格宾石笼技术在长灌溪小流域水土流失综合治理项目工程的应用.pdf

第3 5卷第3 期2023年9月亚热带水土保持Subtropical Soil and Water ConservationVol.35No3Sep.2023格宾石笼技术在长灌溪小流域水土流失综合治理项目工程的应用李根旺（福建省清流县财政投资评审中心福建清流3 6 53 0 0）摘要根据清流县长灌溪小流域地形地貌、气象水文等自然条件，结合其山区性河流特性，首次提出采用格宾石笼生态防护结构，再结合栽植狗牙根草种，构建生态绿化长廊。总结提出采用预制钢板槽箱体安装施工格宾石笼，选取栽植狗牙根草种技术方法，从而努力打造格宾石笼挡墙生态护岸样板，进而在全省推广。关键词格宾石笼；河道治理；生态防护中图分类号S157.1在我国生态文明建设的进程中，生态环境保护逐步受到了各界的关注，格宾石笼挡墙生态护岸在小流域治理河道护岸建设中得到广泛推广，清流县首次在长灌溪小流域水土流失综合治理项目中运用格宾石笼挡墙生态护岸是一种兼顾生态和经济效益的生态防护结构，为生态修复提供了借鉴，实现了生态防护工程措施的多元化和生态恢复的协调。1项目概况2016年度省级水土流失综合治理项目清流县长灌溪小流域水土流失综合治理项目，项目区位于清流县南部的李家乡和灵地镇，建设期为2 0 16 年2 月至12月。该水土流失综合治理项目中安全生态水系建设涉及的河道为长灌溪，长灌溪为罗口溪上游文川溪的主要支流，为沙溪干流九龙溪的二级支流。其发源于永安市罗坊乡的猪麻顶，后进入清流县赖坊乡的琴源水库，河水出库后经灵龟山脚汇入文川溪，再与北团溪汇合注入罗口溪。长灌溪河道流域面积15.2 8 km，河长10 km，河道平均坡降15.2%o，其具有山区性河流特性，河床陡，河道弯，且河两旁基本无防护设施。流域内多年平均径流深在8 0 0 1200mm之间，年径流系数在0.50 0.59 之间，年径流的时空分布与年降水量的大致相同，汛期为每年的4月至9月，丰、枯年径流量相差悬殊，汛期径流量约占全年径流量的7 5%。每逢汛期，河水暴涨，收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 8作者简介：李根旺（197 5-），男，福建省清流县人，工程师，主要从事水利财政投资评审和水土保持研究工作。30文献标识码B修回日期：2 0 2 3-0 5-19文章编号10 0 2-2 6 51（2 0 2 3）0 3-0 0 3 0-0 3河道冲刷，泥沙淤积，农田毁损，均造成大面积水土流失。结合长灌溪小流域地形地貌、气象水文等特点，同时解析该流域周边西北、东南边缘、为姑田溪上游和永安上坪等高山地区，且均是径流高值区，总体呈现自西北向东南递减趋势。本次项目区内安全生态水系建设生态护岸，首次提出采用格宾石笼生态防护结构，再结合栽植狗牙根草种，构建生态绿化长廊，进而有效提高河流的泄洪能力以及抵御洪涝灾害能力，有效防控水土流失以及改善当地生态环境，实现区域经济社会与环境协调发展。项目区建设护岸全长2.3 52 km，均为左右岸新建护岸，断面采用格宾石笼进行砌筑。格宾石笼挡墙采用生态材料制作的格网箱内填充卵石料堆砌，具体呈台阶状。护岸基础埋深1m。格宾网规格为1mx1m1m和1.5mlm1m，内填充料采用就近取材，主要采用河卵石料堆砌。格宾石笼网砌筑完成后，再撒播狗牙根草种绿化。2格宾石笼防护技术特点格宾石笼防护技术是一种利用蜂巢形格宾网片组装成箱笼，并填入块（卵）石等填充物，用于建设生态护岸的新技术，由于弹性钢丝构成的箱笼有一定的抗拉强度，不容易拉断，填充物之间又有空隙，有一定的变形适应能力，当护岸基础条件变化第3 期李根旺：格宾石笼技术在长灌溪小流域水土流失综合治理项目工程的应用时，如基础受到冲刷、岸体不均匀沉降等，箱内填充料受格宾石笼的制约不会塌，而会自我形成新的平衡；又因格宾石笼钢丝有弹性，所以格宾石笼表面可能会稍微发生沉降或变形，但格宾石笼不会发生拉裂、倒塌等损坏现象。格宾石笼不仅整体密实，而且外观有很好的稳固性和生态性，既能抵抗洪水冲刷，同时各种动植物又可以在填充料的间隙中生活生长，真正实现生态防护，河道护岸良好的生态防护结构。3格宾石笼在工程中的应用3.1台阶状挡墙防护，结构安全稳定长灌溪水土流失综合治理工程的河道生态护岸采用格宾石笼挡墙防护技术，格宾石笼挡墙采用在柔性钢丝外包防腐材料制作的格网箱内填充卵石料堆砌，具体呈台阶状，格宾石笼挡墙护岸基础要求埋深1m，格宾网规格为1m1mlm和1.5m1m1m，箱内填充料采用就近取材的卵石料堆砌，填充后结构内空隙率应小于3 0%，墙背铺设一层40 0 g/m土工布进行反滤，墙后回填砂砾料，相对密实度要求不小于0.6，不得采用淤泥或膨胀土回填，墙趾设砂卵石护脚。3.2预制钢板槽箱体，安装施工格宾石笼格宾石笼挡墙生态护岸工程施工以机械为主，人工为辅，主要使用开挖运输和填筑的施工设备，具体设备名称和数量根据各堤段所需进行配置，不再详列。格宾石笼挡墙墙后回填土宜分层夯实，应按现行国家标准水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-地基处理与基础工程（SL633-2012）执行。在长灌溪水土流失综合治理工程实施过程中，我们在格宾石笼格网箱内填充卵石料时遇到一个难题，就是因为格宾网柔软不成型，人工填充卵石料操作不方便，而且进度慢、效率低，后来经过大家结合实际不断摸索研究，形成了一套既便于操作，提高了进度和效率，又能达到质量要求，而且格宾石笼四周平整美观。具体的安装施工有以下几个步骤：第一，用1cm厚的钢板按格宾石笼的规格焊接成可吊装的钢板槽箱体备用，各种规格的钢板槽箱体焊接三个交替使用。第二，实施好护岸基础，护岸基础埋深1m。第三，按设计要求整修岸坡坡面，保持岸坡密实、平整，不应有明显的隆起和凹陷。第四，用机械将钢板焊接成的箱体，按照设计尺寸沿坡度错缝摆设就位，连续摆设三个箱体，便于操作和提高效率。第五，将石笼网放置钢板箱体内，四边立起，底部用专用绑线将相邻的石笼网边沿全部锁紧，使石笼网连成一体，避免镀锌损伤。第六，在石笼网内填卵石时，先将四周卵石用人工摆砌平整，同时箱体中心均匀填筑卵石，单格网箱分层次填筑夯实，达到设计厚度后，将石笼网封盖边沿同时锁紧，再将钢板箱体吊起，各石笼网之间扣件绑扎。第七，在砌筑好的上层石笼网里填注种植土，面层填铺3 0 cm种植土，以便植被生长。3.3栽植狗牙根草种，营造生态绿化带格宾石笼网砌筑完成后，植被栽种是整个生态护坡工程的最后一个环节。植被栽种首先要对狗牙根草种进行浸种、消毒、摩擦（轻度磨破种皮），既有利于出苗，又能防止病虫害和鼠害发生。再将狗牙根草种捞出与泥沙均匀搅拌之后进行撒播，狗牙根草种的播种量为12 g/m，播种深度1cm。狗牙根草种播种之后要加强管理，要定时浇水，不能缺水，浇水时间以早晚为宜，一般浸透10 15cm深；播种后的3 5周内，每日要多次少量地实行灌溉，苗出齐后要降低灌溉次数，但灌水量要增加，以促进根系的发育。狗牙根草施肥可在初夏和仲夏进行，肥料以N、P、K 肥为主，其施肥量为2 50 300kg/hm。通过施肥可以提供所需的营养物质，施肥是影响草的抗逆性和草的质量的主要因素之一。施肥后应及时浇水灌溉，使肥料充分溶解渗入土壤，供狗牙根草吸收利用，提高肥料利用率。3.4历经洪涝灾侵袭，防治效果显著清流县长灌溪小流域水土流失综合治理项目安全生态水系格宾石笼挡墙生态护岸，于2 0 16 年12 月竣工。2 0 17 年“5.19”洪灾，清流县有6 个观测站降水量在2 50 mm以上，其中以长灌站的3 6 1.5mm为最大，超过19 9 4年5月2 日3 45mm（有气象记录以来的日最大降水量）。项目区河段发生相当于10 0 年一遇洪水，洪峰流量达12 0 m/s，水深达4.0 5.0 m，相应流速达4.0 5.0 m/s。洪水过后，采用格宾石笼挡墙生态护岸的堤段没有受到损毁，格宾石笼平整度和岸体的完整性没有受到影响，此外，因栽植后狗牙根根系发达，盘根错节，已深深植入石笼中，并未被洪水冲损，加上洪水夹带泥土填补笼中空隙，更利于其根系生长，后统计已种植的3 0 0 0 多平方的狗牙根绿化带基本完好，主要的相关参数符合设计要求。因此，严格按照格宾石笼的施工工艺进行施工，对于工程质量及日后运行管理具有重要的31亚热带水土保持意义。点，是小流域生态治理工程中具有可持续发展的护4结语岸结构形式之一。近年来，三明市的宁化、将乐、格宾石笼挡墙生态护岸不仅具有良好的透水性明溪等县参照清流县做法，陆续在水土流失综合治能、抗冲刷性、生态环保性，而且还具有抗腐蚀能理安全生态水系建设中采用格宾石笼挡墙生态护力强、施工成本低、施工简便、运行管理方便等特第3 5卷岸，并取得很好的成效。（上接第2 9页）3 Gentry LE,David M B,Royer TV,et al.Phosphorustransport pathways to streams in tile-drained agriculturalwatershedsJ.Journal of Environmental Quality,2007,36（2）：40 8-415.4】蔡晓禾，林军，柯玉琴，等福建省年降水时空变化特征J福建农林大学学报（自然科学版），2014，43（3）：3 2 1-3 2 6.5刘宗岸坡地茶园集水区地表径流氮磷流失及其生态综合控制研究D浙江大学，2 0 13：8 3-8 5.6 Guo L.Doing battle with the green monster of TaihuLakeJ.Science，2 0 0 7，3 17（58 42）:116 6.7 】魏复盛，毕彤，齐文启，等水和废水的监测分析方法M北京：中国环境科学出版社，2 0 0 2：3 2-47.8】尹立辉，凌健天津地区主要河流中磷含量分布调查研究 安徽农业科学，2 0 11，3 9（2 4）：147 6 4-14765.9 国家气象中心：GB/T28592-2012，降水量等级S北京：中国标准出版社，2 0 12.10 王双，叶良惠，郑子成，等玉米成熟期黄壤坡耕地径流及其氮素流失特征研究 水土保持学报，2018，3 2（6）：2 8-3 3.11李太魁，张香凝，郭战玲，等覆盖与间作对丹江口库区坡地茶园氮磷流失和土壤环境的影响刀：生态环境学报，2 0 2 0，2 9（3）：543-549.12 胡良，杜伟，常博，等不同磷水平土的表面性质及其对磷素流失特征的影响J/OL：土壤学报，2022:1-12.13 国家环境保护总局GB3838-2002，地表水环境质量标准S北京：中国环境科学出版社，2 0 0 2.14张光辉，刘宝元，张科利坡面径流分离土壤的水动力学试验研究J土壤学报，2 0 0 2，3 9（6）：8 8 2-886.15朱颖元，石凝福州市一百年来（190 0-1999年）降水量序列统计特性分析J水文，2 0 0 2，2 2（6）：22-25.16 于延胜，陈兴伟福州市区降雨序列多时间尺度的混沌特征J福建示范大学学报（自然科学版），2008，2 4（5)：96-10.17 何石福，荣湘民，李艳，等有机肥替代和稻草覆盖对中南丘陵茶园氮磷径流损失的影响刀 水土保持学报，2 0 17，3 1（5）：12 0-12 6，13 2.32