CN113273344A - 一种强风戈壁地区生态修复结构及其修复工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种强风戈壁地区生态修复结构及其修复工艺，该强风戈壁地区生态修复结构主要包括挡风墙、若干条犁沟和若干块戈壁修复生态毯，挡风墙为人字型挡风墙，挡风墙凸出面与主风向于竖直方向上垂直，犁沟和戈壁修复生态毯位于挡风墙的保护区域内，犁沟的方向与主风向于水平方向上垂直，戈壁修复生态毯从上至下依次设置有上层网状加筋层、防蒸发孔状层、上层秸秆层、细沙透水层、生物炭隔水层、生物基及种子种植层、凹凸棒保水层、下层秸秆层和下层网状加筋层，可有效解决现有强风戈壁地区生态修复工艺中主要存在的抗风能力差、防沙能力差和保水保温能力差的问题。

Description

一种强风戈壁地区生态修复结构及其修复工艺
技术领域
本发明涉及戈壁生态修复技术领域，具体涉及到一种强风戈壁地区生态修复结构及其修复工艺。
背景技术
随着地球人口数量的增加和经济的持续增长，生态环境所承受的压力与日俱增。当前的生态环境遭到了严重的破坏，无论是水源、土地都受到了严重的影响，特别表现在戈壁地区尤为明显，严重制约了我国后备土地资源的开发与利用。现有强风戈壁地区生态修复工艺中主要存在以下问题：1)抗风能力差；2)防沙能力差；3)保水保温能力差。鉴于此，提供一种防风防沙保水保温等功能为一体的强风戈壁地区生态修复结构及其修复工艺也就显得十分的有意义。
发明内容
针对上述的不足或缺陷，本发明的目的是提供一种强风戈壁地区生态修复结构及其修复工艺，可有效解决现有强风戈壁地区生态修复工艺中主要存在的抗风能力差、防沙能力差和保水保温能力差的问题。
为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：
本发明提供一种强风戈壁地区生态修复结构，包括挡风墙、若干条犁沟和若干块戈壁修复生态毯，挡风墙为人字型挡风墙，挡风墙凸出面与主风向于竖直方向上垂直，犁沟和戈壁修复生态毯位于挡风墙的保护区域内，犁沟的方向与主风向于水平方向上垂直，戈壁修复生态毯从上至下依次设置有上层网状加筋层、防蒸发孔状层、上层秸秆层、细沙透水层、生物炭隔水层、生物基及种子种植层、凹凸棒保水层、下层秸秆层和下层网状加筋层，戈壁修复生态毯的四周通过固定钉固定，相邻戈壁修复生态毯通过连接环连接，戈壁修复生态毯中交错设置有若干深根地下滴灌管和发芽滴灌管，深根地下滴灌管和发芽滴灌管位于犁沟的正上方，深根地下滴灌管的底端超过下层网状加筋层，发芽滴灌管的底端至凹凸棒保水层。
进一步地，上层网状加筋层上方从下至上依次设置有发芽滴灌带和深根滴灌带。
进一步地，上秸秆层的厚度为3～5cm，优选为4cm。
进一步地，细沙透水层的厚度为3～5cm，优选为4cm。
进一步地，生物炭隔水层的厚度为2～4cm，优选为3cm。
进一步地，生物基及种子种植层的厚度为12～16cm，优选为14cm。
进一步地，凹凸棒保水层的厚度为3～5cm，优选为4cm。
进一步地，下层秸秆层的厚度为2～4cm，优选为3cm。
进一步地，发芽滴灌管的直径为8～11cm，优选为10cm。
进一步地，深根地下滴灌管的直径为18～22cm，优选为20cm。
进一步地，深根地下滴灌管的底端超过下层网状加筋层的距离为19～22cm，优选为20cm。
进一步地，防蒸发孔状层中设置有半径为3～5cm且上下圆心相邻18～20cm的圆孔。
进一步地，铺设前，深根地下滴灌管和发芽滴灌管的顶端均超出上层网状加筋层2～3cm。
本发明中细沙透水层中细沙的粒径、生物基及种子种植层的生物基配比、种子种类、秸秆层为中秸秆种类和粉碎粒径可依据具体环境而定，并不做特别限制。
进一步地，犁钩的宽度与深根地下滴灌管的直径相同，犁钩的深度等于深根地下滴灌管的底端与下层网状加筋层的距离，相邻犁钩的间距与深根地下滴灌管的间距相同。
本发明中的犁钩宽度与深根地下滴灌管直径相同，是为了可以将同尺寸的滴灌管置于犁钩工作之后的沟内；深度等于深根地下滴灌管底端与下层网状加筋层距离是为了可以使下层网状加筋层与土壤接触增大抓地力；相邻犁钩间距等于深根地下滴灌管间距，可以使两者规格相匹配，使所有深根地下滴灌管均可放于犁沟之内。
本发明提供上述强风戈壁地区生态修复结构的修复工艺，具体包括以下步骤：
步骤1、挡风墙设置；
修建人字型挡风墙，建设挡风墙凸出面面向主风向；
步骤2、犁沟施肥；
将施肥机械与动力设备连接在一起，在受挡风墙保护区域进行修建犁沟并施肥，犁沟方向与主风向垂直；
步骤3、制作戈壁修复生态毯；
按照上层网状加筋网、防蒸发孔状层、秸秆层、细沙透水层、生物炭隔水层、生物基及种子种植层、凹凸棒保水层、下层秸秆层、下层网状加筋层的上下顺序依次铺设，戈壁修复生态毯的四周固定，相邻戈壁修复生态毯通过连接环连接，戈壁修复生态毯中交错布置深根地下滴灌管和发芽滴灌管；
步骤4、铺设戈壁修复生态毯；
将步骤3所得的戈壁修复生态毯中的深根地下滴灌管和发芽滴灌管置于犁钩中，然后将发芽地下滴灌管向上提升12～16cm后，用石子将发芽滴灌管装满，并铺设发芽滴灌带；植物发芽之后，发芽滴灌带停用，深根地下滴灌管13向上提升19～22cm后，再用石子将深根地下滴灌管装满，并铺设深根滴灌带。
进一步地，步骤4中发芽滴灌带的的内径为2～4cm，优选为3cm。
进一步地，步骤4中深根滴灌带的内径为3～5cm，优选为4cm。
本发明具有以下优点：
1、本发明提供了一种强风戈壁地区生态修复结构及其修复工艺，通过戈壁修复生态毯内含的生物基为种子提供发芽生长充足的养分，间接地下滴灌系统精准的将水分输送至植物根系分布区域，改变了戈壁内植物生长营养贫瘠、水分匮乏的客观现状；人字形挡风墙设置可有效的降低强风对植物生长的影响，犁沟方向与主风向垂直有效的利用深根地下滴灌管深入土壤增强生态毯抓地力，极大的提高抗风能力；采用阶段性间接地下滴灌灌溉方式降低灌溉水分流失，并在生态毯设置防蒸发孔状层减小阳光照射面积以达到降低蒸发的效果，在生物基及种子种植层上面设置生物炭隔水层，下面设置凹凸棒保水层，将水分最大程度保留在种子发育区域，使其利用率达到最高，蒸发率降到最低，提高了植物存活率；在生态毯中设置秸秆层、细沙透水层可以起到保温的作用；人字形挡风墙可以有效拦截砂石，避免了对植物的破坏，相比于传统的草方格工艺，生态毯摄友连接环，固定钉，深根地下滴灌管可极大的提高防风固沙作用。
附图说明
图1为本发明平面布置图；
图2为本发明中戈壁修复生态毯俯视图；
图3为本发明中戈壁修复生态毯正视图；
图4为本发明中防蒸发孔状层俯视图；
图5为本发明中滴灌管拉升后正视图；
图6为本发明中配套施肥机械正式图；
图7为本发明中配套施肥机械侧视图；
其中，1-挡风墙；2-上层网状加筋层；3-防蒸发孔状层；4-上层秸秆层；5-细沙透水层；6-生物炭隔水层；7-生物基及种子种植层；8-固定钉；9-连接环；10-凹凸棒保水层；11-下层秸秆层；12-下层网状加筋层；13-深根地下滴灌管；14-发芽滴灌管；15-发芽滴灌带；16-深根滴灌带；17-犁钩；18-肥料箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1
本例提供一种强风(风力6级以上)戈壁地区生态修复结构及修复工艺，包括以下步骤：(1)挡风墙设置：选择人字型挡风墙1，建设挡风墙凸出面应当面向当地主风向；(2)犁沟施肥：首先将施肥机械与动力设备连接在一起，在受人字型挡风墙1保护区域进行犁沟施肥，并使犁沟方向与当地主风向垂直；(3)戈壁修复生态毯的制作：按照上层网状加筋网2、防蒸发孔状层3、上秸秆层4、细沙透水层5、生物炭隔水层6、生物基及种子种植层7、凹凸棒保水层10、下层秸秆层11、下层网状加筋层12的上下顺序依次铺设，戈壁修复生态毯中设置深根地下滴灌管13和发芽滴灌管14；(4)戈壁修复生态毯铺设：生态毯中的深根地下滴灌管13放入所述犁沟中，直至下层网状加筋层接触地表面；(5)生态毯的固定与连接：戈壁修复生态毯的四周通过固定钉8固定，相邻戈壁修复生态毯通过连接环9连接；(6)滴灌管拉升：将发芽滴灌管14向上拔5cm后，用石子将发芽滴灌管14装满，并铺设直径为3cm的发芽滴灌带15；(7)滴灌管使用更换：植物发芽之后，停用发芽滴灌带15，将深根地下滴灌管13向上拔10cm后，再用石子将深根地下滴灌管13装满，并铺设直径为4cm的深根滴灌带16为植物生长供水。
其中，步骤(2)犁沟施肥：施肥机械中的犁钩17宽度与深根地下滴灌管13直径相同，深度等于深根地下滴灌管13低端与下层网状加筋层12距离，相邻犁钩17间距等于深根地下滴灌管13圆心距离。
步骤(3)戈壁修复生态毯的制作：防蒸发孔状层3满设半径5cm，上下圆心相邻20cm的圆孔；上秸秆层4厚度为4cm；细沙透水层5厚度为4cm；生物炭隔水层6厚度为2cm；生物基及种子种植层7厚度为14cm；凹凸棒保水层10厚度为4cm；下层秸秆层11厚度为2cm；发芽滴灌管14直径为10cm，其底端至凹凸棒保水层10；深根地下滴灌管13直径为20cm，其底端超过下层网状加筋层20cm；深根地下滴灌管13与发芽滴灌管14采用交错布置。
采用本例提供的生态修复结构保护的戈壁地区的植物生长茂盛，土壤肥力得到明显改善，且多次有效抵挡风力6级以上的强风。
实施例2
本例提供一种强风戈壁地区生态修复结构及修复工艺，与实施例1的区别仅在于：上秸秆层4厚度为5cm；细沙透水层5厚度为3cm；生物炭隔水层6厚度为3cm；生物基及种子种植层7厚度为12cm；凹凸棒保水层10厚度为5cm；下层秸秆层11厚度为3cm；其余步骤及参数均相同。
实施例3
本例提供一种强风戈壁地区生态修复结构及修复工艺，与实施例1的区别仅在于：细沙透水层5厚度为3cm；生物基及种子种植层7厚度为12cm；凹凸棒保水层10厚度为3cm；其余步骤及参数均相同。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本领域的技术人员不经创造性劳动即对所描述的具体实施例做的修改或补充或采用类似的方式替代仍属本专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种强风戈壁地区生态修复结构，其特征在于，包括挡风墙(1)、若干条犁沟(17)和若干块戈壁修复生态毯，所述挡风墙(1)为人字型挡风墙，所述挡风墙(1)凸出面与主风向于竖直方向上垂直，所述犁沟(17)和所述戈壁修复生态毯位于所述挡风墙(1)的保护区域内，所述犁沟(17)的方向与主风向于水平方向上垂直，所述戈壁修复生态毯从上至下依次设置有上层网状加筋层(2)、防蒸发孔状层(3)、上层秸秆层(4)、细沙透水层(5)、生物炭隔水层(6)、生物基及种子种植层(7)、凹凸棒保水层(10)、下层秸秆层(11)和下层网状加筋层(12)，所述戈壁修复生态毯的四周通过固定钉(8)固定，相邻戈壁修复生态毯通过连接环(9)连接，所述戈壁修复生态毯中交错设置有若干深根地下滴灌管(13)和发芽滴灌管(14)，所述深根地下滴灌管(13)和所述发芽滴灌管(14)位于所述犁沟(17)的正上方，所述深根地下滴灌管(13)的底端超过所述下层网状加筋层(12)，所述发芽滴灌管(14)的底端位于所述凹凸棒保水层(10)。
2.如权利要求1所述的强风戈壁地区生态修复结构，其特征在于，所述上秸秆层(4)的厚度为3～5cm，所述细沙透水层(5)的厚度为3～5cm。
3.如权利要求1所述的强风戈壁地区生态修复结构，其特征在于，所述生物炭隔水层(6)的厚度为2～4cm，所述生物基及种子种植层(7)的厚度为12～16cm。
4.如权利要求1所述的强风戈壁地区生态修复结构，其特征在于，所述凹凸棒保水层(10)的厚度为3～5cm，所述下层秸秆层(11)的厚度为2～4cm。
5.如权利要求1所述的强风戈壁地区生态修复结构，其特征在于，所述深根地下滴灌管(13)的底端超过所述下层网状加筋层(12)的距离为19～22cm。
6.如权利要求1所述的强风戈壁地区生态修复结构，其特征在于，所述犁钩(17)的宽度与所述深根地下滴灌管(13)的直径相同，所述犁钩(17)的深度等于深根地下滴灌管(13)的底端与所述下层网状加筋层(12)的距离，相邻犁钩的间距与所述深根地下滴灌管(13)的间距相同。
7.权利要求1-6任一项所述的强风戈壁地区生态修复结构的修复工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、挡风墙设置；
修建人字型挡风墙，建设挡风墙凸出面面向主风向；
步骤2、犁沟施肥；
将施肥机械与动力设备连接在一起，在受挡风墙保护区域进行修建犁沟并施肥，犁沟方向与主风向垂直；
步骤3、制作戈壁修复生态毯；
按照上层网状加筋网、防蒸发孔状层、秸秆层、细沙透水层、生物炭隔水层、生物基及种子种植层、凹凸棒保水层、下层秸秆层、下层网状加筋层的上下顺序依次铺设，戈壁修复生态毯的四周固定，相邻戈壁修复生态毯通过连接环连接，戈壁修复生态毯中交错布置深根地下滴灌管和发芽滴灌管；
步骤4、铺设戈壁修复生态毯；
将步骤3所得的戈壁修复生态毯中的深根地下滴灌管和发芽滴灌管置于犁钩中，然后将发芽地下滴灌管向上提升12～16cm后，用石子将发芽滴灌管装满，并铺设发芽滴灌带；植物发芽之后，发芽滴灌带停用，将深根地下滴灌管13向上提升19～20cm后，再用石子将深根地下滴灌管装满，并铺设深根滴灌带。
8.如权利要求7所述的强风戈壁地区生态修复结构的修复工艺，其特征在于，所述步骤4中发芽滴灌带的的内径为2～4cm。
9.如权利要求7所述的强风戈壁地区生态修复结构的修复工艺，其特征在于，所述步骤4中深根滴灌带的内径为3～5cm。
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