基于層次分析法的沈撫高速公路路塹邊坡生態(tài)防護(hù)措施評(píng)價(jià)

基于層次分析法的沈撫高速公路路塹邊坡生態(tài)防護(hù)措施評(píng)價(jià)

生態(tài)保護(hù)意味著“將活物和植物、土木工程和非生命植物材料結(jié)合起來，減少班卡的不穩(wěn)定性和侵蝕”。11.1生態(tài)防護(hù)效果評(píng)價(jià)沈撫高速公路地處遼寧東部,該地區(qū)屬北溫帶季節(jié)風(fēng)性大陸氣候,年平均降雨量在750～850mm,無霜期150d左右,年平均氣溫為5～7℃,≥10℃積溫平均為2700～3200℃,屬丘陵地帶。沈撫高速公路東西走向,全長75.709km;路塹挖方段200余個(gè),總長約31km,路塹段風(fēng)化程度比較低,多為土質(zhì)邊坡和弱風(fēng)化巖石邊坡。全線除個(gè)別坡面為整體巖石段全部進(jìn)行生態(tài)防護(hù)。本試驗(yàn)對(duì)土質(zhì)坡面防護(hù)措施和弱風(fēng)化巖坡面防護(hù)措施分別進(jìn)行效果評(píng)價(jià)。不良土壤條件下,北向邊坡良好的保水性更能適合植物的生長1.2防護(hù)措施坡面生態(tài)防護(hù)措施共10種,每種措施栽植一種植物:客土栽植紫穗槐、客土栽植小火炬、客土栽植地錦、營養(yǎng)缽+紫穗槐、掛網(wǎng)噴播、栽植紫穗槐、栽植小火炬、栽植地錦、植草坪、六角空心磚+紫穗槐,下面對(duì)這10種防護(hù)措施進(jìn)行說明。1.2.1簡化客土程序這3種防護(hù)措施植物均為1a生,地徑約為0.5cm,地上部分保留10～15cm,去枝葉。實(shí)踐中,將客土程序進(jìn)行簡化,用20cm×20cm的泥球?qū)⒏堪?刨坑栽植,在包裹過程中使根系盡量伸展。品字形栽植,株行距均為33cm。對(duì)于坡率大于1∶1的坡面,采用坡頂定樁、吊繩防護(hù)的辦法(似人工清洗樓體方法),保證栽植人員安全,可進(jìn)行坡率在1∶0.75以下坡面的栽植。1.2.2紫穗槐的生長所謂營養(yǎng)缽,是將客土栽植紫穗槐改進(jìn),是將土客在直徑約10cm的塑料透氣容器中,選擇紫穗槐的原因是劣質(zhì)邊坡土壤貧瘠、干旱,而紫穗槐為豆科植物、耐旱能力較強(qiáng),且根系發(fā)達(dá),4～5a生的紫穗槐水平根可達(dá)到3～4m,深1.5m1.2.3增加坡面雜質(zhì)的濃度是工程措施與植物措施相結(jié)合的一種生態(tài)防護(hù)手段。主要方法是清除坡面雜物后掛鐵絲網(wǎng),將有機(jī)物和肥料、粘合劑、保水劑等倒入土壤中進(jìn)行混拌,要求噴播厚度不低于10cm;噴播植物為無芒雀麥、黑麥草、白三葉、早熟禾等10余種草種組合。1.2.4種植紫穗槐、小火炬和錦緞這3種防護(hù)措施不需客土,直接栽植,苗木標(biāo)準(zhǔn)、密度及方法同2.1。1.2.5種植草坪平鋪無芒雀麥草皮,用直徑2～3cm的木樁固定草皮,注意草坪與坡面密貼。1.2.660厘米空心磚和紫穗槐為防止水土流失,特別是坡度較大土質(zhì)邊坡而采用1.3復(fù)雜問題的定量方法層次分析法AHP(AnalyticHierarchyProcess)是美國著名運(yùn)籌學(xué)家SaatyTL等人在20世紀(jì)70年代提出的一種能夠有效處理難以完全用定量方法分析復(fù)雜問題的有效手段。AHP法在品種形狀選擇、植物資源評(píng)價(jià)、草種資源評(píng)價(jià)等發(fā)面都已進(jìn)行廣泛的應(yīng)用1.3.1每個(gè)指數(shù)的權(quán)重值分析層次結(jié)構(gòu)模型的建立(見圖1)。層次單排序一致性檢驗(yàn):先得出各判斷矩陣最大特征根1.3.2測量指標(biāo)和評(píng)分方法各項(xiàng)指標(biāo)測量方法:通過查閱養(yǎng)護(hù)資料和現(xiàn)場觀測得出邊坡侵蝕類型和覆蓋度;由于根系龐大,采用部分挖根法測量有效根(≤1mm)2不同護(hù)坡方法對(duì)土壤指標(biāo)的影響不同護(hù)坡方法對(duì)坡面侵蝕強(qiáng)度、覆蓋度、有效根生物量、主根錨固深度及地上生物量的影響(見表6)。不同護(hù)坡方法景觀效果評(píng)分及施工、養(yǎng)護(hù)造價(jià)(見表7)。不同護(hù)坡方法對(duì)土壤指標(biāo)的影響(見表8)。不同護(hù)坡方法綜合評(píng)價(jià)得分是根據(jù)AHP法得出的權(quán)重及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)分。土質(zhì)坡面防護(hù)方案排序:紫穗槐(77.5分)>地錦(61.4分)>小火炬(59.4分)>六角磚+紫穗槐(58.9分)>鋪草坪(57.6分);弱風(fēng)化巖坡面防護(hù)方案排序:客土+紫穗槐(65.9分)>營養(yǎng)缽+紫穗槐(62.8分)>客土+小火炬(59.8分)>掛網(wǎng)噴播(54.5分)>客土+地錦(31.8分)。3生態(tài)護(hù)坡效果通過綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以得出以下結(jié)論并分析其原因:無論是土質(zhì)坡面還是弱風(fēng)化巖坡面,栽植紫穗槐坡面防護(hù)效果都大大高于其它幾個(gè)防護(hù)坡面,主要因其較好的抗旱適應(yīng)和分蘗能力,尤其相對(duì)于其它防護(hù)方案較為經(jīng)濟(jì);而弱風(fēng)化巖石坡面客土栽植紫穗槐相對(duì)于土質(zhì)坡面水土保持并不是很理想,建議可以通過適當(dāng)增加栽植密度來提高其覆蓋率,防止水分蒸發(fā),同時(shí)可增加根系量,更好達(dá)到水土保持效果;小火炬在水土保持指標(biāo)方面優(yōu)于紫穗槐,但其造價(jià)相對(duì)于紫穗槐較高,導(dǎo)致其最終分值的下降;地錦在土質(zhì)條件、坡率小于1∶1條件下栽植效果較好,但因其根系較淺、固土能力較差,極其不適合在養(yǎng)分缺乏的巖石坡面進(jìn)行栽植;掛網(wǎng)噴播和鋪設(shè)草坪具有較高的水土保持能力和景觀效果,但是對(duì)其養(yǎng)護(hù)需要進(jìn)行較長期大量的投入,只可在部分重要景點(diǎn)少量應(yīng)用。、通過模型的建立和試驗(yàn)分析,量化了不同防護(hù)方案的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo),使防護(hù)效果的對(duì)比更加科學(xué);同時(shí),進(jìn)一步證明了紫穗槐在不良條件下較強(qiáng)的適應(yīng)力,從而為其進(jìn)行坡面大面積綠化生產(chǎn)提供依據(jù);國內(nèi)一般對(duì)于邊坡栽植植物坡率建議在1∶1以下,但該試驗(yàn)對(duì)坡率為1∶0.75的人工栽植弱風(fēng)化巖邊坡進(jìn)行評(píng)價(jià),仍然取得了較好的防護(hù)效果,拓寬了人工栽植弱風(fēng)化巖石邊坡的坡率范圍,但在施工過程中,要做好防護(hù)措施