CN108684422A - 基于w-oh的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于W‑OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法。该方法中的有机生态基质层所用基质包括以下组分:种植土、粘结剂、保水剂、稻壳、复合肥、pH调节剂、清水和种子。将基质各组分按一定比例搅拌均匀后喷播至坡面形成富含营养的有机生态基质层,将W‑OH溶液与水混合稀释至浓度3%‑4%,利用洒水设施均匀喷洒至有机生态基质层表面。本发明所采用的种植土为公路建设中剥离的表土;所使用的木质纤维(稻壳、锯末或者椰丝),材料来源广泛;所使用的W‑OH溶液以水为固化剂,且形成的凝胶体不再溶解,喷播后形成的保护层可提高有机生态基质层的防侵蚀能力、安全性高;该方法制备和施用工艺简单,可操作性强,利于边坡生态防护及修复。

Description

基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法
技术领域
本发明涉及公路边坡生态防护领域,具体涉及一种基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法。
背景技术
近年来,伴随着经济和社会快速发展,我国也随之加快了基础设施建设的步伐,特别是在经济相对发达的华南地区,投入力度更大,建设周期更长。但随着大量高速公路的发展建设,随之而来的对生态环境的影响也愈发突出,其中以高速公路建设过程中开挖山体而产生的裸露边坡最为常见。在雨水充沛的华南地区,裸露的边坡不仅会影响公路沿线的美观性,更易造成水土流失、滑坡、泥石流、局部小气候的恶化等次生灾害,严重者甚至会导致局部地区生物链的破坏。相关文献资料显示,如仅通过自然的力量恢复被破坏的植被需要40-100年的时间。因此,为快速有效地对被破坏了的边坡进行生态恢复,减少人为破坏对生态的影响,必须采取相应的措施对坡面进行人工边坡修复。
目前我国在边坡治理中最常用的技术就是客土喷播技术,该技术是将由土壤、种子、水、肥料和其它外加剂组成的混合物组成喷混植生配方,将喷混植生配方按照设计厚度均匀喷射到需要防护的工程坡面的绿色护坡技术,现已成为高速公路边坡植被保护,河堤生物防护以及规模化绿地建植的一种行之有效的植被建植方法。其主要设备客土喷播机在作业时,依靠双螺旋卧轴强制式搅拌器搅动罐内浆液形成的三维循环流,将固体含量30%-60%的高浓度浆液充分混合,并在喷播过程中始终保持悬浮状态喷射到待喷坡面。传统客土喷播技术需要经过两次喷播,即先将复绿基材喷射粘附到钉网的坡面上,再将拌有草本植物种子的复绿基材喷播到下层基材表面,通过植物的生长、根系的固结作用达到绿化和护坡的目的。但是采用此种绿化技术进行生态复绿的过程中,存在着喷播土壤强度低,植被以草本植物为主,土壤和植被不耐雨水冲刷,难以实现植被绿化和景观再造的缺点。
上述喷混植生配方基本能解决边坡复绿的目的,但在实际操作过程中,发现利用该配方对边坡进行治理修复后,一般草本植物生长良好,木本植物少量或基本不长,成型后的边坡以草坪景观为主,造成边坡不耐雨水冲刷,尤其对华南地区的粉质粘土边坡,雨水冲刷导致底层土体流失严重,在3-5年内植被退化明显,生态景观需要重新进行修复。经过研究,发现目前配方中使用的粘结剂会影响土壤的pH值,使得客土不适合植物生长,且粘结剂固化后硬度较大,不利于植物根系生长,导致木本植物很难生长,抗雨水冲刷能力日渐削弱。
发明内容
本发明的实施例提供了一种基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法,以克服现有技术的问题。
为了实现上述目的,本发明采取了如下技术方案。
一种基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法,包括:
将有机生态基质层所用基质按比例搅拌均匀,形成有机生态基质层基质混合物,利用喷播设备将所述有机生态基质层基质混合物与水混合后,喷射在边坡的坡面上形成有机生态基质层,将W-OH溶液加水稀释至浓度3%-4%后利用洒水设施均匀喷洒至所述有机生态基质层的表面;
所述有机生态基质层所用基质包含按重量配比的下列组分:
种植土70%-75%、粘结剂5%-7%、保水剂0.5%-1%、木质纤维10%-15%、复合肥1%-2%、pH调节剂1%-2%、灌木种子20-25g/m2和清水。
进一步地,所述有机生态基质层所使用的木质纤维包括:稻壳、锯末或椰丝。
进一步地,所述有机生态基质层所使用的灌木种子和草种的比例为3:2。
进一步地,所述有机生态基质层所使用的种植土为公路建设中剥离的表土。
进一步地,所述有机生态基质层上所使用的W-OH溶液为生态环保型的亲水性聚氨酯树脂类复合固化材料,以水为固化剂,形成的凝胶体遇水不再溶解。
进一步地,所述W-OH溶液配合紫外线剂使用,并且所述紫外线剂稀释至浓度1‰。
进一步地,所述有机生态基质层所使用的复合肥和pH调节剂根据播撒种子的需求进行调节,所述pH调节剂的成分包括小苏打粉和钙镁磷粉,所述有机生态基质层pH值的调节范围在6.5—7.5之间。
进一步地,在边坡的坡面上最终喷射形成的基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层的平均厚度为4cm-5cm,并且所述基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层经喷播作业形成后覆盖无纺布加以养护。
进一步地,所述的将有机生态基质层所用基质按比例搅拌均匀,形成有机生态基质层基质混合物,包括:
1)根据喷播面积需要,预估所需喷播绿化基质用量;
2)预留公路建设中剥离的表土作为所述有机生态基质层所使用的种植土;
3)根据绿化方案选用适合植物的复合肥和pH调节剂;
4)将所述有机生态基质层所用基质的各组分混合,加水充分搅拌至泥浆状,形成有机生态基质层基质混合物。
进一步地,所述的将W-OH溶液加水稀释至浓度3%-4%后利用洒水设施均匀喷洒至所述有机生态基质层的表面,包括:
将W-OH溶液稀释至浓度3%-4%,将紫外线剂稀释至浓度1‰,然后,将W-OH溶液配合紫外线剂加水搅拌均匀,利用洒水设备均匀喷洒至所述有机生态基质层的表面。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出,本发明实施例提出的一种基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法所采用的种植土可为公路建设中剥离的表土;所使用的所使用的木质纤维(稻壳、锯末或者椰丝),来源广泛,价格便宜;所使用的W-OH溶液以水为固化剂,且形成的凝胶体不再溶解,喷播后形成的有机生态基质层防侵蚀、安全性高;所述无纺布可保证前期植被的顺利形成;该方法制备和施用工艺简单,可操作性强,利于边坡生态防护和修复,适合各类边坡使用。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法的喷播成型示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为方便大家更好的理解本发明所述的边坡防护技术,下面将结合说明书附图,对本发明做进一步的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
经过研究对比和实际生产操作发现,客土喷播技术虽然存在着抗冲刷能力弱、安全性不高的缺点,但是它的喷播基质配方更适宜植物的生长。因此,若能研究出一种能够附着牢固防侵蚀,又适宜草本、木本植物良好生长的生态复绿喷播基质,对边坡的长效治理十分重要。
W-OH是一种生态环保型的亲水性聚氨酯树脂类的复合固化材料,呈淡黄色油状体。W-OH以水为固化剂,可以任意的比例与水(包括海水在内)反应生成良好性能的弹性凝胶体;该弹性凝胶体遇水不再溶解,具有高度安全性。W-OH在原有亲水性聚氨酯材料的基础上融合纳米改性、组成结构改变及功能材料复合技术,使改性后的复合材料完全克服了原有亲水性聚氨酯耐酸碱性、耐候性及力学性能差等缺点,具有高耐久性、自然降解可控性、环保性等特征。
本发明所述的基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法,通过喷播作业的方式,对边坡进行基质喷播,处理过程包括:
将有机生态基质层所用基质按比例搅拌均匀,形成有机生态基质层基质混合物,用喷射泵和空压机将基质混合物送至喷射管口。
在喷射管口加入水与有机生态基质层基质混合物混合后喷射在已采取工程防护措施的坡面上,用水量控制在使喷射在坡面上的有机生态基质层基质混合物稠度既能粘结在坡面上又不致流淌。
将W-OH溶液稀释至浓度3%-4%,紫外线剂稀释至浓度1‰,然后,将W-OH溶液配合紫外线剂加水搅拌均匀,利用洒水设备均匀喷洒至有机生态基质层表面。在坡面上,最终喷射形成的基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层的平均厚度应为4cm-5cm。
上述基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层基质混合物包括质量配比的种植土70%-75%、保水剂0.5%-1%、粘结剂5%-7%、木质纤维10%-15%、复合肥1%-2%、pH调节剂1%-2%、灌木种子20-25g/m2和清水,其中灌木种子和草种的比例应维持在3:2。上述木质纤维包括稻壳、锯末或者椰丝。
有机生态基质层所使用的种植土为公路建设中剥离的表土,采用剥离的表土作为种植土使用,即可使本土的植物更易适应土质和环境,更好生长,又可减少剥离的表土向外运输的成本费用,需根据喷播面积需要,预估所需喷播绿化基质用量,预留适量的公路建设中剥离的表土备用。
有机生态基质层所使用的W-OH溶液是一种生态环保型的亲水性聚氨酯树脂类复合固化材料,可以水为固化剂,形成的凝胶体遇水不再溶解,喷播后可防侵蚀,安全性高,且具有高耐久性、自然降解可控性、环保性等特征,更适用于生态护坡技术。
有机生态基质层所使用的紫外线剂,可保护W-OH溶液避免光照分解,增强其保护效力。有机生态基质层所使用的木质纤维(稻壳、锯末或者椰丝),绿色无污染,在基质中能够较好地改善土壤结构,增强基质层抗侵蚀能力、保水能力及疏松度,在微生物作用下可降解,能为植物生长提供持续的养分,后期植被恢复速度快、效果好,三者作用相同,可根据材料所需用量和材料来源择优选用,以达到节约成本的目的。
有机生态基质层所使用的复合肥和pH调节剂根据播撒种子的需求调节,公路沿线边坡绿化设计选用植物不同,不同植物生长所需的复合肥养分和酸碱性环境也不同,因此需根据边坡绿化方案所用种子的需求合理搭配复合肥和pH调节剂,以搭配出最适宜植物生长的营养基质。
有机生态基质层所使用的pH调节剂成分一般为小苏打粉和钙镁磷粉,基质pH值的调节范围在6.5—7.5之间。
有机生态基质层基质制备按以下步骤进行:
1)根据喷播面积需要,预估所需喷播绿化基质用量;
2)预留适量的公路建设中剥离的表土,备用;
3)根据绿化方案选用适合植物的复合肥和pH调节剂及其他组分,采购适量,备用;
4)将基质各组分混合,加水充分搅拌至泥浆状,形成喷播基质。
5)将W-OH溶液和紫外线剂加水搅拌稀释,注入洒水设备备用。
将基质利用喷播技术喷至坡面形成有机生态基质层。图1为本发明实施例提供的一种基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法的喷播成型示意图。
为了防止强烈阳光的暴日田和大雨对坡面的冲刷丽造成幼苗的不正常发芽生长,有机生态基质层经喷播形成后应覆盖无纺布加以养护。
边坡生态修复方法的养护管理工作,包括浇水、施肥、病虫防治、补种和后期监测;
保持正常的浇水工作可确保正常的发芽、出苗率。在此期间应注意浇水方法和浇水量,既要保证有足够促使种子发芽的需水量,又不能积存太多的水形成地表径流破坏有机生态基质层,造成坡面覆盖不均匀,形成部分秃斑。尽可能使坡面保持湿润,直到出苗齐全。前期持续养护时间约45天。养护浇水的时间以早晚进行为佳,尽量避免在强烈的阳光下进行喷水养护,以免灼伤幼苗叶片。在高温干旱季节,种子幼芽及幼苗由于地面高温容易被烫伤,每天应增加2-3次喷水,每次湿润1-2cm即可,随时观察坡面植物生长状况,作好坡面植物生长状况记录调查表,并根据结果及时采取应对措施。植被的幼苗期根系浅,不能缺水。当植被长至两个月时,幼苗出齐1个月后,或兰叶期后开始控水,可有计划地减少浇水量。这样有利于剌激草根向纵深发展,达到培养植被根系强大,提高植被的抗病及抗干旱的能力,此后进一步减少浇水次数,尽量使它适应当地的自然环境,这样不但可以省水省肥,还可以减缓它的生长速度,也放慢了植被由旺盛生长到枯黄变更的频率,同时降低了养护成本。地面干爽,能有效地抑制病原体的生长,防止病害的发生。干透后浇水,浇则浇透,这样能给土壤带入空气,剌激土壤深部的根层发育。夏季高温,地面蒸发及植物蒸腾量都大,植被需水量大,应及时浇水。夏季浇水以上午为好。要观察植被的生长情况和土壤的干湿度,及时浇水。
后期追施肥的最佳时间应掌握在温度和湿度最适宜植被生长的季节,施肥数量的多少取决于草种类型、土壤的质地、季节和植被的长势。在齐苗后(或喷播结束后的15天)应结合浇水施0.3~0.5%的尿素水1~2次(2.5克/平方米)。晚秋施肥是必不可少的。以缓释复合肥为主,用量为6~7克/平方米,可促进地下根系的生长,为植被的安全越冬提供了保证,同时植被的冬季绿期也会延长。施肥可采用叶面喷施(结合浇水进行)和撒施,浇肥时要注意浓度,尿素的浓度要控制在0.5%以内,采用撒施时要注意要撒得均匀,同时施肥后应立即浇水,以防烧苗。
可在早春各种植被将要进入旺盛生长期以前(秋季一般不需要防治),即植被临发病前喷适量的杀菌剂。使用前应当在正确诊断病害、明确病原菌种类、掌握病害发生发展规律的基础上采用对该种病原菌有效的杀菌剂及适当的防治手段。
补种是在喷播结束后的7-20天的时间里,补种前的48-72小时将种子进行浸种催芽,然后人工或用喷播机播种。
后期监测主要监测土壤的有机质含量,以便及时采取措施维持边坡植物的有机生长环境,达到边坡生态修复的目的。
综上所述,本发明的基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法所采用的种植土可为公路建设中剥离的表土;所使用的木质纤维(稻壳、锯末或者椰丝),来源广泛,价格便宜;所使用的W-OH溶液以水为固化剂,且形成的凝胶体不再溶解,喷播后形成的有机生态基质层防侵蚀、安全性高;所述无纺布可保证前期植被的顺利形成;该方法制备和施用工艺简单,可操作性强,利于边坡生态防护和修复,适合各类边坡使用。
本发明实施例提供的基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法主要通过喷播技术在坡面形成有机生态基质层。基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法以W-OH溶液作为粘结剂,配合土壤、肥料和其它外加剂形成营养基质,经喷播形成可防侵蚀利于植物生长的有机生态基质层。有机生态基质层可形成稳定的防侵蚀边坡绿化,有助于边坡生态修复。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层边坡生态修复方法,其特征在于,包括:
将有机生态基质层所用基质按比例搅拌均匀,形成有机生态基质层基质混合物,利用喷播设备将所述有机生态基质层基质混合物与水混合后,喷射在边坡的坡面上形成有机生态基质层,将W-OH溶液加水稀释至浓度3%-4%后利用洒水设施均匀喷洒至所述有机生态基质层的表面;
所述有机生态基质层所用基质包含按重量配比的下列组分:
种植土70%-75%、粘结剂5%-7%、保水剂0.5%-1%、木质纤维10%-15%、复合肥1%-2%、pH调节剂1%-2%、灌木种子20-25g/m2和清水。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述有机生态基质层所使用的木质纤维包括:稻壳、锯末或椰丝。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述有机生态基质层所使用的灌木种子和草种的比例为3:2。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述有机生态基质层所使用的种植土为公路建设中剥离的表土。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述有机生态基质层上所使用的W-OH溶液为生态环保型的亲水性聚氨酯树脂类复合固化材料,以水为固化剂,形成的凝胶体遇水不再溶解。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述W-OH溶液配合紫外线剂使用,并且所述紫外线剂稀释至浓度1‰。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述有机生态基质层所使用的复合肥和pH调节剂根据播撒种子的需求进行调节,所述pH调节剂的成分包括小苏打粉和钙镁磷粉,所述有机生态基质层pH值的调节范围在6.5—7.5之间。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在边坡的坡面上最终喷射形成的基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层的平均厚度为4cm-5cm,并且所述基于W-OH的防侵蚀有机生态基质层经喷播作业形成后覆盖无纺布加以养护。
9.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,所述的将有机生态基质层所用基质按比例搅拌均匀,形成有机生态基质层基质混合物,包括:
1)根据喷播面积需要,预估所需喷播绿化基质用量;
2)预留公路建设中剥离的表土作为所述有机生态基质层所使用的种植土;
3)根据绿化方案选用适合植物的复合肥和pH调节剂;
4)将所述有机生态基质层所用基质的各组分混合,加水充分搅拌至泥浆状,形成有机生态基质层基质混合物。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的将W-OH溶液加水稀释至浓度3%-4%后利用洒水设施均匀喷洒至所述有机生态基质层的表面,包括:
将W-OH溶液稀释至浓度3%-4%,将紫外线剂稀释至浓度1‰,然后,将W-OH溶液配合紫外线剂加水搅拌均匀,利用洒水设备均匀喷洒至所述有机生态基质层的表面。
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