百喜草在水库土坝除险加固工程上的应用研究.doc

百喜草在小型水库土坝除险加固工程上的应用研究林三 李小平 邢伏宋(福建省霞浦县水土保持试验站. 福建霞浦.355100)摘要：为了探索小型水库土坝除险加固工程和治理水土流失的新途径，充分挖掘和发挥生物多样性潜力和优势，从2003年起,我们开展了在土坝背水坡种植百喜草来护堤固坝的试验研究,结果表明采用百喜草进行生态护坡既可促进土坝边坡稳定、又能帮助改良生态环境，有利于帮助解决水利水电工程建设与生态环境不和谐这一难题。关键词：土坝 百喜草 生态护坡 应用研究我国传统的小型水库土坝除险加固工程中，多采用浆砌或干砌块石等刚性材料护坡，这类护坡形式，虽具有稳定性好、施工机械化程度高等优点,但是投资大且无后续收益,而且随着社会经济的发展，人们的环保观念也越来越强，逐渐意识到这类护坡形式会对环境带来不良影响。针对这一状况, 从2003年起,我们在霞浦县宝清水库开展了种植百喜草来防治土坝边坡侵蚀的研究和应用, 实践证明，其护坡效果十分良好，而且简便易行，节省投资。同时对改善库区小气候，美化环境,也具有积极作用。.试验区概况试验区位于霞浦县松港街道境内. 区内年平均气温18.5，10年积温 40725400 ,多年平均降雨量1658.8mm，年无霜期235天，日照时数1899.2小时,多年平均径流系数为0.7. 宝清水库为小(二)水库,总库容30.5万M3,集水面积0.175KM2,坝顶长度80M,大坝背水坡面为红壤母质、岩石碎片和风化物，坡面表土较贫瘠。2.百喜草的特性百喜草又叫巴哈雀稗，属禾本科雀稗属多年生草本植物，为暖季型草种。原产于南美洲，是世界著名的多用型水土保持草种。百喜草具有适应性广，抗逆性强，生长迅速，能耐一定程度的高温和干旱，耐修剪、耐践踏、较耐阴、抗微霜的特点.百喜草性喜温暖湿润的气候，在年降水量超过1000毫米的地区长势最好。多为基生叶，平展或折叠，边缘具有短柔毛，叶片扁平且宽，茎秆粗壮。根系发达，并且具有强劲粗壮的短匍匐茎，在风沙化土地上，种植第二年单株产生的匍匐茎分蘖多达30多个，能形成致密的草皮，有效限制其他杂草的侵入。此外，百喜草对土壤的适应性较广，在干旱贫瘠、土壤pH值为4.6-6.0的酸性红壤土、黄壤土上都能生长良好,耐水淹性强，抗旱。在肥力相对较低的干燥土壤和砂质较多的土壤上，其生长能力比其他多数禾本科植物都强。百喜草抗病虫害能力尤其强，最适合在贫瘠土壤中栽植3.百喜草的种植设计3.1 栽植要求3.1.1 坝坡要求：土坝坝坡最好是缓坡，一般要求在1：3 1：4 为宜。3.1.2 栽植方法：直播密植。3.2 栽植技术措施3.2.1 淋水播种前淋水便于把坡面淋湿淋透。淋水应视不同的坡面条件而定,如坡面是新修的填方坡面，播种前未经雨水淋透或人工淋透，使坡面土壤渗实，则应先淋湿透水，使坡体淋湿淋透，不单使坡体渗实，更主要的是渗入一定的水分，从而有足够的水分保证草种的正常萌芽和生长。试验显示，充足的水分是促使百喜草早期快速生长的重要条件之一。虽然百喜草抗旱能力十分强，但早期水分对种子的萌芽和幼苗的生长影响较大。在夏天播种，若水分充足，则百喜草生长得快，成坪早:如水分不充足，不单不利于草种的萌发，而且可能造成幼苗被晒死。3.2.2 施放基肥土坝背水坡面土壤一般较为贫瘠，可以施放一定量的复合肥，以.kg/hm2为宜3.2.3 撒播种子种子的撤播一般是人工操作。为了把种子撤播得更均匀，一般将坡面划分为100 m'的单元块，按5 g/m2配以相应的种子进行撤播。3.2.4 平整坡面在撒播种子之后再进行坡面表土耙松和平整，一般是人工松地平整，松地深以5 cm左右为宜。3.2.5 播种后淋水以淋湿表土cm深为宜，其作用除了给种子萌发提供足够的水分以外，还促使种子参与土壤的板结过程，形成有利于种子萌发生长的环境条件。注意淋水时不得冲击表土，以防使种子冲出土面或种子分布不均匀3.2.追肥出苗后，当叶片长到三片时，每公顷追施尿素75公斤，长三叶后一个月左右，每公顷追施磷肥150公斤，以促使分蘖。施肥前要及早拔除阔叶杂草。3.2.除虫百喜草害虫主要为蛴螬、蝼蛄、地老虎等地下害虫，可用敌百虫拌种、灌根或诱杀。3.2.未成坪前建临时截流沟从播种到长成一定密度、具有一定水土保持作用的草坪大约需时两个月，在草皮起到水土保持作用之前，如遭遇大雨等降水过程，没有其它防护措施的坡面很容易被雨水冲刷破坏，不单会冲走种子或幼苗，还可能会形成冲沟，破坏坡面，如降雨强度太大，还可能造成坡体崩塌、溃泻.因此在坡面上按5-7m的间隔挖斜沟，用不透水的地膜铺设沟底，做简易的截流沟，通过分段截流，防止因坡面太长形成径流造成冲刷，从而达到临时保护坡面的目的，待直播种草形成水保功能健全的草皮后，拆去地膜，回填截流沟4 百喜草的护坡效益分析4.1 投资比较采用百喜草进行土坝植物护坡，其最大的优点：可以节省投资；施工方便，简单易行，便于小型水利工程。投资比较见表1。表1 百喜草与干砌石护坡投资对比表水库名称护坡方式单位造价元/m2宝清水库百喜草护坡4.5七宝洋水库干砌石护坡62通过以上对比可以看出，百喜草护坡投资仅为干砌石护坡投资的1 / 15。 。4.2 护坡效果分析对百喜草和对照裸地小区径流量和土壤侵蚀量的测定结果表明:在同样的坡度下种植百喜草比裸地可大幅度降低径流量与泥沙冲刷量。百喜草匍匐茎紧贴地表，根系深，穿透力强，对土壤有一定的固着力，所形成的草皮能有效栏截雨水并使其下渗入土，使得土壤的含水量增加，具有较强的固土护坡的能力. 护坡效果分析见表2表2百喜草和对照裸地的径流量和土壤侵蚀量对比表测定 日期径流量m3/hm2土壤侵蚀量t/hm2百喜草对照裸地百喜草对照裸地2003.816.6323.2838.84210.122004.820.2527.5714.56156.122005.926.4245.2212.6748.255.结论5.1百喜草是防止坡面水土流失的优良植物品种，其根系发达，形成网状结构，不仅能截留雨水，防止雨滴直接打击地面和延缓径流产生，还可使地面径流分散而不集中，减少地表径流量，延长雨水渗透时间，减轻土壤冲刷，拦截泥沙，保持了水土。在土坝背坡面种植百喜草能有效防止了降水对坡面的冲刷破坏作用，有利于坝体稳定 5.2 百喜草营养丰富，内含氨基酸种类完全，适口性非常好，是畜禽的优质饲料。具有一定的经济效益 5.3 百喜草适应性广，易于繁殖和控制，不产生草害，栽培方法简单易行，管护简便，生长迅速，可以大面积推广到其他水利水电工程建设中,对保护生态环境，发挥生态效益、环境效益和社会效益具有一定的促进作用和重要意义。 参考文献1 廖绵浚 百喜草在水土保持上研究及其应用 台湾水土保持论丛(增订六版)，1990，113-1152. 纪喜宁 坡面直播种植百喜草的技术研究广东水利水电 2004年第三期3.张贤明 坡地百喜草处理之土壤水文研究中兴大学博士论文,20014. 徐文智，于明. 小型水库土坝的生物工程护坡技术J. 东北水利水电，1999，（8）：9 - 11.