黄河下游堤坝工程侵蚀因素及生物防护措施.doc

黄河下游堤坝工程侵蚀因素及生物防护措施作者：窦圣强王云刚马晓云　　黄河下游堤坝工程，在雨水、风吹等自然力和人类活动诸多因素作用下，土壤常被侵蚀，造成土方流失，影响了工程的完整，更降低了工程的强度，对防洪极为不利。因此，对黄河堤坝侵蚀因素进行探讨和研究，采取有效的防护措施，维护工程完整，保证堤坝的安全，是一项重要的工程管理工作。　　　　1　黄河堤坝土壤的侵蚀因素　　　　(1)黄河下游堤坝，不同于自然状态下的倾斜坡面：大堤的设计边坡为1：2.5或1：3。土的侵蚀大都发生在堤顶和坡上，工程表层土质不好和裸露面积大，是土壤遭受侵蚀的重要因素，雨滴冲击和地表径流以及风吹、冻融等是工程表土不稳固的诱发因素。引起工程坡面侵蚀和土壤流失，这常是多种因素互相作用的结果。　　(2)坡度：黄河堤坝的边坡稳定，在于土体内部所受的剪强力是否超过了它的抗剪强度，如大于抗剪强度，则引起土体滑落。在土体内部因素不变的条件下，如果坡面越陡，雨水的径流速度越大，坡面越长，聚积的径流就越大，土壤越易侵蚀。　　(3)土壤：黄河下游大堤多为沙壤土，表面用粘结力较大的粘土包边盖顶，垂直厚度一般在0.20-0.30m。包边盖顶质量较好的堤段，防护工程的草皮生长旺盛、表土裸露少、就不易遭受侵蚀：反之，就容易遭受侵蚀；另外，随着时间的推移，包边盖顶的粘土在日晒、风化及植物生长腐殖质增多的情况下，土的性质也会发生变化，团粒间的粘聚力就衰减，耐蚀性能就降低。　　(4)气候：山东黄河地处北温带，属季风气候。黄河走向为西南一东北，河口段的上游段寒冷，土壤在冬季冻胀，春季融化，周期冻融条件下，极易引起重力侵蚀和土壤流失。大堤坡向不同，土壤侵蚀量也有差异，朝阳面冬季土壤结冰层薄、化冻早、草皮返青快，生长季节光照充足，长势旺盛，覆盖坡面密集，土壤侵蚀量少。相反，背阳坡面冬季土壤结冰厚、春季化冻晚、草皮返青慢，生长季节光照不够充足，长势不如朝阳面，覆盖率低，春季风蚀、夏季降雨侵蚀均较严重。　　(5)降雨与植被：当降雨时，雨滴直接打击表层土壤，把表层土搅乱，径流则把土壤带走，成为表层土壤流失的主要方式。草皮覆盖率较高的堤坝坡面，草皮能够起缓冲雨滴的冲击、减缓地面径流、防止水土流失的作用。　　(6)风：黄河大堤高于周围地面，表土遭风蚀严重。风是仅次于降雨导致土壤流失的诱发因素，特别是冬春季节，土壤干旱，含水量较低，加上革类枯萎，散离的表土会全部被吹离。　　2　黄河下游堤坝工程的生物防护　　　　黄河下游堤坝应用生物防护，有着悠久的历史，从宋朝开始就有在堤外植树防浪固堤的记载，到了明代刘天和总结堤岸植柳经验，制订了植柳方法，即：卧柳、低柳、偏柳、浮柳、慢柳、高柳。人民治黄以来，根据临河防浪“背河取材”2 的原则，植树植草、绿化堤防，取得了很大的成绩。　　多年来，山东黄河堤防以种植葛巴草为主，铁板芽等其它草类配合，固土防冲作用显著。但是，由于不能适时复新，原有草皮自然老化、退化，牛、羊破坏等致使草皮及覆盖率大大降低，有些地段，高杆杂草丛生，生物防护作用减小，加之排水设施不够完善，每年的雨季出现水沟浪窝较多，工程遭受破坏严重，严重影响工程的完整和抗洪能力，增加了工程维修费用。从实际情况来看，凡草皮覆盖率较高、生长旺盛的堤段，很少出现水土流失。而一些无草皮覆盖或覆盖率低、草皮生长差的地段，集中降雨时往往会有大量水土流失，形成较大的水沟浪窝。自山东局开展“引种、培育防护工程优良草种的试验研究”工作以来，取得了较大的成果，针对黄河下游防洪工程对防护草种的基本要求，引种了“马尼拉、本特尔、地毯草”等8个外来草种，培育了“铁板芽、羊胡子草”等多种草种，为堤防的生物防护创造了条件。　　生物防护不仅有较好的经济效益、生态效益和社会效益，而且大大改变了工程面积，绿化、美化了工程，改善了环境，改善了气候，为当地城乡居民提供了游览休息的良好的活动场所。　　　　3　搞好生物防护，确保防洪工程安全完整　　　　防洪工程坡丽草皮。对防止雨水冲沟、风浪淘刷、水土流失、维护工程完整、保持工程抗洪强度，发挥着极为重要的作用。　　　　3.1　继续搞好草皮的更新复壮工作　　利用春季、雨季的大好时机，进行补植、更植，巩固扩大绿化成果。　　　　3.2　根据不同河段、气候、土壤条件、坡面等不同情况，因地制宜植草在堤防坡面上，除对原有的草皮进行更新复壮外，大力扩种铁板芽、羊胡子草，在涵闸及险工、控导工程，结合绿化美化，种植地毯草、马尼拉、铁板芽草。　　　　3.3　加强养护管理，及时清除高杆杂草　　草皮成活后要加强管理养护，主要是适时修剪和防止其它杂草漫延。对高杆杂草、芦苇、次生林、低矮树丛生的段落，人工清除费工费时，且每年需要反复清除才能满足要求的地段，需用灭草剂清除。2