土壤生物工程
编辑土壤和水生物工程是土木工程的一门学科。它追求技术、生态、经济和设计目标,并主要通过利用生命材料(即种子、植物、植物的一部分和植物群落)并将它们用于接近自然的建筑中,同时利用多种能力来实现这些目标植物所固有的。土壤生物工程有时可以替代经典工程工作;然而,在大多数情况下,它是补充后者的一种有意义且必要的方法。它适用于土壤和水利工程的所有领域,特别是在边坡和路堤稳定和侵蚀控制方面。土壤生物工程是利用活的植物材料来提供一些工程功能。土壤生物工程是处理各种不稳定和/或侵蚀场地的有效工具。土壤生物工程技术已经使用了许多世纪。最近,Schiechtl(1980)鼓励使用土壤生物工程和各种欧洲例子。土壤生物工程现在在世界范围内广泛用于处理侵蚀和不稳定的斜坡。
土壤生物工程控制工程的应用领域和植物
编辑土壤生物工程方法可以应用于作为生活建筑材料的植物能够良好生长和发育的地方。在热带、亚热带和温带地区就是这种情况,而在干旱和寒冷地区(即干旱、半干旱和霜冻区)存在明显的限制。在特殊情况下,可以通过浇水或灌溉来弥补缺水。在欧洲,地中海以及一些内高山和东欧多雪地区存在限制应用的干燥条件。然而,限制最常出现在高山和北极地区。这些通常可以通过木本植物(森林、树木和灌木系)的有限生长和封闭草皮覆盖的上限清楚地注意到。一个地区物种越贫瘠,就越不适合生物工程方法的应用。
土壤生物工程结构的功能和作用
编辑技术功能
- 保护土壤表面免受风、降水、霜冻和流水的侵蚀
- 防止落石
- 消除或结合破坏性机械力
- 沿岸的流速降低
- 表层和/或深层土壤的凝聚力和稳定性
- 引流
- 防风
- 帮助积雪、流沙和沉积物的沉积
- 增加土壤粗糙度,从而防止雪崩释放
除此之外,生态功能越来越重要,特别是因为这些功能只能通过经典的工程建设在非常有限的程度上实现。
生态功能
- 通过提高土壤截留和储存能力以及水来改善水情
- 植物消耗
- 土壤排水
- 防风
- 防止环境空气污染
- 植物根系机械改良土壤
- 平衡近地层空气和土壤中的温度条件
- 阴影
- 改善土壤中的养分含量,从而提高以前未加工土壤的土壤肥力
- 积雪平衡
- 噪音保护
- 邻近农田增产
美化功能
经济影响
与经典工程结构相比,生物工程控制工程的建造成本并不一定总是便宜。
然而,考虑到它们的使用寿命,包括它们的服务和维护,它们通常会变得更经济。它们的特殊优势是:
- 与“硬”建筑相比,建筑成本更低
- 降低维护和修复成本
- 在以前废弃的土地上创造有用的绿地和木本植物种群
- 对创收有用
土壤生物工程保护工作的结果是通过自然演替(即通过动态自我控制,无需人工输入能量)进一步发展并保持其平衡的生命系统。如果选择正确的有生命和无生命的建筑材料和适当的建筑类型,就可以实现非常高的可持续性,只需很少的维护工作。
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