本實用新型涉及水土流失防治領域,具體而言,涉及一種稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng)。
背景技術:
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、片蝕和細溝侵溝;溝蝕則包括溯源、溝岸擴張和下切3種侵蝕形式。但在非農(nóng)耕坡地上,細溝往往成為溝蝕的初始階段。當細溝下切到心土和底土時可逐步發(fā)育成淺溝;徑流在淺溝中進一步匯集,增大沖刷力,使溝床下切,溝岸擴展,溝頭前進,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。水力侵蝕也會導致土壤退化,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)有護坡技術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建人工坡面防護體。
然而,上述現(xiàn)有的技術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體的;同時,現(xiàn)有技術大量使用鋼筋混凝土,也大大增加了水土保持建設的成本。
有鑒于此,特提出本實用新型。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng),所述的系統(tǒng)中,通過設置阻隔帶,從而可以有效防控水體對于稀土跡地邊坡的侵蝕;同時,設置的透水層也能夠有效避免少量沙土被水流沖刷進入水體;同樣的,導流渠也能夠將水流導出;進一步的,植被層的設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。
為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的,特采用以下技術方案:
一種稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng),所述邊坡的坡頂設置阻隔帶,所述阻隔帶由田埂和緊貼田埂的生態(tài)袋層構成,所述生態(tài)袋層設置于田埂靠近所述邊坡坡面的一側;
所述邊坡的坡底設置依次透水層和導流渠;
其中,所述坡面和邊坡的坡腳還分別設置有植被層。
可選的,本實用新型中,所述阻隔帶中生態(tài)袋層由多個生態(tài)袋依次平鋪組成;
所述生態(tài)袋為不對稱塑形,并裝載有植物種子;其中,所述生態(tài)袋靠近田埂一側的高度高于所述生態(tài)袋遠離田埂一側的高度;
各生態(tài)袋間的空隙以泥土填充夯實。
可選的,本實用新型中,所述透水層由三層植生袋層組成;
其中,三層植生袋層交錯疊放設置,植生袋中裝有可二次利用建筑廢料。
可選的,本實用新型中,所述導流渠的深度為40~60cm。
可選的,本實用新型中,所述導流渠中還進一步鋪設HDPE防滲透膜層。
可選的,本實用新型中,所述導流渠在每隔20m的位置還設有置體積為1m3的沉沙池。
可選的,本實用新型中,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,本實用新型中,沿坡面方向每隔4m交錯設置種植兩排木豆;同時,在坡面的空余處設置香根草和狗牙根。
可選的,本實用新型中,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)有技術相比,本實用新型的有益效果為:
(1)本實用新型中,通過在坡頂設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坡面所造成的水力侵蝕;
(2)本實用新型中,通過對透水層材質(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,導流渠中防滲透層的設置,也能夠有效避免水體對于坡腳的侵蝕,保護坡底的平地,還能夠防止溝渠被水體沖刷拓寬;
(3)本實用新型中,通過對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,還能夠恢復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用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實用新型稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng)結構示意圖,其中:1-阻隔帶,2-透水層,3-導流渠,4-坡面植被層,5-坡腳植被層,101-田埂,102-生態(tài)袋;
圖2為本實用新型透水層結構示意圖,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為本實用新型稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng)結構示意圖,其中:1-阻隔帶,2-透水層,3-導流渠,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為本實用新型稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng)中植被層和阻隔層分布結構示意圖,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。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的描述,基于本實用新型中的具體實施方式,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式,都屬于本實用新型所保護的范圍。
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,土壤可蝕性因子K與土壤的類型及質(zhì)地有關,要控制稀土尾礦跡地坡面的水土流失量,則需要控制坡長坡度LS、植被與作物管理因子C、土壤保持措施因子P三個因子。
本實用新型中,主要也是從生態(tài)的角度設置和控制這三個影響因素的措施方法,具體的:
首先,本實用新型中,在坡面頂層設置阻隔帶,從而能夠防止上平面匯水進入侵蝕坡面。
所述阻隔帶先堆砌田埂,并在田埂靠近坡面的一側設置由多個生態(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;生態(tài)袋塑形為外高內(nèi)低,即靠近坡面一側的高度高,而遠離坡面一側的高度低;進一步的,所述生態(tài)袋中還可以進一步填充狗牙根種子。
通過設置這種堤壩結構的生態(tài)袋,同時將生態(tài)袋空隙填滿,并進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,同時植物種子發(fā)芽成長后,也能夠起到固定土壤、吸收儲存水分,并防止土壤流失的作用。
再次,本實用新型在坡底還設置了透水層和導流渠。
其中,透水層的采用三層的植生袋層沿坡面方向鋪設組成,同時,三層植生袋交錯疊放;并在相鄰植生袋間用鐵絲扣緊;同時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。透水層的設置能夠有效阻擋沙進入導流渠,減少對導流渠的維護工作。
而所述導流渠的深度為40~60cm,并可以根據(jù)當?shù)禺斎兆畲蠼涤炅慷鴮ζ鋵挾冗M行設計和調(diào)控。同時,在導流渠每隔20m的位置設置一個體積為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,選取輕質(zhì)材料HDPE防滲膜作為防滲透膜層鋪設于導流渠的底部。HDPE防滲膜導流渠具有很好的坡腳防沖刷能力,還能夠保護下部平地并防止溝頭前進。相較于以磚砌水泥構建的導流渠,本實用新型的導流渠還具造價低、實用、耐高溫等優(yōu)點。
最后,本實用新型在進一步在坡面和坡腳設置有植被層。
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,水土保持能力強,且為豆科作物,對土質(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行生態(tài)護坡,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,鋪設芒萁覆蓋層,以避免植被生長前期雨滴對于土壤的濺蝕,同時還能夠抑制在晴天時水分的蒸發(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。
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,符合自然恢復生態(tài)群落的條件,并對沙土具有改良作用。
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的描述,基于本實用新型中的具體實施方式,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式,都屬于本實用新型所保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,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、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“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重要性。
在本實用新型的一個方案中,如圖1所示,所述稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng)包括:設置于坡頂?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構成,所述生態(tài)袋層102設置于田埂101靠近坡面的一側;所述生態(tài)袋層102由多個生態(tài)袋袋平鋪組成,生態(tài)袋首尾銜接,中間間隙用泥土填實,以阻隔水滲流,每個生態(tài)袋均為不對稱塑形,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101一側的高度高于所述遠離田埂101一側生態(tài)袋的高度;
坡底上設置有透水層2以及導流渠3;
進一步的,坡面上還設置有坡面植被層4,坡腳上設置有坡腳植被層5。
在本實用新型的另一個方案中,如圖1以及圖2所示,所述稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng)包括:設置于坡頂?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構成,所述生態(tài)袋層102設置于田埂101靠近坡面的一側;所述生態(tài)袋層102由多個生態(tài)袋平鋪組成,生態(tài)袋首尾銜接,中間間隙用泥土填實,以阻隔水滲流,每個生態(tài)袋均為不對稱塑形,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101一側的高度高于所述遠離田埂101一側生態(tài)袋的高度;
坡底上設置有透水層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交錯疊放組成;
以第一植生袋層201為例,所述植生袋層是由多個植生袋平鋪形成,每個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;
導流渠3的深度為40~60cm,并在底部鋪設有HDPE防滲膜;同時導流渠3在每隔20米的位置設置一個體積為1m3的沉沙池;
進一步的,坡面上還設置有坡面植被層4,坡腳上設置有坡腳植被層5。
在本申請的一個優(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)防護系統(tǒng)包括:設置于坡頂?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構成,所述生態(tài)袋層102設置于田埂101靠近坡面的一側;所述生態(tài)袋層102由多個生態(tài)袋平鋪組成,生態(tài)袋首尾銜接,中間間隙用泥土填實,以阻隔水滲流,每個生態(tài)袋均為不對稱塑形,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101一側的高度高于所述遠離田埂101一側生態(tài)袋的高度;
坡底上設置有透水層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交錯疊放組成;
以第一植生袋層201為例,所述植生袋層是由多個植生袋平鋪形成,每個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;
導流渠3的深度為40~60cm,并在底部鋪設有HDPE防滲膜;同時導流渠3在每隔20米的位置設置一個體積為1m3的沉沙池;
坡面上還設置有坡面植被層4,坡腳上設置有坡腳植被層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;
進一步的,坡面木豆植被層402為沿坡面方向每隔4m交錯設置兩排木豆;同時,在坡面的空余處設置香根草和狗牙根,以形成坡面香根草和狗牙根混合植物植被層401;
同時,在種植方法上,香根草種植沿等高線挖穴,相鄰兩行交錯種植,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,鋪設芒萁覆蓋層,以避免植被生長前期雨滴對于土壤的濺蝕,同時還能夠抑制在晴天時水分的蒸發(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;
坡腳植被層5為木豆和狗牙根的混合植物植被層。
經(jīng)過進一步的稀土跡地邊坡水體侵蝕實驗發(fā)現(xiàn),通過使用本實用新型稀土跡地邊坡生態(tài)防護系統(tǒng),能夠有效控制坡面受水體的侵蝕程度,水土保持達90%以上;同時,坡面結構穩(wěn)定,無大沖刷溝以及崩崗現(xiàn)象;進一步的,在構建體系4個月后,基地邊坡的植物覆蓋率能夠達到95%以上,生態(tài)系統(tǒng)也得到了明顯的恢復。
本實用新型中,通過設置阻隔、透水以及導流渠結構,從而能夠有效防止水體對于稀土跡地邊坡土壤的侵蝕;同時,本實用新型中,以輕質(zhì)、自然材料構建各層結構,也使得本實用新型系統(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;進一步的,本實用新型中,通過進一步設置植被層,也能夠在有效保持水土的同時,還能夠有利于恢復稀土跡地邊坡的生態(tài)環(huán)境。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本實用新型,然而應意識到,在不背離本實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,這意味著在所附權利要求中包括屬于本實用新型范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。