边坡生物治理回顾与展望
作者：叶建军 许文年 王铁桥 李波& 来源：景观中国 时间：2007-07-03 点击： 进入论坛讨论随着经济的高速发展和基本建设的飞速开展，开矿、筑路、水利、工民建等工程逐年增加，全国每年因此而新增的水土流失面积达1×104 km2（张国红，1995），其中大部份是边坡水土流失。
1 边坡的定义
本论文把各种工程（如公路、铁路、工业民用建筑、矿山、水利水电工程等）及农业活动所形成的具有一定坡度的斜坡、堤坝、坡岸、坡地和自然力量（如侵蚀、滑坡、泥石流等）形成的山坡、岸坡、斜坡统称为边坡。
边坡的特征是：1、有一定坡度2、自然植被遭到不同程度的人为或地质灾害破坏。3、易发生严重的水土流失。4、易失稳（发生滑坡泥石流等灾害）。
2 边坡传统治理及其缺点
对各种工程边坡和各种地质灾害所形成的边坡，如公路、铁路、工业民用建筑、矿山、水利水电工程等形成的边坡，土木工程师们最为关心的是它的稳定，土木工程师把边坡当成没有生命的有失稳倾向的土体。为定量分析边坡的稳定问题，他们运用力学知识创造了许多边坡稳定分析发法：如瑞典条分法、毕宵普法等；还把有限单元法、边界元法、离散元法等数值计算方法引入边坡稳定分析中。用关键词“边坡”检索图书馆万方数据库中国学位论文全文数据库发现，我国1977—2002年之间所有硕士和博士论文共有18篇，都是关于如何分析边坡稳定的。自然边坡的复杂多变，各种方法的抽象和理想化、简单化的计算分析，是边坡稳定计算方法层出不穷、计算结果只能近似的原因。到目前为止，没有一种方法适用于所有边坡稳定分析。由于混凝土、石料等材料的易得和便于精确的力学分析,也由于土木工程师往往缺少必要的农学、生态学知识，在分析边坡的安全状况后，如发现安全系数过低，工程师们往往采取石料或混凝土砌筑挡土墙和护面，或采用喷锚支护。这样做能克服边坡带来的严重的水土流失和滑坡、泥石流等灾害，但也带来严重的环境问题。如视觉污染，生态失衡等。而对于农、林业活动所形成的坡地，农、林业技术人员往往把注意力重点放在如何最大限度地发挥地力，及如何种植何种作物，如何获得最大产量。虽然水土保持也是农、林业技术人员必须考虑的，但往往降为第二位；农林业技术人员往往由于缺乏必要的力学知识，对边坡的稳定关注不够。
3 边坡生物治理相关理论的进展
利用生物（主要是植物），单独或与其他构筑物配合对边坡进行防化防护和绿化，就叫边坡生物治理。显然，边坡生物治理是跨越多个学科的边缘领域，它需要土木工程学、工程力学、农学、林学、生态学、恢复生态学等多个学科知识。特别是水土保持工程学、恢复生态学相关学科的发展，直接影响人们对边坡治理的认识。近30年来，随着这两个学科的发展和人们对于植物对边坡的影响的深入了解。越来越意识到在进行边坡防护的同时，对边坡原有植被进行恢复的必要性和可行性。近年来发展出种类繁多的边坡防护绿化方法。
3.1 水土保持工程学的进展
水土保持（也可以说土壤保持，因为保持了土壤就保持了水份）工程学的深入研究所得到的成果表明了植被在防止边坡水土流失方面的关键作用。从1877年—1895年德国土壤学家沃伦（Wollny）在他的实验小区进行的关于植被和地面覆盖物对防止降雨侵蚀和防止冲刷和防止土壤结构恶化的影响的一般界限及土壤类型和坡度对径流和冲刷的影响的观察，19世纪三十年代的贝佛（Baver）、Boster、Woodburn、Musgrave等在侵蚀过程方面的先驱性的研究，促成了Laws于1940年完成了第一个关于自然降雨的详尽总结。1944年Ellison完成了雨滴对土壤的机械作用的分析研究后，人们终于全面认识了土壤侵蚀的所有方面。在此基础上，美国农业部Agricultural Research Service于60年代早期，提出了用于估计洛基山脉东部耕地的半经验性土壤流失方程式。此后，美国农业部Soil Conservation Service 分别于1972和1977年改进了土壤流失方程式，使其适用于各种地区（包括城市建设和公路建设）。直到1991年，对土壤流失方程的改进工作还在继续。（Renard et al.,1991）。
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