本發(fā)明涉及跡地生態(tài)修復(fù)以及植被復(fù)綠的方法領(lǐng)域,尤其涉及由于礦石、礦山開(kāi)采后的排土場(chǎng)或者礦石尾砂堆積地域等不具備植被自然生長(zhǎng)條件的跡地植被復(fù)綠生態(tài)修復(fù)方法,具體的說(shuō),是一種跡地生態(tài)修復(fù)的方法。
背景技術(shù):
跡地,多指林業(yè)上采伐之后超過(guò)五年還沒(méi)重新種樹(shù)的土地,現(xiàn)在多用于不具備植被天然生長(zhǎng)條件的惡劣貧瘠地區(qū)。
現(xiàn)有對(duì)于跡地修復(fù)的方案及其有限,在公開(kāi)的極少數(shù)修復(fù)方案中也基本停留在理論狀態(tài),未經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證具體的有益效果,加之部分跡地特別地區(qū)的自然環(huán)境非常惡劣,生態(tài)修復(fù)難度極大。
良好的生態(tài)環(huán)境一直以來(lái)都是人們賴以生存的珍貴資源,然而,隨著社會(huì)大工業(yè)大生產(chǎn),隨著科技的不斷進(jìn)步,越來(lái)越多的工業(yè)產(chǎn)品走進(jìn)人們的生活,并帶來(lái)了諸多便利。然而,金屬礦石的大量開(kāi)采和冶煉對(duì)環(huán)境的污染造成了極大的危害,加之礦石排土場(chǎng)、尾礦堆積不但不具備植被的自然生長(zhǎng),同時(shí)會(huì)出現(xiàn)重金屬污染,甚至存在部分放射性污染的可能。當(dāng)前,重金屬污染治理已經(jīng)成為世界性生態(tài)環(huán)境治理的重要課題之一,但由于諸如礦石開(kāi)采后的排土場(chǎng)、尾礦堆積礦山以及巖石全覆蓋的山脊等跡地地區(qū),由于不具備任何蓄水、保水的天然條件且沒(méi)有任何可供植被附著的土壤,因此依賴于植被的天然生長(zhǎng),基本沒(méi)有任何可能,并且隨著礦石的暴露,雨水的沖刷,重金屬元素會(huì)隨著雨水進(jìn)入地下水,造成污染;對(duì)于硬度較低的巖石,隨著暴露的風(fēng)化,會(huì)形成砂礫,由于沒(méi)有并植被固土,砂礫會(huì)蔓延周圍擴(kuò)散,造成水土流失和沙漠化。
中國(guó)發(fā)明專利,申請(qǐng)?zhí)?01310506798.2,授權(quán)公告號(hào)cn103548519b公開(kāi)了一種廢棄金屬礦山礦場(chǎng)的植被恢復(fù)構(gòu)造體及其植被恢復(fù)方法,具體呈階梯狀且每一級(jí)包括位于底層且厚度為5-8cm的石灰層、位于石灰層上側(cè)的秸稈層、位于秸稈層上側(cè)作為主體層的含有機(jī)肥和復(fù)合肥的客土層、位于靠山坡側(cè)的排水槽、位于離山坡側(cè)的由堆疊客土袋組成的擋土坡。該發(fā)明還公開(kāi)了一種廢棄金屬礦山礦場(chǎng)的植被恢復(fù)方法,其包括:將廢棄礦山礦場(chǎng)的礦土坡面修整為梯階,并修砌排水溝、槽,堆疊客土袋,鋪石灰層和秸稈、客土,種植耐酸、耐貧瘠林木苗或先鋒草本植物等步驟。本發(fā)明中通過(guò)有效疏導(dǎo)水流防止酸水污染礦區(qū)土地,并建立“耗氧層”有效抑制硫化物的氧化從而降低土壤酸性進(jìn)而修復(fù)污染礦土,具有修復(fù)礦土還原植被恢復(fù)綠化保護(hù)環(huán)境的效果;但是對(duì)于高海拔大面積跡地地區(qū),建立“耗氧層”是非常困難的,尤其是按照該發(fā)明中所述的建立30-60厘米厚的客土層,這對(duì)于現(xiàn)實(shí)施工的鋪設(shè)具有難以想象的難度,進(jìn)一步地,由于人工制造的客土層下面是堅(jiān)硬的巖石,且縫隙大,凈空多,不具備任何鎖水功能,客土層會(huì)在短時(shí)間內(nèi)水分就會(huì)完全干枯風(fēng)化形成沙塵消失殆盡,在長(zhǎng)時(shí)間干旱地區(qū),該問(wèn)題體現(xiàn)的尤為明顯。
中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01510131741.8,授權(quán)公告號(hào)cn104818721b,公開(kāi)了一種用于陡壁深坑型廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理方法,包括地質(zhì)環(huán)境勘查,清坡處理,礦坑回填,加筋突破填筑,擋墻設(shè)置,雨水排泄,坡頂防水,植被恢復(fù),蓄水留存,變形監(jiān)測(cè)等步驟,重點(diǎn)在于在工作區(qū)設(shè)置有一個(gè)蓄水池,用于收集地表水,以備前期灌溉之用,確保植被前期種植的存活用水需要。但也不能適用于長(zhǎng)期干旱的地區(qū),而采礦山脈上沒(méi)有可用水源,也沒(méi)有地表水,依賴于人工輸送水源的工程浩大,且不利于儲(chǔ)藏,不具有現(xiàn)實(shí)意義;進(jìn)一步地,人工輸送的水源也不能滿足礦山植被的需要和及時(shí)性。因此,該發(fā)明只適用于陡壁深坑等地質(zhì)條件惡劣,但氣候條件事宜的跡地地區(qū)的生態(tài)修復(fù);無(wú)法適應(yīng)諸如高海拔、高風(fēng)沙、長(zhǎng)干旱地區(qū)的跡地生態(tài)修復(fù),這樣種植的制備會(huì)很快枯死,無(wú)法達(dá)到修復(fù)效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種跡地生態(tài)修復(fù)的方法,用于解決現(xiàn)有跡地荒蕪,造成重金屬元素水污染,長(zhǎng)期風(fēng)化形成風(fēng)沙,甚至出現(xiàn)跡地沙化現(xiàn)象;以及背景技術(shù)中檢索到的兩篇關(guān)于跡地礦山植被生態(tài)修復(fù)的公開(kāi)專利文獻(xiàn)不能針對(duì),長(zhǎng)干旱,高海拔,無(wú)土壤跡地地區(qū)進(jìn)行有效修復(fù),還原生態(tài)植被種植的問(wèn)題。
本發(fā)明利用具備保水設(shè)置的種植袋,采用穴植方式應(yīng)對(duì)長(zhǎng)干旱、高海拔和無(wú)土壤跡地生態(tài)復(fù)綠,具備保濕時(shí)間長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)充裕的優(yōu)點(diǎn),種植袋能夠足以支撐植物在存活期的所有需要的一切水分和養(yǎng)分,無(wú)需依賴于待處理跡地自身的水分供給;另一方面,由于種植袋下部設(shè)置有鎖水罩,不受跡地巖石堆積高度的影響,在植物存活生長(zhǎng)過(guò)程中,植物根系會(huì)穿透種植袋進(jìn)入巖石縫隙扎根,隨著種植袋的降解,植物根系逐漸伸入地下,構(gòu)成局部地下生態(tài)區(qū),植物的根系會(huì)通過(guò)巖石縫隙不斷向下生長(zhǎng),以吸取地下深處的水分,從而形成不完全依靠種植袋的營(yíng)養(yǎng)成分來(lái)單一供給植物生長(zhǎng),從而自然存活并發(fā)散蔓延拓寬綠化區(qū)域。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,達(dá)到在極短惡劣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)植被復(fù)綠,生態(tài)修復(fù)的目的,本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種跡地生態(tài)修復(fù)的方法,用于將砂石、礦石構(gòu)成的貧瘠礦石場(chǎng)地域進(jìn)行植被復(fù)綠,包括礦石場(chǎng)的自然沉降周期數(shù)據(jù)采集、礦石場(chǎng)邊坡穩(wěn)固處理、植被種植和養(yǎng)護(hù),具體包括以下步驟:
步驟s100,采集待復(fù)綠礦石場(chǎng)的自然沉降周期數(shù)據(jù)t0;
步驟s200,對(duì)礦石場(chǎng)邊坡進(jìn)行加固處理;具體包括覆蓋層開(kāi)挖和邊坡開(kāi)挖,包括從邊坡頂點(diǎn)從上至下交替形成的斜坡面和平臺(tái)面,所述斜坡面的最大角度不大于35°,平臺(tái)面的最小寬度不低于兩米,且位于不同高度的平臺(tái)面呈z字形首位相連設(shè)置,自然沉降時(shí)間大于等于沉降周期t0;
步驟s300,利用工程機(jī)械對(duì)步驟s200中的平臺(tái)面進(jìn)行夯實(shí),并在斜坡面上開(kāi)設(shè)多個(gè)種植點(diǎn),將平臺(tái)面靠近斜坡面的一側(cè)設(shè)置種植帶;
步驟s400,將選定的適應(yīng)礦石場(chǎng)地區(qū)的植物通過(guò)保水種植袋定點(diǎn)培植方式進(jìn)行分布種植。
為了確保待修復(fù)的礦石場(chǎng)或者排土場(chǎng)的穩(wěn)固性,避免因沉降過(guò)大導(dǎo)致的山體滑坡、坍塌,導(dǎo)致已經(jīng)種植的植物或者完畢工程失效,進(jìn)一步地,所述步驟s100具體包括以下步驟:
步驟s101,在礦石場(chǎng)從邊坡頂點(diǎn)上到下間隔20-30米設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),每個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)深度為280mm-300mm;
步驟s102,每?jī)商煊涗浺淮斡^測(cè)點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù),直到連續(xù)三個(gè)記錄周期的沉降數(shù)據(jù)相等為止,并獲取整個(gè)沉降的周期t0,所述沉降數(shù)據(jù)檢測(cè)采用型號(hào)為gts-352c電子全站儀。
進(jìn)一步地,所述步驟s200中所述的覆蓋層開(kāi)挖具體包括以下步驟:
步驟s211,覆蓋層開(kāi)挖施工前,將邊坡的風(fēng)化巖塊、堆積物、殘積物和滑坡體進(jìn)行清理,并在施工域底線或者底線沿坡底處延伸0-20米區(qū)域建立攔渣坎;
步驟s212,在步驟s201完成后,修筑截水溝和排水溝,并驗(yàn)證排水效果;
步驟s213,步驟s202完成后,按照自上而下分級(jí)進(jìn)行開(kāi)挖的方式,沿z字形折返向下開(kāi)挖,并同時(shí)進(jìn)行坡面清理和支護(hù),開(kāi)挖點(diǎn)距離最近支護(hù)點(diǎn)的距離不得大于50米。
進(jìn)一步地,所述步驟s200中所述的邊坡開(kāi)挖具體包括以下步驟:
步驟s221,邊坡開(kāi)挖采取自上而下的開(kāi)挖方式,并在邊坡開(kāi)口線上下均進(jìn)行鎖口和錨固支護(hù),所述錨固支護(hù)包括用錨桿對(duì)斜坡面進(jìn)行錨固和混凝土噴涂步驟;
步驟s222,依次對(duì)斜坡面和平臺(tái)面開(kāi)挖,將斜坡面預(yù)留保護(hù)層3-5米,平臺(tái)面預(yù)留保護(hù)層1.5-2米;
步驟s223,完成同一梯段的平臺(tái)面挖掘后,在平臺(tái)面外邊緣設(shè)置護(hù)欄或者擋渣裝置。
進(jìn)一步地,所述步驟s300中所述在斜坡面上開(kāi)設(shè)多個(gè)種植點(diǎn),是采用魚(yú)鱗式穴植方法種植,具體包括以下步驟:
步驟s311,將單塊斜坡面的邊緣以帶植的方式,以相鄰兩株植物間隔5米的距離沿斜坡面的邊緣用種植袋種植,且種植袋的中心距離斜坡面與平臺(tái)面交匯處的邊距不低于1米;
步驟s312,完成步驟s311的邊緣帶植后,將斜坡面中心區(qū)域以5米*5米的間隔交錯(cuò)排列利用種植袋種植;
步驟s313,將步驟s311和步驟s312的種植袋埋入地下并保證地面與種植袋的上端齊平或者高于種植袋10厘米以下;
步驟s314,對(duì)步驟s313中的每一個(gè)種植袋進(jìn)行澆灌營(yíng)養(yǎng)液,每株植物種植下袋時(shí)一次性澆灌的營(yíng)養(yǎng)液重量為帶土壤種植袋總重量的3%-5%。
進(jìn)一步地,所述營(yíng)養(yǎng)液的ph值為7-8,每升營(yíng)養(yǎng)液中含有四水硝酸鈣0.47-0.58克,硝酸鉀0.3-0.5克,磷酸二氫銨0.057-0.069克,七水硫酸鎂0.25-0.46克,硝酸鈣0.7-1克,氯化鐵0.15-0.25克,尿素3-5克,其余為水。
值得說(shuō)明的是,應(yīng)對(duì)不同的生長(zhǎng)環(huán)境和地區(qū),可以在上述營(yíng)養(yǎng)液成分基礎(chǔ)上增加其他符合當(dāng)?shù)刂参锷L(zhǎng)所特需的微量元素和成分,譬如在靈長(zhǎng)類、灌木類和藤蔓類的前期幼苗存活期對(duì)于農(nóng)家肥的適應(yīng)能力極好,會(huì)明顯提高其存活率,可在上述營(yíng)養(yǎng)液的成分基礎(chǔ)上,根據(jù)幼苗大小和特性,可以酌情作為底肥混合在營(yíng)養(yǎng)液中,用于進(jìn)一步提高種植袋中土壤的肥力以及與植物幼苗的匹配度的問(wèn)題。關(guān)于新增的其他適應(yīng)當(dāng)?shù)刂参镂锓N的肥料或者元素,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō),其添加的種類的劑量,對(duì)于當(dāng)?shù)厍闆r而言,是顯而易見(jiàn)的,無(wú)需通過(guò)勞動(dòng)創(chuàng)造即可獲知;加之,應(yīng)對(duì)不同的地域,環(huán)境,有繁多的植被種類,申請(qǐng)人無(wú)法在本發(fā)明中一一窮盡所有,故而,在此不再一一詳述。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,上述營(yíng)養(yǎng)液的成飛符合所有植物生長(zhǎng)最基本的需求,涵蓋了其生長(zhǎng)必要的微量元素的肥力,具備通用性和較強(qiáng)的兼容性。
進(jìn)一步地,所述步驟s300中所述的平臺(tái)面靠近斜坡面一側(cè)設(shè)置的種植帶內(nèi)依次平行排列放置有帶種植袋的植被。
進(jìn)一步地,所述種植袋具體包括用來(lái)包裹植物根莖的桶形無(wú)紡布袋和填充在桶形無(wú)紡布袋內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)土,所述桶形無(wú)紡布袋底部?jī)?nèi)層設(shè)有可降解的高分子薄膜層,在覆蓋有高分子薄膜層的桶形無(wú)紡布袋底部設(shè)有用來(lái)吸水保濕的儲(chǔ)水塊,在桶形無(wú)紡布袋頂部開(kāi)口處繞植物主干周圍鋪設(shè)有保水薄膜層;所述保水薄膜層包括環(huán)狀結(jié)構(gòu)的弧形漏斗和圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流罩,所述弧形漏斗底部開(kāi)口邊沿與導(dǎo)流罩頂部的開(kāi)口邊沿連接,所述導(dǎo)流罩下部開(kāi)口與桶形無(wú)紡布袋開(kāi)口連接;所述導(dǎo)流罩內(nèi)設(shè)有套接在植物主干上的鎖水環(huán),所述鎖水環(huán)下端開(kāi)口處向下延伸形成錐形鎖水罩。
進(jìn)一步地,所述桶形無(wú)紡布袋包括雙層無(wú)紡布層和固定在環(huán)狀無(wú)紡布層底部的緩沖墊,所述高分子薄膜層設(shè)置在雙層環(huán)狀無(wú)紡布層底部的夾層內(nèi),所述桶形無(wú)紡布袋外表面對(duì)稱設(shè)有一組拉環(huán),所述儲(chǔ)水塊為多孔聚氨酯海綿塊,所述儲(chǔ)水塊為高吸水樹(shù)脂塊,所述桶形無(wú)紡布袋外表面設(shè)有一層聚氨酯保溫層,所述營(yíng)養(yǎng)土內(nèi)填充有水凝膠塊。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(1)本發(fā)明利用具備保水設(shè)置的種植袋,采用穴植方式應(yīng)對(duì)長(zhǎng)干旱、高海拔和無(wú)土壤跡地生態(tài)復(fù)綠,具備保濕時(shí)間長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)充裕的優(yōu)點(diǎn),種植袋能夠足以支撐植物在存活期的所有需要的一切水分和養(yǎng)分,無(wú)需依賴于待處理跡地自身的水分供給,同時(shí),種植袋內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)土和營(yíng)養(yǎng)液足以支持植物適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境,存活率極高。
(2)本發(fā)明種植袋下部設(shè)置有鎖水罩,不受跡地巖石堆積高度的影響,在植物存活生長(zhǎng)過(guò)程中,植物根系會(huì)穿透種植袋進(jìn)入巖石縫隙扎根,隨著種植袋的降解,植物根系逐漸伸入地下,構(gòu)成局部地下生態(tài)區(qū),植物的根系會(huì)通過(guò)巖石縫隙不斷向下生長(zhǎng),以吸取地下深處的水分,從而形成不完全依靠種植袋的營(yíng)養(yǎng)成分來(lái)單一供給植物生長(zhǎng),從而自然存活并發(fā)散蔓延拓寬綠化區(qū)域。
(3)本發(fā)明中自上而下層層施工,結(jié)合斜坡面和平臺(tái)面的布局方式,且將斜坡面角度小于自然安息角設(shè)置,有效避免了后期的滑坡,提高了修復(fù)區(qū)域的穩(wěn)固性,同時(shí),交叉種植適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的灌木和藤蔓植物,一方面有利于保水固土,另一方面,采用藤蔓植物對(duì)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行覆蓋,避免了太陽(yáng)直射導(dǎo)致的水分快速蒸發(fā),尤其是自然降水的蒸發(fā)流失,提高了有效濕度周期的延長(zhǎng),更利于植物的生長(zhǎng),提高了植物的整體干旱抵抗力。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明要解決的跡地現(xiàn)狀圖;
圖2為本發(fā)明所述礦石場(chǎng)斷面圖;
圖3為圖2中a區(qū)放大示意圖;
圖4為本發(fā)明修復(fù)狀態(tài)效果圖,其中藤蔓植被未示出;
圖5本發(fā)明中所述種植袋的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為種植袋的剖視種植結(jié)構(gòu)示意圖;
其中1-桶形無(wú)紡布袋;2-高分子薄膜層;3-儲(chǔ)水塊;4-保水薄膜層;401-弧形漏斗;402-導(dǎo)流罩;5-鎖水環(huán);6-鎖水罩;7-拉環(huán);8-聚氨酯保溫層;9-緩沖墊;11-礦山支撐體;22-山體覆蓋層;33-礦石場(chǎng);41-平臺(tái)面;42-斜坡面;l-礦石場(chǎng)厚度。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1:
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明方法能夠解決背景技術(shù)中所述的“高海拔、長(zhǎng)期干旱、無(wú)土壤附著”的特貧瘠地區(qū)的生態(tài)修復(fù)問(wèn)題,本實(shí)施例將以我國(guó)具體的試驗(yàn)案例進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例中試驗(yàn)地區(qū)概況介紹:
地理坐標(biāo)為東經(jīng)101°44′20″~101°47′08″,北緯26°35′35″~26°37′15″,距離最近的具備運(yùn)輸?shù)慕煌屑~超過(guò)25公里,且多為山區(qū)道路,待處理跡地地處海拔超過(guò)1800米。
氣候情況:年平均氣溫20.4℃,最高氣溫40.4℃,最低氣溫-1.8℃。無(wú)霜期長(zhǎng),氣溫年變化小,日變化大。全年日照時(shí)數(shù)2300~2700h。年平均相對(duì)濕度61~68%,最小相對(duì)濕度多在10%以下。最大年降雨量1464.5mm,年平均降雨量830mm,降雨主要集中在雨季(6~10月),降雨量占全年的92%以上,日最大降雨量95.3mm。主導(dǎo)風(fēng)向夏季為東南風(fēng),冬季為西南風(fēng)。該地區(qū)在降雨量的分配上嚴(yán)重失調(diào),除夏季集中降雨外,其余三個(gè)季節(jié)均屬于嚴(yán)重干旱,甚至連續(xù)一個(gè)季度降水量為零,而最適合植物生長(zhǎng)的春季,地區(qū)的降水量幾乎為零,極不事宜植物種植。地區(qū)地表覆蓋物主要為釩鈦磁鐵礦排土場(chǎng),無(wú)任何植被自然生長(zhǎng)。采用現(xiàn)有的種子撒播,人工土壤覆蓋等方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)植被的生長(zhǎng),長(zhǎng)旱時(shí)期,種植的發(fā)芽率基本為零,由于礦石場(chǎng)33不具備任何保水能力,當(dāng)遇到較大的降水量時(shí),會(huì)瞬間枯竭,完全不適合植被的生長(zhǎng),不具備種植發(fā)芽生根的條件。結(jié)合附圖1-3所示,所述礦石場(chǎng)33的堆砌主體包括礦山支撐體11,山體覆蓋22,所述礦石場(chǎng)33厚度l大于20米。
結(jié)合上述實(shí)際情況,為了解決技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)施例中,按照本發(fā)明的下述方法進(jìn)行修復(fù),一種跡地生態(tài)修復(fù)的方法,用于將砂石、礦石構(gòu)成的貧瘠礦石場(chǎng)33地域進(jìn)行植被復(fù)綠,包括礦石場(chǎng)33的自然沉降周期數(shù)據(jù)采集、礦石場(chǎng)33邊坡穩(wěn)固處理、植被種植和養(yǎng)護(hù),具體包括以下步驟:
步驟s100,采集待復(fù)綠礦石場(chǎng)33的自然沉降周期數(shù)據(jù)t0;為了確保待修復(fù)的礦石場(chǎng)33或者排土場(chǎng)的穩(wěn)固性,避免因沉降過(guò)大導(dǎo)致的山體滑坡、坍塌,導(dǎo)致已經(jīng)種植的植物或者完畢工程失效,進(jìn)一步地,所述步驟s100具體包括以下步驟:
步驟s101,在礦石場(chǎng)33從邊坡頂點(diǎn)上到下間隔20米設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),每個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)深度為280mm;
步驟s102,每?jī)商煊涗浺淮斡^測(cè)點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù),直到連續(xù)三個(gè)記錄周期的沉降數(shù)據(jù)相等為止,并獲取整個(gè)沉降的周期t0,所述沉降數(shù)據(jù)檢測(cè)采用型號(hào)為gts-352c電子全站儀。
步驟s200,對(duì)礦石場(chǎng)33邊坡進(jìn)行加固處理;具體包括覆蓋層開(kāi)挖和邊坡開(kāi)挖,包括從邊坡頂點(diǎn)從上至下交替形成的斜坡面42和平臺(tái)面41,所述斜坡面42的最大角度不大于35°,平臺(tái)面41的最小寬度不低于兩米,且位于不同高度的平臺(tái)面41呈z字形首位相連設(shè)置,自然沉降時(shí)間大于等于沉降周期t0;本實(shí)施例中所述礦石場(chǎng)33整體坡度的自然安息角為38°,將斜坡面42設(shè)置成不大于35°的坡度能夠有效的保證礦石場(chǎng)33自身的穩(wěn)定性,且按照當(dāng)?shù)氐淖畲箫L(fēng)速計(jì)算,在35°以內(nèi)的斜坡面42不會(huì)產(chǎn)生任何的滑坡和坍塌問(wèn)題。本實(shí)施例中,由于礦石場(chǎng)33已經(jīng)自然靜止放置超過(guò)100天,沉降數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定,但值得說(shuō)明的是,若對(duì)堆積不久的礦石場(chǎng)33進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí),其沉降測(cè)試數(shù)據(jù)的變化值會(huì)明顯大于本實(shí)施例中的沉降數(shù)據(jù),必須嚴(yán)格按照連續(xù)三次采集的沉降數(shù)據(jù)相等后,方可進(jìn)行后續(xù)操作。
本實(shí)施例中,從上到下設(shè)置了50個(gè)觀測(cè)點(diǎn),沒(méi)兩天觀測(cè)一次并記錄,連續(xù)觀測(cè)5次,經(jīng)過(guò)比對(duì),沉降數(shù)據(jù)顯示,礦石場(chǎng)33已經(jīng)足夠穩(wěn)定,未發(fā)現(xiàn)沉降現(xiàn)象,可以進(jìn)行后續(xù)施工。
在此,需要強(qiáng)調(diào)的是,雖本發(fā)明的最終目的是為了解決植被復(fù)綠,生態(tài)修復(fù)的目的,但由于沉降導(dǎo)致山體滑坡的問(wèn)題會(huì)直接導(dǎo)致施工的失效,嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致安全事故,故而,對(duì)于待修復(fù)的山體或者礦石場(chǎng)33的穩(wěn)定性應(yīng)當(dāng)做好充分的沉降監(jiān)測(cè)。
為了確保山體的穩(wěn)固,后期植被種植的有效生長(zhǎng),本實(shí)施例中,所述步驟s200中所述的覆蓋層開(kāi)挖具體包括以下步驟:
步驟s211,覆蓋層開(kāi)挖施工前,將邊坡的風(fēng)化巖塊、堆積物、殘積物和滑坡體進(jìn)行清理,并在施工域底線或者底線沿坡底處延伸0-20米區(qū)域建立攔渣坎;
步驟s212,在步驟s201完成后,修筑截水溝和排水溝,并驗(yàn)證排水效果;
步驟s213,步驟s202完成后,按照自上而下分級(jí)進(jìn)行開(kāi)挖的方式,沿z字形折返向下開(kāi)挖,并同時(shí)進(jìn)行坡面清理和支護(hù),開(kāi)挖點(diǎn)距離最近支護(hù)點(diǎn)的距離不得大于50米。
本實(shí)施例中,所述步驟s200中所述的邊坡開(kāi)挖具體包括以下步驟:
步驟s221,邊坡開(kāi)挖采取自上而下的開(kāi)挖方式,并在邊坡開(kāi)口線上下均進(jìn)行鎖口和錨固支護(hù),所述錨固支護(hù)包括用錨桿對(duì)斜坡面42進(jìn)行錨固和混凝土噴涂步驟;
步驟s222,依次對(duì)斜坡面42和平臺(tái)面41開(kāi)挖,將斜坡面42預(yù)留保護(hù)層3米,平臺(tái)面41預(yù)留保護(hù)層1.5米;
步驟s223,完成同一梯段的平臺(tái)面41挖掘后,在平臺(tái)面41外邊緣設(shè)置護(hù)欄或者擋渣裝置。
步驟s300,利用工程機(jī)械對(duì)步驟s200中的平臺(tái)面41進(jìn)行夯實(shí),并在斜坡面42上開(kāi)設(shè)多個(gè)種植點(diǎn),將平臺(tái)面41靠近斜坡面42的一側(cè)設(shè)置種植帶;
本實(shí)施例中,所述步驟s300中所述在斜坡面42上開(kāi)設(shè)多個(gè)種植點(diǎn),是采用魚(yú)鱗式穴植方法種植,具體包括以下步驟:
步驟s311,將單塊斜坡面42的邊緣以帶植的方式,以相鄰兩株植物間隔5米的距離沿斜坡面42的邊緣用種植袋種植,且種植袋的中心距離斜坡面42與平臺(tái)面41交匯處的邊距不低于1米;
步驟s312,完成步驟s311的邊緣帶植后,將斜坡面42中心區(qū)域以5米*5米的間隔交錯(cuò)排列利用種植袋種植;
步驟s313,將步驟s311和步驟s312的種植袋埋入地下并保證地面與種植袋的上端齊平或者高于種植袋10厘米以下;
步驟s314,對(duì)步驟s313中的每一個(gè)種植袋進(jìn)行澆灌營(yíng)養(yǎng)液,每株植物種植下袋時(shí)一次性澆灌的營(yíng)養(yǎng)液重量為帶土壤種植袋總重量的3%-5%。
本實(shí)施例中,所述營(yíng)養(yǎng)液的ph值為7,每升營(yíng)養(yǎng)液中含有四水硝酸鈣0.47克,硝酸鉀0.3克,磷酸二氫銨0.057克,七水硫酸鎂0.25克,硝酸鈣0.7克,氯化鐵0.15克,尿素3克,其余為水。
本實(shí)施例中,所述步驟s300中所述的平臺(tái)面41靠近斜坡面42一側(cè)設(shè)置的種植帶內(nèi)依次平行排列放置有帶種植袋的植被。
步驟s400,將選定的適應(yīng)礦石場(chǎng)33地區(qū)的植物通過(guò)保水種植袋定點(diǎn)培植方式進(jìn)行分布種植。
本實(shí)施例中,所述種植袋具體包括用來(lái)包裹植物根莖的桶形無(wú)紡布袋1和填充在桶形無(wú)紡布袋1內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)土,所述桶形無(wú)紡布袋底部?jī)?nèi)層設(shè)有可降解的高分子薄膜層2,在覆蓋有高分子薄膜層2的桶形無(wú)紡布袋1底部設(shè)有用來(lái)吸水保濕的儲(chǔ)水塊3,在桶形無(wú)紡布袋1頂部開(kāi)口處繞植物主干周圍鋪設(shè)有保水薄膜層42;所述保水薄膜層42包括環(huán)狀結(jié)構(gòu)的弧形漏斗401和圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流罩402,所述弧形漏斗401底部開(kāi)口邊沿與導(dǎo)流罩402頂部的開(kāi)口邊沿連接,所述導(dǎo)流罩402下部開(kāi)口與桶形無(wú)紡布袋1開(kāi)口連接;所述導(dǎo)流罩402內(nèi)設(shè)有套接在植物主干上的鎖水環(huán)5,所述鎖水環(huán)5下端開(kāi)口處向下延伸形成錐形鎖水罩6。
本實(shí)施例中,所述桶形無(wú)紡布袋1包括雙層無(wú)紡布層和固定在環(huán)狀無(wú)紡布層底部的緩沖墊,所述高分子薄膜層2設(shè)置在雙層環(huán)狀無(wú)紡布層底部的夾層內(nèi),所述桶形無(wú)紡布袋1外表面對(duì)稱設(shè)有一組拉環(huán),所述儲(chǔ)水塊3為多孔聚氨酯海綿塊,所述儲(chǔ)水塊3為高吸水樹(shù)脂塊,所述桶形無(wú)紡布袋1外表面設(shè)有一層聚氨酯保溫層,所述營(yíng)養(yǎng)土內(nèi)填充有水凝膠塊。
本實(shí)施例中,為了最大程度的匹配礦石場(chǎng)33的地理環(huán)境和氣候環(huán)境,選擇常綠爬山虎、葛藤、迎春三種植物合并種植在同一個(gè)種植袋中,每個(gè)種植袋的營(yíng)養(yǎng)土容量為一立方米,每個(gè)種植袋內(nèi)種植6株爬山虎,4株葛藤,5株迎春,最頂層種植袋種植3株爬山虎,2株葛藤,5株迎春,均向下分布;最底層種植袋種植3株常綠爬山虎,2株葛藤。選擇爬山虎、葛藤和迎春的原因是:爬山虎耐旱耐瘠,根系發(fā)達(dá),適應(yīng)性強(qiáng);葛藤繁殖容易,生長(zhǎng)迅速,再生能力強(qiáng);迎春為當(dāng)?shù)仄贩N,對(duì)當(dāng)?shù)刎汃さ貐^(qū)的適應(yīng)能力強(qiáng),屬于灌木類,根系發(fā)達(dá),抗旱能力強(qiáng),能夠?qū)崿F(xiàn)極佳的固土效果。
爬山虎適應(yīng)性強(qiáng),性喜陰濕環(huán)境,但不怕強(qiáng)光,耐寒,耐旱,耐貧瘠,氣候適應(yīng)性廣泛,在暖溫帶以南冬季也可以保持半常綠或常綠狀態(tài)。耐修剪,怕積水,對(duì)土壤要求不嚴(yán),陰濕環(huán)境或向陽(yáng)處,均能茁壯生長(zhǎng),但在陰濕、肥沃的土壤中生長(zhǎng)最佳。它對(duì)二氧化硫等有害氣體有較強(qiáng)的抗性。爬山虎生性隨和,占地少、生長(zhǎng)快,綠化覆蓋面積大。一根莖粗2厘米的藤條,種植兩年,墻面綠化覆蓋面、居然可達(dá)30至50平方米。在實(shí)際應(yīng)用中,爬山虎的作用不僅僅是自身的存活率高,生長(zhǎng)快,同時(shí),其觸角能夠牢固的粘附在礦石表面,葉子均勻覆蓋,避免了陽(yáng)光的直射,導(dǎo)致礦石過(guò)得干枯,溫度過(guò)高,而使植物根系壞死的問(wèn)題。實(shí)踐證明,爬山虎能夠?qū)⒌V石場(chǎng)33地表形成一層保護(hù)傘,抵抗其他植物遭受太陽(yáng)直射產(chǎn)生的高溫環(huán)境,為其他植物生長(zhǎng)提供了有力的環(huán)境和條件。
葛藤喜生于溫暖潮濕多雨向陽(yáng)地方。常見(jiàn)于草坡灌叢、疏林地及林緣。尤以攀附于灌木或稀樹(shù)上生長(zhǎng)更為茂密,也能生于石縫、荒坡、礫石地、卡斯特溶巖上。所以,可作為改造石山、荒坡、保持水土的良好覆被植物。不擇土質(zhì),微酸性的紅壤、黃壤、花崗巖礫土、砂礫土及中性泥沙土、紫色土均生長(zhǎng),尤以富含有機(jī)質(zhì)肥沃濕潤(rùn)的土壤,生長(zhǎng)最好。強(qiáng)大的深根系具有抗旱力,但不耐水淹。葛藤也不耐霜凍,地上部經(jīng)霜死亡,幼苗在-6.7℃即失去抗凍力。但地下部能安全越冬,次年能再生。在火燒地,其它植物都被燒死,而葛藤卻從塊根長(zhǎng)出繁茂的藤蔓。在溫暖地方,一季之內(nèi),15~30米,長(zhǎng)出許多枝葉,刈割后有較強(qiáng)的再生性;年可刈割2~3次。葛藤系喜陽(yáng)植物,必須有支架或灌木等支持,才能開(kāi)花結(jié)實(shí)。一般花期5~10月,果期7~10月。每千克種子有54545~81818粒。非常適合該地區(qū)自然環(huán)境的生長(zhǎng),由于葛藤根部會(huì)形成葛根,能夠在無(wú)土壤,物外補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)的情況下,保持葛藤的長(zhǎng)時(shí)間自然生長(zhǎng)。
實(shí)踐證明,以藤蔓長(zhǎng)度不超過(guò)3米的幼苗種植一月后,新增藤蔓長(zhǎng)度達(dá)到2-2.8米,生長(zhǎng)周期正處干旱的3月,也就是該地區(qū)雨水最為匱乏的時(shí)期之一,完全依靠種植袋內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)液和營(yíng)養(yǎng)土壤為植物供給養(yǎng)分。
迎春,喜濕潤(rùn),也耐干旱,怕澇;在華北地區(qū)和鄢陵均可露地越冬,要求溫暖而濕潤(rùn)的氣候,疏松肥沃和排水良好的沙質(zhì)土,在酸性土中生長(zhǎng)旺盛,堿性土中生長(zhǎng)不良。根部蔭發(fā)力很強(qiáng),枝端著地部分也極易生根。這種特性完全,符合本實(shí)施例中所述礦石場(chǎng)33,由于地處高海拔,不會(huì)出現(xiàn)洪澇現(xiàn)象,利用迎春生根能力強(qiáng)的特點(diǎn),能夠起到固土的作用,同時(shí)強(qiáng)大的根系能快速深入到地下的濕土層,汲取地下養(yǎng)分,避免依靠種植袋內(nèi)的養(yǎng)分生長(zhǎng)。
在海拔1200-1300米的山腰上,分別種植2000珠爬山虎、葛藤和迎春,作為第二樣本驗(yàn)證新植幼苗對(duì)種植袋的適應(yīng)能力,將從苗圃中取出的新幼苗直接植入種植袋中,幼苗的平均長(zhǎng)度為:爬山虎1-1.5米,葛藤1-1.5米,迎春0.5-0.7米,以驗(yàn)證新幼苗對(duì)種植袋的適應(yīng)能力和對(duì)跡地地區(qū)環(huán)境和氣候的適應(yīng)能力。中途每月檢查一次,并對(duì)枯死幼苗進(jìn)行補(bǔ)苗,經(jīng)過(guò)三個(gè)月后,累計(jì)補(bǔ)苗爬山虎386株,葛藤198株,迎春274株,幼苗成活率分別為爬山虎80.7%,葛藤90.1%,迎春86.3%;幼苗的平均長(zhǎng)度為:爬山虎1.8-2.6米,葛藤1.4-2.2米,迎春0.5-0.8米。由上述數(shù)據(jù)獲知,除開(kāi)幼苗本身的根系在移栽過(guò)程中受到影響和移栽過(guò)程中,由于種植袋與幼苗的填實(shí)不到位等因素,爬山虎和迎春幼苗的成活率處于80%-85%,葛藤存活率超過(guò)90%,完全符合植被復(fù)綠,生態(tài)修復(fù)的要求。在初期三個(gè)月的存活期和適應(yīng)期中,爬山虎的生長(zhǎng)能力最快,迎春的生長(zhǎng)能力最弱,基本處于存活狀態(tài),并未出現(xiàn)大批量的新葉發(fā)出,部分迎春在種植后的15-30天內(nèi)存在黃葉,掉葉現(xiàn)象,但在50天以后,枝干上掛葉顏色正常,頂部嫩芽出現(xiàn),表面適應(yīng)性存活。種植150天后,出現(xiàn)根系外串,且向下生長(zhǎng),穿出在種植袋之外的根系表面細(xì)毛充足、濕潤(rùn),吸收狀態(tài)非常良好。種植200天后,綠植覆蓋率達(dá)到25%,250天后,綠植覆蓋率達(dá)到36%,一年后,綠植覆蓋率達(dá)到48%;值得說(shuō)明的是,由于藤蔓之間存在間隙,上述覆蓋率計(jì)算采用等高取樣的方式進(jìn)行,即在同一等高線取3個(gè)樣本區(qū)域,每個(gè)樣本區(qū)域取樣面積100平方。礦石裸露面積超過(guò)0.3平方米及以上的面積視為裸露,連續(xù)裸露面積小于0.3平方米的面積計(jì)入被覆蓋面積;整個(gè)取樣高度差分為10級(jí),取樣樣本面積為100平方米*3個(gè)*10級(jí)=3000平方米。
實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,為了更進(jìn)一步的說(shuō)明本發(fā)明中種植袋的有益技術(shù)效果,特別地對(duì)種植袋的原理進(jìn)一步說(shuō)明。
所述保水薄膜層4包括環(huán)狀結(jié)構(gòu)的弧形漏斗401和圓臺(tái)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流罩402,所述弧形漏斗401底部開(kāi)口邊沿與導(dǎo)流罩402頂部的開(kāi)口邊沿連接,所述導(dǎo)流罩402下部開(kāi)口與桶形無(wú)紡布袋1開(kāi)口連接?,F(xiàn)對(duì)保水薄膜層4進(jìn)行優(yōu)化,包括均采用可降解的聚乳酸材料制成的弧形漏斗401和導(dǎo)流罩402,其中的弧形漏斗401是一種環(huán)狀的漏斗結(jié)構(gòu),其設(shè)置在土層之上,在下雨時(shí),能夠?qū)⒂晁骶奂谄渲胁康拈_(kāi)口處,并從開(kāi)口向下流入導(dǎo)流罩402內(nèi),最后流向桶形無(wú)紡布袋1內(nèi)?;⌒温┒?01的面積大于桶形無(wú)紡布袋1的開(kāi)口面積,使其能夠聚集較多雨水。通過(guò)設(shè)有的弧形漏斗401和導(dǎo)流罩402的雙層結(jié)構(gòu)不僅能夠增加保溫隔熱的效果,而且能夠減小水氣蒸發(fā)面積,進(jìn)一步提高整個(gè)裝置的保水性能。而所述的弧形漏斗401和導(dǎo)流罩402均為多片粘合結(jié)構(gòu),可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝和調(diào)試,以達(dá)到最佳的使用效果。
所述導(dǎo)流罩402內(nèi)設(shè)有套接在植物主干上的鎖水環(huán)5,所述鎖水環(huán)5下端開(kāi)口處向下延伸形成錐形鎖水罩6?,F(xiàn)在進(jìn)一步對(duì)保水薄膜層4結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,在原本的導(dǎo)流罩402內(nèi)設(shè)有的鎖水罩6能夠進(jìn)一步減小水氣蒸發(fā)面積,一旦表面土層受紅外輻射溫度升高時(shí),表面土層中的水分便會(huì)加速向外蒸發(fā),但大部分水氣向上運(yùn)動(dòng)便進(jìn)入鎖水罩6內(nèi),從而被節(jié)流在鎖水環(huán)5的下部。因?yàn)殒i水環(huán)5和鎖水罩6均為改性聚乳酸材質(zhì),而且所述的鎖水環(huán)5為一根具有一定彈性的帶狀結(jié)構(gòu),在種植時(shí)直接將其拴在預(yù)定位置,然后再將鎖水罩6貼合在其下口外延,并用膠水粘接而成。
所述桶形無(wú)紡布袋1包括雙層無(wú)紡布層和固定在環(huán)狀無(wú)紡布層底部的緩沖墊9,所述高分子薄膜層2設(shè)置在雙層無(wú)紡布層底部的夾層內(nèi)?,F(xiàn)在對(duì)永興無(wú)紡布袋進(jìn)行限定,所述的雙層無(wú)紡布層能夠增加整個(gè)桶形無(wú)紡布袋1的保溫隔水效果,而且便于添加高分子薄膜層2。整個(gè)桶形無(wú)紡布袋1包括兩個(gè)豎向設(shè)置的管狀無(wú)紡布a和兩個(gè)設(shè)置在底部的圓形無(wú)紡布b,現(xiàn)將兩個(gè)無(wú)紡布a一側(cè)開(kāi)口相互粘接密封,然后將高分子薄膜層2插入另一側(cè)開(kāi)口之間的間隙內(nèi),最后將兩塊不同直徑的圓形無(wú)紡布b分別粘接在對(duì)應(yīng)的無(wú)紡布a的另一側(cè)開(kāi)口上,以形成一個(gè)密閉雙層無(wú)紡布層結(jié)構(gòu),最后在雙層無(wú)紡布層結(jié)構(gòu)外底部粘接有緩沖墊9,便制成桶形無(wú)紡布袋1。而所述的緩沖墊9是一種聚碳酸酯泡沫,因?yàn)樵诎卜耪麄€(gè)桶形無(wú)紡布袋1結(jié)構(gòu)時(shí),有可能受重力影響在與土坑內(nèi)凹凸不平的表面接觸時(shí)造成磨損撕裂的問(wèn)題,所以設(shè)有的緩沖墊9能夠避免這一問(wèn)題出現(xiàn),以保證其保水效果不會(huì)受到影響。
所述桶形無(wú)紡布袋1外表面對(duì)稱設(shè)有一組拉環(huán)7。所述的拉環(huán)7采用可降解的尼龍材質(zhì),拉環(huán)7能夠給使用者提供著力點(diǎn),便于安放整個(gè)桶形無(wú)紡布袋1。
所述儲(chǔ)水塊3為多孔聚氨酯海綿塊。所述的多孔聚氨酯海綿塊能夠通過(guò)其疏松的結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到吸水儲(chǔ)水的效果,而且聚氨酯材料中也具有較好的可降解性能的類別,例如低聚糖衍生聚氨酯類和淀粉衍生聚氨酯,既能夠提供較好的可降解性。
所述儲(chǔ)水塊3為高吸水樹(shù)脂塊。所述的高吸水樹(shù)脂材料常常作為吸水劑添加在土壤中,以增加土壤的保水性。而本發(fā)明將高吸水樹(shù)脂做成塊狀結(jié)構(gòu),并放置在桶形無(wú)紡布袋1底部,從而提高蓄水能力。而高分子樹(shù)脂又具有較好的釋水性能,能夠隨時(shí)給植被根部提供水分,以提高存活率。
所述桶形無(wú)紡布袋1外表面設(shè)有一層聚氨酯保溫層8。所述的聚氨酯保溫層8包裹在桶形無(wú)紡布袋1外表面,能夠提供較好的熱傳遞阻隔效果。
本實(shí)施例中,在釩鈦磁鐵礦排土場(chǎng)的跡地土壤生態(tài)修復(fù)工程中起到關(guān)鍵作用。其中采用的桶形無(wú)紡布袋1高度1m,底面面積為1m2,其中在底層和邊層的雙層無(wú)紡布層內(nèi)均設(shè)有高分子薄膜層2,而設(shè)置在邊層內(nèi)的高分子薄膜層2高度為20cm,且與底層內(nèi)的高分子薄膜層2相互粘接形成密封結(jié)構(gòu)。選用的植被為葛根或爬山虎,具有較高的存活率和環(huán)境適應(yīng)能力。因?yàn)樗诘拟C鈦磁鐵礦排土場(chǎng)尾礦區(qū)土壤貧瘠且干燥,針對(duì)此區(qū)域土壤水土流失嚴(yán)重的情況,在山坡上采用斜坡平臺(tái)式和魚(yú)鱗式穴植聯(lián)合方式進(jìn)行種植,能夠保證種植的土坑保持水平。而根據(jù)所在地區(qū)的年平均降雨量和溫度的變化范圍,故將高分子薄膜層2設(shè)置為20cm,從而在保證具有較好的儲(chǔ)水效果前提下,又能夠避免植被根部因透氣性較差而出現(xiàn)腐爛的情況發(fā)生。整個(gè)修復(fù)工程總共采用7050個(gè)種本實(shí)施例中的種植袋,一年后的植被存活率為95%,使得整個(gè)修復(fù)工程達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化,均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。