CN104094693B - 一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：包括如下步骤：在待改良地区依次建设花卉带区、灌木带区和乔木带区三个区域；针对花卉带区、灌木带区和乔木带区，分别设置40-60cm、65-80cm和100-120cm厚度的种植土层，种植土层下分别设5-12cm、10-15cm和15-25cm厚的淋层，淋层材料分别为1-2cm秸秆、粒径0.5-2mm粗砂和5-10mm级配碎石，不同类型植被界面间均设有土工布外包排水板。本发明因植物种类和根系活动层深度而阶梯式布设淋层埋深，大大降低了挖掘和回填工作量，缩短了施工周期，成本低廉。

Description

一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法
技术领域
本发明涉及一种滨海盐碱绿地土壤的控排盐方法，特别涉及一种用于乔、灌、花卉等分类种植、垂向层次分明的滨海盐碱地绿地的土壤控排盐方法。
背景技术
滨海盐碱地是直接或间接受海水或海潮影响的地区。我国海域辽阔，海岸线长达1.8万km，盐滩面积约2.2万km2，是我国重要的后备土地资源，但高盐碱、易反复的技术顽疾严重制约着滨海盐滩的开发与建设。沿海地区，由于近邻海域，地下水位高、水质咸，在海潮和海水型地下水的双重作用下，土壤含盐量持高不下，尤其是在那些蒸降比高的地区，如环渤海地区，土壤毛细活动剧烈，作为盐源，地下水源源不断地向上补给，土壤盐害进一步加剧。因此，切断地下水的补给，断掉盐源，是滨海盐滩区土壤改良的根本前提和实现土壤质量持续良好的根本保障。
现有的“浅潜水滨海盐土地区暗管排盐技术”正是基于以上原理研发而成，该技术是由水平暗管的浅埋深度、地下水平暗管排水管路和地下(或地面)构筑堤排泻水管路构成，其中地下水平暗管埋设在离地表面0.6-1.5m处的碱渣土淋垫层内，在碱渣土淋层上回填种植土至地表面；地下水平暗管排水管路由地下水平暗管中主排盐管组成，主排盐管和集水管线级数采用二级，以正交网格型或斜角人字型铺设，集水管纵向铺设长度为100m，坡降1-3‰，集水管之间的间距为6-10m。
“浅潜水滨海盐土地区暗管排盐技术”主要是利用淋层的“隔离”作用和盲管的“排出”作用，隔离高矿化度地下潜水对种植土的侵害，同时将种植土层盐分和过多地下咸水“排出”区外，实现滨海盐滩种植土的持续良好。实践证明，该技术可将绿地种植土层土壤含盐量稳定在3g/kg以下，效果显著。但由于该技术施工不区分植被类型和绿地景观布局特征，按统一深度布设种植土厚度，鉴于乔、灌木根系的生长，淋层和盲管埋设位置一般较深，挖掘深度一般在1.2-1.4m，大面积施工时，挖掘、回填工程量太大；淋层材料统一采用碱渣土，且与盲管均为绿地全区铺设，成本高、建设周期长。另外，由于种植土层厚度一致且较深，后期淋洗脱盐过程用水量大，成本较高，易造成水资源浪费。
发明内容
本发明是针对现有“浅密式暗管排盐技术”的不足，结合乔、灌、花卉等植被类型及其景观布设特点，提供的一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法。
为解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：
一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，包括如下步骤：
在待改良地区依次建设花卉带区、灌木带区和乔木带区三个区域；针对花卉带区、灌木带区和乔木带区，分别设置40-60cm、65-80cm和100-120cm厚度的种植土层，种植土层下分别设5-12cm、10-15cm和15-25cm厚的淋层，淋层材料分别为1-2cm秸秆、粒径0.5-2mm粗砂和5-10mm级配碎石，不同类型植被界面间均设有土工布外包排水板，排水板的上端和下端分别位于不同深度淋层间，其中，花卉与灌木界面排水板上端向花卉倾斜，灌木与乔木界面排水板上端向灌木侧倾斜，坡度均为(4.5-9):1范围内。
具体地，该滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，包括如下步骤：
(1)、乔木带区，按乔木带区“种植土设计厚度+淋层设计厚度”深度，对区内土壤进行挖掘；挖掘完成后，按4-8m间距做地下暗管工程；暗管完成后，铺设粒径5-10mm级配碎石，厚度15-25cm；对挖掘土进行改良，分层回填至设计标高，回填同时按照4.5:1-9:1坡度埋置排水板；
(2)、灌木带区，按灌木带区“种植土设计厚度+淋层设计厚度”深度，对区内土壤进行挖掘；挖掘完成后，铺设粒径0.5-2mm粗砂，厚度10-15cm；挖掘土进行改良，分层回填至设计标高，回填同时按照4.5:1-9:1坡度埋置排水板；
(3)、花卉带区，按花卉带区“种植土设计厚度+淋层设计厚度”深度，对区内土壤进行挖掘；挖掘完成后，铺设1-2cm秸秆，厚度5-12cm；挖掘土进行改良，分层回填土壤至设计标高。
上述方法中，步骤(1)中所述乔木带区种植土设计厚度和淋层设计厚度分别为100-120cm和15-25cm；步骤(2)中所述灌木带区种植土设计厚度和淋层设计厚度分别为65-80cm和10-15cm；步骤(3)中所述花卉带区种植土设计厚度和淋层设计厚度分别为40-60cm和5-12cm。
上述方法中，步骤(1)中所述地下盲管工程，槽上口宽30cm，下口宽20cm，深18cm，内置管径6-16cm的PVC波纹管或PE管，坡降2-3‰，管周围铺设砂石或液态渣至槽口齐平。
上述方法中，步骤(1)、(2)中所述级配碎石和粗砂铺设，可采用人工或小型机械铺设，均向着较深根系绿地区方向坡降为2-3‰；
上述方法中，步骤(3)中所述秸秆铺设，为人工铺设，向着灌木带区方向坡降为2-3‰。
上述方法中，步骤(1)、(2)和(3)中所述挖掘土改良的目的是培肥土壤肥力或改良土质结构；是本领域的常规手段。优选地，步骤(1)中挖掘土改良为对挖掘土按土壤：河沙：牛粪体积比2：1：1进行掺拌改良；步骤(2)中挖掘土改良为对挖掘土按土壤：河沙：牛粪体积比5：2：3对挖掘土进行掺拌改良。步骤(3)中挖掘土改良为对挖掘土土壤：河沙：牛粪体积比5：2：3对挖掘土进行掺拌改良。
上述技术方法中，步骤(1)、(2)和(3)中所述设计标高，是考虑沉降因素后的设计标高，一般比地面实际标高高出5-15cm。
上述技术方法中，步骤(1)、(2)中所述排水板为高抗冲聚苯乙烯(HIPS)板，相邻排水板间边缘相互搭接1-2个支点，均采用土工布外包，相邻土工布连接的边缘相互搭接5-10cm，局部涂胶水粘接固定，与排水板形成一个整体中空层，顺坡铺设，排水板上端的土工布收口处上翻，至少高出排水板端10cm(起挡土滤水作用)；
上述方法中，针对步骤(1)、(2)中所述埋置排水板，在土工布两侧的斜面上分别铺3-5cm细砂。
上述方法中，步骤(2)中所述铺设粗砂，在与乔木区界面段处，要将步骤(2)中排水板外包土工布置于粗砂层下侧1/3处(即粗砂层从下往上计算1/3处)；
上述方法中，步骤(3)中所述铺设秸秆，为玉米秸秆，在与灌木区界面段处，要将步骤(3)中排水板外包土工布置于秸秆层下侧1/3处(即秸秆层从下往上计算1/3处)。
本发明的有益效果在于：
1)与现有“浅潜水滨海盐土地区暗管排盐技术”相比，本发明因植物种类和根系活动层深度而阶梯式布设淋层埋深，大大降低了挖掘和回填工作量，缩短了施工周期，成本低廉。
2)与现有“浅潜水滨海盐土地区暗管排盐技术”相比，本发明只在乔木绿化带区布设暗管，淋层材料、厚度则因植物类型而宜，乔木绿化带区采用级配碎石(15-25cm)材料，灌木、花卉绿化带区分别采用粗砂(10-15cm)和秸秆(5-12cm)，大大降低了地下盲管工程工作量，单位每平方米排盐工程可节约成本20％-45％。
3)本发明采用阶梯式地下排盐工程，土壤改良和后续的绿地灌溉管理只需要满足淋层以上不同深度的种植土层，与以往的统一全断面种植土层改良、灌溉相比，改良材料用量和灌水量大大减少，成本显著降低，有效地节约了水资源。
附图说明
图1为本发明阶梯式控排盐示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。但不限定本发明的保护范围。
实施例1
实例试验在天津南港工业区展开，该区域位于天津滨海新区东南部，紧邻渤海。试验绿地面积3000m2(50m×60m)，设计乔木区绿化带为1260m2(21m×60m)，植物为107杨，行、株距均为3m，种植土厚度120cm，淋层(5-10mm级配碎石)厚度20cm，盲管采用内径6cm的PVC波纹管，坡降3‰；灌木区面积960m2(16m×60m)，植物金叶榆，行、株距均为4m，种植土厚度70cm，淋层(0.5-2mm粗砂)厚度15cm；花卉区面积780m2(13m×60m)，植物大花秋葵，行距2m，种植土厚度45cm，淋层(1-2cm玉米秸秆)厚度10cm。
试验于2012年2月底展开，放线测量后，放线区内采用梅花形布点法均匀布点，采集土样(所述采集土样为土钻取土，分层采集土样后混匀为一个剖面混合样，3次重复；)，并取原状土柱，所述原状土柱为内径≥10cm、高度≥50cm的PVC管柱；进行相关指标测定；取原状土柱和土样，进行室内分析测定，测定结果表明，区内土壤为NaCl型盐渍土，剖面土壤含盐量19.3g/kg，pH值8.4，饱和导水率0.03mm/h，有机质和氮素贫乏。
乔木带区，按140cm深度进行开挖，挖掘完成后，按5m间距做地下盲管工程：挖梯形槽，槽上口宽30cm，下口宽20cm，深18cm，槽底按水出流方向控制坡降3‰，铺液态渣5cm左右，放置PVC波纹管(6cm)，继续填充液态渣至槽口齐平。地下盲管施工同时，对挖掘土按土壤：河沙：牛粪体积比2：1：1进行掺拌改良。盲管完工后，上面铺设20cm厚级配碎石，回填改良土，先回填排水板放置侧，量测灌木区淋层下1/3高度所在的位置(级配碎石上界面+40cm)，并划线做好标记，沿灌木区土壤界面回填，边回填、边夯实、边测量，当界面坡度为5:1时，沿斜面铺5cm厚细河沙，压实后放置外包土工布的高抗冲聚苯乙烯(HIPS)板，板上侧土工布斜面上再铺置5cm厚细河沙，缓慢回填排水板周围50cm以内的土壤(回填时将土工布上缘垂直提起，直至填没)，然后大范围回填至设计标高。
灌木带区，按85cm深度进行挖掘，铺5cm厚粗砂，将乔木区排水板上缘土工布水平放置于粗砂上，后再铺10cm厚粗砂，按土壤：河沙：牛粪体积比5：2：3对挖掘土进行掺拌改良，回填，先回填排水板放置侧，量测花卉区淋层下1/3高度所在的位置(粗砂上界面+18.3cm)，并划线做好标记，沿花卉区土壤界面回填，边回填、边夯实、边测量，当界面坡度满足8:1时，沿斜面铺3cm厚细河沙，放置外包土工布的高抗冲聚苯乙烯(HIPS)板，板上侧土工布斜面上再铺置3cm厚细河沙，缓慢回填排水板周围30cm以内的土壤(回填时将土工布上缘垂直提起，直至填没)，然后大范围回填至设计标高。
花卉带区，按55cm深度进行挖掘，铺3.3cm厚1-2cm玉米秸秆，将灌木区排水板上缘土工布水平放置秸秆上，继续铺6.7cm厚玉米秸秆，按土壤：河沙：牛粪体积比5：2：3对挖掘土进行掺拌改良，回填至设计标高。
土地平整后，大水漫灌洗盐，同时采样测定剖面土壤盐分，15天后，全区种植剖面土壤盐分均在3g/kg以下，pH均小于8.5，达到绿化种植土要求，淋洗结束。建植。
与区内(南港工业)相同条件的“浅密式暗管排盐技术”绿化项目进行技术、经济和周期的对比分析，结果表明，本技术土方挖掘量为3026m3，而浅密式为4200m3，与其相比挖掘、回填工程量均少了28.0％；经济上，浅密式地下排盐工程成本约32元/m2，本试验成本平均19.9元/m2，节约了37.8％，同时土壤改良材料与机械成本也较浅密式节约了29.2％；建设周期上，本试验从放线到淋洗结束，共耗时15天，而浅密式为23天，节省时间34.8％；灌溉淋盐用水量，浅密式约为1.2t/m2，本试验平均为0.76t/m2，淡水节约36.7％。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：包括如下步骤：在待改良地区依次建设花卉带区、灌木带区和乔木带区三个区域；针对花卉带区、灌木带区和乔木带区，分别设置40-60cm、65-80cm和100-120cm厚度的种植土层，种植土层下分别设5-12cm、10-15cm和15-25cm厚的淋层，淋层材料分别为1-2cm秸秆、粒径0.5-2mm粗砂和5-10mm级配碎石，不同类型植被界面间均设有土工布外包排水板，排水板的上端和下端分别位于不同深度淋层间，其中，花卉与灌木界面排水板上端向花卉倾斜，灌木与乔木界面排水板上端向灌木侧倾斜，坡度均为(4.5-9):1范围内；
(1)、乔木带区，按乔木带区“种植土设计厚度+淋层设计厚度”深度，对区内土壤进行挖掘；挖掘完成后，按4-8m间距做地下暗管工程；暗管完成后，铺设粒径5-10mm级配碎石，厚度15-25cm；对挖掘土进行改良，分层回填至设计标高，回填同时按照4.5:1-9:1坡度埋置排水板；
(2)、灌木带区，按灌木带区“种植土设计厚度+淋层设计厚度”深度，对区内土壤进行挖掘；挖掘完成后，铺设粒径0.5-2mm粗砂，厚度10-15cm；挖掘土进行改良，分层回填至设计标高，回填同时按照4.5:1-9:1坡度埋置排水板；
(3)、花卉带区，按花卉带区“种植土设计厚度+淋层设计厚度”深度，对区内土壤进行挖掘；挖掘完成后，铺设1-2cm秸秆，厚度5-12cm；挖掘土进行改良，分层回填土壤至设计标高。
2.根据权利要求1所述一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：步骤(1)中所述乔木带区种植土设计厚度和淋层设计厚度分别为100-120cm和15-25cm；步骤(2)中所述灌木带区种植土设计厚度和淋层设计厚度分别为65-80cm和10-15cm；步骤(3)中所述花卉带区种植土设计厚度和淋层设计厚度分别为40-60cm和5-12cm。
3.根据权利要求1或2所述一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：步骤(1)中所述地下暗管工程，槽上口宽30cm，下口宽20cm，深18cm，内置管径6-16cm的PVC波纹管或PE管，坡降2-3‰，管周围铺设砂石或液态渣至槽口齐平。
4.根据权利要求1所述一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：步骤(1)中挖掘土改良为对挖掘土按土壤：河沙：牛粪体积比2：1：1进行掺拌改良；步骤(2)中挖掘土改良为对挖掘土按土壤：河沙：牛粪体积比5：2：3对挖掘土进行掺拌改良，步骤(3)中挖掘土改良为对挖掘土土壤：河沙：牛粪体积比5：2：3对挖掘土进行掺拌改良。
5.根据权利要求1所述一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：步骤(1)、(2)中所述排水板为高抗冲聚苯乙烯板，相邻排水板间边缘相互搭接1-2个支点，均采用土工布外包，相邻土工布连接的边缘相互搭接5-10cm，局部涂胶水粘接固定，与排水板形成一个整体中空层，顺坡铺设，排水板上端的土工布收口处上翻，至少高出排水板端10cm。
6.根据权利要求1所述一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：针对步骤(1)、(2)中所述埋置排水板，在土工布两侧的斜面上分别铺3-5cm细砂。
7.根据权利要求1所述一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：步骤(2)中所述铺设粗砂，在与乔木区界面段处，要将步骤(2)中排水板外包土工布置于粗砂层下侧1/3处。
8.根据权利要求1所述一种滨海盐碱地阶梯式控排盐的绿化方法，其特征在于：步骤(3)中所述铺设秸秆，为玉米秸秆，在与灌木区界面段处，要将步骤(3)中排水板外包土工布置于秸秆层下侧1/3处。
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