北京門頭溝地區典型道路邊坡生態修復技術評價

尚生勇，孫 嘉，李世春，高同雨

(1.遼寧省水利水電勘測設計院，遼寧 沈陽 110006；2.水利部發展研究中心，北京 100038；3.北京市門頭溝區國家生態修復科技綜合示范基地，北京 103200)

門頭溝區位于北京市西南部，區域總面積1455km2，山區面積占98.5%，是北京市唯一的純山區，也是北京市的“生態涵養發展區”。門頭溝區境內主要公路(國道、省道、鄉村道路)總長415.25km，由于道路建設和人為破壞，存在綠化景觀差、邊坡巖石裸露較多、下邊坡松散堆積物較多、上邊坡風化嚴重、有墜石滑坡等生態破壞問題[1- 4]。針對以上問題，自2005年以來，門頭溝區政府陸續實施了大量道路邊坡生態修復工程，主要針對G108、G109國道在門頭溝境內的路段和通往妙峰山、靈山、百花山、潭柘寺、戒臺寺五個景區的道路，修復總面積約為33萬m2。在治理過程中采用了基質噴附技術、生態袋技術、綠化籠磚技術等修復技術，取得了良好的修復效果[5- 8]。本文針對上述典型坡面生態修復技術進行實地調研與評價，分析技術實施后的完整性、穩定性及景觀協調性等，為相同區域道路邊坡生態修復提供借鑒。

1 研究范圍與方法

門頭溝處于永定河流域中游，屬于永定河官廳山峽地區，全區東西長，南北寬。東部與石景山相鄰，東北部與海淀相鄰，南部與豐臺區和房山區相鄰，西部和兩北部與河北省涿鹿縣、淶水縣交界，北部與昌平區、河北省懷來縣相鄰[9]。

1.1 研究范圍

本研究主要針對門頭溝地區內G108、G109國道沿線兩側實施的道路坡面生態修復工程，選取7塊典型樣地開展實地調研，主要涉及清水、齋堂、王平、潭柘寺等鎮，具體樣地信息見表1。

1.2 研究方法

本次道路邊坡生態修復技術評價采用綜合指數法[10- 13]，對各樣地實施的生態修復后的效果進行評價。綜合指數模型采用加權平均的評價方法，其公式如下：

(1)

式中，P—綜合分值;Wj—第j個評價對象的權重值;Vj—第j個評價對象的指標值。

2 研究方法

2.1 評價體系

道路邊坡生態修復技術的評價應包括很多方面，本研究主要從措施完整性、植被狀況、邊坡穩定性、景觀性四個方面進行評價。其中措施完整性評價指標包括措施的保存率；植被狀況評價指標包括植物種類、植被覆蓋度；邊坡穩定性評價指標包括邊坡類型、坡度、坡長、崩塌程度、侵蝕程度；景觀性評價指標包括景觀協調性、視覺舒適度、色彩協調度、景觀變化率[14- 15]，如圖1所示。

表1 樣地基本信息調查表

圖1 道路邊坡生態修復評價體系

2.2 評價指標分級標準

對12項評價指標進行分級(見表2)，每項指標分為A、B、C、D四級，對應評價值分別為4、3、2、1分，措施完整性、植被狀況、邊坡穩定性三類指標均根據實地調研數據進行打分，景觀性指標的評價標準根據樣地實地拍攝的影像，采用專家打分法進行評分。

2.3 評價指標權重

評價指標分級確定后，各指標權重按照層次兩兩判斷矩陣得出并驗算其合理性，見表3，并確定最終的評價體系指標權重表，見表4。

3 評價結果

3.1 單項評價

各修復技術評價指標，通過定級打分和權重計算出各單項指標得分，見表5。

在不同技術措施完整性方面，大部分技術措施完整性都比較好，僅厚層基質噴附和綠化籠磚技術出現部分損壞。

在技術實施后的植被恢復狀況方面，以綠化籠磚技術最佳，生態袋+人工配漿、灌漿技術最差，厚層基質噴附(清千路樣地)、生態袋+噴混植生護坡技術、厚層基質噴附+保育棒三者效果相同。同時可以看出，植物種類是造成植被狀況有差距的主要因素。

在邊坡穩定性方面，從評分結果來看，邊坡穩定性修復效果以厚層基質噴附+保育棒效果最佳，生態袋+人工配漿、灌漿技術最差，其余各技術效果相近。

在技術景觀性方面，以厚層基質噴附技術(清千路樣地)和生態袋+噴混植生護坡技術最佳，生態袋+人工配漿、灌漿技術最差。

3.2 綜合評價

從各項技術評價綜合得分結果來看，以生態袋+噴混植生護坡技術效果最好，生態袋+人工配漿、灌漿技術效果最差，其余依次是綠化籠磚技術、厚層基質噴附(清千路樣地)、厚層基質噴附+保育棒、厚層基質噴附(百花山1號樣地)、六棱磚，見表5。生態袋+噴混植生護坡技術措施完整性、植被狀況、邊坡穩定性和景觀性都有較好的得分，故而整體效果是最好的。生態袋+人工配漿、灌漿技術在措施完整性和景觀性方面的治理效果相對而言是比較好的，但是植被狀況和邊坡穩定性則明顯低于其余技術，究其原因，主要是黃土臺樣地為碎石堆積邊坡，這不利于植被的生長且邊坡穩定性較差。百花山三塊樣地條件較為相似，總體效果以厚層基質噴附+保育棒和厚層基質噴附技術較好，六棱磚技術較差，主要是采用六棱磚技術后邊坡的植被恢復狀況并不好。綠化籠磚技術和厚層基質噴附(清千路樣地)整體效果基本一致，但是在單方面上，綠化籠磚[16]技術植被狀況較好，景觀性較差；厚層基質噴附(清千路樣地)則相反。

表2 評價指標及分級標準表

表3 準則層各指標權重及一致性檢驗

表4 道路邊坡生態修復評價體系指標權重表

表5 典型道路邊坡生態修復技術單項評價指標得分表

表6 典型道路邊坡生態修復技術評價綜合得分表

4 結論

從總體上來看，各項道路邊坡生態修復技術在北京門頭溝地區的山區道路生態修復中均取得了較好修復效果，其中從綜合性上來看，生態袋+噴混植生護坡技術是該地區較為適宜的道路邊坡生態修復技術，各項技術在措施完整性、植被狀況、邊坡穩定性及景觀性方面都體現出了一定的差異。隨著社會經濟的不斷發展，以及人們對美好生活環境的向往，在未來的山區道路邊坡生態修復技術選擇中，應當在技術穩定的前提下，更加注重生態效益和景觀效益[17]，進一步采用綠色生態的材料和施工工藝，提升現有技術的生態性和環保性。