CN103866750B - 荒坡蓄水保土螺旋深沟 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荒坡蓄水保土螺旋深沟，涉及山区和丘陵地区农林牧业领域，旨在改造水土流失严重的荒坡和山峦，由无土到有土，由土薄到土厚，由没有植被转化成有植被的水土保持生态文明工程中一种新结构。本发明由山坡螺旋梯级深沟(1)、山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)、山腰碎石平地(5)、山脚碎石平地(6)、山坡育树坑(7)等组成，用于蓄积雨水，雨后在山峦四周由上向下渗透雨水，避免雨水冲刷山峦泥土，最大限度留住太阳曝晒或霜雪冰冻风化作用形成的泥土和水源，避免不断产生水土流失，在不长花草树木的荒坡和山峦上培育树木、草地或植被，改变我国中西部山区没有植被地区恶劣和落后的生态环境。

Description

荒坡蓄水保土螺旋深沟

技术领域

一种荒坡蓄水保土螺旋深沟，涉及山区和丘陵地区农林牧业领域，特别涉及四川、云南、贵州以及我国西部甘肃、陕西、山西、内蒙古、新疆等山区和丘陵水土流失造成无植被的荒坡和山峦，以及在历史上乱砍滥伐林木和开恳草地造成植被减少或失去植被的荒坡，在恶劣和落后的生态环境区域内的荒山荒坡地区发展农业、林业、牧业、种养殖业，逐年改造荒坡和山峦的一种荒坡蓄水保土螺旋深沟。

背景技术

考古发现，我国新疆某些山地原是一派江南鱼米水乡美丽景象，现在成为无水无植被的沙漠和荒山，解放初期，西南地区山区和丘陵的山坡，西部各省份许多有植被和森林的山峦，由于农民获得土地翻身富裕后普遍修造房屋，砍伐林木现象十分普遍，到1958年建立人民公社，大办钢铁成为全民砍树烧木料，毁坏了森林和植被，内蒙古自治区有关专家介绍，1957年，阴山山脉南北的山上有大树，经1958年和以后不断砍伐，现成为没有植被和少了植被的荒山石坡。

与之相反，在贵州省贵阳市黔灵公园，即使在山顶上，喀斯特地形石灰岩上小小的凹凸不平的坑坑洼洼的地方，仍然生长着茂盛的各种植物，假设仿照1958年当年满足大炼钢铁燃烧木料而需要的砍伐速度，或者像四川省农村1960年至1980年20年间，农民没有柴禾和煤碳生火煮饭，许许多多农民天天上山砍柴，那么黔灵公园的植被同样会被砍光，使得贵阳市城区由有植被的山峦变成当前甘肃、内蒙古无植被的荒山石坡。

植被减少至消亡，水土流失造成荒坡的人类生产生活现象，是可以改变的，特别是进入21世纪，在科技进步、工业化生产和高速公路、铁路建成以后，大批城市农村剩余劳动力和失业的下岗工人，将南方农耕区域多余的地表肥沃土壤和城镇化修建城市新区及街道埋在地下的万年沃土，每年当作废物燃烧生成烟雾的谷物秸杆，垃圾中可再生利用的有机物质，城乡生活有机污水和粪便，以及农村养猪养牛养鸡养鸭大量的粪便堆积的有机物质，或堆积在农田造成不能栽种农作物的污泥，都当作一种资源，经过技术处理，用来改造四川、云南、贵州、湖南、湖北、江西、福建、浙江等山区没有植被，或减少了植被的荒坡和山峦，充分截住雨水，在荒山和荒坡创造可培育植被的一些必要条件，设计与发明本发明的一种荒坡蓄水保土螺旋深沟。

发明内容

本发明的一种荒坡蓄水保土螺旋深沟，旨在山区和丘陵地区农林牧领域在荒山荒坡恶劣的生态环境中创造生产条件，改造水土流失严重的荒坡和山峦，由无土到有土，由土薄到土厚，由没有植被到有植被，实现恶劣生态环境转化和水土保持生态文明建设具有可行性的研究成果，发明的水土保持生态工程中一种新结构。

本发明的目的是通过以下的技术方案实现的。

本发明的一种荒坡蓄水保土螺旋深沟，其特征在于：由山坡螺旋梯级深沟(1)、山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)、山腰碎石平地(5)、山脚碎石平地(6)、山坡育树坑(7)组成；山顶蓄水池(2)修建在山峦最高处附近合适的位置，山腰修建若干个山腰蓄水池(3)，山脚修建若干个山脚蓄水池(4)，两条山坡螺旋梯级深沟(1)之间修建山腰碎石平地(5)，或开挖山坡育树坑(7)，两个山脚蓄水池(4)之间修建山脚碎石平地(6)；本发明的实用性在于：利用开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石泥土，以及修建山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)等开挖的部分碎石、外地运进的污泥肥土、谷物秸杆等，分层铺垫成山腰碎石平地(5)、山脚碎石平地(6)和山坡育树坑(7)，建成用山坡螺旋梯级深沟(1)蓄水保土，形成水土保持生态文明工程的一种新结构。

本发明所述的山坡螺旋梯级深沟(1)，其特征在于：由山顶蓄水池(2)周围开始，在顺时针方向上，或在逆时针方向上，由上往下开挖1条或几条山坡螺旋梯级深沟(1)，每一级深沟高端上表面与深沟低端上表面存在由海拔确定的高度差，高端深沟底部比低端深沟底部稍深些，每段深沟高端的底部至深沟低端的底部逐步上升一定的高度，使得深沟高端底部的海拔低于深沟低端底部的海拔，形成一个具有蓄水功能的积水坑，其功能在于：暴雨时，具有蓄积和沉淀流入梯级深沟的洪水的功能，被雨水冲刷坡面的泥土与尘埃形成的洪水可以从高端深沟底部开始沉淀，在低端深沟的上方向下一级梯级深沟溢出雨水或含泥含砂较少的浑水；小雨时，直接进入山坡螺旋梯级深沟(1)的雨水和雨水冲刷山坡流入山坡螺旋梯级深沟(1)的洪水，分别蓄积在山坡螺旋梯级深沟(1)的每一级深沟的积水坑内。

本发明所述的山顶蓄水池(2)为砖石砌成的圆柱形水池，水池上方开了1个或几个缺口，下方底部齐平位置开有1个或几个小孔，用水管连通上方缺口，水池雨水从缺口溢出时直接进入水管，水管下方连接蓄水布包，蓄水布包可以随水量增加膨胀，蓄水布包内水压增大到一定程度时，喷水孔自动开启向外喷水，水池下方小孔开启时，将水池底的泥土或灰尘的沉淀物排出，水池下方小孔还连有连通水管，安装喷灌设施，在干旱时用于喷水灌溉。

本发明所述的山腰蓄水池(3)为砖石砌成的不规则水池，顺山坡而建，水池上方缺口为入水口，与山坡螺旋梯级深沟(1)中部某级横向低端出水口连通，这一级深沟水面升高，由深沟下方缺口自然流入山腰蓄水池(3)上方缺口，山腰蓄水池(3)下方水孔开启时，将水池底面上方以上泥土或灰尘的沉淀物排出，山腰蓄水池(3)下方小孔还连有连通水管，安装喷灌设施，在干旱时用于喷水灌溉，山腰水池(3)上方溢水口与竖向水管连通，水管下方连接蓄水布包，蓄水布包可以随水量增加而膨胀，蓄水布包水压增大到一定程度时，喷水孔自动开启向外喷水。

本发明所述的山脚蓄水池(4)为在山脚下较低的位置顺山势开挖的水池，有一个或几个进水孔，每个进水孔都与山坡螺旋梯级深沟(1)末端连通，山脚蓄水池(4)，上方用预制水泥板盖住，面积较大的山脚蓄水池(4)蓄水较多时不用盖，池中可以培养水生植物，养殖鱼类或其它水生动物，山脚蓄水池(4)中蓄积的雨水，通过抽水机输送至山顶，用于对山坡花草树木喷灌，用来防旱。

本发明所述的山腰碎石平地(5)为在山腰利用开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的石块，用水泥砂浆砌坎，在坎内坡面底部先垫一层谷物秸杆，在谷物秸杆层上方铺放一层污泥肥土，在污泥肥土层上方再铺一层谷物秸杆，然后在谷物秸杆上面堆放开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石，又在碎石上方铺一层谷物秸杆，最后在谷物秸杆上方铺放泥土层，建成山腰碎石平地(5)。

本发明所述的山脚碎石平地(6)为在山脚利用开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的石块，用水泥砂浆砌坎，在坎内坡面底部先垫一层谷物秸杆，在谷物秸杆上方铺一层污泥肥土，然后再铺一层谷物秸杆，在第二层谷物秸杆上面堆放开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石，又在碎石上铺一层谷物秸杆，最后在谷物秸杆上方铺放泥土层，建成山脚碎石平地(6)。

本发明所述的育树坑(7)是在两条山坡螺旋梯形深沟(1)之间开挖的不规则树坑，底部铺垫一层谷物秸杆，谷物秸杆上面铺一层污泥肥土，在污泥肥土中放一些肥料，如磷矿粉、过磷酸钙、尿素等，污泥肥土层上方堆放开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石与泥土混合物，上方堆放便于植树生根的泥土层。

本发明荒坡蓄水保土螺旋深沟的有益效果

荒坡蓄水保土螺旋深沟是改变我国中西部荒山荒坡不长草、缺水干旱地区和丘陵山区荒坡通过蓄积雨水，留住泥沙，减少江、河、溪、沟洪水泥砂，进行人造土地环境，使荒山生长花草林木的农林牧业生态文明工程，发明构造成水土保持工程的一种新结构。

1.充分应用现代挖掘机技术和工业制造转型升级，开发生产小型挖掘石山的开沟挖掘机，同时利用铁路运输，将南方养殖场、城镇结合部近30年破坏土地生态环境产生的大量粪便、污泥，通过加入可风化的页岩和粘土，制成污泥肥土，运往中西部荒坡，实施本发明的水土保持生态文明工程的一种新结构，在不长草木的山峦上进行人造可生长花草林木的基本条件。

2.本发明应用在干旱少雨的荒山荒坡上那些无植被地方的坡面上，下雨时，可以截住大部或全部雨水，同时在下雨时，将雨水冲刷山坡上风化的泥土和空气灰尘与雨水混合形成的洪水通过截流留在山坡螺旋梯级深沟(1)里，在山坡螺旋梯级深沟内从高端流向低端受到沟壁阻碍的缓冲作用，产生逐渐沉淀的过程，在山坡螺旋梯级深沟(1)里，一级一级往下溢出流动时，逐渐减少洪水中的泥砂，有利于保土。

3.下雨时，山顶蓄水池(2)中蓄积的雨水，以及山顶蓄水池在雨量较大时从山顶蓄水池(2)中溢出的雨水贮存于蓄水布包内，可以防旱，既起着蓄积雨水与洪水的作用，又起着防旱作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明的山坡螺旋梯级深沟(1)示意图

图3是本发明的山顶蓄水池(2)示意图

图4是本发明的山腰蓄水池(3)示意图

图5是本发明的山脚蓄水池(4)示意图

图6是本发明的山坡碎石平地(5)示意图

图7是本发明的山脚碎石平地(6)示意图

图8是本发明的山坡育树坑(7)示意图

图中标号说明

1山坡螺旋梯级深沟、2山顶蓄水池、3山腰蓄水池、4山脚蓄水池、5山腰碎石平地、6山脚碎石平地、7山坡育树坑

具体实施方式

本发明的详细结构，应用原理、作用与功效，参见附图1至图8，通过如下的实施方案予以说明。

实施本发明荒坡蓄水保土螺旋深沟，可利用工厂企业制造小型的挖掘机，或利用人工开采石山技术，利用东部中部城乡污泥肥土、谷物秸杆和养殖畜禽粪便资源，结合开挖深沟产生的碎石，使用少量的水泥、砂或石灰资源砌坎进行修建。

参见图1，图1是本发明所述的荒坡蓄水保土螺旋深沟的结构示意，其特征在于：由山坡螺旋梯级深沟(1)、山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)、山腰碎石平地(5)、山脚碎石平地(6)、山坡育树坑(7)组成；山顶蓄水池(2)修建在山峦最高处附近合适的位置，山腰修建若干个山腰蓄水池(3)，山脚修建若干个山脚蓄水池(4)，两条山坡螺旋梯级深沟(1)之间修建山腰碎石平地(5)，或开挖山坡育树坑(7)，两个山脚蓄水池(4)之间修建山脚碎石平地(6)；利用开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石泥土，以及修建山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)开挖的部分碎石，与从外地运进的污泥肥土、谷物秸杆等，分层铺垫山腰碎石平地(5)、山脚碎石平地(6)和山坡育树坑(7)，建成用山坡螺旋梯级深沟(1)蓄水保土、形成水土保持生态文明工程的一种新结构。

参见图2，图2是本发明的荒坡蓄水保土螺旋深沟所述的山坡螺旋梯级深沟(1)示意图，其特征在于：由山顶蓄水池(2)周围开始，在顺时针方向上，或在逆时针方向上，由上往下开挖1条或几条山坡螺旋梯级深沟(1)，每一级深沟高端上表面与深沟低端上表面存在由海拔确定的高度差，高端深沟底部比低端深沟底部稍深些，每段深沟高端的底部至深沟低端的底部逐步上升一定的高度，使得深沟高端底部的海拔低于深沟低端底部的海拔，形成一个具有蓄水功能的积水坑，其功能在于：暴雨时，具有蓄积和沉淀流入梯级深沟的洪水的功能，被雨水冲刷坡面的泥土与尘埃形成的洪水可以从高端深沟底部开始沉淀，在低端深沟的上方往下一级梯级深沟溢出雨水或含泥含砂较少的浑水；小雨时，直接进入山坡螺旋梯级深沟(1)的雨水和雨水冲刷山坡流入山坡螺旋梯级深沟(1)的洪水，分别蓄积在山坡螺旋梯级深沟(1)的每一级深沟的积水坑内。

参见图3，图3是本发明的山顶蓄水池(2)示意图，其特征在于：山顶蓄水池(2)为砖石砌成的圆柱形水池，水池上方开了1个或几个缺口，下方底部齐平位置开有1个或几个小孔，用水管连通上方缺口，水池雨水从缺口溢出时直接进入水管，水管下方连接蓄水布包，蓄水布包可以随水量增加膨胀，蓄水布包内水压增大到一定程度时，喷水孔自动开启向外喷水，水池下方小孔开启时，将水池底上方的泥土或灰尘的沉淀物排出，水池下方小孔还连有连通水管，安装喷灌设施，在干旱时用于喷水灌溉。

参见图4，图4是本发明的山腰蓄水池(3)示意图，其特征在于：为砖石砌成的不规则水池，顺山坡而建，水池上方缺口为入水口，与山坡螺旋梯级深沟(1)中部某级横向低端出水口连通，这一级深沟水面升高，由深沟下方缺口自然流入山腰蓄水池(3)上方缺口，山腰蓄水池(3)下方水孔开启时，将水池底面上方泥土或灰尘的沉淀物排出，山腰蓄水池(3)下方小孔连有连通水管，安装喷灌设施，在干旱时用于喷水灌溉，山腰水池(3)上方溢水口与竖向水管连通，水管下方连接蓄水布包，蓄水布包可以随水量增加而膨胀，蓄水布包水压增大到一定程度时，喷水孔自动开启向外喷水灌溉。

参见图5，图5是本发明的山脚蓄水池(4)示意图，其特征在于：在山脚下较低的位置顺山势开挖的水池，有一个或几个进水孔，每个进水孔都与山坡螺旋梯级深沟(1)末端连通，山脚蓄水池(4)上方可以用预制水泥板盖住，面积较大的山脚蓄水池(4)蓄水较多时不用盖，池中可以培养水生植物，养殖鱼类或其它水生动物，山脚蓄水池(4)中蓄积的雨水，通过抽水机输送至山顶蓄水池(2)，用于对山坡花草树木的灌溉，用来防旱。

参见图6，图6是本发明的山腰碎石平地(5)示意图，其特征在于：在山腰利用开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的石块与水泥砂浆砌坎，在坎内坡面底部先垫一层谷物秸杆，在谷物秸杆层上方铺放一层污泥肥土，在污泥肥土层上方再铺一层谷物秸杆，然后在谷物秸杆上面堆放开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石，又在碎石上方铺一层谷物秸杆，最后在谷物秸杆上方铺放泥土层，建成山腰碎石平地(5)。

参见图7，图7是本发明的山脚碎石平地(6)示意图，其特征在于：在山脚利用开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的石块与水泥砂浆砌坎，在坎内坡面底部先垫一层谷物秸杆，在谷物秸杆上方铺一层污泥肥土，然后再铺一层谷物秸杆，在第二层谷物秸杆上面堆放开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石，又在碎石上铺一层谷物秸杆，最后在谷物秸杆上方铺放泥土层，建成山脚碎石平地(6)。

参见图8，图8是本发明的育树坑(7)示意图，其特征在于：在两条山坡螺旋梯形深沟(1)之间开挖的不规则树坑，底部铺垫一层谷物秸杆，谷物秸杆上面铺一层污泥肥土，在污泥肥土中放一些肥料，如磷矿粉、过磷酸钙、尿素等，污泥肥土层上方堆放开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石与泥土混合物，上方堆放花草树木可生根的泥土层。

实施例1应用本发明的荒坡蓄水保土螺旋深沟，在我国四川、云南、贵州、湖南、江西、福建、浙江、广西、广东、西藏、青海、甘肃、陕西、新疆、山西、内蒙、宁夏等山区、丘陵、高原的荒坡和山峦进行试验1年或几年，施工建设开挖的石块在风化作用下，经太阳曝晒、霜雪冰冻，利用适宜当地生长的花草树木与植被进行试验，主要观察蓄水效果，留住雨水，或留住雪和雪水，第3年植树种草，使改造后的荒山荒坡生长植被，由少到多。

实施例2根据本发明的荒坡蓄水保土螺旋深沟修造方法的功能和结构，在城镇化过程中创造条件，利用资源逐步实施，利用试验取得的经验与成果，扩大工程范围，为国家战略储备工程。如果遇有国际金融风波，全国人民可开启本工程，利用国家财政投入，充分利用企业和个人闲置资金进行实施建设本发明应用山坡螺旋梯级深沟(1)这种蓄水保土造地工程的新结构，改变我国中西部贫困山区生态环境。

实施例3只要实施本发明取得初步成效以后，结合其他生态文明工程，初步控制山区和平原水土流失，减少河水泥沙，使黄河的水变成清水，全国2万多条黄水河、浑水河都变成清水河。

实施例4用本发明建成的《荒山螺旋梯级深沟蓄水保土工程》，利用山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)，尽最大限度蓄积当地最大雨量，则本工程可以在平时每次小雨中蓄积全部雨水，有利于雨后对山坡泥土和沟壑的侵蚀，山坡大面积雨水在从上往下自然流动过程中，流入山坡螺旋梯级深沟(1)中，减少了雨水形成的洪水流的势能，流入山坡螺旋梯级深沟(1)中的雨水流，与雨水在山坡表层从上往下自然流动比，雨水在山坡螺旋梯级深沟(1)中流动的路程增加了好几倍，减少暴雨形成的洪水冲刷造成水土流失和泥土流及泥石流灾害的条件。

实施例5雨水在山坡螺旋梯级深沟(1)中流动或停留，可以加强雨水在山峦中对地表以下的侵蚀作用，有利于植被生长。

实施例6雨水蓄积在山坡螺旋梯级深沟(1)、山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)中，有利于荒山荒坡地区预防干旱，通过水池中雨水的蒸发作用，增大缺水的那些荒山荒坡地区空中水气成分，增加下雨的必要条件，改变我国中西部一年四季少雨干旱的恶劣生态环境。

通过本发明建成的《荒山螺旋梯级深沟蓄水保土工程》，为使黄河变成清水河、新疆楼兰古国风光再现、内蒙古草原风吹草低现牛羊等生态环境重新恢复起来，在当代科学技术水平和经济不断发展的状态下，已经为实施本发明储备了充足条件。

Claims (2)

1.一种荒坡蓄水保土螺旋深沟，其特征在于：由山坡螺旋梯级深沟(1)、山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)、山腰碎石平地(5)、山脚碎石平地(6)、山坡育树坑(7)组成；山顶蓄水池(2)修建在山峦最高处附近合适的位置，山腰修建若干个山腰蓄水池(3)，山脚修建若干个山脚蓄水池(4)，两条山坡螺旋梯级深沟(1)之间修建山腰碎石平地(5)，或开挖山坡育树坑(7)，两个山脚蓄水池(4)之间修建山脚碎石平地(6)；利用开挖山坡螺旋梯级深沟(1)产生的碎石泥土，以及修建山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)开挖的部分碎石、外地运进的污泥肥土、谷物秸杆分层铺垫成山腰碎石平地(5)、山脚碎石平地(6)和山坡育树坑(7)，建成用山坡螺旋梯级深沟(1)蓄水保土，形成水土保持生态文明工程的一种新结构。

2.根据权利要求1所述的荒坡蓄水保土螺旋深沟，其特征在于：山坡螺旋梯级深沟(1)，由山顶蓄水池(2)周围开始，在顺时针方向上，或在逆时针方向上，由上往下横向倾斜开挖1条或几条山坡螺旋梯级深沟(1)，每一级深沟高端上表面与深沟低端上表面存在由海拔确定的高度差，高端深沟底部比低端深沟底部稍深些，每段深沟高端底部至深沟低端底部逐步上升一定的高度，使得高端深沟底部的海拔低于低端深沟底部的海拔，形成一个具有蓄水功能的积水坑，其功能在于：暴雨时，具有蓄积和沉淀流入梯级深沟的洪水的功能，被雨水冲刷坡面的泥土与尘埃形成的洪水可以在高端深沟底部开始沉淀，在低端深沟的上方往下一级梯级深沟溢出雨水或含泥含砂较少的浑水；小雨时，直接进入山坡螺旋梯级深沟(1)的雨水和雨水冲刷山坡流入山坡螺旋梯级深沟(1)的洪水，分别蓄积在山坡螺旋梯级深沟(1)的每一级深沟的积水坑内。