野外娱乐场地建设项目水土流失特点及防治
2012-09-08雷俊山
雷俊山
(1.长江水资源保护科学研究所,湖北武汉 430051;2.华中农业大学资源与环境学院,湖北 武汉 430071)
随着社会的发展和人们生活水平的逐渐提高,野外娱乐运动项目越来越受到人们的青睐[1-3]。野外娱乐运动项目常见的有滑雪、高尔夫、拓展训练等,这些建设项目不同于一般的运动场馆项目,它们多远离喧闹的都市,或在山林之中,或在城市远郊,其运动或惊险刺激,或休闲优雅,让参与者在惊险刺激的运动之余体会山野的粗旷和宁静,在蓝天、低山和清水之间体会大自然的安逸[3-4]。
1 野外娱乐场地建设项目的工程特点
1.1 占地类型
野外娱乐场地一般都选建在植被覆盖良好的区域,根据项目的特点和对环境的要求,占地多以草地和森林为主,如高尔夫球场占地面积较大,主要占用立地条件较差的荒草地[3,5],滑雪场多占用林草茂盛的丘陵坡地[6],野外拓展训练场地多占用林草茂密的丘陵地等。
1.2 施工特点
野外娱乐场地的施工顺序一般是清除地表覆盖物—场地平整—主体工程及附属工程施工—景观绿化[7],详见图1。其中,水土流失主要发生在清除地表覆盖物和场地平整两个阶段。
图1 野外娱乐场地建设项目施工顺序
(1)清除地表覆盖物。野外娱乐场地建设项目占地为荒草地的,可直接进行开挖建设;占地为林地或灌木的,在开挖前必须先清除场内的地表覆盖物;占地为茂密森林的,出于安全考虑,在施工前须将树木连根拔起。植被遭破坏后,裸露的地表经风吹、日晒和雨淋,极易造成严重的水土流失。
(2)场地平整。野外娱乐场地建设需根据设计重新塑造地形,施工范围内会涉及土方的开挖、回填,天然沟渠的阻断,新排水沟渠的修建等。在场地平整过程中,产生裸露地表的有挖方区、填土区和弃土区,这些区域若遇降雨则很容易产生水土流失。
(3)主体工程及附属工程建设。野外娱乐场地建设项目主体工程量较大,一般包括会馆、娱乐场地、练习场地及一些附属设施,施工过程中会产生弃土弃渣。主体工程及附属工程在完成绿化前,地表裸露,遇降雨会引发一定程度的水土流失。
(4)景观绿化。野外娱乐场地建设项目一般在施工后期进行项目区植被绿化,但在植被恢复初期,仍会产生一定程度的水土流失。
1.3 配套水土保持措施
野外娱乐场地项目建成后会恢复一定数量的林草植被,但仍需要配套相应的水土保持工程措施来防止水土流失,包括截水沟、集水井、蓄水池、排水沟、挡土墙等。
1.4 运行管理
野外娱乐场地项目建成后,一般地表植被覆盖较好,只要按照管理要求定期进行浇水、修剪、施肥、喷洒农药等,基本不会发生严重的水土流失。个别项目在运行期间也会产生水土流失,如滑雪场,融雪会产生大量的坡面径流,冲刷土壤[3,8-13];滑雪场在夏季或停业,或改为滑草场,若改为滑草场则会造成地表的短期裸露与扰动,若不及时维护也会产生水土流失。
2 野外娱乐场地建设项目水土流失的形式与特点
2.1 水土流失形式
野外娱乐场地建设项目的水土流失形式与其施工过程和运行维护方式有关,根据野外娱乐场地项目的特点,在施工期既有降雨径流造成的水力侵蚀,又有施工开挖引发的重力侵蚀,若在干旱区则还有可能发生风力侵蚀。在运行期大多仅产生微弱的面蚀,个别娱乐场地可能会产生面蚀、沟蚀、冻融侵蚀和风力侵蚀等。
(1)施工期水土流失的形式。在高强度降雨情况下,由于施工区地表受扰动面积较大,水土流失很容易由面状侵蚀发展到细沟侵蚀。项目施工经常会形成坡度较大的开挖面或堆积区,降雨后土壤充满水分,土壤颗粒之间的摩擦力会变小,容易发生重力侵蚀。在干旱区,施工区裸露的地表容易受到风的吹蚀,有沙化趋势。
野外娱乐场地建设项目施工期水土流失主要由施工扰动地表引起,根据施工再塑的地貌形态,水土流失可分为堆垫侵蚀、挖损侵蚀和夷平侵蚀[14]。堆垫侵蚀,是由施工堆积物引发的水土流失现象。在场地建设过程中,随时随地都可能产生大量废弃物,这些废弃物主要为废弃的岩土、灰渣等,质地松散,在降雨径流的作用下,很容易造成严重的水土流失。挖损侵蚀,是由人工开挖地面引发的水土流失现象。在野外娱乐场地建设项目施工中,削坡、填洼、人工平地、取土,都会形成坡度很大的开挖临空面,临空面经过长期外营力作用,极易发生剥蚀、泻溜、滑坡、崩塌。夷平侵蚀,是由人工改造均夷面而引发的水土流失现象。根据建设项目要求,通过削高垫低,形成比较平坦的人工平台,由于未经机械碾压,所以土质比较松散,降雨时易产生细沟侵蚀;如果覆土很薄且与底层土结合不好,则易产生沙砾化面蚀或鳞片状面蚀。
(2)运行期水土流失的形式。高尔夫球场在运行期对场地的扰动极小,草坪有专业的人员维护,几乎不产生水土流失。滑雪场在运行期,人类娱乐活动会使坡面土壤受到自上而下的冲击力,有向下移动的趋势。此外,坡面表层土壤随着气温的变化会发生冻、融交替,长此以往,坡面土壤也有向下移动的趋势。融雪所形成的径流,冲刷解冻后的土壤,会产生水土流失,主要表现为面蚀,在维护不及时的情况下会转化为细沟侵蚀[8,11]。很多滑雪场为了延长运行时间,抽取大量地下水用于人工造雪[9],会造成项目区地下水位下降,区域植被有逐年退化趋势,进而为风力侵蚀的发生提供了便利条件。滑雪场在夏季改为滑草场,频繁的滑草扰动会破坏地表草皮,造成地表短时间的裸露,若维护不及时则在降雨时会产生面状侵蚀和细沟侵蚀。
2.2 水土流失的特点
开发建设项目水土流失的共同特点主要有地域不完整性、形式多样性、事件突发性、强度变化大和危害严重等[15-22]。野外娱乐场地项目水土流失除了具有上述特点外,还有施工期占地面积大,破坏地表植被严重,运行期个别野外娱乐项目(如滑雪场、滑草场等)地表植被受到人为扰动和破坏,产生明显的水土流失等。
3 水土流失的危害
野外娱乐场地项目在施工期和运行期均有可能产生水土流失。施工期水土流失的形式和特点与运行期有所不同,其危害也大相径庭。施工期,地表覆盖物遭破坏,裸露的土壤受水力冲蚀,造成土壤肥力降低,泥沙淤塞河道,影响河流和湖泊水质[21,23-26]。运行期,水土流失会对娱乐场地自然生态和景观造成影响。景观是由斑块、廊道、基质组成的一系列镶嵌体[21-22],野外娱乐场地水土流失使斑块、廊道和基质发生改变,视觉效果变差。野外娱乐场地建成后一般不会发生较明显的水土流失,个别野外娱乐场地可能会因运行期管理不当,产生较重的水土流失,影响场内景观,降低娱乐功能,甚至引发意外伤害事故。水域是娱乐场地最常见的景观娱乐资源之一,也是地表径流主要流向。娱乐场地人类活动频繁,面源污染物容易积累;绿地在维护过程中,可能进行施肥和使用杀虫剂,有相当一部分未被植物吸收和自然降解,是面源污染物的来源之一。降雨时,这些面源污染物随径流进入附近水域,造成水体污染和富营养化[21,23-26]。
由此可见,野外娱乐场地在施工期水土流失量大,主要集中在某一场次的降雨中,危害较为直接,短期内难以治理。运行期水土流失较为缓慢,甚至难以觉察,危害轻微。
4 水土流失的防治
以防治新增水土流失为目的,以保护生态环境、促进经济与环境的协调发展为出发点,根据野外娱乐场地开发建设项目的建设特点,应因害设防,以施工期为重点,合理布置各项防护措施,采取工程措施与植物措施相结合、永久性防治措施和临时性防治措施相结合,将主体工程中具有水土保持功能的工程纳入方案的水土保持措施体系中,形成一个完整、科学、严密的水土流失防治体系。
野外娱乐场地开发建设项目与水土流失有关的施工活动有场地平整、道路建设、植被绿化、排水工程修建等。这些施工活动中植被绿化是用来提高植被覆盖率的,排水工程是进行水文调节的,二者对防治水土流失有积极作用;场地平整和道路施工是产生水土流失的主要施工活动。野外娱乐场地开发建设项目水土流失治理的重点是采取措施对场地平整、道路施工等产生的水土流失进行综合治理,采取排水工程措施和植被绿化措施防治水土流失。
在场地平整过程中,应根据现场地形、地貌,尽量在项目区范围内进行土方挖填,避免降雨产生水土流失。事实上,填挖很少自行平衡,即使在数量上相当,由于挖方的质量并不能满足填方的要求,还是需从其他地方取土,而原挖方则需弃置。裸露的地貌根据施工要求和成因可分为填方类、挖方类、半填半挖类。填方类需在原有地面基础上填方以增加标高,其水土保持措施主要是修建排水沟渠、沉砂池,而取土区则主要是对开挖边坡进行防护。挖方类需在原有地形基础上挖除多余土方,多余土方可作为填方类项目的填土,或作为弃土运送至弃土场,挖方类会造成挖方区和弃土区的地表裸露。挖方区的水土保持措施主要是对开挖边坡进行防护,填土区主要是修建排水设施,弃土区主要是对边坡、挡墙进行防护。半填半挖类取土区和填土区位于同一个区域,挖、填方数量相当,该类场地平整的水土保持措施包括排水设施和挖方、填方的边坡防护。
野外娱乐场地一般在施工后期进行绿化,绿化的主要目的是美化景观、防止水土流失。绿化时树草均可选用。草被根据其功能可分为具有水土保持功能和景观娱乐功能两种,前者主要选用根系深、扩张性强、生长快、抗逆性强的多年生草种;后者则根据项目特点有所不同,高尔夫球场草坪选择生命力强、根系发达、耐践踏、耐修剪、成坪速度快、覆盖性强的草种[27],滑雪场主要选择质地中细、密度高、耐热、耐旱、耐践踏、恢复能力强的草种[2]。树种应选择对土质和土壤水分要求不高以及耐受性较强的速生品种。根据野外娱乐场地景观及功能的要求,应选择四季长青、错落有致、色彩丰富、保水保土的树种[28-29]。娱乐活动对野外娱乐场地的扰动较大,消费者对高尔夫球场的踩踏,球杆对草坪的撞击,滑雪者对草场的磨蹭等均会导致地表植被的破坏,因此做好植被的管理与维护尤为重要。
此外,野外娱乐场地建成后,要形成一个新的集水系统,用以汇集场内及上游径流,因此需要配套相应的截水沟,截水管、涵,蓄水池,排水管、涵等。
5 结语
野外娱乐场地在建设过程中植被清理和场地平整阶段最易发生水土流失,为了减少项目建设过程中的水土流失,恢复因项目建设而破坏的植被,营造安全、舒适、舒心的娱乐环境,在野外娱乐场地项目建设过程中,首先,应科学合理地进行规划,合理施工,避免造成不可挽救的生态破坏和水土流失;其次,在挖方区考虑到滑坡安全和整体美观,采用工程和生物措施相结合的方式来防治水土流失;最后,在设计野外娱乐场地时应考虑截(截水沟)、汇(汇水沟)、排(排水沟)、蓄(蓄水池)及降水的蓄集与利用,减少水土流失和面源污染。
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