隨著邊坡綠化工程難度逐步加大,如何采用安全科學合理的養護技術,結合城市園林綠化噴灌技術的基礎上進行改進和優化,借鑒工程經驗,逐步設計和選擇噴灌系統,作為邊坡綠化工程養護的主要手段,更好的滿足邊坡復綠工程的需要,解決邊坡綠化養護中的難題。
微噴灌系統在邊坡綠化工程中的優勢相對于人工澆水有很多好處。能夠避免造成邊坡綠化工程中因客土噴播等技術形成的營養基材層和種子層的沖刷破壞,減小種苗的人為機械性損傷;可在任何角度任何位置的高陡邊坡,人員、車輛無法進入的區域進行澆灌,均勻度高可以減少坡面徑流和局部水土流失;可調控性使坡面表層結構不易板結,保持土壤團粒結構和一定時期的濕潤度,有效地調節了水、土、氣、熱、養分和微生物狀況,給植物創造良好的生長環境;節水同時省時省工。
邊坡現狀的特殊性:由于在工程建設工程中,采用不同的開發模式,形成各種高度和坡比類型的坡面,在高陡邊坡復綠的施工難度加大的同時,邊坡立地條件較差、坡面陡峭、凹凸不平、持水能力差、高差大、易產生水土流失等特征,針對噴灌系統的管網布設和供水系統等各方面技術要求高、作業困難,直接影響坡面噴灌系統的設計安裝和使用;另外,干擾因素多,包括地質帶活躍程度、邊坡穩定性、 坡面性狀、局部坡面處理情況,風等因為都會直接影響灑水的均勻性或出現死角、漏噴等,直接影響植被復綠效果;對于高陡坡面來說,出現管網破損、接頭損壞、噴頭堵塞等情況后,修復、更換的危險性較大,費用高。
邊坡微噴灌系統的設計
微噴灌系統技術特征:利用水泵設備把水加壓或利用水的自然落差形成的有壓水通過壓力管道送到噴灌地段,通過設計配置的不同型號噴頭噴射形成細小的水滴,要求灌溉水必須均勻地分布在所灌溉的區域;同時噴灑后地表不產生徑流和積水;此外,噴灑水滴不得破壞土壤的團粒結構,也不得損害植物。為了使噴灌達到上述的技術要求,規定了噴灌的技術要素,即噴灌強度、噴灌均勻度指標。噴灌過程只有當這二項技術指標的值不低于標準要求時,才能達到微噴灌的省水、保墑、保土、保肥、提高植物品質的效果?
1、噴灌強度
工程規劃設計中,應首先考慮的是土壤尤其是邊坡綠化中基材配置形成的土壤允許噴灌強度,必須控制噴頭組合平均噴灌強度不超過土壤的允許噴灌強度,才能保證設計灌水定額充分入滲,不致產生積水或徑流,邊坡綠化中噴播技術選用的設備決定基質附著坡體的強度。允許噴灌強度是表征土壤入滲能力的重要參數,指某種土壤在噴灌時不產生積水或徑流的極限允許最大的噴灌強度。
2、土壤含水量
盡管在無風條件下,上坡的噴灌水量較下坡大,但實際上坡的土壤含水量仍比下坡 小,下坡的土壤含水量比上坡的含水量要大1?3倍。實際工程中,邊坡坡腳植物往往比上坡頂長得好些,整體趨勢傾向沿坡向下植物長勢逐漸轉好,坡度越陡、越長,植物長勢的差異越明顯。上坡水肥土流失相對嚴重,且高坡位的受風的影響,水分蒸散速率較下坡快,從而使得這一區域土壤營養層薄,不保水,故容易引起旱災,不利于植物生長。相反,在同等水量條件下往往受水壓的影響,下坡比上坡水量大,下坡還承積了由上而下的水肥,延長了水在土壤中的滲水時間,土壤營養層厚保水保肥性能好,所以下坡相對于上坡適宜植物的生長。
3、噴灌材料的選取
噴頭:根據坡度可選用微噴頭,搖臂噴頭、滴灌等。
管材、管件系列產品:主管道可選用鋼管、PE管、PVC管。
4、管網的布設
布設原則:管網的布設主要由坡面的實際情況決定,需遵循以下幾點:
輸水管道的布置應能控制全部坡面,并使管道的總長度最短,各級管道總造價最小。并且盡量能滿足到達各級分支管的水壓的均一性,使得坡面的噴灌均勻度較好,噴灌作業的要便于操作。
當邊坡坡度較大時,一般應使主管沿主坡方向布置,路線盡量短,支管可沿等高線方向布置,這樣有利于控制支管的水分損失,使支管上的各點水壓得到保證。
為方便噴灌作業,控制閥門的位置應安裝在便于操作的位置,也可選擇自動時間控制閥,通過電磁閥定時開啟和關閉。閥門應安裝在支管轉分支管上的位置,噴灌作業是沿支管方向來操作。因此,人員的頻繁移動和坡面和疏松特征性決定了支管方向宜在平地或開闊地進行,這點在很多高陡邊坡綠化工程上很難得到滿足。在坡面長度不超過50-60m時,主管可沿坡腳或坡頂布置,若坡面長度大亍于100m,可適當選取坡中的某一平臺如馬道并沿等高線方向布置或在最高坡頂空闊的平臺。
一般的邊坡綠化工程上,無論是整體坡形,還是局部坡面的起伏程度,都相當復雜多變,而且多岀現山坡相連、溝壑相間、局部陡直反坡的情況。因此,在坡體上布設噴灌系統,一般視地形坡度大小,走向有規則程度, 以山脊為單元,采用最優路徑原則或造價最低原則布設管網。坡度75度以上的坡體可選用微噴或者滴灌,因為在復綠坡面坡度較陡時,其上的土層噴播基材相對較薄,且粘結性差, 易造成水土流失,選用合理的灌溉類型,控制灌水量,防止整體脫落。
5、噴頭和立柱的安裝
噴頭的分布由實際噴射半徑決定。當水壓在噴頭的承受范圍內時,水壓越大,半徑 越大,且水量充足。復綠邊坡上立柱采用硬質柱狀材料,考慮植物多樣性和灌木的生長速度以及噴射半徑,立柱高度應在70cm以上,并且以垂直坡面方向固定。
總 結
雖然在邊坡綠化工程中布設微噴灌系統有很多好處,但由于地形的復雜性和復綠植物的多樣性、坡面基材的特殊性,決定了在邊坡上布設噴灌系統比平地布設噴灌復雜和困難。邊坡綠化養護時間一般不超過三年,相對而言是一種短期內的噴灌系統,從而決定了包括各級管道、噴頭和相關配套設施都不宜長期性或埋地型。因此,在邊坡綠化工程上布設噴灌系統設計前,首先了解邊坡高度、坡比、面積及后期植物長勢要求、基材配置等情況。盡量在噴播完種子層后盡快布置完畢,以避免植物出苗后在布設工程中的人為損傷。在噴灌作業時,上下邊坡坡植物長勢差別越大,其上下坡的土壤含水量變化就會越大。應先從坡頂或近坡頂的支管開始噴灌,否則會影響上坡和中坡植物的噴灌效果,堅持多次適量。
邊坡綠化植物的灌溉養護,既要滿足植物需水又要考慮綠化效果;既要達到植物需要的灌水量又不能產生地表徑流;既要達到浸潤深度又不能造成灌溉水在土層滲漏流失;既要保證種植灌木植物在土壤深層根系的生長要求又不能對根系較淺的灌木或草本過度灌溉,在開放式的項目區域還要考慮到方便管理和設備安全及人畜安全,在考慮集中管理的同時還要考慮優化節約的管網和輪灌區分配。