新理論、新技術(shù)在公路景觀綠化中的應(yīng)用

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簡(jiǎn)介： 本文概述了目前國(guó)內(nèi)外公路景觀綠化設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐的發(fā)展趨勢(shì)、理念，并從借鑒角度出發(fā)論述了 GIS 技術(shù)、 CAD 技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及噴播植草、節(jié)水灌溉等新工藝在公路景觀綠化設(shè)計(jì)、施工中的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵字：新理論 新技術(shù) 公路景觀 綠化 應(yīng)用

前 言
　　公路景觀綠化是公路環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，是國(guó)土綠化的重要組成部分，搞好公路景觀綠化工作對(duì)于國(guó)務(wù)院提出的“綠色大通道建設(shè)”戰(zhàn)略決策的實(shí)施具有非常重要的意義。

　　“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”，規(guī)劃設(shè)計(jì)作為前期工作對(duì)于公路景觀綠化的成功實(shí)施起著舉足輕重的作用。

　　結(jié)合近幾年從事公路景觀綠化設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有如下心得體會(huì)與大家交流，希望能起到拋磚引玉的作用。

1、生態(tài)設(shè)計(jì)(可持續(xù)發(fā)展)是公路景觀綠化設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

　　公路景觀綠化設(shè)計(jì)屬于“景觀設(shè)計(jì)學(xué)”的范疇， 在西方景觀設(shè)計(jì)史上，早期的發(fā)展一直以崇尚富裝飾性的外來(lái)植物和規(guī)則式園林形式為特色，較東方傳統(tǒng)景觀設(shè)計(jì)的“天人合一”思想具有更強(qiáng)的征服自然的色彩。但是隨著近年來(lái)環(huán)境的日益惡化，以研究人類與自然間的相互作用及動(dòng)態(tài)平衡為出發(fā)點(diǎn)的生態(tài)設(shè)計(jì)思想開始形成并迅速發(fā)展。從 19 世紀(jì)下半葉至今，中西方景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域涌現(xiàn)出眾多設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)思想，我國(guó) 將這些 理論和思想消化吸收后，應(yīng)用到公路景觀綠化設(shè)計(jì)工作中起到了良好的效果。

1.1自然式設(shè)計(jì)

　　自然設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的規(guī)則式設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，通過(guò)植物群落設(shè)計(jì)和地形起伏處理，從形式上表現(xiàn)自然，立足于將公路景觀充分融入自然環(huán)境中，創(chuàng)造和諧、自然的新景觀。

1.2 鄉(xiāng)土化設(shè)計(jì)

　　鄉(xiāng)土化設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)擬建公路及其周圍環(huán)境中植被狀況和自然史的調(diào)查研究，使設(shè)計(jì)切合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件并反映當(dāng)?shù)氐木坝^特色。反映在公路景觀綠化設(shè)計(jì)中主要是在植物選擇上遵循“鄉(xiāng)土樹種為主”、“適地適樹”的原則。

1.3 保護(hù)性設(shè)計(jì)

　　保護(hù)設(shè)計(jì)是指對(duì)公路路域內(nèi)的生態(tài)因子和生態(tài)關(guān)系進(jìn)行科學(xué)的研究分析，通過(guò)合理設(shè)計(jì)減少公路建設(shè)對(duì)自然的破壞，以保護(hù)現(xiàn)狀良好的生態(tài)系統(tǒng)。

1.4 恢復(fù)設(shè)計(jì)

　　恢復(fù)設(shè)計(jì)是指在公路景觀綠化設(shè)計(jì)中運(yùn)用多種科技手段來(lái)恢復(fù)已遭破壞的生態(tài)環(huán)境。公路建設(shè)所形成的取棄土場(chǎng)的綠化恢復(fù)即屬于此范疇。

　　在取、棄 土場(chǎng)堆置達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，為充分利用土地資源，恢復(fù)和改善土地生產(chǎn)力，可對(duì)其進(jìn)行整治利用。整治后的土地可以通過(guò)種植樹林和植草，改良土壤，復(fù)墾后可作為農(nóng)業(yè)用地或林業(yè)用地。

　　將生態(tài)設(shè)計(jì)思想應(yīng)用到公路規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域最著名的例子是美國(guó)著名景觀設(shè)計(jì)大師 I·L·麥克哈格教授(1920-2001)在20世紀(jì)60年代所做的美國(guó)里士滿林園大路(park way)路線選線與景觀規(guī)劃。

　　1969年，麥克哈格先生出版了《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》 (Design With Nature)一書，該書提出在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，建造與人共享的人造生態(tài)系統(tǒng)的思想，并進(jìn)而提出生態(tài)規(guī)劃的概念，發(fā)展了一整套的從土地適應(yīng)性分析到土地利用的規(guī)劃方法和技術(shù)，即計(jì)算機(jī)輔助疊圖分析法 (“千層餅”模式)。這種規(guī)劃以景觀垂直生態(tài)過(guò)程的連續(xù)性為依據(jù)，使景觀改變和土地利用方式適用于生態(tài)方式。

2、延續(xù)歷史文脈、弘揚(yáng)民族文化是公路景觀綠化設(shè)計(jì)的重要使命

　　可持續(xù)發(fā)展是人類文明史上的一個(gè)重要里程碑。它不僅體現(xiàn)在物質(zhì)資源和自然資源的永續(xù)利用和可持續(xù)發(fā)展之上，也體現(xiàn)在人類精神文明與文化知識(shí)的持續(xù)發(fā)展之上，體現(xiàn)在如何保持、保護(hù)、弘揚(yáng)民族精神與文化之上。人類在走向更高文明的過(guò)程中，文物古跡、民風(fēng)、民俗等文化資源的保存、保護(hù)和永續(xù)利用同物質(zhì)資源和自然資源的保護(hù)同樣重要。它是現(xiàn)任留給后代的最珍貴的遺產(chǎn)。公路建設(shè)本身是我們創(chuàng)造出的人文景觀，它同其周圍的景觀共同構(gòu)成了一個(gè)四維的景觀環(huán)境。它既有形、聲、色、光等使用方面的物質(zhì)環(huán)境，同時(shí)又有歷史遺產(chǎn)、社會(huì)生活、視覺(jué)感受、場(chǎng)所特征、形象符號(hào)等精神方面的文化環(huán)境。公路建設(shè)要研究如何保護(hù)延續(xù)這種環(huán)境，并能很好的開發(fā)、利用和欣賞這種環(huán)境。

3、公路邊坡綜合防護(hù)技術(shù)的研究為景觀綠化設(shè)計(jì)注入新的活力

　　傳統(tǒng)的公路邊坡防護(hù)一般首先考慮采用工程防護(hù)措施，生物防護(hù)僅僅作為工程防護(hù)的附屬，只起到點(diǎn)綴美化的作用，而且在設(shè)計(jì)階段預(yù)留給生物防護(hù)的工程費(fèi)用十分少，施工時(shí)往往造成杯水車薪的窘境，只能靠建設(shè)單位““自籌資金”來(lái)解決；同時(shí)，還存在為追求所謂的“景觀效果”，盲目采取不合適的植物防護(hù)措施，建置單一外來(lái)景觀草種群落，追求短期的景觀效果，而時(shí)間稍長(zhǎng)外來(lái)草種便被當(dāng)?shù)匾安萃淌纱M，給建設(shè)資金造成巨大的浪費(fèi)的現(xiàn)象。

　　形成上述認(rèn)識(shí)誤區(qū)的根源在于沒(méi)有認(rèn)清公路邊坡工程防護(hù)與植物防護(hù)相結(jié)合的辯證關(guān)系及植物群落的自然演替規(guī)律。

　　首先，公路邊坡工程防護(hù)與植物防護(hù)二者是相輔相成的，邊坡防護(hù)離開工程措施最根本的穩(wěn)定問(wèn)題就無(wú)從談起，但單純依靠工程措施，又難以解決邊坡水土流失加劇、景觀效果欠佳的難題。只有在充分、科學(xué)分析邊坡地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出工程與植物相結(jié)合的措施才是唯一的解決途徑。

　　其次，邊坡防護(hù)植物的選擇應(yīng)按自然規(guī)律辦事，遵循“適地適樹（草）”、“生物多樣性”的原則。盡量避免采用單一的草種進(jìn)行綠化，應(yīng)大力提倡草灌結(jié)合的立體防護(hù)措施，同時(shí)在草種的配比上以鄉(xiāng)土草種為主，多種草種進(jìn)行配比混播，在滿足邊坡防護(hù)的前提下，結(jié)合考慮景觀效果。

4、信息時(shí)代公路景觀設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)及新的思想手法也在潛移默化地影響了公路景觀綠化設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合我們近幾年的設(shè)計(jì)實(shí)踐，有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

4.1 GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)的應(yīng)用

　　GIS （ Geographic Information System 地理信息系統(tǒng)）是六十年代中期開始發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。它最初為解決地理問(wèn)題而起，至今已成為一門涉及測(cè)繪學(xué)科，規(guī)劃設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科的交叉學(xué)科。 1963 年加拿大測(cè)量學(xué)家 R.F Tomlinson 首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語(yǔ)，并建成世界上第一個(gè) GIS( 加拿大地理信息系統(tǒng) CGIS) ，并用于自然資源的管理和規(guī)劃。不久，美國(guó)哈佛大學(xué)提出了較完整的系統(tǒng)軟件 SYMAP 。進(jìn)入 70 年代以后，由于計(jì)算機(jī)軟硬件水平的提高 , 促使 GIS 朝著實(shí)用方向迅速發(fā)展，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家先后建立了許多專業(yè)性的 GIS ，在自然資源管理和規(guī)劃方面發(fā)揮了重大的作用。 80 年代后興起的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使地理信息的傳輸時(shí)效得到了極大的提高，它的應(yīng)用從基礎(chǔ)信息管理與規(guī)劃轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用，成為輔助決策的工具，并促進(jìn)了地理信息產(chǎn)業(yè)的形成。

　　同樣 GIS 也在公路勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了充分的利用。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家普遍利用 GIS 建立公路數(shù)據(jù)庫(kù)；通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，建立多種分析、評(píng)價(jià)模型，制訂并多次修訂通行能力手冊(cè)，為規(guī)劃、設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)、決策方法與分析手段。全面利用 GPS 衛(wèi)星定位、航測(cè)遙感技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工勘察，將采集來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字地面模型與 CAD 系統(tǒng)相銜接，具有越來(lái)越強(qiáng)大的集成功能；如英國(guó)的 MOSS 系統(tǒng)不僅可完成控制點(diǎn)的比選、景觀的布局，而且可提供動(dòng)態(tài)的景觀評(píng)價(jià)。為設(shè)計(jì)人員從宏觀角度進(jìn)行公路路域景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的輔助工具。

4.2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)的廣泛應(yīng)用

　　近幾年來(lái)計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展日新月異，軟、硬件升級(jí)周期愈來(lái)愈短，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD ）在公路景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的空間，人們從來(lái)沒(méi)有向今天這樣發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)具有如此巨大的魅力，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)效率成倍提高，設(shè)計(jì)成本大幅度降低，基本使設(shè)計(jì)人員丟掉了圖板，由“刀耕火種時(shí)代”進(jìn)入“光與電的科技信息時(shí)代”。

　　目前，在 Auto cad 軟件作圖的基礎(chǔ)上，配合使用 photoshop 、 3dmax 、 3dviz 、 coreldraw 、 MAYA 等功能強(qiáng)大的繪圖軟件，可以獲得更直觀更生動(dòng)的公路景觀設(shè)計(jì)效果，所有這一切都使公路景觀設(shè)計(jì)學(xué)進(jìn)入了一片廣闊無(wú)垠的新天地，使設(shè)計(jì)者可以充分發(fā)揮思維的創(chuàng)造性，創(chuàng)造出前人無(wú)法想象的景觀作品。

4.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展可謂是日新月異，設(shè)計(jì)人員不僅可以通過(guò)公司內(nèi)部局域網(wǎng)達(dá)到與同伴之間的信息傳遞和資源共享，使設(shè)計(jì)工作管理更直觀有條例、設(shè)計(jì)分工更加科學(xué)合理、工作效率大大提高。更為有用的是，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng) (internet) ，在極短的時(shí)間內(nèi)檢索、查閱出大量自己想要的與設(shè)計(jì)相關(guān)的資料、信息，同時(shí)可以了解相關(guān)領(lǐng)域最前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)與發(fā)展趨勢(shì)。而不必再象以往那樣，到圖書館或書店翻閱大量的圖書資料，并且這種繁重體力勞動(dòng)的效果往往并不理想。通過(guò)各種專業(yè)性的 BBS 討論網(wǎng)站，可以為天南海北、素不相識(shí)的設(shè)計(jì)人員提供一種平臺(tái)，在這種虛擬的交流空間里，設(shè)計(jì)人員可以切磋有關(guān)設(shè)計(jì)的技巧、提供各種專業(yè)知識(shí)的疑難解答、展示自己的設(shè)計(jì)作品并能聽(tīng)取到許多好的建議等等，在這種交流平臺(tái)的支持下，通過(guò)與形形色色的專業(yè)高手的切磋，設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平可以得到快速的提高。

5、新的施工工藝及新材料的使用顯示出強(qiáng)大的生命力

　　科技發(fā)展日新月異，公路邊坡防護(hù)的施工工藝及公路綠化的新材料不斷涌現(xiàn)，為公路景觀綠化設(shè)計(jì)人員提供了更多可以選擇的設(shè)計(jì)方案。結(jié)合我們?cè)诤鲜√渡鄹咚俟仿穳q邊坡綠化實(shí)驗(yàn)示范工程中有關(guān)經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)述如下：

5.1 邊坡植物防護(hù)施工 新 工藝

　　公路建設(shè)尤其是高速公路的建設(shè)，往往伴隨著高填深挖作業(yè)，由此而產(chǎn)生大量公路邊坡，形成水土流失隱患，如何快速有效地對(duì)公路邊坡進(jìn)行綠化防護(hù)是國(guó)內(nèi)外研究的熱門話題，通過(guò)長(zhǎng)期的研究、實(shí)驗(yàn)，一批理論先進(jìn)，技術(shù)成熟的邊坡植物防護(hù)施工工藝脫穎而出，其中采用最廣泛的便是噴播技術(shù)和三維植被網(wǎng)綠化技術(shù)。

　　噴播技術(shù)又分為濕式噴播技術(shù)和客土噴播技術(shù)。

　　三維植被網(wǎng)護(hù)坡是指利用活性植物并結(jié)合土工合成材料等工程材料，在坡面構(gòu)建一個(gè)具有自身生長(zhǎng)能力的防護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)植物的生長(zhǎng)對(duì)邊坡進(jìn)行加固的一門新技術(shù)。根據(jù)邊坡地形地貌、土質(zhì)和區(qū)域氣候的特點(diǎn)，在邊坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定的組合與間距種植多種植物，通過(guò)植物的生長(zhǎng)活動(dòng)達(dá)到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，經(jīng)過(guò)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)處理，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯(cuò)節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對(duì)邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強(qiáng)度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。

5.2節(jié)水灌溉技術(shù)的廣泛應(yīng)用

　　公路綠化的成敗，很大程度上取決于水分因子，尤其對(duì)于我國(guó)北部及西北部廣大干旱、半干旱地區(qū)的公路綠 6 化更是起著決定性的作用。但是，目前全國(guó)性的水資源短缺又嚴(yán)重制約了傳統(tǒng)綠化灌溉技術(shù)的應(yīng)用。解決這一問(wèn)題的根本措施在于實(shí)施節(jié)水灌溉技術(shù)。

　　微灌技術(shù)作為一項(xiàng)革命性措施已經(jīng)取得了廣泛的共識(shí)。微灌是一種現(xiàn)代化的精細(xì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)，具有省水、節(jié)能、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)由于它灌水可兼施肥（藥），還具有提高肥（藥）效，促進(jìn)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的效果。微灌技術(shù)又分為滴灌、地表滴灌、地下滴灌等形式。

5.3 保水劑等節(jié)水 綠化 新材料的開發(fā)應(yīng)用

　　保水劑是一種超強(qiáng)吸水樹脂 (super-absorbengt hydrogel) ，在我國(guó)又被稱為吸水劑，是新型的有機(jī)高分子化合物。早在 20 世紀(jì) 60 年代，美國(guó)科學(xué)家已研制出淀粉型保水劑， 70 年代在玉米、大豆進(jìn)行涂層和造林方面應(yīng)用，取得良好效果后，世界各國(guó)競(jìng)相研制出數(shù)十種保水劑。日本有 20 余家公司生產(chǎn)的保水劑主要用在與埃及政府合作的沙漠綠化計(jì)劃中，已成為有效的農(nóng)林節(jié)水技術(shù)項(xiàng)目。英國(guó)研制出防止土壤侵蝕保證作物需水的防蝕聚合物。法國(guó)研制出能吸收自身水 500 ～ 700 倍的“水合土”，用于改良沙特阿拉伯干旱地區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)。我國(guó)保水劑研制始于 80 年代，已有 10 多個(gè)單位研制出數(shù)種保水劑，在 60 多種作物上試驗(yàn)，示范面積達(dá)7萬(wàn)hm2 。

　　目前保水劑已開始在公路綠化中得到應(yīng)用，尤其是在沙漠地區(qū)公路綠化及鹽漬土地區(qū)公路綠化中已顯現(xiàn)出其出色的吸水、保水抗旱能力。