几种河岸植被组合对河岸稳定性的流体力学效应——以挪威东南部为例( Hydro-Mechanical Effects of Several Riparian Vegetation Combinations on the Streambank Stability—A Benchmark Case in Southeastern Norway )

V Capobianco K Robinson B Kalsnes C Ekeheien Y Hydal

植被可以作为一种基于自然的解决方案(NBS)，以恢复河流和减轻沿河岸的水触发过程。众所周知，根系通过在根系区域内进行水力机械加固来提高边坡的整体稳定性。以植被为基础的解决方案要求选择最适合特定地点的物种，它们旨在恢复河流系统的自然状态和功能，以支持生物多样性、洪水管理和景观发展。在河岸的不同地带选择不同的物种组合可以改善河流系统的生物多样性和稳定性。因此，需要更多的研究来探讨多种不同植物物种的组合如何提高河岸的稳定性。本文介绍了一种包括植被在内的边坡稳定性模拟方法，以及采用该方法进行的一系列边坡稳定性计算的结果。对挪威东南部溪流沿岸典型物种的四种不同植物组合（(i)只有草，(ii)草和灌木，(iii)只有树，(iv)乔木、灌木和草）覆盖的理想基准斜坡的临界浅层(≤3米深）剪切平面进行了分析。在这项案头研究中，选择了两种类型的树种，即挪威云杉（云杉）和绒毛桦（毛皮桦）。灌木选用山柳，牧草选用普通混生草。从文献中获得植被特征。该方法主要用于两种情况：（1）只考虑植被的机械贡献；（2）同时考虑植被的水文和机械强化。数值模拟的主要结果表明，植被对边坡稳定性的纯机械贡献不能与水文加固相分离，无法对根系对边坡稳定性的改善做出真实的评价。在所有情况下，最关键的剪切面发生在根系区以下，使用包括树木在内的组合获得最佳性能。考虑到挪威的典型气候条件，水力机械加固在春季和包括低高度植被（即草和灌木）的组合中最有效。研究得出的结论是，植被（乔木、灌木和草）的混合组合最适合达到河岸的最高水力机械加固，同时保护侵蚀和促进生态系统的生物多样性。目前的研究可以帮助从业者确定哪种植被覆盖组合适合于改善河岸的当前稳定性，并进行恢复实践。

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