摘 要:文章根據川藏聯網工程海拔高、風力強、生態(tài)脆弱的特點,針對種草恢復植被難度大、周期長、效果差的現狀,提出一種能快速有效地恢復植被、發(fā)揮水土保持功能的應用技術,即對施工區(qū)域原有草皮進行剝離回鋪綜合利用。
關鍵詞:川藏聯網工程;高海拔;草皮剝離回鋪;水土保持
1 前言
隨著國家深入推進西部大開發(fā)、大力促進民族地區(qū)的跨越發(fā)展,藏區(qū)的電網建設逐步展開,青海~西藏±400kv直流聯網工程在2011年11月建成試運行,解決了拉薩及附近州縣的缺電問題;“新甘石”聯網工程在2012年9月19日成功建成并投運;為解決西藏昌都地區(qū)和四川甘孜州西南部電網長期孤網運行的問題,國家電網公司于2013年5月啟動川藏聯網工程。這是對四川和西藏電網進行聯合的基礎設施性建設,投資高達192.5億元,將建成五大500千伏水電送出通道,突破制約藏區(qū)電網發(fā)展的水電送出、孤網運行、無電用戶、供電薄弱等瓶頸問題。
2 工程區(qū)特點
川藏聯網工程地處青藏高原和青藏高原向四川盆地的過渡帶上,地勢從西北向東南傾斜,地貌分為高原和高山峽谷兩部分,地處長江、黃河源頭區(qū),溝壑縱橫,落差大,海拔3000米以上,地質環(huán)境復雜,森林、雪山、冰川、峽谷、草原多種自然景觀并存。因特有的地貌,形成了特有的高原氣候——嚴寒、缺氧,生態(tài)環(huán)境脆弱,植被稀少,多以高寒草甸的形式存在。
川藏聯網項目的建設能改善電網結構,并帶動藏區(qū)經濟發(fā)展。另一方面,不可忽視的是工程建設中施工道路、塔位的開挖回填等施工活動也對當地脆弱的生態(tài)平衡造成擾動,特別是對原生高海拔草甸的破壞,如果不加以有效地治理,會使該區(qū)域水土保持的最后一環(huán)瓦解,水土流失狀況陷入持續(xù)惡化。
3 水土保持工作面臨的問題
川藏聯網工程由變電站工程和輸變電線路工程組成,包含變電站站區(qū)、進站道路、塔基區(qū)、牽張場、跨越場、索道、材料場、施工營地等項目。工程面臨的主要問題是線路長,占地面積大,施工周期長,工程施工地區(qū)的生態(tài)系統脆弱,自我修復能力低,尤其是高寒草甸、高寒草原等在擾動后很難恢復[1]。
3.1 工程活動不可避免的破壞原有地形地貌和植被
工程占地和施工臨時占地將對原地表進行開挖回填或占壓擾動,特別是施工道路的修建,由于藏區(qū)地廣人稀,線路所經區(qū)域多為無人區(qū),人跡罕至,無已建道路可利用,施工道路需全線新建,蜿蜒旖旎,挖填交錯,路線長,土石方開挖量大,施工活動將嚴重破壞地表植被,打破原有生態(tài)平衡,使松散土層直接裸露,產生水土流失。
3.2 大風的自然條件加劇土壤侵蝕
在大風的自然條件背景下,被擾動破壞的地表裸露面以及臨時堆存的土石方使該區(qū)域的土壤侵蝕量成倍增加。
3.3 人工植草恢復植被的難度大
由于工程區(qū)海拔高,氣候嚴寒,植被以高原草甸為主,原生植物種類較少,主要有禾草科羊茅、百合科藜蘆及矮小灌木杜鵑等,破壞后人工恢復難度較大,主要是因為草種選擇面窄,易遭凍害旱害,播種成活率低,恢復周期長,恢復效果差、成本高等[2]。
4 解決方案
鑒于工程區(qū)施工建設擾動范圍大,風力強,海拔高,自然生態(tài)環(huán)境原始、獨特的實際情況,需要在施工過程中盡量減小開挖擾動范圍,避開大風大雨時段,盡快恢復施工裸露區(qū)的植被覆蓋,減少水土流失。
根據高原草甸多年生植被根深葉淺的自身特性,以及高原天氣多變、日有四季的氣候環(huán)境條件,對工程開挖占壓區(qū)域原有草皮進行合理剝離和養(yǎng)護,待施工完成后進行草皮回鋪,利用多年生高原植被獨有的高原適應特性,使恢復后的植被能迅速適應高原惡劣的氣候環(huán)境,能經受住低溫嚴寒、大雪暴雨、冰凍狂風的沖擊,從而達到恢復高原植被、保護生態(tài)環(huán)境的目的[3]。相比較于恢復效果不佳的人工撒草恢復植被,這種利用既有植被進行水土流失防護的方法既充分利用了場地開挖的表層草土資源,又大大節(jié)省了植被的自然恢復期時間,使工程區(qū)以最快的速度恢復到擾動前的狀態(tài),最大限度的控制土壤侵蝕模數的增加幅度,減少工程區(qū)水土流失。
4.1 施工規(guī)劃
施工準備期應做好施工規(guī)劃,確定需要開挖、占壓的區(qū)域范圍,確定區(qū)域內可剝離草皮的數量及施工結束后需要綠化恢復的面積,并根據工程區(qū)實際情況確認可剝離的草皮下墊面腐殖土厚度和面積,做好草甸及表土的供需平衡,精確劃定剝離及回鋪的范圍和數量。
4.2 草皮剝離
若工程條件允許,草皮剝離首先應注意季節(jié)的選擇,盡量選擇氣候較濕潤、降雨較豐富的季節(jié),一般為每年的5~8月之間。這個時段通常是草地植物的分蘗期與結實期,即草地植物貯藏的營養(yǎng)物質含量相對較高的時期,該季節(jié)的植被具有最長的生命力[4],同時氣候溫暖,植物免受凍害、旱害,易于成活。
其次,草皮剝離時應嚴格控制好開挖的深度,必須開挖到根系層以下并保留3-5cm的裕度,以保證根系完整并與土壤良好結合,確保草皮具有足夠的養(yǎng)分來源。根據高原草甸的根系深度估算,開挖的深度應控制在30cm左右。
再次,草皮剝離時應嚴格控制其分塊大小,其最小邊長不應小于25cm ,防止分塊過小容易切斷植物根系導致草皮枯死;同時為便于搬運,其最大邊長應盡量控制在50cm以內。草皮剝離后,下層有機土對植被的回植成活十分重要,應將其清理集中堆放,以便回植草皮時使用[5]。
4.3 草皮臨時堆存防護
為保證草皮的活性,草皮剝離季節(jié)一般選擇在春夏季節(jié),不容忽視的是,該季節(jié)正是當地降雨量最大的季節(jié),草皮和表土的剝離如果不加以完善的臨時防護,將給水土流失以可乘之機,造成嚴重的土壤侵蝕。
4.3.1 防風:草皮臨時堆存時,應盡量選擇背風面、地勢平坦的地段,在西南主風方向設置土袋臨時擋墻,草皮表面以防風透氣的密目網進行覆蓋,避免大風帶走草皮蓄含水分,保證草皮存活;表土堆表面以防雨布進行全面覆蓋遮擋,避免風力揚沙。
4.3.2 水分控制:在草皮臨時堆存區(qū)域灑水,保持土壤濕潤,區(qū)域周圍設置水溝,及時補充供水,保證草皮的需水量,并可將大雨時段的多余降水及時排走,避免草皮長期處于淹沒狀態(tài)而腐爛死亡。必要的時候,可在水中添加草皮生長所需的肥料,幫助草皮渡過脆弱的“假植”期間。
4.3.3 養(yǎng)護時間:施工時,應盡量縮短草皮的養(yǎng)護時間,一方面可提高剝離草皮的成活率;另一方面也可避免因上層草皮長期覆蓋導致下層草皮死亡而破壞生態(tài)環(huán)境。
4.4 草皮回鋪
草皮回鋪時,應先回填有機土層,并保證回鋪平順,使草皮根部與土壤無縫銜接;草皮回鋪后,草隙用腐植土填塞密實;回鋪和填縫均為人工操作,可將草皮輕輕拍實,防止翹角和鼓包。在大風大雨季節(jié),還應采取竹制或木制梢釘對草皮加以固定,防止草皮隨下部土層流失而發(fā)生位移。
4.5 草皮植后養(yǎng)護
應根據實際環(huán)境條件和回鋪草皮生長發(fā)育的季節(jié)需要,適時對其進行施肥、澆水養(yǎng)護,以滿足植被對營養(yǎng)和水分的需要。回鋪后的草皮比較脆弱,需要一段時間才能與底層土壤結合,因此,在草皮回鋪后10天之內,盡量減少對回鋪草皮區(qū)域的人為或外力擾動,草皮恢復較差區(qū)域應相應延長養(yǎng)護期限,使其恢復生長。
上層草皮回鋪后,應及時清除下層原生植被上的灑落腐植土,恢復其原有的生長環(huán)境,促使其及時返青。
5 結束語
在自然環(huán)境條件惡劣、生態(tài)脆弱的川藏地區(qū),經施工擾動后,需快速有效地恢復該區(qū)域植被,盡可能的降低和消除人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響,采用草皮剝離回鋪技術恢復植被是一項有效可行的水土保持應用技術,優(yōu)勢體現在:
植被恢復快,環(huán)境破壞少。由于高原區(qū)域的高寒、大風氣候,環(huán)境的自我恢復能力較低,植物的生存條件十分惡劣,生長季節(jié)短暫,植被一旦被破壞,其恢復周期十分漫長,極易引起土壤沙化和水土流失。草皮的剝離回鋪能保證植被及時恢復,最大限度地減少對環(huán)境的破壞擾動。
能變廢為寶,降低造價,經濟及生態(tài)效益明顯。剝離的草皮是對施工中風機基礎、吊裝場地、施工道路基底及棄土場表層將要破壞的草皮進行綜合利用,變廢為寶,相對于種草等其它防護而言,不需外購草籽,不需催芽養(yǎng)護,縮減了植物措施的類型和程序,造價較低,具有良好的經濟效益。同時,植物對于高原生態(tài)具有重要意義,因此及時恢復其草皮,具有較好的生態(tài)效益。
參考文獻
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作者簡介:楊建霞(1983,3-),女,漢族,重慶市忠縣,碩士,工程師。研究方向:水土保持。從事的工作:電力行業(yè)開發(fā)建設項目水土保持方案設計。