CN115434286A - 硬质沟渠边坡生态化结构及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种硬质沟渠边坡生态化结构及方法，应用在沟渠边坡治理领域，其包括通过膨胀螺栓连接在边坡上的种植带，所述种植带包括保水底层和设置在所述保水底层上的透水层，所述保水底层和透水层之间形成有若干种植腔，若干所述种植腔内分别填充有营养基质，所述营养基质内预埋有植物种子。本申请具有的技术效果是：减少了植物生长初期，营养基质在雨水或水流的作用下快速流失的可能，提升了植物的存活率。

Description

硬质沟渠边坡生态化结构及方法

技术领域

本申请涉及沟渠边坡治理的技术领域，尤其是涉及一种硬质沟渠边坡生态化结构及方法。

背景技术

沟渠为灌溉或排水而挖的水道的统称；生态沟渠是一种新型生态工程学技术，其遵循生态学原理，在保证土水、土气交换和生态结构不被破坏的前提下，通过工程措施适当加大沟渠边坡和护底强度，并通过在沟渠边坡上栽种植物的方式构建稳定的生态系统，通过植物吸收和土壤吸附等作用，发挥净化水质和拦截污染物的功能。

在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：沟渠边坡上栽种的植物在生长的初期根系不发达，边坡上用于栽种植物的营养基质容易在雨水或水流的作用下快速流失，从而导致植物的存活率较低。

发明内容

为了有助于提高沟渠边坡植物的存活率，本申请提供的一种硬质沟渠边坡生态化结构及方法。

第一方面，本申请提供一种硬质沟渠边坡生态化结构，采用如下的技术方案：包括通过膨胀螺栓连接在边坡上的种植带，所述种植带包括保水底层和设置在所述保水底层上的透水层，所述保水底层位于边坡与透水层之间，所述保水底层和透水层之间形成有若干种植腔，若干所述种植腔内分别填充有营养基质，所述营养基质内预埋有植物种子。

通过上述技术方案，种植带通过膨胀螺栓被固定在边坡上后，种植腔内的植物种子会萌发并刺破透水层长出种植带，从而达到对边坡进行生态化改造的效果；同时，长出种植带的植物扎根于营养基质，而营养基质被包覆在保水底层与透水层之间，外界的雨水和水流可以透过透水层进入到种植腔内为植物补水，而种植腔内的营养基质在保水底层和透水层的限制下难以从种植腔内流失，减少了植物生长初期，营养基质在雨水或水流的作用下快速流失的可能，从而提升了植物的存活率。

在一个具体的可实施方案中，所述透水层上开设有透光孔，所述透水层上还设有用于封闭透光孔的第一透明地膜。

通过上述技术方案，种植腔内的植物种子在萌发后，由于植物具有趋光性，萌发后的植物会朝向透光孔方向生长，继而刺破第一透明地膜后生长出种植带；透光孔和第一透明地膜的设置一方面减少了部分植物种子由于难以刺破透水层而无法成活的可能，提升了种植带上植物的存活率；另一方面，第一透明地膜还提升了种植腔内的保温和保湿性能，从而进一步提升了种植带上植物的存活率。

在一个具体的可实施方案中，所述第一透明地膜背离透水层的端面上通过第一防水胶层连接有第二透明地膜，所述第一透明地膜与第二透明地膜之间形成有营养腔，所述营养腔内填充有营养液。

通过上述技术方案，种植带上萌发的植物在刺破第一透明地膜时，营养腔内的营养液会自动流动到种植腔内对萌发的植物提供营养，继而萌发的植物继续生长刺破第二透明地膜后生长出种植带；营养腔内的营养液可以在植物生长的过程中自动对植物补充营养，从而进一步提升了种植带上植物的存活率。

在一个具体的可实施方案中，若干所述第二透明地膜之间通过连接膜相连，所述连接膜通过第二防水胶层连接在透水层上。

通过上述技术方案，连接膜将若干第二透明地膜连接为一个整体，使得工作人员可以整体快速的对若干第二透明地膜进行铺设，从而提升了工作人员铺设第二透明地膜时的效率。

在一个具体的可实施方案中，所述种植腔内设有固定环，所述固定环埋设在所述营养基质内，所述植物种子位于所述固定环的内缘，所述固定环上开设有若干透水孔。

通过上述技术方案，营养基质内的水分可以透过固定环上的透水孔进入到固定环内部为植物种子提供养分，而固定环的设置则具有对植物种子进行保护的作用，减少了铺设过程中植物种子受力被压实在营养基质内，导致植物种子难以萌发生长的可能，从而进一步提升了种植带上植物的成活率。

在一个具体的可实施方案中，所述透水层上设有若干固定板，所述膨胀螺栓依次穿设过固定板、透水层以及保水底层并螺纹连接在边坡上。

通过上述技术方案，固定板的设置增大了膨胀螺栓与种植带之间的接触面积，减少了种植带在外力的作用下从膨胀螺栓上脱离掉落的可能，从而加强了膨胀螺栓对种植带的固定效果。

在一个具体的可实施方案中，所述固定板上开设有若干第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一通孔与膨胀螺栓相互平行，所示第一通孔、第二通孔和第三通孔相互垂直且连通。

通过上述技术方案，外界的雨水或水流可以沿着固定板上的第一通孔、第二通孔和第三通孔流动；第一通孔、第二通孔和第三通孔的设置降低了固定板对种植带透水性的影响，以便于种植带内的营养基质可以稳定获得水分的补充。

在一个具体的可实施方案中，所述保水底层上设有若干吸水棉线，若干所述吸水棉线分别贯穿若干种植腔，位于所述种植腔内部的吸水棉线埋设在营养基质内。

通过上述技术方案，贯穿若干种植腔的吸水棉线在沟渠内有水流动时，位于沟渠上方的营养基质可以通过吸水棉线获得水分补充，从而达到了自动对沟渠内位于水面上方的营养基质进行补水的效果，减少了种植带上的植物种子因缺水难以萌发或难以正常生长的可能，从而进一步提升了种植带上植物的成活率。

在一个具体的可实施方案中，所述吸水棉线的外缘设有支撑组件，所述支撑组件包括第一支撑板和第二支撑板，所述吸水棉线位于第一支撑板和第二支撑板之间，所述第一支撑板和第二支撑板之间连接有若干支撑杆。

通过上述技术方案，第一支撑板、第二支撑板以及支撑杆的设置具有对吸水棉线进行隔离保护的作用，减少了吸水棉线受到外界压力的挤压，继而导致水分难以沿着吸水棉线进行传递的可能，以便于吸水棉线可以长时间稳定的对被贯穿的营养基质进行水分的补充。

第二方面，本申请提供一种硬质沟渠边坡生态化方法，采用如下的技术方案：所述方法包括：

将种植带铺设在边坡上，使得透水层朝上并将种植带调整至平展状态；

利用膨胀螺栓将种植带远离沟渠底部的一端固定在边坡上；

按照沟渠顶部至沟渠底部的方向，依次利用膨胀螺栓将种植带剩余部分固定在边坡上。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.种植带通过膨胀螺栓被固定在边坡上后，种植腔内的植物种子会萌发并刺破透水层长出种植带，从而达到对边坡进行生态化改造的效果；同时，长出种植带的植物扎根于营养基质，而营养基质被包覆在保水底层与透水层之间，外界的雨水和水流可以透过透水层进入到种植腔内为植物补水，而种植腔内的营养基质在保水底层和透水层的限制下难以从种植腔内流失，减少了植物生长初期，营养基质在雨水或水流的作用下快速流失的可能，从而提升了植物的存活率；

2.种植带上萌发的植物在刺破第一透明地膜时，营养腔内的营养液会自动流动到种植腔内对萌发的植物提供营养，继而萌发的植物继续生长刺破第二透明地膜后生长出种植带；营养腔内的营养液可以在植物生长的过程中自动对植物补充营养，从而进一步提升了种植带上植物的存活率。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例用于提现种植腔的剖面示意图。

图3是本申请实施例用于提现吸水棉线外部支撑组件的结构示意图。

图4是本申请实施例用于体现固定板的结构示意图。

附图标记：1、膨胀螺栓；2、边坡；3、种植带；4、保水底层；5、透水层；6、种植腔；7、营养基质；8、透光孔；9、第一透明地膜；10、第二透明地膜；11、营养腔；12、营养液；13、固定环；14、透水孔；15、固定板；16、第一通孔；17、第二通孔；18、吸水棉线；19、第一支撑板；20、第二支撑板；21、支撑杆；22、固定螺栓；23、第三通孔；24、连接板。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种硬质沟渠边坡生态化结构。

如图1和图2所示，硬质沟渠边坡生态化结构包括通过膨胀螺栓1连接在边坡2上的种植带3，种植带3包括保水底层4和粘接在保水底层4上的透水层5，保水底层4可以由塑料膜等防水性能较佳的柔性材料制成，透水层5可以由土工布或滤布等具有透水透气功能的柔性材料制成；保水底层4紧贴在边坡2上，透水层5位于保水底层4背离边坡2的一侧，膨胀螺栓1依次穿设过透水层5和保水底层4之后螺纹连接在边坡2上，从而实现种植带3的固定。

如图1和图2所示，保水底层4和透水层5之间形成有若干封闭的种植腔6，种植腔6内填充有供植物生长的营养基质7，营养基质7内预埋有植物种子。因此，种植带3被固定在边坡2上之后，营养基质7内的植物种子会逐渐萌发并刺破透水层5生长出种植带3，继而在沟渠的边坡2上构成绿化带，从而达到对沟渠进行生态化构建的效果；在植物萌发及生长的过程中，用于供植物扎根的营养基质7被限制在保水底层4与透水层5之间，不易在雨水或水流的作用下快速流失，从而提升了种植带3上植物存活率；同时，将种植带3的保水底层4设置为防水材料可以降低种植腔6内的水份流失，提升了营养基质7的保湿性能；而将种植带3的透水层5设置为透水透气材料可以使得营养基质7可以透过透水层5，正常获得植物生长需要的氧气以及水分。

如图2所示，为了进一步提升种植腔6内植物种子的存活率；在透水层5上开设有透光孔8，透水层5背离保水底层4的端面上粘接有与透光孔8对应的第一透明地膜9，透光孔8被第一透明地膜9封闭。因此，营养基质7内的植物种子萌发后，由于透光孔8处的第一透明地膜9具有透光性，使得透光孔8处的光照亮度会大于其他透水层5区域，萌发后的植物会在趋光性的趋势下自动朝向透光孔8处生长，继而刺破第一透明地膜9后由透光孔8处生长出种植带3，减少了部分植物种子由于难以刺破透水层5而难以正常生长的可能，从而提升了种植腔6内植物种子的存活率；同时，第一透明地膜9相较于透水层5来说还具有保温和保湿的性能，从而使得种植腔6内的营养基质7可以依靠透水层5正常获取水分和氧气，同时在第一透明地膜9的限制下，营养基质7内的水分不易快速蒸发，从而进一步提升了种植腔6内的植物种子的存活率。

如图2所示，为了进一步提高植物种子的存活率及生长效果；在第一透明地膜9背离透水层5的端面上通过第一防水胶层粘接有第二透明地膜10，第一透明地膜9与第二透明地膜10之间形成有密封的营养腔11，营养腔11内填充有营养液12。因此，萌发后的植物种子会首先刺破第一透明地膜9并深入到营养腔11内，而在第一透明地膜9被刺破时，营养腔11内的营养液12会沿着植物种子的幼苗流入到营养基质7内为植物补充营养，以便于植物可以茁壮成长，减少了植物生长过程中因营养不足而无法正常生长的可能，从而进一步提升了植物的存活率。

如图2所示，为了有助于提高第一透明地膜9和第二透明地膜10在安装时的便捷性，若干第二透明地膜10之间通过连接膜相连，连接膜可以同样为透明地膜材料，且与第二透明地膜10之间一体成型设置，连接膜通过第二防水胶层粘接在透水层5上，第二透明地膜10与连接膜整体与透水层5的大小一致。因此，可以预先将第一透明地膜9粘接在第二透明地膜10上，继而通过将连接膜对齐粘接在透水层5上，并将第一透明地膜9粘接在透水层5上的方式，快速完成第一透明地膜9和第二透明地膜10的安装就位，从而提升了第一透明地膜9和第二透明地膜10在安装时的便捷度。

如图2所示，考虑到种植带3的安装过程需要工作人员直接踩踏在种植带3上，而被踩踏处的植物种子可能会由于营养基质7受压后紧实度增加，进而导致踩踏处的植物种子难以正常萌发生长的情况，为了进一步提高植物种子的成活率；在种植腔6内放置有固定环13，固定环13可以由硬质的塑料制成，固定环13埋设在营养基质7内，植物种子被预埋在固定环13的内缘，透水孔14位于固定环13的内缘，固定环13上开设有若干透水孔14。因此，固定环13的设置具有对营养基质7进行支撑的作用，使得植物种子不易因踩踏而难以正常萌发生长，从而进一步提升了植物种子的成活率；透水孔14位于固定环13内缘的设置则具有对植物种子的位置进行限位的作用，减少了植物种子被预埋在种植腔6的边缘处，进而使得植物种子由于距离透光孔8较远而难以正常生长出种植带3的可能；透水孔14的设置则使得固定环13具有透水性，以便于外界的雨水或水流可以通过固定环13上的透水孔14流动到固定环13的内缘为植物种子进行补水，以便于种植腔6内的植物种子可以稳定的获得生长所需要的水分。

如图1和图3所示，透水层5上架设有若干固定板15，若干固定板15与若干膨胀螺栓1一一对应设置，膨胀螺栓1通过依次穿设过固定板15、透水层5以及保水底层4并螺纹连接在边坡2上的方式，将种植带3固定在沟渠的边坡2上，在膨胀螺栓1的作用下，固定板15抵紧在透水层5上；固定板15的设置具有增大膨胀螺栓1与种植带3之间接触面积的作用，从而使得来自膨胀螺栓1的挤压力可以均匀分布在种植带3上，从而进一步提升了膨胀螺栓1对种植带3的固定效果。

如图1和图3所示，考虑到外界的水流或雨水在流动至固定板15处时会被固定板15拦截，导致种植带3整体的透水性降低的情况；在固定板15上分别开设有若干第一通孔16、第二通孔17和第三通孔23，第一通孔16、第二通孔17和第三通孔23相互垂直且连通；当种植带3通过膨胀螺栓1固定连接在边坡2上时，第一通孔16保持在于膨胀螺栓1相互平行的状态。因此，第一通孔16、第二通孔17和第三通孔23的设置使得流动至固定板15处的雨水可以通过第一通孔16、第二通孔17和第三通孔23进入种植腔6内，从而降低了固定板15对种植带3透水性及透气性的影响，从而使得种植带3可以保持良好的透水性和透气性。

如图1和图4所示，考虑到在没有雨水或者沟渠内的水位高度较低时，沟渠边坡2上位于水位上方的营养基质7难以获得水分补充，继而导致植物容易因缺水而死亡的情况；在保水底层4上连接有吸水棉线18，吸水棉线18贯穿若干种植腔6设置且两端均延伸出种植带3，位于种植腔6内部的吸水棉线18被埋设在营养基质7内。因此，在沟渠内有水的情况下，沟渠内的水可以通过吸水棉线18被输送到种植带3上位于水位上方的营养基质7内，从而达到了自动对位于水位上方的营养基质7进行水分补充的效果，减少了位于沟渠水位上方的植物因缺水而死亡的可能，从而进一步提升了种植带3上植物的存活率。

如图1和图4所示，考虑到吸水棉线18在受压时，沿着吸水棉线18向上传递的水分可能会被阻挡在受压处难以继续向上传递，导致吸水棉线18补水中断的情况；在吸水棉线18的外缘设置有支撑组件，支撑组件包括第一支撑板19和第二支撑板20，且第一支撑板19和第二支撑板20之间固定连接有若干支撑杆21，吸水棉线18位于第一支撑板19和第二支撑板20之间；第一支撑板19和第二支撑板20贯穿若干种植腔6设置且两端均延伸出种植带3。因此，第一支撑板19、第二支撑板20和若干支撑杆21具有对内部的吸水棉线18进行支撑防护的作用，使得吸水棉线18不易直接受压，从而减少了吸水棉线18因受压而导致补水中断的可能，以便于位于沟渠水位上方的营养基质7可以稳定的通过吸水棉线18进行补水。

如图4所示，为了提升吸水棉线18的稳定性，第二支撑板20沿自身长度方向的两端分别穿设并螺纹连接有固定螺栓22，吸水棉线18被抵紧在两个固定螺栓22与第一支撑板19之间。因此，两个固定螺栓22的设置具有对吸水棉线18进行抵紧固定的作用，使得吸水棉线18不易在外力的作用下沿着倾斜的边坡2向下滑落，从而进一步提升了吸水棉线18的稳定性，以便于吸水棉线18可以稳定的对位于沟渠上方的营养基质7进行补水。

如图4所示，为了进一步提高固定环13的安装效率，沿种植带3宽度方向设置的若干固定环13通过连接板24固定连接在同一个第一支撑板19上；使得第一支撑板19和若干固定环13可以被整体安装，从而进一步提升了固定环13的安装效率。

本申请实施例的实施原理为：种植带3被膨胀螺栓1固定在边坡2上之后，种植带3内的植物种子会逐渐进行萌发生长，且在植物趋光性的引导下，种植腔6内的植物会从透光孔8处向外生长，随着植物的不断生长，位于透光孔8处的第一透明地膜9会首先被刺破，使得位于营养腔11内的营养液12会流出对植物进行营养补充，继而随着植物的继续生长，植物会继续刺破第二透明地膜10从种植带3内长出并在种植带3上形成绿化带，从而到了对沟渠的边坡2进行生态化修复的效果；且在植物萌发生长的过程中，种植腔6内的营养基质7被限制在保水底层4与透水层5之间，不易在雨水或水流的冲击下流失，减少了植物生长初期，营养基质7在雨水或水流的作用下快速流失的可能，从而提升了植物的存活率。

基于上述硬质沟渠边坡生态化结构，本申请实施例还公开一种硬质沟渠边坡生态化方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将种植带3铺设在边坡2上，使得透水层5朝上并将种植带3调整至平展状态；

步骤二：将固定板15依次粘接在种植带3远离沟渠底部的一端，并利用膨胀螺栓1将种植带3固定在边坡2上，固定板15被抵紧在膨胀螺栓1的端头与种植带3之间；

步骤三：按照沟渠顶部至沟渠底部的方向，依次将固定板15粘接在种植带3上，并利用膨胀螺栓1将种植带3剩余部分固定在边坡2上。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：包括通过膨胀螺栓(1)连接在边坡(2)上的种植带(3)，所述种植带(3)包括保水底层(4)和设置在所述保水底层(4)上的透水层(5)，所述保水底层(4)位于边坡(2)与透水层(5)之间，所述保水底层(4)和透水层(5)之间形成有若干种植腔(6)，若干所述种植腔(6)内分别填充有营养基质(7)，所述营养基质(7)内预埋有植物种子。

2.根据权利要求1所述的硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：所述透水层(5)上开设有透光孔(8)，所述透水层(5)上还设有用于封闭透光孔(8)的第一透明地膜(9)。

3.根据权利要求2所述的硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：所述第一透明地膜(9)背离透水层(5)的端面上通过第一防水胶层连接有第二透明地膜(10)，所述第一透明地膜(9)与第二透明地膜(10)之间形成有营养腔(11)，所述营养腔(11)内填充有营养液(12)。

4.根据权利要求3所述的硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：若干所述第二透明地膜(10)之间通过连接膜相连，所述连接膜通过第二防水胶层连接在透水层(5)上。

5.根据权利要求1所述的硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：所述种植腔(6)内设有固定环(13)，所述固定环(13)埋设在所述营养基质(7)内，所述植物种子位于所述固定环(13)的内缘，所述固定环(13)上开设有若干透水孔(14)。

6.根据权利要求1所述的硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：所述透水层(5)上设有若干固定板(15)，所述膨胀螺栓(1)依次穿设过固定板(15)、透水层(5)以及保水底层(4)并螺纹连接在边坡(2)上。

7.根据权利要求6所述的硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：所述固定板(15)上开设有若干第一通孔(16)、第二通孔(17)和第三通孔(23)，所述第一通孔(16)与膨胀螺栓(1)相互平行，所述第一通孔(16)、第二通孔(17)和第三通孔(23)相互垂直且连通。

8.根据权利要求1所述的硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：所述保水底层(4)上设有若干吸水棉线(18)，若干所述吸水棉线(18)分别贯穿若干种植腔(6)，位于所述种植腔(6)内部的吸水棉线(18)埋设在营养基质(7)内。

9.根据权利要求8所述的硬质沟渠边坡生态化结构，其特征在于：所述吸水棉线(18)的外缘设有支撑组件，所述支撑组件包括第一支撑板(19)和第二支撑板(20)，所述吸水棉线(18)位于第一支撑板(19)和第二支撑板(20)之间，所述第一支撑板(19)和第二支撑板(20)之间连接有若干支撑杆(21)。

10.一种根据权利要求1所述的硬质沟渠边坡生态化方法，其特征在于，所述方法包括：

将种植带(3)铺设在边坡(2)上，使得透水层(5)朝上并将种植带(3)调整至平展状态；

利用膨胀螺栓(1)将种植带(3)远离沟渠底部的一端固定在边坡(2)上；

按照沟渠顶部至沟渠底部的方向，依次利用膨胀螺栓(1)将种植带(3)剩余部分固定在边坡(2)上。

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