延安黄土丘陵沟壑区山坡道路侵蚀与生物防护技术研究

延安黄土丘陵沟壑区山坡道路侵蚀与生物防护技术研究

郑科[1]2001年在《延安黄土丘陵沟壑区山坡道路侵蚀与生物防护技术研究》文中进行了进一步梳理摘 要 黄土丘陵沟壑区山坡道路由于经常受到扰动,环境小气候恶劣,土壤紧实,植被生长不良,土壤裸露,一旦受到风激雨洗,侵蚀就特别严重,甚至阻断交通,不利于生产经济活动。为了改善山坡道路生态小环境,减弱水土流失,本文在山坡道路侵蚀状况调查与防侵蚀植物种栽培试验的基础上,得出:(1)通过对黄土丘陵沟壑区燕儿沟流域山坡道路的侵蚀状况调查,总结了山坡生产型道路的侵蚀特点,与人为扰动有很大关系。其中,路面侵蚀属于硬地面侵蚀,路堑与路堤属于软地面侵蚀。山坡道路侵蚀的侵蚀量非常巨大,破坏性也很大,甚至能造成交通中断,直接威胁人们的生产经济交流活动的正常进行。山坡道路侵蚀发展到最后,将会到“路冲为沟”的地步。山坡道路侵蚀的类型同其他部位侵蚀的类型基本一样,但也有自己的特点。本文阐述了侵蚀类型的部位与数量统计。影响道路侵蚀的因素很多,降雨径流、道路长度、土壤容重、坡度、降雨强度都与道路的冲刷量有密切的关系。通过对道路侵蚀较重要类型沟蚀的调查与总结,分别得出了路面的叁项构造因素坡度、弯道曲率半径、路面位置与沟蚀形成的程度、机率的影响关系,并根据调查与分析结果得出了一个判别式子。这样,通过对道路叁项因素的调查值,代入函数式子算出值,在此基础上可以对道路路面的沟蚀发生程度以及机率作出预测。最后,论述了道路侵蚀特点与端面类型的关系。 2)本文经过野外实地试验,结合道路对防护植物的要求,提出了构造生物防蚀体系的原则,防侵蚀植物的选择原则。并根据10种草本植物的栽培与组合试验,分别测定了它们的地上、根系生物学指标,并着重分析了地下部分对土壤抗剪切强度的增强与根系的受拉力过程中所表现的力学特性与规律。并且还做了生态学习性的观测与比较,诸如越夏率、过冬性、耐践踏性等等。然后根据以上所测定的指标,选择了8项具有代表性意义的指标,运用模糊数学的方法对10种草本进行了评价与选择。得出适于道路防护草种选择的优先次序为披碱草、草木樨、无芒雀麦、冰草、早熟禾、百脉根、紫羊茅、黑麦草、白叁叶、天堂草。百脉根以前的草本均适应于栽植,以后的草本不能单独作为主要的草种种植。提出了几种组合在道路的防护上是适宜的:披碱草+草木樨,无芒雀麦+多年生黑麦草,披碱草+早熟禾,草木樨+冰草,多年生黑麦草+披碱草。并且强调了防侵蚀植物应以乡土草种为主,特别提出了两种草,非常<WP=5>适应在道路上生长与种植,香附子与长芒草。3)本文还在实践的基础上对道路生物防侵蚀建造过程、具体技术、管理以及注意的问题作了初步的阐述与建议。

李波[2]2010年在《燕沟流域道路路网配置与侵蚀防治》文中提出为了更好的了解黄土丘陵区的山坡道路的侵蚀状况以及道路路网配置。本文以黄土丘陵区延安燕沟流域为研究区域,采用全野外勾绘进行燕沟流域土地利用和道路分布的调查统计,采用GIS软件进行图像处理和数据统计,建立路网密度的回归模型,对路网配置进行简单的分析,采用野外实地调查和野外布设小区监测,对山坡道路侵蚀的影响因素和道路防蚀措施效益进行研究分析。主要研究结果如下:(1)分析得到燕沟流域道路密度的分布参数:流域范围内道路密度的参数为耕地为5.2 km/km2,果园为3.9 km/km2,林地为2.47 km/km2进行配置。村庄1km范围内道路密度的参数,建议采用耕地为7.61 km/km2,果园为6.38 km/km2,林地为3.6 km/km2进行配置。村庄0.5km范围内道路密度为耕地为6.75 km/km2,果园为5.81 km/km2,林地为5.04km/km2进行配置。燕沟流域村域界限内的道路密度平均值为5.07 km/km2。(2)在系统分析山坡道路侵蚀特点的基础上,完善了山坡道路防蚀措施综合配置方式。对道路边坡采取夯实、合理设计坡角、分散径流和植物措施进行防护;对道路路面采用拱形路面,路边配以截水沟、蓄水槽、集水窑窖进行径流的疏导和拦蓄,道路跨越沟渠则采取过水涵洞进行疏导;植物路草种选择如陕北冰草、胡枝子、小冠花和无芒雀麦等乡土草种;边坡草灌则选择小冠花、白叁叶、沙棘、黄刺玫、虎榛子以及野生的混杂草灌。(3)初步分析了不同山坡道路防蚀措施的效益:在次降雨条件下,边坡采取植被措施可使侵蚀模数减少了24.5~72.9%,路边修建有蓄水池的路段比无蓄水池的路段侵蚀模数减少了55%,有窑窖的路段比无窑窖的路段侵蚀模数减少了80%,有植物措施防护的路段比裸露地面的路段侵蚀模数减少了40%~62%,蓄水池加上横坡草带的路段比裸露的路段平均侵蚀模数减少82%。植物路平均年减少侵蚀模数901.9~2842.9 t/km2,减少了30~58%。(4)燕沟流域的道路侵蚀潜力初步的计算结果为51096.6t/a。若道路防蚀措施全部布设完善,每年将减少侵蚀28103.13~40877.28t/a。本研究对道路侵蚀的防治和道路密度的配置进行了初步的探讨,希望能对新农村的道路规划和道路侵蚀防治提供一点参考。

郑科, 郑世清, 杨岗民, 高可兴[3]2001年在《延安黄土丘陵沟壑区山坡防蚀道路技术体系及指标》文中研究指明陕北黄土丘陵沟壑区 ,生态环境脆弱 ,水土流失严重 ,作为环境脆弱带的山坡生产型道路 ,对加剧土壤侵蚀起着重要的作用 ,属等外路。人们并不很重视的山坡生产型道路却与农村生产运输、经济交流密切相关 ,其建设与维护具有重要意义。通过对延安黄土丘陵沟壑区山坡生产型道路侵蚀状况调查及对道路防蚀建设的经验 ,总结了现有山坡道路侵蚀现状、方式、影响因素 ,并从生物、工程两方面初步阐述防蚀措施的配置与设计

李波, 徐学选, 张良德, 胡伟, 李星[4]2010年在《黄土丘陵区山坡道路防蚀措施设计与效益分析》文中研究表明针对黄土丘陵区山坡道路侵蚀问题,提出了以工程措施和林草措施相结合的山坡道路防蚀工程配置方案、布设原则等,包括工程措施中路面起拱,路边布设蓄水池、蓄水窑窖和截水沟等配置方案和路面种草的草种选择。多年野外实地调查与路面路段监测的结果表明,工程示范路段蓄水池、窑窖和植物措施的综合配置使山坡道路侵蚀模数减少了40%~82%。植物措施示范路段在次暴雨强度下较裸露地面道路侵蚀模数减少了58%~70%,径流减少了50%~69%。路面起拱、蓄水槽、窑窖、截水沟、植物措施的综合配置可以有效地防止山坡道路侵蚀。

王玉宏[5]2011年在《陕西省高速公路绿化模式初探》文中研究指明环境保护问题是人类21世纪一直面临的严峻问题,人们在开发大自然的同时,也破坏了人类生存的家园。近几年,随着社会经济发展和城市进程化的加快,高速公路建设和发展速度很是惊人。高速公路跨越式的快速发展,增加了生态系统的压力,破坏原有自然景观,减少绿色植物的覆盖面积,造成水土流失,严重破坏了生态环境,而且也限制了社会经济的可持续发展,对社会发展和人类生存构成了不同程度的威胁。因此,以保护和恢复自然生态环境为目标的公路绿化建设事业受到社会各界的重视和关注。陕西省高速公路框架中的国道主干线和西部通道大约70%的路程都通过黄土高原区,这些特殊条件给公路环境修复和建设造成了一定难度,需从陕西公路区域环境实际出发,进行严格科学实践,逐渐掌握和摸索适宜该区域生长的植物群落和绿化模式,提出建设和恢复高速公路自然环境的技术和方法,为全面推进陕西公路绿化事业的持续发展提供强有力的技术支持。本论文在广泛收集国内外高速公路绿化模式方面的资料,借鉴有益经验和适宜方法,结合绿化工程,总结出陕西省高速公路绿化模式主要存在的问题及优化建议。1.陕西省高速公路绿化模式主要存在的问题:(1)绿化模式水平还需要提升和改进,中央分隔带的绿化模式缺少变化,植物种类不丰富;立交区绿化景观效果与周围环境的协调考虑的不周全;不同边坡需选用不同的绿化防护措施;服务区、收费站及管理区的设计缺乏人性化;隧道口广场选用的绿化植物种类少,层次效果不明显。(2)植物的选择和配置不是很合理,以至于植物的成活率及保存率不高,还有绿化模式比较单一,需丰富植物品种、增加植物层次,表现不同季节的绿化观赏效果。(3)对自然环境的保护程度重视不够,公路的选线、选形对自然环境的破坏比较大,没有充分利用公路沿线的自然景观、景点及构筑物。(4)高速公路填方段、匝道边坡和桥头锥坡的防护采用浆砌片石等圬工防护太多,应多采用生物防护技术,选用乔、灌木及草本植物搭配栽植,效果自然富于变化。2.陕西省高速公路绿化模式优化建议:(1)高速公路绿化模式需针对不同路域进行综合分析研究,最终选择适合该公路路域的绿化模式。(2)中央分隔带绿化应因地制宜,顺其自然,长出的草也不需修剪,与公路两侧的自然景观相融合,而且隔离带的绿化形式应丰富多样,增加变化。(3)尽可能的增加公路绿色生物量,净化空气、降噪、降低温室效应。(4)建立一种新理念,努力为野生动物创造生存通道,建立人和动物、植物协调发展的自然环境。(5)解决陕西省水资源缺乏的困难,加快发展集雨灌溉。尤其是对高陡边坡,应采取保水、蓄水措施,强化雨水的拦蓄作用,尽量解决高陡边坡植物的缺水问题;同时选用耐旱、耐寒、耐瘠薄的乡土植物种类。(6)按照“因地制宜”、“适地适树”的原则、生物多样性的原则以及整体协调和美化固坡原则,优选当地乡土树草种,乔灌结合、常绿落叶结合、草灌结合、不同科目植物相结合、浅根深根系植物相结合、先锋草种和长期草种混播,营造多层次、多变化、长期短期效果的植物系列绿化模式。(7)公路两侧绿化,树木光影在不影响行车的情况下,采用乔灌草结合,形成垂直向上的植物景观,空间围合较好、绿量也大、对改善生态环境效果也不错。如路两侧有山林、田园、湿地、水体景观等,可在适当路段栽植低矮花灌木,这样视线相对通透,使司乘人员几乎完全能领略到路域周边的自然风光。

张展[6]2009年在《黄延高速公路边坡防护模式对植被恢复的影响》文中指出本研究选择原有生态环境破坏较为严重的黄延高速公路为研究区域,采取了现场调查和室内分析的方法,开展了以下内容的工作:①调查了中央隔离带、公路两侧、戗台以及边坡植被防护模式的物种组成、生长状况等;②通过对立地条件、原生植被特征和人工建植植被生长状况的调查,分析了影响植被恢复的主要因子;③探讨了陕西省内各种护坡模式的施工工艺和适应条件,运用综合评价法对防护方案进行了优化选择。主要研究结论如下:(1)侧柏、圆柏、大叶黄杨等作为中央隔离带的主要建植物种,以绿篱形式栽植,可以很好的起到防眩作用;金叶女贞、紫叶小檗等彩叶小灌木点缀绿篱,起到美化效果;木槿、紫薇等花灌木主要用作标志树,中央隔离带裸露空地覆盖草坪,形成了立体群落结构。公路两侧和戗台多采用乔、灌、草结合,构建立体群落结构。乔木树种主要有刺槐、杨树、柳树、侧柏、云杉、紫叶李、火炬树等,灌木树种主要有木槿、紫薇、月季等,地被植物主要有黑麦草、小冠花、叁叶草等。(2)水分是制约该地区植物生长的最大因素,根据调查资料,不同模式的土壤水分含量排序为骨架护坡>穴状植草>挂网喷播,对应的植被成活率和覆盖度排序为挂网喷播>穴状植草>骨架护坡,其原因是由于植被生长需水量大,导致土壤水分含量低。故在进行植物防护设计时,应根据该地区的多年平均降雨量和当地的水分条件确定适用的模式和物种。(3)该路段边坡土壤有机质和全N含量较低,速效P和速效K较丰富。有机质含量排序为穴状植草>骨架护坡>挂网喷播;而挂网喷播的全氮(%)、速效磷(P2O5)、速效钾(K2O)优于其它两种模式。(4)不同的边坡结构对植被恢复也产生一定的影响,不同坡度下植物群落均匀度指数呈近似钟型变化,峰值出现在32°。(5)相同植被模式下植被成活率和覆盖度表现为阴坡>阳坡,下边坡>上边坡>中边坡。

姜鹏[7]2015年在《黄土高原地区生态系统恢复模式研究》文中认为我国自20世纪50年代后期广泛呈现粗放式的经济增长方式,生产经营水平低,规模小。其特征是"高能耗、高污染、低效率”,严重打破了生态平衡,造成了农业的恶性循环,如种植业广种薄收,重用轻养;林业过量采伐,重采轻造;森林过度采伐,草原过度放牧。对自然资源的不合理利用,生态环境的整体恶化,水土流失,土地沙漠化,水和空气的污染等等已成为制约我国农村经济发展的主要因素。黄土高原地区生态系统恢复模式作为一种成套的技术体系,该模式在黄土高原地区上的广泛实施与运用,可以推动黄土高原地区的生态环境恢复,促进黄土高原地区的经济社会进步,实现黄土高原地区的可持续发展。因此,本文立足于当前我国的基本国情,紧密结合黄土高原地区生态系统恢复的实际,通过对黄土高原地区经济发展中的生态系统恢复模式的分析,得到以下主要结论:(1)生态问题的日益突出,生态经济逐步成为社会各界的关心热点。要探求我国生态经济的正确路径,解决发展过程中面对的问题,应答可能出现的挑战,就要解释生态系统恢复的内涵。本文梳理了国内外黄土高原地区经济发展生态系统恢复模式理论和建设实践,总结了黄土高原地区经济发展中生态系统恢复模式发展经验,综合国内外不同观点,对黄土高原地区经济发展生态系统恢复模式具有不同的概念进行筛选与归纳,根据当地自然、历史、社会和经济情况,确定了黄土高原地区经济发展生态系统恢复模式的内容和目标,总结出生态系统恢复模式的概念。(2)近年来由生态系统退化的诱发各种生态灾难,已使国家蒙受了重大损失,生态破坏还加剧贫困,影响社会安定。针对我国(黄土高原地区)对生态系统恢复模式的研究,提出了以下该模式具有的特点:①试验实践注重于理论研究,即注重生态系统恢复重建的试验与试范研究;②着重人工重建研究,尤其是恢复有效的植物群落模式实验,忽视对自然恢复过程的研究;③大量研究滥砍滥伐的森林与超载放牧的草原生态系统退化后的生物途径恢复;④注重恢复重建的快速性和短期性;⑤看重恢复过程当中的植物多样性和小气候变化研究,忽视对动物、土壤生物(微生物)的研究;⑥对恢复重建的生态效益及评价多,特别是人工林重建效益,缺乏对生态系统恢复重建的生态功能和结构的综合评估;⑦对恢复重建的生态学过程的研究正逐渐得到重视。(3)参考并综合生态系统恢复重建基础分类方式,本文针对黄土高原地区的生态环境特点,提出植被恢复与重建的原则,并以陕北地区及固原市为基础,根据陕黄土高原地区的投资主体功能特点,战略规划,组织结构体系,经营管理机制等方面,提出恢复与重建的关键技术和模式。本文认为可以将生态系统恢复重建模式分为9种类型:①梁峁顶部耕还林(草)以及自然封育模式;②坡面恢复集成组装模式;③农业节水模式;④侵蚀沟恢复模式;⑤集水农业模式;⑥“四位一体”模式;⑦庭院经济模式;⑧小流域综合治理模式;⑨经济果林业模式。(4)本文在认真分析各种影响生态系统恢复模式技术推广因素的情况下,依据一定的技术推广原理,选择合适的推广路径,运用良好的推广措施,将无疑会加快生态系统恢复模式技术推广的进程。为此,本文认为要恢复黄土高原地区的生态系统,需从以下几方面入手:一要加强科技扶贫力度,进一步强化可持续发展;二要充分运用各种措施,不断提高农民素质;叁要准确把握运行机制创新,不断完善考核评价及激励机制;四要认真贯彻技术推广相关法律,发挥支撑作用;五要建立健全技术推广服务体系,营造良好的推广环境。

孙德胜[8]2008年在《黄延高速公路边坡剥落病害机理及其治理研究》文中指出边坡剥落病害是黄土边坡坡面破坏形式之一,在黄延高速公路沿线出现较多。由于以往高速公路建设中对公路的路容、路貌的要求不高,剥落病害一直没有得到足够的重视。黄延高速公路建设中虽然充分地考虑了公路路容、路貌的建设,但边坡剥落现象还是遇到很多。因此,对黄延高速公路边坡剥落病害机理及其治理的研究是十分必要的。通过对黄延高速公路边坡剥落病害及其治理现状的调查分析,结合边坡所处的自然环境、地质环境,参考相关文献资料,重点对黄延高速公路边坡剥落的机理及其治理做了较系统的研究。主要研究工作包括以下几方面内容:1.通过对黄延高速公路边坡剥落病害的现场调查,对边坡剥落的类型及其特点做了较全面的总结。2.结合黄土区的自然及地质环境,从内部、外部及人为因素叁个方面对边坡剥落的影响因素进行了分析,对剥落机理做了全面的研究,并归纳出边坡剥落的一般规律。3.建立有限元模型,模拟分析了当黄土中含水量变化时边坡剥落的发生、发展性状。研究了剥落体内部的位移、应力、应变以及土体屈服的变化情况。4.针对黄延高速公路边坡剥落现象提出了具体的治理措施。

张亮[9]2012年在《陕甘地区公路黄土高边坡防护技术研究》文中提出近年来,随着公路建设的飞速发展,陕西、甘肃等省区出现了大量的黄土高边坡,由于特殊的地形地貌、土体性质,导致边坡开挖后形成滑坡、崩塌破坏,此外,黄土坡面的剥落、冲刷严重,这些对公路的安全运营带来较大影响。本研究是在前期参加的“铜黄公路黄土高边坡性状分析与治理对策研究”、西部交通科技课题“黄土地区公路高边坡防护技术研究”等项目基础上,主要对陕西、甘肃已建公路黄土高边坡进行了系统调查分析,根据边坡所处的地形地貌、黄土性状等条件,将黄土高边坡归纳为六类地质结构模式,针对不同的结构模式,采取不同的边坡设计与防护对策。在黄土高边坡稳定性分析中,分析了各种稳定性影响因素,对比各种计算方法结果;对各种边坡防护措施的机理及适用条件进行总结,针对坡体稳定的加固措施,列举了抗滑桩、挡土墙、土钉墙、锚杆框架梁等常用措施的设计计算方法、使用条件;针对坡面稳定的防护措施,总结了护面墙、骨架护坡等措施的作用机理、适用条件。总结了黄土边坡排水技术;根据黄土地区不同自然条件,对工程、植物防护进行分析对比,提出坡面防护措施应推广植物防护等绿色防护型式,提出了“防护技术与气象、土壤等相协调、根据边坡地质模型设置工程防护型式;”的坡面防护原则及防护设计的方法。

参考文献:

[1]. 延安黄土丘陵沟壑区山坡道路侵蚀与生物防护技术研究[D]. 郑科. 西北农林科技大学. 2001

[2]. 燕沟流域道路路网配置与侵蚀防治[D]. 李波. 西北农林科技大学. 2010

[3]. 延安黄土丘陵沟壑区山坡防蚀道路技术体系及指标[J]. 郑科, 郑世清, 杨岗民, 高可兴. 干旱地区农业研究. 2001

[4]. 黄土丘陵区山坡道路防蚀措施设计与效益分析[J]. 李波, 徐学选, 张良德, 胡伟, 李星. 水土保持通报. 2010

[5]. 陕西省高速公路绿化模式初探[D]. 王玉宏. 西北农林科技大学. 2011

[6]. 黄延高速公路边坡防护模式对植被恢复的影响[D]. 张展. 西北农林科技大学. 2009

[7]. 黄土高原地区生态系统恢复模式研究[D]. 姜鹏. 西北农林科技大学. 2015

[8]. 黄延高速公路边坡剥落病害机理及其治理研究[D]. 孙德胜. 长安大学. 2008

[9]. 陕甘地区公路黄土高边坡防护技术研究[D]. 张亮. 长安大学. 2012

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延安黄土丘陵沟壑区山坡道路侵蚀与生物防护技术研究
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