CN110106897A - 一种适应季风气候的山体护坡 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种适应季风气候的山体护坡，属于水土流失治理技术领域。雨水收集柱竖向埋于山体护坡中；相邻雨水收集柱之间连接有排水砖，两侧的雨水收集柱和底侧雨水收集柱之间连接有排水柱，排水柱连接有排水沟；相邻排水砖之间的区域为种植区；雨水收集柱中筒体筒体下端连接有出水管；出水管连通至种植区；排水砖中设有内排水管，内排水管连通雨水收集柱；在砖体下部设有排水砖入水口。下雨时，当所有雨水收集柱储满雨水后，整个集水系统便变成排水系统排水；旱季无雨时，雨水收集柱中的雨水在重力作用下通过慢渗透膜进入海绵层为植物供水，保证了植物的成活率。解决了当前山体护坡雨季排水效果差，旱季时植物无水可用的问题。

Description

一种适应季风气候的山体护坡
技术领域
本发明涉及水土流失治理技术领域，特别涉及一种适应季风气候的山体护坡。
技术背景
近年来，我国由于建路，采矿等工程破坏了很多地区的生态环境，造成了严重的水土流失问题。而山体护坡可以防止水土流失，泥石流等，因此近年来成为我国生态修复工程的主力军。
目前，就已有的山体护坡来说，其在防治水土流失和泥石流上有一定作用，但仅限于小到中雨的情况下，一旦遇到大到暴雨的情况，由于其排水性差，因此，在很短时间内土壤便达到了水饱和进而形成表面流水，造成土壤冲刷和泥石流等问题。进而言之，在这种情况下，山体护坡便失去了其最根本的功能。且就目前已有的山体护坡样例来看，其都没有集水装置来收集雨水进行利用，换而言之，在长期不下雨的情况下，山体护坡上的植物便会出现缺水死亡情况，没有植物的山体护坡也就难以防治水土流失。
如专利号为CN201721902683.5的实用新型专利提供了一种护坡结构，该护坡可以在一定程度上防治泥石流且可以做到预警作用，但其全部由混凝土构成，忽略了对生态的修复，且没有排水系统和雨水回收利用系统。
又如专利号为CN201721510047.8的实用新型专利提供了一种山体护坡修复系统，该系统引入了植物，实现了生态修复的目的，但其亦没又排水系统，也没有应对干旱时植物灌溉的系统，因此，植物要定期更换，无法做到真正长久的生态修复。就目前已有的山体护坡来看，都只能在短期内起到一定的作用，无法长期维持来达到生态修复的目的。
综上所述，目前山体护坡主要存在两个问题：
第一，雨季时排水能力有限；
第二，长期无雨时植物没有水可吸收的问题阻碍了山体护坡长期的生态修复功能。
发明内容
本发明针对目前已有的山体护坡雨季排水效果差，旱季植物没有灌溉水的缺点，提供一种适应季风气候的山体护坡。下雨时，该山体护坡能够收集雨水且排水效果好，无雨时可以调用收集的雨水来灌溉植物，实现山体护坡修复生态，防治水土流失。
本发明通过以下技术方案实现：一种适应季风气候的山体护坡，包括均布的雨水收集柱，雨水收集柱竖向埋于山体护坡中；相邻所述雨水收集柱之间连接有排水砖，两侧的雨水收集柱和底侧雨水收集柱之间连接有排水柱，排水柱连接有排水沟；相邻所述排水砖之间的区域为种植区；所述雨水收集柱包括筒体，筒体内部为储水桶，筒体上端设有盖子，筒体下端连接有出水管；所述出水管连通至种植区；所述排水砖包括砖体；砖体中设有内排水管，内排水管连通排水砖两端的雨水收集柱；在所述砖体下部设有与内排水管连通的排水砖入水口，排水砖入水口上侧是所述种植区。
其进一步是：所述种植区包括上层的自然土壤和下层的海绵层。
所述雨水收集柱中的出水管端部安装有渗透膜，出水管端部和渗透膜位于所述海绵层中。
所述雨水收集柱中的筒体的上端侧部设有连接管，连接管与排水砖中的内排水管连通。
所述排水砖中的排水砖入水口处设有过滤装置。
所述排水砖中砖体的下端具有向上弯曲的结合部，排水砖入水口位于结合部上最低位置处；相邻排水砖的结合部相抵。
山体护坡上通过纵横布置的水泥柱分割成多个方格，所述雨水收集柱位于方格顶角和方格中心处。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）具有整体性，排水性能高，所有的雨水收集柱都由排水砖和排水柱相连，使之形成一个整体并且可以贯通，让山体护坡的排水性能有明显的加强；
（2）功能多样，该山体护坡既能储水也能排水，由于整个山体护坡形成了一个有机整体，当储水量足够时，储水系统便成为排水系统，且对储水效果没有影响；
（3）安全性能高，该山体护坡有许多雨水收集柱（外面由钢筋混凝土构成，里面是储水桶）深埋在地下，使整个山体护坡更稳定，也更不容易发生泥石流等灾害；
（4）长期生态修复性能强，由于没有雨水冲刷等问题，该山体护坡可以完整保留土壤环境，同时，植物不会因缺水死亡，成活率高，更容易修复生态，防止水土流失；
（5）建造简单，维护容易，所有的材料都可以模块化生产，可以减少大量的人工劳动，降低了建造成本，且后期维护简单；
（6）景观效果好，排水砖的设计，可以使种植的植物形状类似很多心型，更具景观效果；
（7）对雨水利用率高，更节约环保；将雨水收集利用，可以节约水，使其更节约环保；
（8）植物对水的利用率高，海绵层可以减少蒸发作用，使土壤长时间保湿，进而让植物更充分的吸收水；
（9）防止土壤板结、雨水冲刷、土壤流失，海绵层可以使土壤透气性更好，防止土壤板结。
附图说明
附图1是本发明整体的俯视图；
附图2是排水砖的俯视图；
附图3是排水砖内部的内排水管、排水砖入水口及过滤装置分布图；
附图4是雨水收集柱在山坡上的剖面图；
附图5是自然土壤、海绵层和雨水收集柱的立体示意图；
附图6是雨水收集柱的立体图；
附图7是排水柱立体图；
图中：1、雨水收集柱；2、排水砖；3、种植区；4、排水柱；5、水泥柱；6、排水沟；7、内排水管；8、砖体；9、排水砖入水口；10、结合部；11、盖子；12、筒体；13、连接管；14、出水管；15、渗透膜；16、储水桶；17、海绵层；18、自然土壤。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
结合图1、图4和图7所示，一种适应季风气候的山体护坡，山体护坡上通过纵横布置的水泥柱5分割成多个方格，雨水收集柱1位于方格顶角和方格中心处。雨水收集柱1竖向埋于山体护坡中；相邻雨水收集柱1之间连接有排水砖2，两侧的雨水收集柱1和底侧雨水收集柱1之间连接有排水柱4，排水柱4连接有排水沟6；相邻排水砖2之间的区域为种植区3。种植区3包括上层的自然土壤18和下层的海绵层17。
再结合图5、图6所示，雨水收集柱1包括筒体12，筒体12内部为储水桶16，筒体12上端设有盖子11，筒体12下端连接有出水管14，出水管14连通至种植区3，出水管14端部安装有渗透膜15。出水管14端部和渗透膜15位于海绵层17中，出水管14与储水桶16底部连接，将储水桶16内的水送至海绵层17中。雨水收集柱1中的筒体12的上端侧部设有连接管13，连接管13与排水砖2中的内排水管7连通，或者与排水柱4连通。
再结合图2、图3所示，排水砖2包括砖体8；砖体8中设有内排水管7，内排水管7连通排水砖2两端的雨水收集柱1；在砖体8下部设有与内排水管7连通的排水砖入水口9，排水砖入水口9上侧是种植区3。排水砖2中砖体8的下端具有向上弯曲的结合部10，排水砖入水口9位于结合部10上最低位置处，便于种植区3中的多余的水分流入；相邻排水砖2的结合部10相抵，安装牢靠。排水砖2中的排水砖入水口9处设有过滤网，以防止排水管路堵塞。
该山体护坡在下雨时可以收集雨水且排水效率高，无雨时可以用收集的水灌溉植物，可以实现长期的生态修复，该系统分为雨水收集，排水和回水利用3个过程。
收集雨水储存过程：
对照图1，图2和图3，
山体斜坡被排水砖（长为0.50-0.80m）分为若干个小正方形（边长为0.90-1.50m），每个小正方形沿对角线装4块排水砖，4块排水砖结合部分是一个深埋地下的雨水收集柱（高1.50-3.00m，外圆直径1.00-2.00m，内圆直径0.80-1.90m，且有可拆卸盖子），其与排水砖内部的内排水管(PP-R管，直径0.05-0.15m)相连，下雨时，当土壤达到水饱和时，其表面的雨水便经过排水砖入水口的过滤网（直径为1-2mm）过滤后进入排水砖内的内排水管，再经过连接管，从而将雨水在储水桶中收集起来。
排水过程：
结合图1，图3和图4，
所有的雨水收集柱都是通过排水砖和排水柱（其外正方形边长为0.06-0.12m，内部管路直径为0.03-0.10m）相连，当所有的雨水收集柱都收集满雨水后，整个收集系统便变成排水系统（入水处位于雨水收集柱的上半圆处），由于地势差和重力作用，多余的雨水便经过排水砖和排水柱内部形成的管网流入最下面的排水柱中，然后经其排入排水沟中,排水沟与河流相连通，这样，便将山体护坡中的水高效排出，防止其冲刷土壤或造成泥石流。
回水利用过程：
对照图4，图5和图6，
无雨时，雨水存储在雨水收集柱中的雨水在地势差和重力作用下通过下面的出水管（直径为0.40-0.10m）排出进入渗透膜后进入海绵层（其厚度为0.03-0.05m，作用是防止土壤板结和减少水份蒸发）供土壤（其厚度为0.25-0.45m）中种植的植物吸收，减少其死亡率，植物保证山体护坡对生态的修复性，减少水土流失，完成雨水回水利用的过程。

Claims (7)

1.一种适应季风气候的山体护坡，
其特征在于：
包括均布的雨水收集柱（1），雨水收集柱（1）竖向埋于山体护坡中；相邻所述雨水收集柱（1）之间连接有排水砖（2），两侧的雨水收集柱（1）和底侧雨水收集柱（1）之间连接有排水柱（4），排水柱（4）连接有排水沟（6）；
相邻所述排水砖（2）之间的区域为种植区（3）；
所述雨水收集柱（1）包括筒体（12），筒体（12）内部为储水桶（16），筒体（12）上端设有盖子（11），筒体（12）下端连接有出水管（14）；所述出水管（14）连通至种植区（3）；
所述排水砖（2）包括砖体（8）；砖体（8）中设有内排水管（7），内排水管（7）连通排水砖（2）两端的雨水收集柱（1）；在所述砖体（8）下部设有与内排水管（7）连通的排水砖入水口（9），排水砖入水口（9）上侧是所述种植区（3）。
2.根据权利要求1所述的一种适应季风气候的山体护坡，其特征在于：所述种植区（3）包括上层的自然土壤（18）和下层的海绵层（17）。
3.根据权利要求2所述的一种适应季风气候的山体护坡，其特征在于：所述雨水收集柱（1）中的出水管（14）端部安装有渗透膜（15），出水管（14）端部和渗透膜（15）位于所述海绵层（17）中。
4.根据权利要求1所述的一种适应季风气候的山体护坡，其特征在于：所述雨水收集柱（1）中的筒体（12）的上端侧部设有连接管（13），连接管（13）与排水砖（2）中的内排水管（7）连通。
5.根据权利要求1所述的一种适应季风气候的山体护坡，其特征在于：所述排水砖（2）中的排水砖入水口（9）处设有过滤装置。
6.根据权利要求1所述的一种适应季风气候的山体护坡，其特征在于：所述排水砖（2）中砖体（8）的下端具有向上弯曲的结合部（10），排水砖入水口（9）位于结合部（10）上最低位置处；相邻排水砖（2）的结合部（10）相抵。
7.根据权利要求1所述的一种适应季风气候的山体护坡，其特征在于：山体护坡上通过纵横布置的水泥柱（5）分割成多个方格，所述雨水收集柱（1）位于方格顶角和方格中心处。
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