北京門頭溝地區(qū)典型道路邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)評價

尚生勇，孫 嘉，李世春，高同雨

(1.遼寧省水利水電勘測設(shè)計院，遼寧 沈陽 110006；2.水利部發(fā)展研究中心，北京 100038；3.北京市門頭溝區(qū)國家生態(tài)修復(fù)科技綜合示范基地，北京 103200)

門頭溝區(qū)位于北京市西南部，區(qū)域總面積1455km2，山區(qū)面積占98.5%，是北京市唯一的純山區(qū)，也是北京市的“生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)”。門頭溝區(qū)境內(nèi)主要公路(國道、省道、鄉(xiāng)村道路)總長415.25km，由于道路建設(shè)和人為破壞，存在綠化景觀差、邊坡巖石裸露較多、下邊坡松散堆積物較多、上邊坡風(fēng)化嚴(yán)重、有墜石滑坡等生態(tài)破壞問題[1- 4]。針對以上問題，自2005年以來，門頭溝區(qū)政府陸續(xù)實施了大量道路邊坡生態(tài)修復(fù)工程，主要針對G108、G109國道在門頭溝境內(nèi)的路段和通往妙峰山、靈山、百花山、潭柘寺、戒臺寺五個景區(qū)的道路，修復(fù)總面積約為33萬m2。在治理過程中采用了基質(zhì)噴附技術(shù)、生態(tài)袋技術(shù)、綠化籠磚技術(shù)等修復(fù)技術(shù)，取得了良好的修復(fù)效果[5- 8]。本文針對上述典型坡面生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行實地調(diào)研與評價，分析技術(shù)實施后的完整性、穩(wěn)定性及景觀協(xié)調(diào)性等，為相同區(qū)域道路邊坡生態(tài)修復(fù)提供借鑒。

1 研究范圍與方法

門頭溝處于永定河流域中游，屬于永定河官廳山峽地區(qū)，全區(qū)東西長，南北寬。東部與石景山相鄰，東北部與海淀相鄰，南部與豐臺區(qū)和房山區(qū)相鄰，西部和兩北部與河北省涿鹿縣、淶水縣交界，北部與昌平區(qū)、河北省懷來縣相鄰[9]。

1.1 研究范圍

本研究主要針對門頭溝地區(qū)內(nèi)G108、G109國道沿線兩側(cè)實施的道路坡面生態(tài)修復(fù)工程，選取7塊典型樣地開展實地調(diào)研，主要涉及清水、齋堂、王平、潭柘寺等鎮(zhèn)，具體樣地信息見表1。

1.2 研究方法

本次道路邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)評價采用綜合指數(shù)法[10- 13]，對各樣地實施的生態(tài)修復(fù)后的效果進(jìn)行評價。綜合指數(shù)模型采用加權(quán)平均的評價方法，其公式如下：

(1)

式中，P—綜合分值;Wj—第j個評價對象的權(quán)重值;Vj—第j個評價對象的指標(biāo)值。

2 研究方法

2.1 評價體系

道路邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)的評價應(yīng)包括很多方面，本研究主要從措施完整性、植被狀況、邊坡穩(wěn)定性、景觀性四個方面進(jìn)行評價。其中措施完整性評價指標(biāo)包括措施的保存率；植被狀況評價指標(biāo)包括植物種類、植被覆蓋度；邊坡穩(wěn)定性評價指標(biāo)包括邊坡類型、坡度、坡長、崩塌程度、侵蝕程度；景觀性評價指標(biāo)包括景觀協(xié)調(diào)性、視覺舒適度、色彩協(xié)調(diào)度、景觀變化率[14- 15]，如圖1所示。

表1 樣地基本信息調(diào)查表

圖1 道路邊坡生態(tài)修復(fù)評價體系

2.2 評價指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)

對12項評價指標(biāo)進(jìn)行分級(見表2)，每項指標(biāo)分為A、B、C、D四級，對應(yīng)評價值分別為4、3、2、1分，措施完整性、植被狀況、邊坡穩(wěn)定性三類指標(biāo)均根據(jù)實地調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，景觀性指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)樣地實地拍攝的影像，采用專家打分法進(jìn)行評分。

2.3 評價指標(biāo)權(quán)重

評價指標(biāo)分級確定后，各指標(biāo)權(quán)重按照層次兩兩判斷矩陣得出并驗算其合理性，見表3，并確定最終的評價體系指標(biāo)權(quán)重表，見表4。

3 評價結(jié)果

3.1 單項評價

各修復(fù)技術(shù)評價指標(biāo)，通過定級打分和權(quán)重計算出各單項指標(biāo)得分，見表5。

在不同技術(shù)措施完整性方面，大部分技術(shù)措施完整性都比較好，僅厚層基質(zhì)噴附和綠化籠磚技術(shù)出現(xiàn)部分損壞。

在技術(shù)實施后的植被恢復(fù)狀況方面，以綠化籠磚技術(shù)最佳，生態(tài)袋+人工配漿、灌漿技術(shù)最差，厚層基質(zhì)噴附(清千路樣地)、生態(tài)袋+噴混植生護(hù)坡技術(shù)、厚層基質(zhì)噴附+保育棒三者效果相同。同時可以看出，植物種類是造成植被狀況有差距的主要因素。

在邊坡穩(wěn)定性方面，從評分結(jié)果來看，邊坡穩(wěn)定性修復(fù)效果以厚層基質(zhì)噴附+保育棒效果最佳，生態(tài)袋+人工配漿、灌漿技術(shù)最差，其余各技術(shù)效果相近。

在技術(shù)景觀性方面，以厚層基質(zhì)噴附技術(shù)(清千路樣地)和生態(tài)袋+噴混植生護(hù)坡技術(shù)最佳，生態(tài)袋+人工配漿、灌漿技術(shù)最差。

3.2 綜合評價

從各項技術(shù)評價綜合得分結(jié)果來看，以生態(tài)袋+噴混植生護(hù)坡技術(shù)效果最好，生態(tài)袋+人工配漿、灌漿技術(shù)效果最差，其余依次是綠化籠磚技術(shù)、厚層基質(zhì)噴附(清千路樣地)、厚層基質(zhì)噴附+保育棒、厚層基質(zhì)噴附(百花山1號樣地)、六棱磚，見表5。生態(tài)袋+噴混植生護(hù)坡技術(shù)措施完整性、植被狀況、邊坡穩(wěn)定性和景觀性都有較好的得分，故而整體效果是最好的。生態(tài)袋+人工配漿、灌漿技術(shù)在措施完整性和景觀性方面的治理效果相對而言是比較好的，但是植被狀況和邊坡穩(wěn)定性則明顯低于其余技術(shù)，究其原因，主要是黃土臺樣地為碎石堆積邊坡，這不利于植被的生長且邊坡穩(wěn)定性較差。百花山三塊樣地條件較為相似，總體效果以厚層基質(zhì)噴附+保育棒和厚層基質(zhì)噴附技術(shù)較好，六棱磚技術(shù)較差，主要是采用六棱磚技術(shù)后邊坡的植被恢復(fù)狀況并不好。綠化籠磚技術(shù)和厚層基質(zhì)噴附(清千路樣地)整體效果基本一致，但是在單方面上，綠化籠磚[16]技術(shù)植被狀況較好，景觀性較差；厚層基質(zhì)噴附(清千路樣地)則相反。

表2 評價指標(biāo)及分級標(biāo)準(zhǔn)表

表3 準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重及一致性檢驗

表4 道路邊坡生態(tài)修復(fù)評價體系指標(biāo)權(quán)重表

表5 典型道路邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)單項評價指標(biāo)得分表

表6 典型道路邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)評價綜合得分表

4 結(jié)論

從總體上來看，各項道路邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)在北京門頭溝地區(qū)的山區(qū)道路生態(tài)修復(fù)中均取得了較好修復(fù)效果，其中從綜合性上來看，生態(tài)袋+噴混植生護(hù)坡技術(shù)是該地區(qū)較為適宜的道路邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)，各項技術(shù)在措施完整性、植被狀況、邊坡穩(wěn)定性及景觀性方面都體現(xiàn)出了一定的差異。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及人們對美好生活環(huán)境的向往，在未來的山區(qū)道路邊坡生態(tài)修復(fù)技術(shù)選擇中，應(yīng)當(dāng)在技術(shù)穩(wěn)定的前提下，更加注重生態(tài)效益和景觀效益[17]，進(jìn)一步采用綠色生態(tài)的材料和施工工藝，提升現(xiàn)有技術(shù)的生態(tài)性和環(huán)保性。