CN110387856A

CN110387856A - 一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法

Info

Publication number: CN110387856A
Application number: CN201910727377.XA
Authority: CN
Inventors: 徐金忠; 李文超; 魏琳; 杨庆楠; 郝燕芳; 樊华; 赵显波; 李志飞; 鞠伟; 徐洪亮; 鞠敏睿
Original assignee: HEILONGJIANG PROV WATER CONSERVANCY SCIENCE INST
Current assignee: HEILONGJIANG PROV WATER CONSERVANCY SCIENCE INST
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2019-10-29

Abstract

一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，涉及一种谷坊的构建方法。本发明是要解决现有侵蚀沟治理措施中的谷坊无法满足结构稳定、施工方便、投资少和广泛适用性的共同要求以及秸秆焚烧给带来的环境严重污染的技术问题。本发明将铅丝网、木桩和秸秆资源优势充分结合，创新了谷坊施工的材料、优化了谷坊的施工工艺、提出了新的谷坊施工的方法，同时创新了秸秆利用新模式。利用铅丝网将秸秆捆捆扎成一体，确保秸秆谷坊的整体稳定性，再利用木桩对秸秆捆水平方向进行牵制，同时，利用秸秆捆本身的透水性及优化的谷坊结构可以实现对水流的有效疏导，并将泥沙截留下来形成淤积，三者的有机结合，优势互补，创造了一种新型的秸秆式生态谷坊。

Description

一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法

技术领域

本发明涉及一种谷坊的构建方法。

背景技术

水土流失是世界上的主要灾害之一，它破坏土地资源，造成生产力衰退；消耗有限水资源，形成干旱、洪涝等灾害，引起生态环境恶化，严重威胁着人类的生存和发展，成为各国普遍关注的问题。东北黑土区是我国最重要的粮食产区和最大的商品粮基地，承担我国50％以上城市人口粮食需求。但该区域出现了黑土严重退化问题，尤其是水土流失，加剧了土壤退化，损毁农田，严重损害了黑土区农业的可持续发展，并威胁着东北商品粮基地地位。东北黑土区被国家列为急需治理的三个区域之一，侵蚀沟的治理在黑土坡耕地粮食产区已迫在眉睫。与此同时，随着农村经济的发展，农民生产生活条件的提高和农村燃料结构的改善，农作物秸秆逐渐变成被付之一炬的“废弃物”。秸秆焚烧给北方城市带来的环境问题也日趋凸显，急需一种可以实现科学高效地利用秸秆资源，杜绝焚烧秸秆，变废为宝，提高资源利用率的有效方法；解决秸秆焚烧的问题可以有效保护环境，保护人民身体健康，此举亦是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措。

当前世界各国都在探讨侵蚀沟的治理措施，尤其我国黑土侵蚀区，采用低成本、高效益的治理办法已成为今后一段时期内的必然趋势。在侵蚀沟的各项治理措施中，谷坊是一项重要的水土保持工程措施。谷坊即是在易受侵蚀的沟道中，为了固定沟床而修筑的土、石等建筑物。谷坊的作用：抬高沟底侵蚀基点，防止沟底下切和沟岸扩张，并使沟道坡度变缓；拦蓄泥沙，减少输入河川的固体径流量；减缓沟道水流速度，减轻下游山洪危害；坚固的永久性谷坊群有防治泥石流的作用；使沟道逐段淤平，形成可利用的坝阶地。

按所采用建筑材料的不同，可分为：土谷坊、石谷坊、插柳谷坊、竹笼装石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊等。其中，石谷坊的稳定性相对好，但同时，硬质谷坊也存在一些问题，如工程量大，费时费工，因为施工现场分散，致使施工效率低，原料浪费严重，且施工质量无法保证，施工工期还受气候影响，北方的冬季无法施工，且石材的取材也受地域性限制。施工过程中所需的人工多，投资成本高。土质谷坊和插柳谷坊虽然成本低，但是稳定性差，而且，有些地域柳谷坊往往取材受限。所以上述方法均无法同时满足结构稳定、施工方便、投资少和广泛适用性的共同要求。

发明内容

本发明是要解决现有的侵蚀沟治理措施中的谷坊无法满足结构稳定、施工方便、投资少和广泛适用性的共同要求以及秸秆焚烧给带来的环境严重污染的技术问题，而提供一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法。

本发明的应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法是按以下步骤进行的：

一、定线：在欲构建谷坊的侵蚀沟地面上，按设计的谷坊尺寸，划出坝基轮廓线；

二、清基：将轮廓线以内的杂物全部清除；

三、挖结合槽：从沟底至两岸沟坡开挖结合槽，结合槽的宽和深均为0.5m～1m；

四、在轮廓线以内清基后的地面上和结合槽的地面上铺设一层土工布，然后在土工布上铺设碎石层，向碎石层中加入砂子填补碎石之间的缝隙从而找平碎石层，得到碎石砂垫层；

五、在碎石砂垫层之上铺设一层铅丝网；在结合槽内两个相对的侧壁上铺设铅丝网；在两个结合槽中间的碎石砂垫层之上，沿着侵蚀沟中水的流动方向上，铅丝网的长度大于碎石砂垫层的长度，铅丝网完全覆盖碎石砂垫层；

六、在碎石砂垫层之上的铅丝网上竖直插入多排木桩，木桩的底部穿过土工布插入地中；

七、将秸秆粉碎，然后用秸秆打捆机将粉碎后的秸秆打捆成长方体；

八、将多个秸秆捆紧密上下罗列铺设于碎石砂垫层之上的铅丝网以及结合槽中地面上的铅丝网上，最上层的秸秆捆的上表面与木桩的顶端平齐，在最上层的秸秆捆的上表面的中间留有溢流口，将秸秆捆压实，最后将所有铅丝网连接围成各个面均封闭的结构将秸秆捆围于铅丝网内，将原结合槽中的土体回填至结合槽的缝隙中，压实，即完成应用于治理侵蚀沟的秸秆谷坊的构建。

本发明的优点是：

一、本发明将铅丝网、木桩和秸秆资源优势充分结合，创新了谷坊施工的材料、优化了谷坊的施工工艺、提出了新的谷坊施工的方法，同时创新了秸秆利用新模式。利用铅丝网将秸秆捆捆扎成一体，确保秸秆谷坊的整体稳定性，再利用木桩对秸秆捆水平方向的牵制力进一步增强了秸秆谷坊的稳定性，同时，利用秸秆捆本身的透水性及优化的谷坊结构可以实现对水流的有效疏导，并将泥沙截留下来形成淤积，三者的有机结合，优势互补，创造了一种新型的秸秆式生态谷坊；

二、本发明充分利用东北丰富的秸秆资源，就地取材治理侵蚀沟，将当前大部分被焚烧的秸秆回归土地，肥沃土壤，减少二氧化碳的排放，净化了环境，实现侵蚀沟治理的同时，做到了废弃资源的利用，开创了秸秆利用新模式；

三、本发明是农村废弃生物质资源再利用，成本极低，本发明的秸秆谷坊成本比石质谷坊成本节省30％～80％，而且取材方便，不受地域限制，具有广范的适用性，开创了低成本、高效率、且适宜推广的生态式侵蚀沟治理的新模式；

四、本发明的碎石砂垫层的作用是增强谷坊的基础强度，防止谷坊基础在泡水的情况下发生形变；本发明的土工布的作用是减缓入渗水流的流速，防止水流反掏，确保谷坊基础安全稳固。

附图说明

图1为具体实施方式一的秸秆谷坊的正视示意图，1为土工布，2为碎石砂垫层，3为木桩，4为铅丝网，5为秸秆捆，6为地表、7为溢流口、8为侵蚀沟的沟缘线；

图2为具体实施方式一的秸秆谷坊的立体示意图，3为木桩，4为铅丝网，5为秸秆捆，7为溢流口。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式为一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，具体是按以下步骤进行的：

二、清基：将轮廓线以内的杂物全部清除；

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中所述的杂物为浮土、草皮、乱石和树根。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤四中所述的碎石层的厚度为10cm～15cm，碎石的尺寸为1cm～4cm。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤五中所述的铅丝网的铅丝的直径为4mm。其他与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：步骤六中所述的多排木桩中相邻两排之间的距离为0.5m～0.6m，且每一排中相邻；两个木桩的距离为0.5m～0.6m。其他与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤六中所述的多排木桩中的木桩的直径为5cm～7cm，长度为100cm～150cm，埋入地下50cm。其他与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：步骤七中粉碎后的秸秆的长度为15mm～50mm。其他与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是：步骤七中打捆后的秸秆捆的长为0.4m～0.6m，宽为0.2m～0.4m，高为0.25m～0.5m。其他与具体实施方式七相同。

用以下试验对本发明进行验证：

试验一：本试验为一种一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，具体是按以下步骤进行的：

二、清基：将轮廓线以内的杂物全部清除；

八、将多个秸秆捆紧密上下罗列铺设于碎石砂垫层之上的铅丝网以及结合槽中地面上的铅丝网上，最上层的秸秆捆的上表面与木桩的顶端平齐，在最上层的秸秆捆的上表面的中间留有溢流口，将秸秆捆压实，最后将所有铅丝网连接围成各个面均封闭的结构将秸秆捆围于铅丝网内，将原结合槽中的土体回填至结合槽的缝隙中，压实，即完成应用于治理侵蚀沟的秸秆谷坊的构建；

步骤二中所述的杂物为浮土、草皮、乱石和树根；

步骤四中所述的碎石层的厚度为10cm～15cm，碎石的尺寸为1cm～4cm；

步骤五中所述的铅丝网的铅丝的直径为4mm；

步骤六中所述的多排木桩中相邻两排之间的距离为0.5m～0.6m，且每一排中相邻；两个木桩的距离为0.5m～0.6m；

步骤六中所述的多排木桩中的木桩的直径为5cm～7cm，长度为100cm～150cm，埋入地下50cm；

步骤七中粉碎后的秸秆的长度为15mm～50mm；

步骤七中打捆后的秸秆捆的长为0.4m～0.6m，宽为0.2m～0.4m，高为0.25m～0.5m。

本试验的优点是：

一、本试验将铅丝网、木桩和秸秆资源优势充分结合，创新了谷坊施工的材料、优化了谷坊的施工工艺、提出了新的谷坊施工的方法，同时创新了秸秆利用新模式。利用铅丝网将秸秆捆捆扎成一体，确保秸秆谷坊的整体稳定性，再利用木桩对秸秆捆水平方向的牵制力进一步增强了秸秆谷坊的稳定性，同时，利用秸秆捆本身的透水性及优化的谷坊结构可以实现对水流的有效疏导，并将泥沙截留下来形成淤积，三者的有机结合，优势互补，创造了一种新型的秸秆式生态谷坊；

二、本试验充分利用东北丰富的秸秆资源，就地取材治理侵蚀沟，将当前大部分被焚烧的秸秆回归土地，肥沃土壤，减少二氧化碳的排放，净化了环境，实现侵蚀沟治理的同时，做到了废弃资源的利用，开创了秸秆利用新模式；

三、本试验是农村废弃生物质资源再利用，成本极低，本试验的成本比石质谷坊成本节省30％～80％，而且取材方便，不受地域限制，具有广范的适用性，开创了低成本、高效率、且适宜推广的生态式侵蚀沟治理的新模式；

四、本试验的碎石砂垫层的作用是增强谷坊的基础强度，防止谷坊基础在泡水的情况下发生形变；本试验的土工布的作用是减缓入渗水流的流速，防止水流反掏，确保谷坊基础安全稳固。

Claims

1.一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，其特征在于应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法是按以下步骤进行的：

二、清基：将轮廓线以内的杂物全部清除；

2.根据权利要求1所述的一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，其特征在于步骤二中所述的杂物为浮土、草皮、乱石和树根。

3.根据权利要求1所述的一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，其特征在于步骤四中所述的碎石层的厚度为10cm～15cm，碎石的尺寸为1cm～4cm。

4.根据权利要求1所述的一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，其特征在于步骤五中所述的铅丝网的铅丝的直径为4mm。

5.根据权利要求1所述的一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，其特征在于步骤六中所述的多排木桩中相邻两排之间的距离为0.5m～0.6m，且每一排中相邻；两个木桩的距离为0.5m～0.6m。

6.根据权利要求1所述的一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，其特征在于步骤六中所述的多排木桩中的木桩的直径为5cm～7cm，长度为100cm～150cm，埋入地下50cm。

7.根据权利要求1所述的一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，其特征在于步骤七中粉碎后的秸秆的长度为15mm～50mm。

8.根据权利要求1所述的一种应用于侵蚀沟治理的秸秆式生态谷坊的构建方法，其特征在于步骤七中打捆后的秸秆捆的长为0.4m～0.6m，宽为0.2m～0.4m，高为0.25m～0.5m。