CN112095640A - 一种生态隔离带梯田及其构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种生态隔离带梯田及其构建方法，包括以下步骤：(1)在修整后的埂坎底部平铺土工布；(2)在土工布上堆垒加筋土；(3)将土工布远离埂坎的一端向上向内翻折，包裹加筋土；(4)在土工布翻折的一端的上部继续堆垒加筋土，修整后形成第一层加筋土护坎结构；(5)继续向上构建多层加筋土护坎结构，直到高出埂坎上侧的田面的高度并形成田埂；(6)修整埂坎上侧和下侧的田面；(7)在埂坎下侧的田面内侧靠近埂坎开挖多个矩形水槽，矩形水槽间隔布置，且长度方向与埂坎平行：本发明采用土工布包裹加筋土形成稳定结构的埂坎，同时，在埂坎的下部的田面上开挖集水坑，更好地聚集水分和养料，以保证田面的水分与养料的供给。

Description

一种生态隔离带梯田及其构建方法
技术领域
本发明涉及生态梯田领域，特别是涉及一种生态隔离带梯田及其构建方法。
背景技术
云南干热河谷区是中国典型的生态脆弱带和生态系统退化区域之一，该区为高山峡谷地貌，其特点是坡地多、平地少，并且地形封闭、地质条件不稳定、土层浅薄，峡谷陡坡。区域一年中日均温≥10℃的超过350天，光热资源丰富，炎热少雨，水土流失严重，生态十分脆弱。不合理的陡坡垦殖进一步导致局部植被退化、水土流失加剧、耕地肥力下降、景观破碎严重。目前，在土地整治中修筑反坡式梯田化是治理坡耕地水土流失、涵养田面水分和提升耕地生产力的有效方式。但在修筑梯田的过程中，人人通常侧重于对平台的规划设计与平整，往往忽视了平台之间的土坎，在如何更好地利用梯田面的水分和快速培肥方面欠考虑，以致梯田修成后由于土坎的不稳定和耕地土壤缺水少肥，造成土地生产力再次下降，也破坏了农田生态景观，因此，亟待一种能够保持土坎的稳定、蓄水保肥和增强农田景观的梯田构建技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种生态隔离带梯田及其构建方法，以解决上述现有技术存在的问题，采用土工布包裹加筋土形成稳定结构的埂坎，同时，在埂坎的下部的田面上开挖集水坑，更好地聚集水分和养料，以保证田面的水分与养料的供给。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种生态隔离带梯田的构建方法，包括以下步骤：
(1)在修整后的埂坎底部平铺土工布；
(2)在所述土工布上堆垒加筋土；
(3)将所述土工布远离所述埂坎的一端向上向内翻折，包裹所述加筋土；
(4)在所述土工布翻折的一端的上部继续堆垒所述加筋土，修整后形成第一层加筋土护坎结构；
(5)重复步骤(1)-(4)，继续向上构建多层所述加筋土护坎结构，直到高出所述埂坎上侧的田面的高度并形成田埂；
(6)修整所述埂坎上侧和下侧的田面；
(7)在所述埂坎下侧的田面内侧靠近所述埂坎开挖多个集水坑，所述集水坑为矩形水槽，所述矩形水槽间隔布置，且长度方向与所述埂坎平行。
优选地，步骤(6)中，修整田面使得所述梯田形成反坡梯田，地表径流能够顺着田面流向所述集水坑内。
优选地，步骤(7)中，沿同一水平线开挖所述矩形水槽，所述矩形水槽长50cm，宽40cm，高45cm，相邻所述矩形水槽间距3m以上。
优选地，步骤(3)中所述土工布包裹所述加筋土后形成膨胀部，所述膨胀部内部的所述加筋土与步骤(4)堆垒的所述加筋土相连，形成所述土工布弯曲的一端埋入所述加筋土中的结构。
优选地，步骤(1)中，所述土工布采用无纺土工布，沿所述埂坎的长度方向上平铺一块或多块，质量标准为200-300g/m3。
优选地，所述加筋土为伴有混合种子和加固土体结构试剂的土壤；所述混合种子包括三叶草、紫云英、苜蓿。
优选地，步骤(5)中，每层所述加筋土护坎结构的厚度为300-500mm；被所述加筋土压占的下层的所述土工布的宽度至少为400mm。
优选地，所述埂坎的倾角为65～80°。
本发明还提供一种生态隔离带梯田，应用所述的生态隔离带梯田的构建方法进行构建，包括多个埂坎以及与所述埂坎相连的田面；所述埂坎包括多层加筋土护坎结构，每层所述加筋土护坎结构包括土工布和包裹在所述土工布内的加筋土；所述埂坎下侧的田面内侧靠近所述埂坎设置有多个集水坑，所述集水坑为矩形水槽，所述矩形水槽间隔布置，且长度方向与所述埂坎平行。
优选地，所述梯田采用反坡梯田，地表径流能够顺着田面流向所述集水坑内；沿同一水平线上开挖有所述矩形水槽，所述矩形水槽长50cm，宽40cm，高45cm，相邻所述矩形水槽间距3m以上。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
(1)本发明采用能够降解、无毒、抗拉能力强的无纺土工布来包裹添加有混合种子和加固土体结构试剂的加筋土，埂坎形态最终将恢复为近自然的植被覆盖状，有利于在提升埂坎强度，减少一定的埂坎占地、有效提高耕地有效利用面积和农业生产效益的同时，防治坡地水土流失、改善区域生态环境；在此基础上，在埂坎下侧的田面上开挖集水坑即矩形水槽，可以在雨天积蓄降雨和从上一个斜坡面流下的水分以及地下渗流，同时也可将秸秆、枯枝落叶等填放在槽内进行堆肥，以保证田面的水分与养料的供给；
(2)本发明不再需要装填生态袋，利用土工布能够在埂坎长度方向上大面积施工，并能够更好的利用工程机械设备堆垒土壤，能够显著的降低工作量，提高施工效率；
(3)本发明将土工布一端向上向内翻折，包裹堆垒的加筋土，形成多层加筋土护坎结构，每层加筋土护坎结构与上层的加筋土护坎结构之间，不仅有土工布分隔，还存在加筋土的连接，从而形成更加稳定的埂坎结构，同时，加筋土护坎结构与原有的埂坎之间通过加筋土进行连接，更进一步的增加了新埂坎结构与原有埂坎结构连接的稳定性，有利于在防治水土流失、改善生态环境的同时，减少一定的埂坎占地，提升埂坎强度，提高耕地有效利用面积和农业生产效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明生态隔离带梯田的断面结构示意图；
图2为本发明集水坑积蓄降雨、地表径流和地下渗流示意图；
其中，1、加筋土；2、土工布；3、膨胀部；4、集水坑；5、田面；6、原地面线；7、植被；8、降雨；9、地表径流；10、地下渗流。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种生态隔离带梯田及其构建方法，以解决现有技术存在的问题，采用土工布包裹加筋土形成稳定结构的埂坎，同时，在埂坎的下部的田面上开挖集水坑，更好地聚集水分和养料，以保证田面的水分与养料的供给。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种生态隔离带梯田的构建方法，包括以下步骤：
(1)对现有的原地面线6进行修整，先修整出埂坎，成倾斜的断面结构，并且根据计算，确定该断面结构的倾角，该倾角要小于自然休止角，以进一步保证后续堆垒加筋土1后的稳定性；在修整后的埂坎底部平铺土工布2，需要注意的是，土工布2的长度方向与埂坎的长度方向平行，其宽度经计算得出，以能够包裹加筋土1后形成一层加筋土护坎结构；
(2)在土工布2上堆垒加筋土1，可以采用大型的工程机械进行堆垒，将加筋土1堆垒在土工布2上并且与原有的埂坎相接触连接，待加筋土1内的种子成长后形成植被7，植被7的根部会进一步的深入到原有埂坎结构内，从而形成更加稳固的埂坎结构；土工布2远离原有埂坎的一端预留一定宽度，该宽度可以根据所设计的单层加筋土护坎结构的高度和宽度计算得出，至少应大于堆垒的加筋土1的高度，以能够形成包裹的结构；
(3)将土工布2远离埂坎的一端向上向内翻折，包裹加筋土1，需要说明的是，包裹后的加筋土1可以修整为平面，以方便继续平铺土工布2进行下一层的施工，当然，翻折后的土工布2必须被将要平铺的土工布2压住或者利用加筋土1压住，此时，翻折后的土工布2表现为与修整后的平面相平或者呈现向下弯曲的结构；
(4)在土工布2翻折的一端的上部继续堆垒加筋土1，将翻折后的土工布2压住，表面修整后形成第一层加筋土护坎结构；
(5)重复步骤(1)-(4)，继续向上构建多层加筋土护坎结构，直到高出埂坎上侧的田面5的高度并形成田埂，田埂能够保持田面5中的水分，避免水分溢出田面5而流向埂坎对其冲刷，还能够积蓄水分在田面5上以保证种植作物的需求；
(6)修整埂坎上侧和下侧的田面5，将田面5修整为能够种植作物的平整结构；
(7)在埂坎下侧的田面5内侧靠近埂坎开挖多个集水坑4，集水坑4为矩形水槽，矩形水槽间隔布置，且长度方向与埂坎平行，如图2所示，通过开挖的矩形水槽，可以在雨天积蓄降雨8和从上一个斜坡面流下的水分以及地下渗流10，同时也可将秸秆、枯枝落叶等填放在矩形水槽内进行堆肥，以保证田面5的水分与养料的供给。
进一步的，步骤(6)中，修整田面5使得梯田形成反坡梯田，即田面5向埂坎方向倾斜一定坡度，这样能够使得地表径流9顺着田面流向集水坑4内，而不会冲击田埂，更不会造成水分冲刷埂坎结构，从而有利于提高整个梯田的稳定性。
步骤(7)中，沿同一水平线开挖矩形水槽，矩形水槽长50cm，宽40cm，高45cm，相邻矩形水槽间距3m以上，每个矩形水槽单独积蓄水分，互不影响，另外，还可以在部分矩形水槽内堆肥、部分矩形水槽内积蓄水分，以同时实现不同的作用，使得矩形水槽发挥最大的作用。
如图1所示，步骤(3)中，土工布2包裹加筋土1后形成膨胀部3，膨胀部3形成弧形包裹的结构，膨胀部3内部的加筋土1与步骤(4)堆垒的加筋土1相连，形成土工布2弯曲的一端埋入加筋土1中的结构，该埋入结构可称为埋入端，压在埋入端上部的加筋土1会向下挤压埋入端，此时，膨胀部3依靠土工布2本身的强度形成稳定的膨胀部3，提供与向下挤压力相反的力来保持整体结构的稳定性；也就是说，本发明在土工布2内部包裹堆垒的加筋土1，形成多层加筋土护坎结构，每层加筋土护坎结构与上层的加筋土护坎结构之间，不仅有土工布2分隔，还存在加筋土1的连接，从而形成更加稳定的埂坎结构，同时，加筋土护坎结构与原有的埂坎之间通过加筋土1进行连接，更进一步的增加了新埂坎结构与原有埂坎结构连接的稳定性，有利于在防治水土流失、改善生态环境的同时，减少一定的埂坎占地，提升埂坎强度，提高耕地有效利用面积和农业生产效益。
步骤(1)中施工所采用的土工布2为无纺土工布，质量标准为200-300g/m3，该土工布2具有能够降解、无毒、抗拉能力强的优点，在实际施工时，可以根据实际情况或施工需要，沿埂坎的长度方向上平铺一块或多块土工布2，在平铺多块时，相邻的土工布2应该相互叠加，以形成整体结构。
步骤(2)中加筋土1为伴有混合种子和加固土体结构试剂的土壤，其中，加固土体结构试剂是一种可以改变土壤团粒结构、改良土壤化学性质，以增加土体稳定性的材料，功能类似于土壤调理剂，具体根据当地的土壤结构特点进行添加，具体成分包含有如矿物类、天然和半合成水溶性高分子类、人工合成高分子类或者有益微生物制剂类等；对于添加的混合植物种子，也要根据当地的气候条件和土壤条件选择易于生长的植物，以云南干热河谷区为例，主要混合三叶草、紫云英、苜蓿等，一般按照一定比例混播，具体比例可以为1:1:1；因此，本发明采用能够降解、无毒、抗拉能力强的无纺土工布来包裹添加有混合种子和加固土体结构试剂的加筋土1，埂坎形态最终将恢复为近自然的植被覆盖状，有利于在提升埂坎强度，减少一定的埂坎占地、有效提高耕地有效利用面积和农业生产效益的同时，防治坡地水土流失、改善区域生态环境。
进一步的，步骤(5)中每层加筋土护坎结构的厚度为300-500mm，相应的，土工布2的宽度根据每层加筋土护坎结构的厚度进行设计，以能够形成前文的埋入端和膨胀部3的结构；被加筋土1压占的下层的土工布2的宽度至少为400mm，以能够形成为稳定的膨胀部3，提高加筋土护坎结构的稳定性，进而提高整体埂坎的稳定性。
构建的埂坎的倾角为65～80°，能够小于自然休止角，即该角度范围能够更好的保证埂坎的稳定性。
如图1所示，本发明还提供一种生态隔离带梯田，应用前文所述的生态隔离带梯田的构建方法进行构建，包括多个埂坎以及与埂坎相连的田面5；埂坎包括多层加筋土护坎结构，每层加筋土护坎结构包括土工布2和包裹在土工布2内的加筋土1，每层加筋土护坎结构与上层的加筋土护坎结构之间，不仅有土工布2分隔，还存在加筋土1的连接，从而形成更加稳定的埂坎结构，同时，加筋土护坎结构与原有的埂坎之间通过加筋土1进行连接，更进一步的增加了新埂坎结构与原有埂坎结构连接的稳定性，有利于在防治水土流失、改善生态环境的同时，减少一定的埂坎占地，提升埂坎强度，提高耕地有效利用面积和农业生产效益；埂坎下侧的田面5内侧靠近埂坎设置有多个集水坑4，集水坑4为矩形水槽，矩形水槽间隔布置，且长度方向与埂坎平行，如图2所示，通过开挖的矩形水槽，可以在雨天积蓄降雨8和从上一个斜坡面流下的水分以及地下渗流10，同时也可将秸秆、枯枝落叶等填放在矩形水槽内进行堆肥，以保证田面5的水分与养料的供给。
修整田面5使得梯田形成反坡梯田，即田面5向埂坎方向倾斜一定坡度，这样能够使得地表径流9顺着田面流向集水坑4内，而不会冲击田埂，更不会造成水分冲刷埂坎结构，从而有利于提高整个梯田的稳定性；沿同一水平线开挖有矩形水槽，矩形水槽长50cm，宽40cm，高45cm，相邻矩形水槽间距3m以上，每个矩形水槽单独积蓄水分，互补影响，另外，还可以在部分矩形水槽内堆肥、部分矩形水槽内积蓄水分，以同时实现不同的作用，使得矩形水槽发挥最大的作用。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种生态隔离带梯田的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在修整后的埂坎底部平铺土工布；
(2)在所述土工布上堆垒加筋土；
(3)将所述土工布远离所述埂坎的一端向上向内翻折，包裹所述加筋土；
(4)在所述土工布翻折的一端的上部继续堆垒所述加筋土，修整后形成第一层加筋土护坎结构；
(5)重复步骤(1)-(4)，继续向上构建多层所述加筋土护坎结构，直到高出所述埂坎上侧的田面的高度并形成田埂；
(6)修整所述埂坎上侧和下侧的田面；
(7)在所述埂坎下侧的田面内侧靠近所述埂坎开挖多个集水坑，所述集水坑为矩形水槽，所述矩形水槽间隔布置，且长度方向与所述埂坎平行。
2.根据权利要求1所述的生态隔离带梯田的构建方法，其特征在于：步骤(6)中，修整田面使得所述梯田形成反坡梯田，地表径流能够顺着田面流向所述集水坑内。
3.根据权利要求1所述的生态隔离带梯田的构建方法，其特征在于：步骤(7)中，沿同一水平线开挖所述矩形水槽，所述矩形水槽长50cm，宽40cm，高45cm，相邻所述矩形水槽间距3m以上。
4.根据权利要求1所述的生态隔离带梯田的构建方法，其特征在于：步骤(3)中所述土工布包裹所述加筋土后形成膨胀部，所述膨胀部内部的所述加筋土与步骤(4)堆垒的所述加筋土相连，形成所述土工布弯曲的一端埋入所述加筋土中的结构。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生态隔离带梯田的构建方法，其特征在于：步骤(1)中，所述土工布采用无纺土工布，沿所述埂坎的长度方向上平铺一块或多块，质量标准为200-300g/m3。
6.根据权利要求5所述的生态隔离带梯田的构建方法，其特征在于：所述加筋土为伴有混合种子和加固土体结构试剂的土壤；所述混合种子包括三叶草、紫云英、苜蓿。
7.根据权利要求5所述的生态隔离带梯田的构建方法，其特征在于：步骤(5)中，每层所述加筋土护坎结构的厚度为300-500mm；被所述加筋土压占的下层的所述土工布的宽度至少为400mm。
8.根据权利要求5所述的生态隔离带梯田的构建方法，其特征在于：所述埂坎的倾角为65～80°。
9.一种生态隔离带梯田，其特征在于：应用权利要求1-8任一项所述的生态隔离带梯田的构建方法进行构建，包括多个埂坎以及与所述埂坎相连的田面；所述埂坎包括多层加筋土护坎结构，每层所述加筋土护坎结构包括土工布和包裹在所述土工布内的加筋土；所述埂坎下侧的田面内侧靠近所述埂坎设置有多个集水坑，所述集水坑为矩形水槽，所述矩形水槽间隔布置，且长度方向与所述埂坎平行。
10.根据权利要求9所述的生态隔离带梯田，其特征在于：所述梯田采用反坡梯田，地表径流能够顺着田面流向所述集水坑内；沿同一水平线上开挖有所述矩形水槽，所述矩形水槽长50cm，宽40cm，高45cm，相邻所述矩形水槽间距3m以上。
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