营养基材。其主要利用多种轻质有机质材料及具备抗侵蚀的混合基材按照一定比例加水通过经过专用喷播设备搅拌,形成浆体状混合物,利用离心泵把混合浆料通过软管喷附在待绿化的作业边坡坡面上(坡面根据具体情况提前做微地形等处理),在坡面形成2-3公分交织连接的“纤维植生营养覆盖层”,为植物种子提供适宜的生长环境,保证了复绿施工效果。

        该技术的特点是不需要添加任何种植土,待喷播作业完成后,浆体混合物将在边坡表层形成半渗透的保湿面层,避免太阳直射,有效的减少水分蒸发,给植物种子发芽提供水份、养份和遮荫条件;同时,多种纤维材料相互交织连接,形成具有一定抗侵蚀的“纤维植生营养覆盖层”,通过纤维、胶体和边坡的紧密粘合,使植物种子、有机肥料等材料紧紧附着于坡面上,并在在大风、降雨、浇水等情况下植物种子不流失,具有良好的保水、保温、保墒、固种、保苗等作用;又可以避免冰冻伤害、小动物啄食等不利环境因素的影响,是一种工艺简单、节水环保,可快速实现目标区域的生态恢复与绿化的新型环保喷播绿化技术。

        喷播绿化

        总结

        任何一种喷播绿化技术都不是一劳永逸和普遍适用的。必须根据项目的需求进行合理的、可行的、性价比的论证,筛选最佳的能解决项目问题的技术模式,选用的喷播技术既能达到生态植被恢复的目的,又能有效的防止水土流失。但有些项目必须结合常用的工程技术措施,即较强的“刚性”治理措施与“柔性”生物措施结合。鉴于各种影响和制约因素,应该客观分析现有技术的利弊,在实际工程中选择成本和效果的相结合切实可行的最佳方案。

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