專利名稱:邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有邊坡生態(tài)防護和恢復(fù)存在的功能單一、保水和攔沙效果有待進一步提高的問題。本實用新型方法包拓邊坡土地進行平整、鋪設(shè)黃麻土工布繩網(wǎng)、撒播綠化護坡植物種子和護養(yǎng)步驟。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，方法簡便可靠，可行性高，具有優(yōu)異的吸水保濕、防止土壤流失、改變邊坡土壤表層濕度、溫度和減少徑流泥沙率，提升土壤表層抗蝕性的作用，為坡面植物的健康持續(xù)生長、群落演替提供了必要的保障。
【專利說明】邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種生態(tài)防護用布置結(jié)構(gòu)，具體的說是一種邊坡生態(tài)防護及恢復(fù) 用布置結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在我國南方山區(qū)，尤其是花崗巖風(fēng)化殼區(qū)，崩崗侵蝕是最重要的侵蝕過程。在水力 與重力共同作用下，原已受蝕的山坡在形成大量沖溝基礎(chǔ)上，發(fā)生較大面積的±坡崩落和 塌陷，形成面積大，植物生長立地條件差的裸露坡面。同時侵蝕后徑流作用帶走了崩塌下來 的崩積物堆積于坡底，形成松散堆積體，容易造成進一步的侵蝕危害。針對該些裸露邊坡目 前國內(nèi)生態(tài)修復(fù)方法亦隨處可見。
[0003] 常見采用的崩崗及崩積物修復(fù)治理技術(shù)主要有兩種類型；一種是工程性治理措 施，如除去崩崗體的一部分或者全部的排±法，在崩崗體的坡腳修建防砂巧或谷坊W及削 坡開梯工程；另一種是生物防護治理技術(shù)，如人工造林種草、封山育林育草、溝內(nèi)布設(shè)水上 保持林及攀援植物護坡等。該些措施一般在對破壞坡面穩(wěn)定性的防護、改善植被生長的立 地條件W及工程投資性價比等方面都難W相互兼顧。
[0004] 當(dāng)前采用的邊坡生態(tài)修復(fù)方法存在一些不足，排±后的坡面通常采用削級處理， 因表面±質(zhì)松軟，容易發(fā)生新的崩崗，要結(jié)合表面排水和坡面保護。因其費用較高，只適用 于中小規(guī)模的崩崗W及保護重要設(shè)施的需要。防砂巧及谷坊要有牢固的地基，最好是選在 崩崗范圍W外的地帶，但往往很難選擇到該樣理想的巧址，多數(shù)情況下還是要建在崩崗的 范圍內(nèi)，在該種情況下，巧體受到坡體側(cè)向壓力的作用很可能會發(fā)生移動。人工造林種草、 封山育林育草及攀援植物護坡等需根據(jù)坡地的立地條件，進行治理。紅上層尚存，可W進行 開發(fā)性治理，種植果茶等，但是如果坡地較為破碎，紅±層剝蝕殆盡的坡地，植物措施實施 起來就比較困難，因為植被的立地條件無法很好滿足。溝內(nèi)布設(shè)水±保持林來穩(wěn)固崩積物 的穩(wěn)定容易被后期的侵蝕而掩埋。因此，在進行花崗巖風(fēng)化殼崩崗及崩積物治理上首先要 考慮的是提高坡面的抗侵蝕性和穩(wěn)定性，減少坡面水±流失，同時改善坡面植被生長的立 地條件W及生長環(huán)境，為后續(xù)的治理提供基本的保障。
[0005] 當(dāng)前使用的主要是由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性±工合成材料，一種 是無紡±工布類型，在±木工程中的應(yīng)用較多，具有抗拉強度高、滲透性好、耐老化、耐腐蝕 等特點。但是主要用于起到在±木工程中隔離、加固、過濾、線性排水等的作用，應(yīng)用于邊坡 坡面防護較少，實際中如何應(yīng)用仍處理不斷研究當(dāng)中。另一種是有仿±工布類型，主要應(yīng)用 于特別是坡面防雨水沖蝕方面，但是實際應(yīng)用時，由于紡織網(wǎng)眼小，在運用到水±保持護坡 上減流攔沙效果不明顯，且由于是合成材料對改善植物生長離地條件不明顯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種設(shè)置簡單、安裝簡便、保水 性好、攔沙效果好、利于植物生長、提高出苗率和出苗時間的邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié) 構(gòu)，針對花崗巖風(fēng)化殼侵蝕后裸露邊坡、松散物堆積形成的邊坡進行生態(tài)防護及恢復(fù)，可w 使改變邊坡上壤表層濕度、溫度和減少徑流泥沙率，提升上壤表層抗蝕性，為坡面植物的健 康持續(xù)生長、群落演替提供必要的保障，促進邊坡盡早回歸自然。
[0007] 本實用新型邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)，包括邊坡，沿邊所述坡±壤表面鋪 設(shè)有黃麻±工布繩網(wǎng)，所述黃麻±工布繩網(wǎng)具有由經(jīng)線和紳線交叉編織成的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，所 述網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)為菱形網(wǎng)眼，所述菱形網(wǎng)眼中種植有植物。
[000引所述邊坡的坡度為5° -20°。
[0009] 所述經(jīng)線和紳線與坡底水平線均呈45。角。
[0010] 所述菱形網(wǎng)眼的邊長為3cm-7cm，網(wǎng)眼的面積為20cm2-40cm 2,每股經(jīng)線和紳線的 股徑為2mm-6mm，所述網(wǎng)眼的孔面積為覆蓋面積的60%到80%之間。
[0011] 當(dāng)邊坡±壤為砂質(zhì)±壤時，所述菱形網(wǎng)眼的面積為20-28cm2,每股經(jīng)和紳線的股 徑為;當(dāng)邊坡±壤為粘質(zhì)±壤時，所述菱形網(wǎng)眼的面積為32-40cm 2,每股經(jīng)線和紳 線的股徑為5-6mm。
[0012] 一種邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)方法，包括W下步驟：
[0013] 一、對需進行生態(tài)恢復(fù)的邊坡±地進行平整；
[0014] 二、沿邊坡±壤表面鋪設(shè)黃麻±工布繩網(wǎng)，并用錯釘固定；
[0015] S、向邊坡上黃麻±工布繩網(wǎng)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)中撒播綠化護坡植物種子；
[0016] 四、對綠化護坡植物進行30天養(yǎng)護，具體為；在邊坡上進行遮陽布覆蓋，并作臨時 固定，待植株長到4-5cm后，揭掉遮陽布。
[0017] 所述黃麻±工布繩網(wǎng)具有由經(jīng)線和紳線交叉編織成的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，所述網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)為 菱形網(wǎng)眼。
[0018] 所述邊坡的坡度為5° -20°，所述經(jīng)線和紳線與坡底水平線均呈45°角。
[0019] 所述菱形網(wǎng)眼的邊長為3cm-7cm，網(wǎng)眼的面積為20cm2-40cm 2,每股經(jīng)線和紳線的 股徑為2mm-6mm，所述網(wǎng)眼的孔面積為覆蓋±壤總面積的60%到80%之間。
[0020] 當(dāng)邊坡±壤為砂質(zhì)±壤時，所述菱形網(wǎng)眼的面積為20-28cm2,每股經(jīng)和紳線的股 徑為;當(dāng)邊坡±壤為粘質(zhì)±壤時，所述菱形網(wǎng)眼的面積為32-40cm 2,每股經(jīng)線和紳 線的股徑為5-6mm。
[0021] 發(fā)現(xiàn)人對現(xiàn)有黃麻±工布進行深入研究，將黃麻±工布W經(jīng)線和紳線表成交叉編 織成具有網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的黃麻上工布繩網(wǎng)，將其鋪設(shè)在邊坡上壤上，經(jīng)實驗研究發(fā)現(xiàn)，本實用新 型提出的黃麻±工布對邊坡生態(tài)進行恢復(fù)的方法克服了同類技術(shù)的一些不足，具有W下優(yōu) 點：
[0022] 1.將黃麻±工布繩網(wǎng)直接覆蓋在地表上增加了地表的覆蓋率，減少了陽光直射， 明顯使得表層±壤的溫度、濕度變化變得平緩，減緩了炎熱或冷涼季節(jié)±壤溫度的變化，緩 和的溫差使得±壤表層結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。實驗表明在4月至8月早晨8:00,蓋布使月均溫降 低0. 16-1.29°C ;9月至3月則高于光板地0. 16-0. 84°C ;在中午14:00,蓋布小區(qū)的±溫均 低于光板地，降溫幅度為0. 35-4. 07°C。
[0023] 2.表層±壤向大氣蒸發(fā)水分的速度很快，覆蓋黃麻±工布繩網(wǎng)能夠減少了±壤水 分的蒸發(fā)，增加了±壤吸水能力。研究表明，在同一深度下，對比不覆蓋區(qū)域，覆蓋黃麻± 工布繩網(wǎng)的區(qū)域±壤含水量要高，與不覆蓋區(qū)域有明顯差異，蓋布的表層±壤一般比對照 提高上壤相對含水量1% -4%，夏季最高達4.5%。在±壤含水量5% -6%時，蓋布可使 5-10cm±層的相對含水量高于光板地0. 7%，在20cm ±層則高于光板地2. 8%。減少了± 壤水分的蒸發(fā)，增加了±壤吸水能力。
[0024] 3.黃麻纖維吸水性強，其網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)還能起到阻擋雨水，促進水分滲透，使±壤的 導(dǎo)水率提高的作用。研究表明覆蓋黃麻上工布繩網(wǎng)處理比不覆蓋處理總孔隙度高4%，非毛 管空隙低1. 4%，入滲速率高12. 5%。通過室內(nèi)降雨模擬實驗證明，即使在降雨下墊面含水 率接近飽和的情況下，仍然能夠增加13. 62%的入滲量，其中對花崗巖發(fā)育±的淋溶層、淀 積層、母質(zhì)層各增加8. 73%、18. 40%、13. 06%的入滲量。覆蓋黃麻±工布繩網(wǎng)能夠改變整 個降雨下墊面的入滲率，該對于保持水分改良地表微環(huán)境具有重要意義。
[0025] 4.黃麻±工布主要由黃麻纖維制成，來源自然節(jié)能，符合當(dāng)下環(huán)保要求。黃麻±布 在粗分解后形成一定的有機質(zhì)，如木質(zhì)素、纖維素、果膠等，含有大量的N、P、K等營養(yǎng)元素。 研究表明，自然條件下分解240d后，覆蓋黃麻±工布的區(qū)域N素相對于未覆蓋區(qū)域N素少 損失0. 01 %，P素增加0. 04%，K素增加0. 05 %，覆蓋區(qū)域N、P、K富集明顯，表明黃麻±工 布的分解也可提高±壤肥力。
[0026] 5.黃麻±工布的親水性和柔軟性使其與±壤表面間有著很好的接觸，良好的接 觸保證了黃麻±工布能緊貼地表。同時黃麻±工布的網(wǎng)眼構(gòu)造使得地面的趟率顯著增加， 顯著改善了地表微地貌。擊瓣侵蝕產(chǎn)生的泥沙被±工布網(wǎng)眼構(gòu)造阻攔，該樣就使得網(wǎng)眼內(nèi) 未直接覆蓋的區(qū)域深度增加，泥沙渺積在網(wǎng)眼構(gòu)造邊緣，形成了一個個的小坑，該些坑的形 成再次加大了地表的趟率，地表小水坑的形成類似于坡面水±保持工程中的魚鱗坑。不僅 攔蓄雨水，還直接攔截泥沙。覆蓋黃麻布降低了坡面徑流的流速，顯著降低了坡面徑流的 動能，動能降低又減少了坡面徑流的攜沙力，使得徑流含沙率降低，對?！辣Ｋ忻黠@的作 用。對比試驗表明；使用120d的黃麻±工布比不不鋪設(shè)可減少徑流量87. 45%，減少產(chǎn)沙 量99. 88 % ;使用300-320d的黃麻±工布可減少徑流量63 % -66 %，減少產(chǎn)沙量97 %。
[0027] 6.室內(nèi)模擬降雨實驗證明，黃麻±工布對2mm-lmm、<0. 2mm四個 粒徑泥沙的攔截比分別達到84. 77%、85. 95%、87. 10%、60. 97% ;其攔截的泥沙主要粒徑 都小于0. 2mm ;根據(jù)攔截比來看，對大顆粒的攔截效果更為顯著。黃麻±工布降低了各粒級 泥沙的流失量。
[002引 7.對需進行生態(tài)恢復(fù)的邊坡平整后，W上工布經(jīng)紳線與坡底水平線呈45°角鋪 設(shè)黃麻±工布，較之水平鋪設(shè)方式充分發(fā)揮了每條經(jīng)紳線攔沙能力W及對雨水徑流沖刷的 減弱能力，特別是急睹坡面、雨量稀少地區(qū)的施工坡面對于雨水的利用。
[0029] 8.本實用新型提出的修復(fù)方法，鋪設(shè)好黃麻±工布后可W撒播綠化護坡植物種子 于坡面上，二者結(jié)合進一步提高水±保持綜合效益。研究表明黃麻±工布在促進植物生長 發(fā)育方面的也有一定的作用，與對照相比，覆蓋±工布縮短了黑麥草、高羊茅種子得出苗時 間，提高了出苗率，能夠迅速地建立植被。特別是蓋布縮短了具有明顯水上保持作用的優(yōu)勢 物種巧麻的出苗時間，出苗率提高了 53%。
[0030] 9.黃麻±工布所需原料易得，可折疊，運輸方便，施工工藝簡單、設(shè)備投入低，屬于 勞動密集型工法，便于在施工條件差的地區(qū)展開施工。而且可W根據(jù)現(xiàn)場邊坡條件及時調(diào) 整黃麻±工布的大小尺寸。
[0031] 發(fā)明人在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，對黃麻±工布繩網(wǎng)的具體結(jié)構(gòu)進行了進一步限 定，即嚴(yán)格要求網(wǎng)眼為菱形網(wǎng)眼，區(qū)別于通常的方形網(wǎng)眼，因為發(fā)明人在實驗中發(fā)現(xiàn)，用于 邊坡防護時，方形網(wǎng)眼因為存在貼地性較差、攔截作用太直接的原因存在泥沙攔截比較低 的問題，菱形網(wǎng)眼則由于貼地性更好，且攔截作用力平滑，因則能夠很好的解決方形網(wǎng)眼存 有上述問題，從而達到攔截泥沙穩(wěn)定且高效的目的。從所述經(jīng)線和紳線與坡底水平線均呈 45°角，該主要是針對攔截力最均勻合理的問題由于邊坡具有一定的坡度，經(jīng)線和紳線設(shè) 計的該種角度具有顯著的效果；（1)能在降雨對水流進行有效引導(dǎo)，避免水份過多儲留在 邊坡±壤中，或者滲入±壤使±壤松動流失；（2)，能對隨水流沖下的±壤顆粒進行有效截 留。（3)，雖然黃麻±工布具有吸水效果，但如果水量較小，通過速度過快則可能會影響保水 效果，實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)經(jīng)線和紳線與坡底水平線均呈45°角時，能夠很好的起到吸水保水作用， 黃麻±工布網(wǎng)繩在短時間內(nèi)即可快速吸水，使其股徑的直徑變大，同時提高±壤攔截效果。
[0032] 進一步的，由于本實用新型的治理是針對花崗巖風(fēng)化殼侵蝕后裸露邊坡W及松散 物堆積形成的邊坡，該類邊坡的±壤特點是粘聚力較差，石英含量較多，對該類邊坡進行治 理時，黃麻±工布網(wǎng)繩的菱形網(wǎng)眼的各項參數(shù)也非常重要，要求邊長為3cm-7cm，過長則會 減弱對徑流沖積攔截效果，過短會降低透水性能，；網(wǎng)眼的面積為20cm 2-40cm2,網(wǎng)眼的面積 減小對雨滴瓣蝕泥沙的攔截效果，面積過小會降低泥沙攔截量；每股經(jīng)線和紳線的股徑為 2mm-6mm，過粗會降低網(wǎng)線柔和性，使貼地效果降低，過細則對大粒徑泥沙的攔截效果會變 差；所述網(wǎng)眼的孔面積為覆蓋±壤總面積的60%到80%之間，優(yōu)選為70%。
[0033] 進一步的，±壤的性質(zhì)不同，其生態(tài)治理的具體要求也不相同，砂質(zhì)±壤具有泥沙 顆粒大，粘聚力小的特點，當(dāng)邊坡±壤為砂質(zhì)±壤時，為了避免侵蝕量過大，攔截效果變差 的發(fā)生，所述菱形網(wǎng)眼的網(wǎng)眼面積不可過大，股徑也應(yīng)相應(yīng)變細，該樣才能緊貼地表。因此 控制菱形網(wǎng)眼的面積為20-28cm 2,每股經(jīng)和紳線的股徑為;而粘質(zhì)±壤具有泥沙顆 粒小，粘聚力大，多含植被的特點，當(dāng)邊坡±壤為粘質(zhì)±壤時，為了避免細小顆粒泥沙隨徑 流流失，所述菱形網(wǎng)眼的網(wǎng)眼面積應(yīng)適當(dāng)變大，股徑應(yīng)更粗，該樣才能更好過濾徑流并更有 效改造微地貌。因此，控制菱形網(wǎng)眼的面積為32cm 2至40cm 2的范圍，每股經(jīng)線和紳線的股 徑為5mm至6mm的范圍。
[0034] 有益效果；
[0035] 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，方法可靠，可行性高。通過對鋪設(shè)有黃麻±布繩網(wǎng)的邊坡上 撒播綠化護坡植物種子，并進行合理養(yǎng)護，促進植物生產(chǎn)發(fā)育，利用黃麻±布繩網(wǎng)起到吸水 保濕、防止±壤流失、改變邊坡±壤表層濕度、溫度和減少徑流泥沙率，提升±壤表層抗蝕 性的作用，為坡面植物的健康持續(xù)生長、群落演替提供了必要的保障。

【附圖說明】

[0036] 圖1為本實用新型布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖2為黃麻±工布網(wǎng)繩的菱形網(wǎng)眼的攔沙示意圖。
[003引其中，1-黃麻±工布繩網(wǎng)、2-經(jīng)線、3-紳線、4-邊坡、5-菱形網(wǎng)眼、6-錯釘。

【具體實施方式】
[0039] 本實用新型布置結(jié)構(gòu)參見圖1及圖2,邊坡4的坡度為5° -20°，沿邊坡4 ±壤表 面鋪設(shè)有黃麻上工布繩網(wǎng)1，所述黃麻上工布繩網(wǎng)1具有由經(jīng)線2和紳線3交叉編織成的 網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，所述網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)為菱形網(wǎng)眼5,所述菱形網(wǎng)眼5中種植有植物（圖中未示出）。所 述經(jīng)線2和紳線3與坡底水平線均呈45°角，見圖2，a = 45°。所述菱形網(wǎng)眼5的邊長為 3cm-7cm，網(wǎng)眼的面積為20cm2-40cm2,每股經(jīng)線2和紳線3的股徑為所述菱形網(wǎng)眼 5的孔面積為覆蓋面積的60%到80%之間。當(dāng)邊坡4的±壤為砂質(zhì)±壤時，所述菱形網(wǎng)眼 5的面積為20-28cm 2,每股經(jīng)線2和紳線3的股徑為;當(dāng)邊坡4的±壤為粘質(zhì)±壤 時，所述菱形網(wǎng)眼5的面積為32-40cm2,每股經(jīng)線2和紳線3的股徑為5-6mm。
[0040] 邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)方法實施例：
[0041] 一、對需進行生態(tài)恢復(fù)的邊坡4 ±地進行平整；
[0042] 二、沿邊坡4 ±壤表面鋪設(shè)黃麻±工布繩網(wǎng)1，鋪設(shè)時應(yīng)盡量使黃麻±工布繩網(wǎng)1 貼近坡面，并用錯釘6固定；
[0043] S、向邊坡上黃麻±工布繩網(wǎng)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)中撒播綠化護坡植物種子；
[0044] 四、對綠化護坡植物進行30天養(yǎng)護，具體為；在邊坡上進行遮陽布覆蓋，并作臨時 固定，待植株長到4-5cm后，揭掉遮陽布。施工后30d內(nèi)應(yīng)保證邊坡植物的水分供應(yīng)。待植 物生長穩(wěn)定后后，可進入日常養(yǎng)護階段。養(yǎng)護包括噴灌灑水、病蟲害防止和植物生長控制措 施。
[0045] 對比實驗例；
[0046] 本實用新型邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)在不同股徑、網(wǎng)眼面積和坡度下對攔 截比的影響詳見表1-表5。
[0047] 定義攔截比而
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)，包括邊坡，其特征在于，沿邊坡土壤表面鋪設(shè) 有黃麻土工布繩網(wǎng)，所述黃麻土工布繩網(wǎng)具有由經(jīng)線和煒線交叉編織成的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，所述 網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)為菱形網(wǎng)眼，所述菱形網(wǎng)眼中種植有植物，所述菱形網(wǎng)眼的邊長為3cm-7cm，網(wǎng)眼 的面積為20cm 2-40cm2，每股經(jīng)線和煒線的股徑為2mm-6mm，所述網(wǎng)眼的孔面積為覆蓋面積 的60%到80%之間。2. 如權(quán)利要求1所述的邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述邊坡的坡 度為 5° -20°。3. 如權(quán)利要求1所述的邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述經(jīng)線和煒 線與坡底水平線均呈45°角。4. 如權(quán)利要求3所述的邊坡生態(tài)防護及恢復(fù)用布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)邊坡土壤為 砂質(zhì)土壤時，所述菱形網(wǎng)眼的面積為20-28cm 2，每股經(jīng)和煒線的股徑為;當(dāng)邊坡土 壤為粘質(zhì)土壤時，所述菱形網(wǎng)眼的面積為32-40cm2，每股經(jīng)線和煒線的股徑為5-6mm。
【文檔編號】E02D17-20GK204298833SQ201420579004
【發(fā)明者】張勇, 丁樹文, 胡立勇, 汪在芹, 夏棟, 王書玲, 王秋霞, 袁凱華, 鄧羽松 [申請人]華中農(nóng)業(yè)大學(xué)