本實(shí)用新型涉及水土流失防治領(lǐng)域,具體而言,涉及一種稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
水力侵蝕是在降水、地表徑流、地下徑流的作用下,土壤、土體或其它地面組成物質(zhì)被破壞、剝蝕、搬運(yùn)和沉積的全部過程。它是土壤侵蝕的重要類型。
常見的水力侵蝕有面蝕和溝蝕2種。面蝕又包括濺蝕、片蝕和細(xì)溝侵溝;溝蝕則包括溯源、溝岸擴(kuò)張和下切3種侵蝕形式。但在非農(nóng)耕坡地上,細(xì)溝往往成為溝蝕的初始階段。當(dāng)細(xì)溝下切到心土和底土?xí)r可逐步發(fā)育成淺溝;徑流在淺溝中進(jìn)一步匯集,增大沖刷力,使溝床下切,溝岸擴(kuò)展,溝頭前進(jìn),形成割裂地面的切溝。
稀土礦山開采特別是原地浸礦工藝導(dǎo)致跡地邊坡土質(zhì)松軟,在降雨、地表徑流、地下滲透的綜合作用下,極容易出現(xiàn)邊坡崩崗現(xiàn)象。水力侵蝕也會(huì)導(dǎo)致土壤退化,破壞生態(tài)平衡,并引起泥沙流失,淤塞下游農(nóng)田、河道、水庫等,對(duì)環(huán)境和人們的生活產(chǎn)生極大危害。
為了有效控制和治理由于水力侵蝕所帶來的危害,現(xiàn)有護(hù)坡技術(shù)中也采用了多種方法來保持水土,較為常見如采用鋼筋混凝土或者磚石堆砌構(gòu)建人工坡面防護(hù)體。
然而,上述現(xiàn)有的技術(shù)方法中大多只能用于土質(zhì)較好的坡面,而以沙土堆積為主、且土壤容量小、穩(wěn)定性差的稀土跡地邊坡,是難以支撐如此重量如此之大的防護(hù)體的;同時(shí),現(xiàn)有技術(shù)大量使用鋼筋混凝土,也大大增加了水土保持建設(shè)的成本。
有鑒于此,特提出本實(shí)用新型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng),所述的系統(tǒng)中,通過設(shè)置阻隔帶,從而可以有效防控水體對(duì)于稀土跡地邊坡的侵蝕;同時(shí),設(shè)置的透水層也能夠有效避免少量沙土被水流沖刷進(jìn)入水體;同樣的,導(dǎo)流渠也能夠?qū)⑺鲗?dǎo)出;進(jìn)一步的,植被層的設(shè)置既能夠有效保持水土穩(wěn)固坡面,還有利于維持生態(tài)平衡。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:
一種稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng),所述邊坡的坡頂設(shè)置阻隔帶,所述阻隔帶由田埂和緊貼田埂的生態(tài)袋層構(gòu)成,所述生態(tài)袋層設(shè)置于田埂靠近所述邊坡坡面的一側(cè);
所述邊坡的坡底設(shè)置依次透水層和導(dǎo)流渠;
其中,所述坡面和邊坡的坡腳還分別設(shè)置有植被層。
可選的,本實(shí)用新型中,所述阻隔帶中生態(tài)袋層由多個(gè)生態(tài)袋依次平鋪組成;
所述生態(tài)袋為不對(duì)稱塑形,并裝載有植物種子;其中,所述生態(tài)袋靠近田埂一側(cè)的高度高于所述生態(tài)袋遠(yuǎn)離田埂一側(cè)的高度;
各生態(tài)袋間的空隙以泥土填充夯實(shí)。
可選的,本實(shí)用新型中,所述透水層由三層植生袋層組成;
其中,三層植生袋層交錯(cuò)疊放設(shè)置,植生袋中裝有可二次利用建筑廢料。
可選的,本實(shí)用新型中,所述導(dǎo)流渠的深度為40~60cm。
可選的,本實(shí)用新型中,所述導(dǎo)流渠中還進(jìn)一步鋪設(shè)HDPE防滲透膜層。
可選的,本實(shí)用新型中,所述導(dǎo)流渠在每隔20m的位置還設(shè)有置體積為1m3的沉沙池。
可選的,本實(shí)用新型中,所述坡面的植被層為香根草和狗牙根混合植物植被層。
可選的,本實(shí)用新型中,沿坡面方向每隔4m交錯(cuò)設(shè)置種植兩排木豆;同時(shí),在坡面的空余處設(shè)置香根草和狗牙根。
可選的,本實(shí)用新型中,所述坡腳的植被層為木豆和狗牙根的混合植物植被層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果為:
(1)本實(shí)用新型中,通過在坡頂設(shè)置第一道控制坡面侵蝕的阻隔帶,從而能夠阻隔坡頂所在平面上匯集水體對(duì)坡面所造成的水力侵蝕;
(2)本實(shí)用新型中,通過對(duì)透水層材質(zhì)的選擇,并選用二次可利用的材料,從而能夠有效降低成本;同時(shí),導(dǎo)流渠中防滲透層的設(shè)置,也能夠有效避免水體對(duì)于坡腳的侵蝕,保護(hù)坡底的平地,還能夠防止溝渠被水體沖刷拓寬;
(3)本實(shí)用新型中,通過對(duì)植被層植物的選擇和優(yōu)化,從而在能夠有效保持水土的同時(shí),還能夠恢復(fù)稀土跡地邊坡的自然生態(tài)。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實(shí)用新型稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,其中:1-阻隔帶,2-透水層,3-導(dǎo)流渠,4-坡面植被層,5-坡腳植被層,101-田埂,102-生態(tài)袋;
圖2為本實(shí)用新型透水層結(jié)構(gòu)示意圖,其中201-第一植生袋層,202第二植生袋層,203-第三植生袋層;
圖3為本實(shí)用新型稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,其中:1-阻隔帶,2-透水層,3-導(dǎo)流渠,4-坡面植被層,5-坡腳植被層,101-田埂,102-生態(tài)袋,401-坡面香根草和狗牙根混合植物植被層,402-坡面木豆植被層;
圖4為本實(shí)用新型稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)中植被層和阻隔層分布結(jié)構(gòu)示意圖,其中:401-坡面香根草和狗牙根混合植物植被層,402-坡面木豆植被層;5-坡腳植被層。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,基于本實(shí)用新型中的具體實(shí)施方式,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式,都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。
根據(jù)美國通用土壤水土流失方程(USLE):W=R*K*LS*C*P,其中:W—土壤流失量(t/ha);R—降雨侵蝕力因子;K—土壤可蝕性因子;LS—坡長(zhǎng)坡度因子;C—植被與作物管理因子;P—土壤保持措施因子。
降雨侵蝕力因子R與降雨量有關(guān),土壤可蝕性因子K與土壤的類型及質(zhì)地有關(guān),要控制稀土尾礦跡地坡面的水土流失量,則需要控制坡長(zhǎng)坡度LS、植被與作物管理因子C、土壤保持措施因子P三個(gè)因子。
本實(shí)用新型中,主要也是從生態(tài)的角度設(shè)置和控制這三個(gè)影響因素的措施方法,具體的:
首先,本實(shí)用新型中,在坡面頂層設(shè)置阻隔帶,從而能夠防止上平面匯水進(jìn)入侵蝕坡面。
所述阻隔帶先堆砌田埂,并在田埂靠近坡面的一側(cè)設(shè)置由多個(gè)生態(tài)袋依次平鋪組成的生態(tài)袋層,生態(tài)袋中填充土壤,并將各生態(tài)袋間的間隙以泥土填充、夯實(shí);生態(tài)袋塑形為外高內(nèi)低,即靠近坡面一側(cè)的高度高,而遠(yuǎn)離坡面一側(cè)的高度低;進(jìn)一步的,所述生態(tài)袋中還可以進(jìn)一步填充狗牙根種子。
通過設(shè)置這種堤壩結(jié)構(gòu)的生態(tài)袋,同時(shí)將生態(tài)袋空隙填滿,并進(jìn)一步填充狗牙根等植物種子,從而可以有效起到防止坡面被上層平面水體侵蝕的作用,同時(shí)植物種子發(fā)芽成長(zhǎng)后,也能夠起到固定土壤、吸收儲(chǔ)存水分,并防止土壤流失的作用。
再次,本實(shí)用新型在坡底還設(shè)置了透水層和導(dǎo)流渠。
其中,透水層的采用三層的植生袋層沿坡面方向鋪設(shè)組成,同時(shí),三層植生袋交錯(cuò)疊放;并在相鄰植生袋間用鐵絲扣緊;同時(shí)在植生袋中填充廢舊磚塊、碎石這些能夠二次利用的建筑廢料。透水層的設(shè)置能夠有效阻擋沙進(jìn)入導(dǎo)流渠,減少對(duì)導(dǎo)流渠的維護(hù)工作。
而所述導(dǎo)流渠的深度為40~60cm,并可以根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)日最大降雨量而對(duì)其寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)控。同時(shí),在導(dǎo)流渠每隔20m的位置設(shè)置一個(gè)體積為1m3的沉沙池;
根據(jù)稀土跡地坡面土質(zhì)疏松、承重力小、不穩(wěn)定的特點(diǎn),選取輕質(zhì)材料HDPE防滲膜作為防滲透膜層鋪設(shè)于導(dǎo)流渠的底部。HDPE防滲膜導(dǎo)流渠具有很好的坡腳防沖刷能力,還能夠保護(hù)下部平地并防止溝頭前進(jìn)。相較于以磚砌水泥構(gòu)建的導(dǎo)流渠,本實(shí)用新型的導(dǎo)流渠還具造價(jià)低、實(shí)用、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。
最后,本實(shí)用新型在進(jìn)一步在坡面和坡腳設(shè)置有植被層。
其中,坡面采取香木豆、香根草和狗牙根混種的形式。木豆為直立灌木,速生性強(qiáng),水土保持能力強(qiáng),且為豆科作物,對(duì)土質(zhì)改善具有良好效果;狗牙根均為匍匐植物,莖節(jié)著地生根,蔓延成片,減少雨滴直落表層土的剝蝕,降低沖刷流失。木豆+香根草+狗牙根的混種搭配進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡,使得坡面生態(tài)系統(tǒng)具有層次性,也解決了稀土尾礦跡地坡面土質(zhì)疏松易垮塌、易沖刷的水土流失問題。
進(jìn)一步的,在種植方法上,木豆和狗牙根種植均采用種子,木豆按條帶撒播,狗牙根種子撒播至香根草株間隙中。然后,鋪設(shè)芒萁覆蓋層,以避免植被生長(zhǎng)前期雨滴對(duì)于土壤的濺蝕,同時(shí)還能夠抑制在晴天時(shí)水分的蒸發(fā),保證植被的發(fā)芽率。種植后無雨則澆水1~2次定根,后自然生長(zhǎng)。
而坡腳采取木豆+狗牙根混種形式,灌木和草本的搭配種植,豐富物種多樣性,符合自然恢復(fù)生態(tài)群落的條件,并對(duì)沙土具有改良作用。
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,基于本實(shí)用新型中的具體實(shí)施方式,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式,都屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本實(shí)用新型的一個(gè)方案中,如圖1所示,所述稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)包括:設(shè)置于坡頂?shù)淖韪魩?,阻隔帶1由田埂101和緊貼田埂101的生態(tài)袋層102構(gòu)成,所述生態(tài)袋層102設(shè)置于田埂101靠近坡面的一側(cè);所述生態(tài)袋層102由多個(gè)生態(tài)袋袋平鋪組成,生態(tài)袋首尾銜接,中間間隙用泥土填實(shí),以阻隔水滲流,每個(gè)生態(tài)袋均為不對(duì)稱塑形,并填充土壤,土壤中包含有植物種子;其中,生態(tài)袋靠近田埂101一側(cè)的高度高于所述遠(yuǎn)離田埂101一側(cè)生態(tài)袋的高度;
坡底上設(shè)置有透水層2以及導(dǎo)流渠3;
進(jìn)一步的,坡面上還設(shè)置有坡面植被層4,坡腳上設(shè)置有坡腳植被層5。
在本實(shí)用新型的另一個(gè)方案中,如圖1以及圖2所示,所述稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)包括:設(shè)置于坡頂?shù)淖韪魩?,阻隔帶1由田埂101和緊貼田埂101的生態(tài)袋層102構(gòu)成,所述生態(tài)袋層102設(shè)置于田埂101靠近坡面的一側(cè);所述生態(tài)袋層102由多個(gè)生態(tài)袋平鋪組成,生態(tài)袋首尾銜接,中間間隙用泥土填實(shí),以阻隔水滲流,每個(gè)生態(tài)袋均為不對(duì)稱塑形,并填充土壤,土壤中包含有植物種子;其中,生態(tài)袋靠近田埂101一側(cè)的高度高于所述遠(yuǎn)離田埂101一側(cè)生態(tài)袋的高度;
坡底上設(shè)置有透水層2;其中,透水層2是由第一植生袋層201,第二植生袋層202以及第三植生袋層203交錯(cuò)疊放組成;
以第一植生袋層201為例,所述植生袋層是由多個(gè)植生袋平鋪形成,每個(gè)植生袋中裝有廢舊磚塊、石料等可二次利用建筑廢料,相鄰植生袋間以鐵絲綁緊;
導(dǎo)流渠3的深度為40~60cm,并在底部鋪設(shè)有HDPE防滲膜;同時(shí)導(dǎo)流渠3在每隔20米的位置設(shè)置一個(gè)體積為1m3的沉沙池;
進(jìn)一步的,坡面上還設(shè)置有坡面植被層4,坡腳上設(shè)置有坡腳植被層5。
在本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選的方案中,如圖1、圖2以及圖3所示,所述稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)包括:設(shè)置于坡頂?shù)淖韪魩?,阻隔帶1由田埂101和緊貼田埂101的生態(tài)袋層102構(gòu)成,所述生態(tài)袋層102設(shè)置于田埂101靠近坡面的一側(cè);所述生態(tài)袋層102由多個(gè)生態(tài)袋平鋪組成,生態(tài)袋首尾銜接,中間間隙用泥土填實(shí),以阻隔水滲流,每個(gè)生態(tài)袋均為不對(duì)稱塑形,并填充土壤,土壤中包含有植物種子;其中,生態(tài)袋靠近田埂101一側(cè)的高度高于所述遠(yuǎn)離田埂101一側(cè)生態(tài)袋的高度;
坡底上設(shè)置有透水層2;其中,透水層2是由第一植生袋層201,第二植生袋層202以及第三植生袋層203交錯(cuò)疊放組成;
以第一植生袋層201為例,所述植生袋層是由多個(gè)植生袋平鋪形成,每個(gè)植生袋中裝有廢舊磚塊、石料等可二次利用建筑廢料,相鄰植生袋間以鐵絲綁緊;
導(dǎo)流渠3的深度為40~60cm,并在底部鋪設(shè)有HDPE防滲膜;同時(shí)導(dǎo)流渠3在每隔20米的位置設(shè)置一個(gè)體積為1m3的沉沙池;
坡面上還設(shè)置有坡面植被層4,坡腳上設(shè)置有坡腳植被層5;
其中,所述坡面植被層4是由坡面香根草和狗牙根混合植物植被層401以及坡面木豆植被層402所組成的混合植物植被層;
進(jìn)一步的,坡面木豆植被層402為沿坡面方向每隔4m交錯(cuò)設(shè)置兩排木豆;同時(shí),在坡面的空余處設(shè)置香根草和狗牙根,以形成坡面香根草和狗牙根混合植物植被層401;
同時(shí),在種植方法上,香根草種植沿等高線挖穴,相鄰兩行交錯(cuò)種植,株行距30~35cm,挖穴深度30cm,穴中加入保水劑后在穴內(nèi)1/2底層加入250~300g有機(jī)肥,與小部分稀土砂質(zhì)土混勻;香根草以5~8株為一小叢分苗后,用泥漿水蘸根后栽至穴中覆土;穴面覆土為外高里低,保證水分不完全流失供生長(zhǎng)所需。木豆和狗牙根種植均采用種子,木豆按條帶撒播,狗牙根種子撒播至香根草株間隙中。然后,鋪設(shè)芒萁覆蓋層,以避免植被生長(zhǎng)前期雨滴對(duì)于土壤的濺蝕,同時(shí)還能夠抑制在晴天時(shí)水分的蒸發(fā),保證植被的發(fā)芽率。種植后無雨則澆水1~2次定根,后自然生長(zhǎng);
坡腳植被層5為木豆和狗牙根的混合植物植被層。
經(jīng)過進(jìn)一步的稀土跡地邊坡水體侵蝕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通過使用本實(shí)用新型稀土跡地邊坡生態(tài)防護(hù)系統(tǒng),能夠有效控制坡面受水體的侵蝕程度,水土保持達(dá)90%以上;同時(shí),坡面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,無大沖刷溝以及崩崗現(xiàn)象;進(jìn)一步的,在構(gòu)建體系4個(gè)月后,基地邊坡的植物覆蓋率能夠達(dá)到95%以上,生態(tài)系統(tǒng)也得到了明顯的恢復(fù)。
本實(shí)用新型中,通過設(shè)置阻隔、透水以及導(dǎo)流渠結(jié)構(gòu),從而能夠有效防止水體對(duì)于稀土跡地邊坡土壤的侵蝕;同時(shí),本實(shí)用新型中,以輕質(zhì)、自然材料構(gòu)建各層結(jié)構(gòu),也使得本實(shí)用新型系統(tǒng)更加綠色環(huán)保,且適用于承受力較小的稀土跡地邊坡環(huán)境中;進(jìn)一步的,本實(shí)用新型中,通過進(jìn)一步設(shè)置植被層,也能夠在有效保持水土的同時(shí),還能夠有利于恢復(fù)稀土跡地邊坡的生態(tài)環(huán)境。
盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本實(shí)用新型,然而應(yīng)意識(shí)到,在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本實(shí)用新型范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。