CN110984189A - 一种边坡生态修复系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种边坡生态修复系统及方法，其包括挖设于边坡的坡顶的蓄水池以及依次铺设于边坡的坡面的废渣层、护坡网格、生长基质层，生长基质层由多个装填有植物生长混合基质的麻袋平铺而成，相邻的麻袋之间的缝隙填充壤土，生长基质层上覆盖灌溉固定管网，蓄水池内设有抽水泵，抽水泵的出水口连接有出水管，出水管的另一端与灌溉固定管网上部的进水口相连通。本发明具有防止水土流失、坡面滑坡等效果，同时具有向边坡植被灌溉的功能。边坡锚固和生态系统修复结合在一起，边坡的坡顶可以作为道路使用，有效提高了整个边坡的使用寿命。

Description

一种边坡生态修复系统及方法
技术领域
本发明涉及边坡生态修复的技术领域，尤其是涉及一种边坡生态修复系统及方法。
背景技术
目前，随着社会经济的高速发展，大规模公路、水电、市政以及采矿工程等的建设，使得山体自然的生态环境被破坏，形成了大量裸露的高边坡，诱发了一系列的问题，例如水土流失、泥石流、山体滑坡等自然灾害问题以及次生的生态环境问题，威胁着人类生命健康和安全。
对于土质边坡的修复主要有两类方法：一类单独利用植物，对边坡进行防护绿化，如植物篱笆、植物桩、植树、栽草皮等；另一类采用植物和护坡建筑物或土工材料配合对边坡进行防护和绿化，如绿化墙、框格绿化法、植生带绿化法、土工网绿化法等。但是这些绿化方法都存在一定的制约因素，对坡度、土质、自然要素、施工条件等都有特定的要求，形成的边坡植物稳固性差，边坡上植物的灌溉要求得不到有效保障，带来了一些修复效果差等问题。
为此，亟需研发设计一种边坡生态修复技术，一方面能够达到对边坡生态修复的效果，另一方面修复后的边坡整体强度需要进一步加强。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种边坡生态修复系统，该修复系统具有防止水土流失、坡面滑坡等效果，同时具有向边坡植被灌溉的功能。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种边坡生态修复系统，包括挖设于边坡的坡顶的蓄水池以及依次铺设于边坡的坡面的废渣层、护坡网格、生长基质层，生长基质层由多个装填有植物生长混合基质的麻袋平铺而成，相邻的麻袋之间的缝隙填充壤土，生长基质层上覆盖灌溉固定管网，所述蓄水池内设有抽水泵，抽水泵的出水口连接有出水管，出水管的另一端与灌溉固定管网上部的进水口相连通。
通过采用上述技术方案，该生态修复系统是在边坡的坡面依次铺设废渣层、护坡网格、生长基质层，废渣层提高了边坡的坡面的整体强度，并为边坡上生长的植被提供生长所需各种矿物质或营养成分，护坡网格形成对边坡的坡面防护结构，避免边坡出现滑坡、崩塌现象，生长基质层为植被提供了发芽生长和营养基质环境。灌溉固定管网覆盖于生长基质层上，对边坡的坡面形成整体网面防护结构，增加了边坡的坡面整体强度，并可为坡面上的植被进行定期灌溉。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述灌溉固定管网包括多根沿边坡的坡面纵向排布的导水管以及连接相邻两个导水管的连通管，导水管的外壁设有喷水孔，靠近坡顶的导水管上开设有与所述出水管相连通的进水孔，导水管上间隔卡扣有U形件，U形件的两端均带有翻边，翻边上开设有用于穿过锚杆的穿孔，锚杆前端依次穿过生长基质层、护坡网格、废渣层，并打入边坡的坡面内，锚杆后端抵扣于U形件两端的翻边上。
通过采用上述技术方案，灌溉固定管网通过出水管与蓄水池相连通，蓄水池内的水通过导水管上的喷水孔喷洒，用于灌溉边坡的坡面上的植被；锚杆的前端打入边坡的坡面内，后端抵扣于U形件两端的翻边上，U形件间隔卡扣于导水管上，从而使灌溉固定管网对边坡的坡面形成整体锚固结构，大大提高了边坡的坡面的强度，有效防止水土流失、坡面滑坡现象。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导水管的长度为30～50m，且导水管两端封闭，蓄水池的长度为10～15m，宽度为1～1.5m，高度为2～3m。
通过采用上述技术方案，导水管的两端封闭，且长度为30～50m，通过抽水泵从蓄水池中抽水并泵入灌溉固定管网进行定期灌溉作业。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述边坡的坡顶为混凝土层，混凝土层上预留有位于所述蓄水池上方的人孔，人孔上安装带有地漏孔的窨井盖。
通过采用上述技术方案，边坡的坡顶为混凝土层，可以作为路面使用，同时人孔方便后期对蓄水池的检修和维护，雨水可从窨井盖上的地漏孔流入蓄水池中，或者窨井盖上的地漏孔与运输车的管道相连通，从而实现对蓄水池加水。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述废渣层的厚度为1～2cm，生长基质层的厚度为4～8cm，废渣层与护坡网格之间搁置有无纺布层，其中废渣层是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：10～12份粉煤灰、20～24份高炉矿渣、8～10份铝矿渣，植物生长混合基质是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：6～10份草木灰、10～12份河床质泥沙、40～50份碎土、14～16份腐烂树叶。
通过采用上述技术方案，废渣层由粉煤灰、高炉矿渣、铝矿渣组成，一方面解决了工矿企业的废料排放问题，另一方面铺设在边坡的坡面上作为基层，从而使得坡面具有较高后期强度和较好的整体性及水稳定性，同时为植物生长提供了大量养料。植物生长混合基质为边坡的坡面上植被提供发芽和生长的环境，有利于植被的根系生长，同时具有涵养水分和减少土壤流失的作用。
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之二是提供一种边坡生态修复方法，边坡锚固和生态系统修复结合在一起，边坡的坡顶可以作为道路使用，有效提高了整个边坡的使用寿命。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种边坡生态修复方法，包括有以下实施步骤：
(1)沿待修复的边坡的坡面、坡顶分别进行开挖或填土作业，并在坡顶沿纵向开挖蓄水池，然后进行整平和压实作业，边坡的坡面的倾角为30～70°；
(2)在边坡的坡顶上浇筑混凝土层，浇筑混凝土层时，预留人孔并预埋出水管，人孔位于蓄水池的上方，出水管下端与置于蓄水池内的抽水泵的出水口相连接；
(3)在边坡的坡面上依次铺设厚度为1～2cm的废渣层、护坡网格、厚度为4～8cm生长基质层，生长基质层由多个装填有植物生长混合基质的麻袋平铺而成，废渣层与护坡网格之间搁置有无纺布层；
(4) 在生长基质层上覆盖灌溉固定管网，靠近坡顶的导水管的进水孔与出水管上端相连通，导水管上每间隔2～3m卡扣U形件，在U形件两端翻边的穿孔中打入锚杆，锚杆前端伸入边坡的坡面内，锚杆后端顶抵于U形件两端的翻边上，相邻两个导水管之间通过连通管相连接；
(5)采用手动播种器在生长基质层的表层均匀种入草种，草种播种完成后，在灌溉固定管网上覆盖遮阳网，遮阳网与导水管之间采用细铁丝捆扎固定；
(6)启动抽水泵，通过导水管的喷水孔向生长基质层喷洒水进行首次洒水，直至浸透生长基质层，之后每隔2～3d喷洒一次，直至长出草幼苗，后期根据边坡的坡面上的植被生长状况，适时进行喷洒作业。
通过采用上述技术方案，该边坡生态修复方法的实施步骤依次分为：边坡的开挖、整平和压实以及蓄水池的开挖，边坡的坡顶浇筑混凝土层，边坡的坡面铺设废渣层、护坡网格、生长基质层，生长基质层上覆盖灌溉固定管网，生长基质层的表层种入草种，定期灌溉边坡的坡面，实现边坡锚固和生态系统修复结合在一起，边坡的坡顶可以作为道路使用，有效提高了整个边坡的使用寿命。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述植物生长混合基质是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：6～10份草木灰、10～12份河床质泥沙、40～50份碎土、14～16份腐烂树叶。
通过采用上述技术方案，植物生长混合基质为边坡的坡面上植被提供发芽生长的环境，有利于植被的根系生长，同时具有涵养水分和保留土壤的作用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述废渣层是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：10～12份粉煤灰、20～24份高炉矿渣、8～10份铝矿渣。
通过采用上述技术方案，废渣层由粉煤灰、高炉矿渣、铝矿渣组成，解决了工矿企业的废料排放问题，另外铺设在边坡的坡面的基层，从而使得坡面具有较高后期强度和较好的整体性及水稳定性，同时为植物生长提供了大量养料。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：当所述边坡的坡面上的植被需要增肥时，向蓄水池中投入设定比例的肥料，并通过抽水泵泵入灌溉固定管网，并喷洒至边坡的坡面上。
通过采用上述技术方案，按边坡的坡面上植被的实际需要，向蓄水池中投送设定比例的肥料，促进植被的健康生长。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述草种选用黑麦草、狗牙根或四季青。
通过采用上述技术方案，黑麦草、狗牙根或四季青皆为多年生植物，满足了边坡的四季防护绿化效果。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
本发明在边坡的坡面依次铺设废渣层、护坡网格、生长基质层，废渣层提高了边坡的坡面的整体强度，并为边坡上生长的植被提供生长所需各种矿物质或营养成分，护坡网格形成对边坡的坡面防护结构，避免边坡出现滑坡、崩塌现象，生长基质层为植被提供了发芽生长和营养基质环境。灌溉固定管网覆盖于生长基质层上，对边坡的坡面形成整体网面防护结构，灌溉固定管网通过出水管与蓄水池相连通，蓄水池内的水通过导水管上的喷水孔喷洒，用于灌溉边坡的坡面上的植被；锚杆的前端打入边坡的坡面内，后端抵扣于U形件两端的翻边上，U形件间隔卡扣于导水管上，从而使灌溉固定管网对边坡的坡面形成整体锚固结构，大大提高了边坡的坡面的强度，有效防止水土流失、坡面滑坡现象；
本发明的边坡生态修复方法的实施步骤依次分为：边坡的开挖、整平和压实以及蓄水池的开挖，边坡的坡顶浇筑混凝土层，边坡的坡面铺设废渣层、护坡网格、生长基质层，生长基质层上覆盖灌溉固定管网，生长基质层的表层种入草种，定期灌溉边坡的坡面，实现边坡锚固和生态系统修复结合在一起，边坡的坡顶可以作为道路使用，有效提高了整个边坡的使用寿命；
本发明的废渣层是由粉煤灰、高炉矿渣、铝矿渣组成，一方面解决了工矿企业的废料排放问题，另一方面铺设在边坡的坡面上作为基层，从而使得坡面具有较高后期强度和较好的整体性及水稳定性，同时为植物生长提供了大量养料。植物生长混合基质为边坡的坡面上植被提供发芽和生长的环境，有利于植被的根系生长，同时具有涵养水分和减少土壤流失的作用。
附图说明
图1是本发明边坡的结构示意图。
图2是本发明边坡的剖面示意图。
图3是本发明的修复方法的流程示意图。
附图标记：1、边坡；11、坡顶；12、坡面；13、蓄水池；14、混凝土层；15、人孔； 16、窨井盖；17、地漏孔；2、废渣层；3、护坡网格；4、生长基质层；5、灌溉固定管网；51、导水管；52、连通管；53、U形件；54、翻边；55、锚杆；56、进水孔；57、喷水孔；6、出水管；7、抽水泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1、2，为本发明公开的一种边坡生态修复系统，包括挖设于边坡1的坡顶11的蓄水池13以及依次铺设于边坡1的坡面12的废渣层2、护坡网格3、生长基质层4，生长基质层4由多个装填有植物生长混合基质的麻袋平铺而成，相邻的麻袋之间的缝隙填充壤土，生长基质层4上覆盖灌溉固定管网5，所述蓄水池13内设有抽水泵7，抽水泵7的出水口连接有出水管6，出水管6的另一端与灌溉固定管网5上部的进水口相连通；灌溉固定管网5包括多根沿边坡1的坡面12纵向排布的导水管51以及连接相邻两个导水管51的连通管52，导水管51的长度为30～50m，且导水管51两端封闭，蓄水池13的长度为10～15m，宽度为1～1.5m，高度为2～3m，导水管51的外壁设有喷水孔57，靠近坡顶11的导水管51上开设有与所述出水管6相连通的进水孔56，导水管51上间隔卡扣有U形件53，U形件53的两端均带有翻边54，翻边54上开设有用于穿过锚杆55的穿孔，锚杆55前端依次穿过生长基质层4、护坡网格3、废渣层2，并打入边坡1的坡面12内，锚杆55后端抵扣于U形件53两端的翻边54上。
边坡1的坡顶11为混凝土层14，混凝土层14上预留有位于所述蓄水池13上方的人孔15，人孔15上安装带有地漏孔17的窨井盖 16。废渣层2的厚度为1～2cm，生长基质层4的厚度为4～8cm，废渣层2与护坡网格3之间搁置有无纺布层，其中废渣层2是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：10～12份粉煤灰、20～24份高炉矿渣、8～10份铝矿渣，植物生长混合基质是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：6～10份草木灰、10～12份河床质泥沙、40～50份碎土、14～16份腐烂树叶。
参照图2、3，本发明公开的一种边坡生态修复方法，包括有以下实施步骤：
(1)沿待修复的边坡1的坡面12、坡顶11分别进行开挖或填土作业，并在坡顶11沿纵向开挖蓄水池13，然后进行整平和压实作业，边坡1的坡面12的倾角为30～70°；
(2)在边坡1的坡顶11上浇筑混凝土层14，浇筑混凝土层14时，预留人孔15并预埋出水管6，人孔15位于蓄水池13的上方，出水管6下端与置于蓄水池13内的抽水泵7的出水口相连接；
(3)在边坡1的坡面12上依次铺设厚度为1～2cm的废渣层2、护坡网格3、厚度为4～8cm生长基质层4，生长基质层4由多个装填有植物生长混合基质的麻袋平铺而成，废渣层2与护坡网格3之间搁置有无纺布层；
(4) 在生长基质层4上覆盖灌溉固定管网5，靠近坡顶11的导水管51的进水孔56与出水管6上端相连通，导水管51上每间隔2～3m卡扣U形件53，在U形件53两端翻边54的穿孔中打入锚杆55，锚杆55前端伸入边坡1的坡面12内，锚杆55后端顶抵于U形件53两端的翻边54上，相邻两个导水管51之间通过连通管52相连接；
(5)采用手动播种器在生长基质层4的表层均匀种入草种，草种播种完成后，在灌溉固定管网5上覆盖遮阳网，遮阳网与导水管51之间采用细铁丝捆扎固定；
(6)启动抽水泵7，通过导水管51的喷水孔57向生长基质层4喷洒水进行首次洒水，直至浸透生长基质层4，之后每隔2～3d喷洒一次，直至长出草幼苗，后期根据边坡1的坡面12上的植被生长状况，适时进行喷洒作业。
其中，植物生长混合基质是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：6～10份草木灰、10～12份河床质泥沙、40～50份碎土、14～16份腐烂树叶。废渣层2是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：10～12份粉煤灰、20～24份高炉矿渣、8～10份铝矿渣。当边坡1的坡面12上的植被需要增肥时，向蓄水池13中投入设定比例的肥料，并通过抽水泵7泵入灌溉固定管网5，并喷洒至边坡1的坡面12上。草种选用黑麦草、狗牙根或四季青。
本实施例的实施原理为：边坡1的坡顶11的混凝土层14可作为路面使用，雨水可从窨井盖 16上的地漏孔17流入蓄水池13中，或者窨井盖 16上的地漏孔17与运输车的管道相连通，实现对蓄水池13中加水，蓄水池13中的水通过抽水泵7泵入灌溉固定管网5中，并通过导水管51上的喷水孔57喷出，用于灌溉边坡1的坡面12的植被。锚杆55穿过U形件53两端翻边54的穿孔，锚杆55的前端打入边坡1的坡面12内，后端抵扣于U形件53两端的翻边54上，U形件53间隔卡扣于导水管51上，从而使灌溉固定管网5对边坡1的坡面12形成整体锚固结构，大大提高了边坡1的坡面12的强度，有效防止水土流失、滑坡现象。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种边坡生态修复系统，其特征在于，包括挖设于边坡(1)的坡顶(11)的蓄水池(13)以及依次铺设于边坡(1)的坡面(12)的废渣层(2)、护坡网格(3)、生长基质层(4)，生长基质层(4)由多个装填有植物生长混合基质的麻袋平铺而成，相邻的麻袋之间的缝隙填充壤土，生长基质层(4)上覆盖灌溉固定管网(5)，所述蓄水池(13)内设有抽水泵(7)，抽水泵(7)的出水口连接有出水管(6)，出水管(6)的另一端与灌溉固定管网(5)上部的进水口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种边坡生态修复系统，其特征在于：所述灌溉固定管网(5)包括多根沿边坡(1)的坡面(12)纵向排布的导水管(51)以及连接相邻两个导水管(51)的连通管(52)，导水管(51)的外壁设有喷水孔(57)，靠近坡顶(11)的导水管(51)上开设有与所述出水管(6)相连通的进水孔(56)，导水管(51)上间隔卡扣有U形件(53)，U形件(53)的两端均带有翻边(54)，翻边(54)上开设有用于穿过锚杆(55)的穿孔，锚杆(55)前端依次穿过生长基质层(4)、护坡网格(3)、废渣层(2)，并打入边坡(1)的坡面(12)内，锚杆(55)后端抵扣于U形件(53)两端的翻边(54)上。
3.根据权利要求2所述的一种边坡生态修复系统，其特征在于：所述导水管(51)的长度为30～50m，且导水管(51)两端封闭，蓄水池(13)的长度为10～15m，宽度为1～1.5m，高度为2～3m。
4.根据权利要求1所述的一种边坡生态修复系统，其特征在于：所述边坡(1)的坡顶(11)为混凝土层(14)，混凝土层(14)上预留有位于所述蓄水池(13)上方的人孔(15)，人孔(15)上安装带有地漏孔(17)的窨井盖( 16)。
5.根据权利要求1所述的一种边坡生态修复系统，其特征在于：所述废渣层(2)的厚度为1～2cm，生长基质层(4)的厚度为4～8cm，废渣层(2)与护坡网格(3)之间搁置有无纺布层，其中废渣层(2)是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：10～12份粉煤灰、20～24份高炉矿渣、8～10份铝矿渣，植物生长混合基质是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：6～10份草木灰、10～12份河床质泥沙、40～50份碎土、14～16份腐烂树叶。
6.一种边坡生态修复方法，其特征在于：包括有以下实施步骤：
(1)沿待修复的边坡(1)的坡面(12)、坡顶(11)分别进行开挖或填土作业，并在坡顶(11)沿纵向开挖蓄水池(13)，然后进行整平和压实作业，边坡(1)的坡面(12)的倾角为30～70°；
(2)在边坡(1)的坡顶(11)上浇筑混凝土层(14)，浇筑混凝土层(14)时，预留人孔(15)并预埋出水管(6)，人孔(15)位于蓄水池(13)的上方，出水管(6)下端与置于蓄水池(13)内的抽水泵(7)的出水口相连接；
(3)在边坡(1)的坡面(12)上依次铺设厚度为1～2cm的废渣层(2)、护坡网格(3)、厚度为4～8cm生长基质层(4)，生长基质层(4)由多个装填有植物生长混合基质的麻袋平铺而成，废渣层(2)与护坡网格(3)之间搁置有无纺布层；
(4) 在生长基质层(4)上覆盖灌溉固定管网(5)，靠近坡顶(11)的导水管(51)的进水孔(56)与出水管(6)上端相连通，导水管(51)上每间隔2～3m卡扣U形件(53)，在U形件(53)两端翻边(54)的穿孔中打入锚杆(55)，锚杆(55)前端伸入边坡(1)的坡面(12)内，锚杆(55)后端顶抵于U形件(53)两端的翻边(54)上，相邻两个导水管(51)之间通过连通管(52)相连接；
(5)采用手动播种器在生长基质层(4)的表层均匀种入草种，草种播种完成后，在灌溉固定管网(5)上覆盖遮阳网，遮阳网与导水管(51)之间采用细铁丝捆扎固定；
(6)启动抽水泵(7)，通过导水管(51)的喷水孔(57)向生长基质层(4)喷洒水进行首次洒水，直至浸透生长基质层(4)，之后每隔2～3d喷洒一次，直至长出草幼苗，后期根据边坡(1)的坡面(12)上的植被生长状况，适时进行喷洒作业。
7.根据权利要求6所述的边坡生态修复方法，其特征在于：所述植物生长混合基质是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：6～10份草木灰、10～12份河床质泥沙、40～50份碎土、14～16份腐烂树叶。
8.根据权利要求6所述的边坡生态修复方法，其特征在于：所述废渣层(2)是由以下重量份的原料均匀搅拌而成：10～12份粉煤灰、20～24份高炉矿渣、8～10份铝矿渣。
9.根据权利要求6所述的边坡生态修复方法，其特征在于：当所述边坡(1)的坡面(12)上的植被需要增肥时，向蓄水池(13)中投入设定比例的肥料，并通过抽水泵(7)泵入灌溉固定管网(5)，并喷洒至边坡(1)的坡面(12)上。
10.根据权利要求6所述的边坡生态修复方法，其特征在于：所述草种选用黑麦草、狗牙根或四季青。
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