CN107268532A - 一种高原牧区生态护坡 - Google Patents

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    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/12—Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers

Abstract

本发明涉及一种高原牧区嵌入式护坡，属于生态修复领域，包括土工格栅、嵌入式混凝土格室、护坡基质和护坡植物，所述土工格栅为格子网结构，所述土工格栅固定在河岸边坡上；所述混凝土格室为一侧设有若干空腔和凹槽的混凝土板，所述空腔沿板厚方向贯穿所述混凝土板，所述混凝土板背对凹槽面的一侧固定连接所述土工格栅；所述护坡基质填充在所述空腔内；所述护坡植物种植于所述护坡基质内。本发明克服了平原地区生态护坡的缺点，能够抵抗高寒高海拔地区的恶劣条件，有效防止水力冲刷，起到固定边坡的作用，同时满足生态护坡的稳定性和景观要求，有利于保持三江源水源地的生态环境。

Description

一种高原牧区生态护坡
技术领域
本发明涉及一种高原牧区生态护坡，属于生态修复领域。
背景技术
青藏高原具有独特的气候、自然条件，形成独具特色的草原生态系统，几乎囊括了我国所有的草地类型，面积约占青藏高原总土地面积的51％，其中，高寒草甸是广泛分布于青藏高原东部及周围山地的特有植被类型，面积约为0.7亿hm2，占高原可利用草地的近50％，是高原的主体植被类型。高寒草甸牧草品质优良，营养丰富，是我国重要的天然放牧草场和畜牧业基地。近年来，随着生产力的不断发展，人类对草地的开发利用明显加强，长期的不合理利用加上高原地区原本脆弱的生态环境，使得草原承载力严重不足，高寒草场普遍呈现出超载过牧现象。高寒草地生态系统结构和功能的严重受损，不仅威胁到牧区的环境和社会发展，而且深刻地影响了长江、黄河流域水环境生态平衡。
三江源地区位于青海省南部，是青藏高原的腹地，为孕育中华民族、中南半岛悠久文明历史的世界著名江河：长江、黄河和澜沧江-湄公河的源头汇水区，河流密布，湖泊、沼泽众多。高原地区河道不仅作为民族文化的载体和维持生态平衡的重要资源，而且是为当地生物群落提供生活和能量交换的必需途径。而由于过度放牧，三江源地区河道两岸出现了土质疏松等现象，山体滑坡频发，使得河流含沙量上升，同时由于牲畜粪便直接排入河水，对水环境质量造成了恶劣影响，因此，对高原牧区河道的生态治理十分重要。
目前的生态护坡技术包括人工种草、生态袋护坡、网格生态护坡等技术，人工种草成活率低，往往达不到边坡防护的效果，无法防止水土流失；生态袋护坡由于空间环境所限，植被生存条件受到限制，整体稳定性较差；网格生态护坡将护坡结构与植物护坡相结合，效果较好。但现有的网格护坡大多只适用于平原地区，无法适应高原地区特殊的自然气候，且现有的护坡结构对高原牧区牲畜的活动产生了不利影响，因此，需要提出一种适用于高原牧区的生态护坡。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于高原牧区，具有耐寒耐低温、耐强紫外线、耐水力冲刷等特征，且有利于水土保持、不妨碍牧区牲畜活动的护坡，致力于三江源水源区河流的生态修复。
为达到上述目的，本发明提供一种高原牧区护坡，包括土工格栅、混凝土格室、护坡基质和护坡植物，所述土工格栅为格子网结构；所述混凝土格室为一侧设有若干空腔和凹槽的混凝土板，所述空腔沿板厚方向贯穿所述混凝土板，所述混凝土板背对凹槽面的一侧固定连接所述土工格栅；所述护坡基质包括本地土、腐殖质、腐熟牛粪、植物防冻剂、植物纤维和微生物，护坡基质填充在所述空腔内；所述护坡植物种植于所述护坡基质内。
所述格室空腔承载护坡基质，用以固定所述护坡植物和微生物混合物；所述凹槽在河水冲刷时起到缓冲作用，可有效防止水力冲刷对所述生态护坡的破坏。所述混凝土格室固定在所述土工格栅上，从而与河岸边坡形成一个整体，所述混凝土格室填入所述护坡基质并种植所述护坡植物后，表面平整，不会对牲畜的活动造成限制。
作为本发明的进一步改进，所述土工格栅为双向土工格栅，在横向和纵向上均有较强的抗拉伸强度，所述土工格栅使用U型钉固定在河岸边坡上，起到固土作用，同时为所述混凝土提供支撑载体。
作为本发明的进一步改进，所述土工格栅采用高密度聚乙烯(HDPE)材料，无臭、无味、耐腐蚀，具有较好的耐寒性和化学稳定性，能够适应高原地区恶劣的自然条件。
作为本发明的进一步改进，所述混凝土格室材料采用C80高性能混凝土，所述C80高性能混凝土由水、水泥、硅粉、粉煤灰、河沙和高效减水剂按照一定比例混合而成，并添加混凝土防冻剂对其进行强化。所述混凝土格室抗渗、抗冻、抗腐蚀性能好，抗压强度高，能够有效防止水力冲刷，起到固定边坡的作用。
作为本发明的进一步改进，所述护坡基质由本地土、腐殖质、腐熟牛粪、植物防冻剂和植物纤维按照一定比例混合而成。所述本地土和腐殖质为所述护坡植物提供生长环境和营养，所述腐熟牛粪为所述微生物混合物提供营养物质，所述植物防冻剂和植物纤维用来提高护坡基质的抗冻能力。所述护坡基质结构较为松散，有利于边坡后土体内孔隙水的排出。
作为本发明的进一步改进，所述微生物选用高原地区分布较广，且在低温状态下仍然代谢活跃，可降解牲畜粪便的微生物。所述微生物由细菌和真菌混合而成，所述细菌选用节杆菌属、类芽孢杆菌属、琼氏不动杆菌属之间几种的组合，所述真菌选用花斑曲霉、出芽短梗枝孢霉、椭圆葡萄孢霉、罗氏链霉菌和吸水链霉菌之间几种的组合。所述微生物混合物为能在高寒高海拔地区高效利用纤维素的纤维素降解菌，能够对河岸边坡的粪便进行自然降解，防止粪便进入河流影响水生态环境，同时有利于提高所述生态护坡的自净能力。
作为本发明的进一步改进，所述边坡植物选用适宜高寒高海拔地区的，具有抗寒性、抗贫瘠、防风沙等特点且适应粗放管理的草种。选用高山嵩草、黄白火绒草、早熟禾、苜蓿和红豆草等之间几种的组合。所述边坡植物具有发达的根系，有利于水土保持和护坡，其根系对土壤中水分和养分的吸收能力较强，同时还能满足生态护坡的景观要求。
与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：
(1)本发明采用将混凝土格室固定在土工格栅的形式，土工格栅在横向和纵向上均有较强的抗拉伸强度，混凝土格室空腔内添加护坡基质，能够有效防止水力冲刷，加固边坡，具有优良的耐久性。
(2)本发明中土工格栅采用高密度聚乙烯(HDPE)材料，混凝土格室材料采用C80高性能混凝土，所用材料均具有抗寒抗冻、耐紫外线等特点，且成本较低，无毒无污染，同时能够满足稳定性要求。
(3)本发明采用适宜在高寒高海拔地区生长的植物和微生物，能够保水固土，在满足生态护坡稳定性要求的同时满足景观要求，且微生物能够降解河道边坡的牲畜粪便，防止粪便污染水体。
(4)本发明克服了平原地区生态护坡的特点，能够适应高原地区高寒、高海拔等特点，且抗强紫外线、抗水力冲刷，能够很好地作为高原牧区的生态护坡，有利于保持三江源水源地区的生态环境。
附图说明
图1是护坡结构示意图
图中：1、土工格栅；2、混凝土格室；3、空腔；4、凹槽
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的解释说明，但不应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，一种适用于高原牧区的生态护坡，包括土工格栅、混凝土格室、护坡基质和护坡植物，土工格栅为格子网结构；混凝土格室为一侧设有若干空腔和若干凹槽的混凝土板，空腔沿板厚方向贯穿所述混凝土板，混凝土板背对凹槽面的一侧固定连接所述土工格栅；护坡基质填充在所述空腔内；护坡植物种植于所述护坡基质内。
所述土工格栅1为双向土工格栅，横向和纵向均有较强拉伸强度，所述土工格栅1栅条间距100mm，采用U型钉固定在河岸边坡上，根据边坡平整程度及土壤的疏松程度确定固定位置，相邻U型钉可间隔1m左右。所述土工格栅1材料采用高密度聚乙烯(HDPE)材料。
所述混凝土格室2固定在所述土工格栅1上，与河岸边坡形成一个整体；所述混凝土格室2中空腔3横截面为尺寸约为200×200mm的方形结构，表面具有凹槽4，所述凹槽4为横截面尺寸约为40×40mm的方形结构，凹槽4深度小于混凝土板厚度，空腔3和凹槽4均在混凝土板上均匀分布，凹槽4分布于空腔3的四个边角处。
所述混凝土格室2材料采用C80高性能混凝土，所述C80高性能混凝土可采用如下配比：水160kg/m3，水泥480kg/m3，硅粉10.0kg/m3，粉煤灰120kg/m3，河沙1100kg/m3，高效减水剂5.0kg/m3，混凝土防冻剂80.0kg/m3。
所述护坡基质固定在所述格室空腔3内，所述护坡基质可采用如下配比：本地土85.0％、腐殖质8.5％、腐熟牛粪3.5％、植物防冻剂1.5％和植物纤维1.5％。所述有机纤维采用棕纤维，所述棕纤维购自市场，分隔为长约2.5cm的小段。
所述护坡基质内混入微生物混合物，所述微生物混合物由细菌和真菌混合而成，所述细菌选用节杆菌属、类芽孢杆菌属、琼氏不动杆菌属之间几种的组合，所述真菌选用花斑曲霉、出芽短梗枝孢霉、椭圆葡萄孢霉、罗氏链霉菌和吸水链霉菌之间几种的组合。
在所述护坡基质内种植草种，选用高山嵩草、黄白火绒草、早熟禾、苜蓿和红豆草等之间几种的组合。可采用如下搭配方式：①高山嵩草60％+早熟禾40％；②高山嵩草70％+黄白火绒草20％+红豆草10％；③高山嵩草40％+红豆草40％+苜蓿20％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员应当理解：对本发明具体实施方式进行无实质性的修改或等同替换仍属于对本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高原牧区生态护坡，其特征在于：包括：
土工格栅，所述土工格栅为格子网结构，所述土工格栅固定在河岸边坡上；
混凝土格室，所述混凝土格室为一侧设有若干空腔和凹槽的混凝土板，所述空腔沿板厚方向贯穿所述混凝土板，所述混凝土板背对凹槽面的一侧固定连接所述土工格栅；
护坡基质，包括本地土、腐殖质、腐熟牛粪、植物防冻剂、植物纤维和微生物，所述护坡基质填充在所述空腔内；
护坡植物，种植于所述护坡基质内。
2.根据权利要求1所述的高原牧区生态护坡，其特征在于：所述凹槽深度小于所述混凝土板厚度。
3.根据权利要求1所述的高原牧区生态护坡，其特征在于：所述护坡基质填充高度与所述空腔高度一致。
4.根据权利要求1所述的高原牧区生态护坡，其特征在于：所述微生物包括细菌和真菌，所述细菌选用节杆菌属、类芽孢杆菌属、琼氏不动杆菌属中几种的组合，所述真菌包括花斑曲霉、出芽短梗枝孢霉、椭圆葡萄孢霉、罗氏链霉菌和吸水链霉菌中几种的组合。
5.根据权利要求1所述的高原牧区生态护坡，其特征在于：所述护坡植物包括高山嵩草、黄白火绒草、早熟禾、苜蓿和红豆草中几种的组合。
6.根据权利要求1所述的高原牧区生态护坡，其特征在于：所述土工格栅为可双向拉伸的格子网结构，所述土工格栅采用高密度聚乙烯材料。
7.根据权利要求1所述的高原牧区生态护坡，其特征在于：所述混凝土格室采用C80高性能混凝土，所述C80高性能混凝土由水、水泥、硅粉、粉煤灰、河沙和高效减水剂混合而成。
8.根据权利要求1所述的高原牧区生态护坡，其特征在于：所述空腔和所述凹槽均匀分布在所述混凝土格室上。
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