紫穗槐等灌木在北方砂石和沙土堤坝护坡中的应用初探

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1、紫穗槐等灌木在北方砂石和沙土堤坝护坡中的应用初探摘要：我国北方尤其是辽宁省大部分河流两岸堤坝由于缺乏合适的筑堤粘土土料，因此砂石堤坝和沙土堤坝在均质土坝中占有非常大的比重，在广大农村堤段由于堤坡缺乏硬性防护，仅以撒播草籽的方式进行坡面防护，经数年运行后，往往坡面草皮覆盖率达不到预期效果，且雨淋沟等对堤防结构本身亦产生一定的威胁，本文结合在省内部分地区小型河流上坡面栽种灌木以及在高速公路等其他采用灌木护坡工程中取得的成功经验，借以向适合的中型及大型河流上推广，并概括性的指出其适用范围和存在的优缺点。关键词：砂石坝灌木柔性冲刷1、

2、现有砂石及沙土堤坝护坡型式在日常运用中存在的问题及原因1.1存在问题辽宁省的总体地貌特点为辽中、辽北地区多平原，辽西多丘陵，辽南与辽东则多为山区和半山区，这一地貌特点决定了在筑堤土料上辽中、辽北多以粘土和沙土为主，辽西多以沙土及砾石为主，而辽南和辽东基本上均为卵砾石和砾石为主，筑堤土料中细颗粒含量较低，也是我省砂石堤坝的主要分布区域。传统上，均质土堤或砂石堤在农村段基本均采用草皮护坡，从目前多年的运行经验来看，均质土堤草皮护坡在养护得当的情况下，效果尚可，但在砂石堤段防护效果则不尽如人意。往往存在以下几个问题：第一、草皮覆盖率

3、偏低且在枯水年份很多堤防在夏季也是少有绿色；第二、春秋风刮、夏季雨淋致使堤坡损毁严重；第三、由于草皮高度较低且密度不大，在洪水偎堤时堤前水流流速也较大，堤防的冲刷安全难以达到设计要求。1.2主要原因目前我省砂石及沙土堤坝草皮护坡效果不佳的主要原因可归纳为：○1我省多年平均降雨量偏低且较集中，不利于草皮生长。我省多年平均降雨量与我国南方省份比明显偏低，且冬季较为漫长，作物生长期较短，草本植物在有限的生长时间内无论是根系还是茎叶都很难有良好的发育；并且我省每年的降雨量还非常集中，69月份降雨可占全年降水量的80%以上，78月份更是

4、可占全年的50%以上，在万物复苏，草本植物发芽生长的45月份则降雨量非常少，总之我省的气候及雨水时空分布特点限制了草皮的生长。○2砂石及沙土堤坝涵蓄水量能力较差，不利于草皮的持续生长。砂石及沙土堤坝的筑堤土料级配一般均较差，孔隙率又很高，雨水及细颗粒泥沙很容易从堤坡表面流失，对于降雨比较集中的汛期和降雨量很少的非汛期草皮均很难从堤坡中汲取足够的养分和水分，因此砂石及沙土坝的地质结构也限制了草皮的生长。○3草皮的根系不够发达，主要是根系较短，无法固定坡面砂石。由于砂石及沙土坝中较大粒径卵石和砾石与周围土料几乎无粘聚力，在雨水冲刷

5、和重力作用下很容易向坡下滚动，造成堤坡水土流失进而形成雨淋沟破坏堤防结构安全，坡面上的草皮根系虽然较为稠密，但根系较短，也较细，无力阻止较大颗粒砂石的运动，这也是其护坡效果不佳的主要原因之一。○4草皮的茎叶较低矮加之密度较低，因此无法对堤防坡面形成有效保护。由于护坡草皮生长态势不理想和雨淋沟的存在，洪水期多数堤防坡面直接暴露在洪水中，得不到有效的保护，因此雨水冲刷和洪水淘刷对堤防安全构成了很大的威胁。2、紫穗槐等防风固沙类灌木的特点和运用从现有草皮护坡在砂石及沙土堤坝中的运用效果不佳的原因分析中，我们可以发现，堤坝所在区域的气

6、候及时空水量分布是短时间内我们无法改变的，而受地域和资金等客观条件的限制，砂石及沙土筑堤在以后的很长一段时间内也仍然会大量存在和出现，因此我们可以改变的只有探寻一些新的防护型式或物种以完成设计所要求的保护大堤堤坡的任务。对于新的防护物种，我们不难发现必须满足以下几个基本要素，第一、其要具有优秀的耐旱和耐涝性，以适应我省的气候和砂石坝的结构特点，第二、根系发达足以固定坡面不同大小颗粒的砂石，防止水土流失，第三、其地面以上部分要具有一定的高度和很好的分布密度，达到降低堤前局部水流流速的目的。从以上几个条件中，我们发现以紫穗槐为代表

7、的一些防风固沙类灌木完全可以满足我们的需求。这些灌木在全国已有应用的有沙柳、沙地柏、踏郎、花棒以及紫穗槐等数十个品种，从目前看栽种较为普遍，在我省实际运用效果也较好的以紫穗槐为佳。紫穗槐原产美国，又名棉槐、椒条、棉条、穗花槐，属豆科蝶形花亚科紫穗槐属的多年生低矮灌木，现广布于中国东北、华北、河南、华东、湖北、四川等省（区），是很好的水土保持植物。紫穗槐喜光，耐寒、耐旱、耐湿、耐盐碱、抗风沙、抗逆性极强，在荒山坡、道路旁、河岸、盐碱地均可生长，可用种子繁殖及进行根萌芽无性繁殖，萌芽性强，根系发达，每丛可达2050根萌条，平茬后一

8、年生萌条高达12m，2年开花结果，种子发芽率7080%。枝叶繁密，枝条柔韧细长，干滑均匀，用作绿肥春季割一茬绿肥、秋季收获一茬编织条，还是编织筐、篓的好材料。紫穗槐虽为灌木，但枝条直立匀称，可以经整形培植为直立单株，树形美观。紫穗槐又为蜜源植物，根部有根疣可改良土壤，枝叶对烟