CN116210534A - 一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，所述的方法包括以下步骤：S1、布置砂质动床系统；S2、预制圆棒、扁平头棒和种植孔定位板；S3、在需要种植植物的区域使用种植孔定位板和圆棒进行真实挺水植物的种植；S4、在需要种植植物的区域使用扁平头棒辅助布置柔性较大的真实沉水植物；S5、按压每个种植有植物的孔口，适当填入回填砂至与砂质动床高度一致；S6、向种植植物的区域淋水至植物与砂质充分结合。与现有技术相比，本发明具有操作简单、便于实验、为模拟含植物的物理模型动床实验提供一种有效、简单、实用的方法等优点。

Description

一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法
技术领域
本发明涉及环境水力学技术领域，尤其是涉及一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法。
背景技术
沿海植被系统提供了广泛的生态系统服务价值，它们对减缓水流、衰减波浪、稳定海床、改善水质等具有积极作用，在海岸生态系统抵御灾害性事件中发挥着关键作用。由于人们对海岸资源的过度开发利用，自然岸线受到严重损害，再加上气候变化条件下的极端海洋灾害频发，部分海岸尤其是砂质海岸严重蚀退，海岸生态环境保护和修复越来越受到人们的重视。在海岸保护的生态工程解决方案中离不开植被，保护、恢复和利用沿海植被生境，具有显著的减缓和适应气候变化的能力。因此，研究植被防护内在响应机制有利于更科学地理解自然海岸的动力地貌演变规律，并对植被生态修复工程提供重要指导。
物理模型试验方法可更直观地研究植被作用下海岸动力地貌演变机制，国内外对定床水槽中植被消浪特性研究较丰富，对使用竹棒等模拟植被的研究也越来越多。
中国专利CN202011536601.6公开了一种挺水植物群砂质动床模型布置方法，但只研究了挺水植物群这一种情况，并没有研究含真实植被的情况。
因此，如何研究更真实环境状态下的植被对动力地貌演变的影响是比较棘手的问题，对此急需实现一种有效、简单、实用的真实植物群的砂质动床布置方法。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，所述的方法包括以下步骤：
S1、布置砂质动床系统；
S2、预制圆棒、扁平头棒和种植孔定位板；
S3、在需要种植植物的区域使用种植孔定位板和圆棒进行真实挺水植物的种植；
S4、在需要种植植物的区域使用扁平头棒辅助布置柔性较大的真实沉水植物；
S5、按压每个种植有植物的孔口，适当填入回填砂至与砂质动床高度一致；
S6、向种植植物的区域淋水至植物与砂质充分结合。
进一步地，所述的砂质动床按照沙坝-潟湖-岸滩系统形态布置而成；所述的种植植物的区域设置在砂质动床上模拟的沙坝坝顶及坝前坡区域中。
进一步地，所述的种植孔定位板上设置多个种植植物时用于准确定位的孔；所述的孔为直径大于圆棒的圆孔。
进一步地，所述的种植孔定位板的孔按照行、列排序形成多行多列形式。
进一步地，所述的圆棒和扁平头棒为铁质、铝合金材质或木质的棒子。
进一步地，所述的种植孔定位板包括聚丙烯板和有机玻璃板。
进一步地，所述的真实挺水植物种植在沙坝坝顶，采用芦苇或毛芦苇。
进一步地，所述的真实沉水植物种植在沙坝坝前坡，采用细叶麦冬草。
进一步地，所述的植物种植入砂质的深度大于砂质动床最大冲刷厚度。
进一步地，所述的按压、填入回填砂和淋水交替同步进行。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
一、本发明的真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法能够将包含茎叶的真实植物固定在动床面上，为模拟含植物的物理模型动床实验提供一种有效、简单、实用的方法，对植物生态修复工程提供重要指导。
二、本发明可以综合考虑组合挺水与沉水植物布置的情况，为植物优化组合设计研究提供有效技术保障。
三、本发明可通过按压、淋水的方式保证砂质的密实性，并可通过将植物插入大于最大冲刷厚度的深度，保证植物的稳定性，操作简单，便于试验。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的布置真实植物后砂质动床的结构示意图；
图3为本发明使用种植孔定位板的示意图；
图4为本发明使用圆棒和扁平头棒种植挺水植物及沉水植物示意图；
图5为本发明按压、回填砂、淋水等加固植物示意图；
图6为本发明的种植孔定位板及不同植物布置密度的示意图，其中(a)表示高密度矩形排布，(b)表示低密度矩形排布。
图中标号所示为：
1、造波机，2、消浪网，3、沙坝，4、潟湖，5、岸滩，6、支撑挡板，7、真实沉水植物，8、真实挺水植物，9、波浪，10、水位，11、种植孔定位板，12、扁平头棒，13、圆棒，14、淋水，15、回填砂。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，所述的方法包括以下步骤：
S1、使用模型砂，按照沙坝3-潟湖4-岸滩5系统形态布置砂质动床系统；
S2、预制圆棒13、扁平头棒12和种植孔定位板11；所述的种植孔定位板11上设置多个种植植物时用于准确定位的孔；所述的孔为直径大于圆棒13的圆孔；所述的种植孔定位板11的孔按照行、列排序形成多行多列形式；所述的圆棒13和扁平头棒12为铁质、铝合金材质或木质的棒子，且扁平头棒12较短；所述的种植孔定位板11包括聚丙烯板和有机玻璃板；
S3、在需要种植植物的区域使用种植孔定位板11和圆棒13进行真实挺水植物8的种植；种植植物的区域设置在砂质动床上模拟的沙坝3坝顶及坝前坡区域中，且真实挺水植物8种植在沙坝3坝顶，采用芦苇或毛芦苇；
S4、在需要种植植物的区域使用扁平头棒12辅助布置柔性较大的真实沉水植物7；所述的真实沉水植物7种植在沙坝3坝前坡，采用细叶麦冬草；
S5、按压每个种植有植物的孔口，适当填入回填砂15至与砂质动床高度一致；所述的植物种植入砂质的深度大于砂质动床最大冲刷厚度；
S6、向种植植物的区域淋水14至植物与砂质充分结合；所述的按压、填入回填砂15和淋水14交替同步进行。
本实施例以沙坝3-潟湖4-岸滩5动床实验中在沙坝3坝顶区布置真实挺水植物8的植物群、坝前坡区布置真实沉水植物7的植物群为例。如图2所示，首先选用粒径范围0.15～0.18mm、密度范围1.4～1.45g/cm3的轻质树脂砂在波流水槽内布置沙坝3-潟湖4-岸滩5系统动床形态，包括依次布置的沙坝3、潟湖4和岸滩5，在沙坝3前方设置有造波机1，造波机1用于制造波浪9，在岸滩5后方设置聚丙烯材质的支撑挡板6结构，沙坝3-潟湖4-岸滩5系统的后方设置有消浪网2，按照沙坝3坝顶前缘后0.5m区域面积0.8m*0.5m，预制一块0.8m*0.5m*0.01m的矩形带圆孔的种植孔定位板11。如图6所示，种植孔定位板11的孔径2cm、每孔间隔10cm，可在聚丙烯板上按不同密度、不同排布方式进行布置，例如图6(a)所示的高密度矩形排布、图6(b)所示的低密度矩形排布等，图6中带有十字的圆点表示栽种真实沉水植物7或真实挺水植物8，白色圆点表示未种植物。本例使用的真实沉水植物7为细叶麦冬草，叶片宽度平均3mm，每株含6至9片叶，入土深度及出土高度均在10～25cm，由于真实沉水植物7布设在斜坡上，因此种植孔定位板11上的孔距离需考虑坡度的影响；使用的真实挺水植物8分别包括平均直径6.5mm的芦苇、平均直径为4mm的毛芦苇，布置前将植物入土段叶片去除方便插入，按2种密度和排布方式安插于沙坝坝顶前缘0.5m区域，真实沉水植物7或真实挺水植物8的入土深度均保证了工况中最大冲刷情况下保持直立避免连根拔起现象。如图3所示，先使用圆棒13、种植孔定位板11在坝顶布设真实挺水植物8的种植孔，再使用扁平头棒12在坝前坡定位真实沉水植物7。由于真实沉水植物7在坝坡，种植起来不太方便，可先仅轻插做标记，取下种植孔定位板11后，再使用扁平头棒12插孔。如图4所示，将真实挺水植物8安插放入种植孔定位板11的孔内，每种植完一排后可适当进行人工按压，并使用回填砂15整平。真实沉水植物7由于柔性较大，不能使用蛮力，可使用扁平头棒12紧贴其根部辅助完成种植。如图5所示，种植完成后，人工适当对种植区域淋水14，促进植物与砂质的充分结合。如图2所示，进行实验时，首先放水达到预设水位10且可考虑不同水深条件，该步骤也能促进植物与砂质的进一步结合稳固，接着通过造波机1制造波浪9，观测整个真实植物群砂质动床模型的形态变化，对植物动态特征及床面冲淤变化进行研究。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
S1、布置砂质动床系统；
S2、预制圆棒、扁平头棒和种植孔定位板；
S3、在需要种植植物的区域使用种植孔定位板和圆棒进行真实挺水植物的种植；
S4、在需要种植植物的区域使用扁平头棒辅助布置柔性较大的真实沉水植物；
S5、按压每个种植有植物的孔口，适当填入回填砂至与砂质动床高度一致；
S6、向种植植物的区域淋水至植物与砂质充分结合。
2.根据权利要求1所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的砂质动床按照沙坝-潟湖-岸滩系统形态布置而成；所述的种植植物的区域设置在砂质动床上模拟的沙坝坝顶及坝前坡区域中。
3.根据权利要求1所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的种植孔定位板上设置多个种植植物时用于准确定位的孔；所述的孔为直径大于圆棒的圆孔。
4.根据权利要求3所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的种植孔定位板的孔按照行、列排序形成多行多列形式。
5.根据权利要求1所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的圆棒和扁平头棒为铁质、铝合金材质或木质的棒子。
6.根据权利要求1所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的种植孔定位板包括聚丙烯板和有机玻璃板。
7.根据权利要求2所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的真实挺水植物种植在沙坝坝顶，采用芦苇或毛芦苇。
8.根据权利要求2所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的真实沉水植物种植在沙坝坝前坡，采用细叶麦冬草。
9.根据权利要求1所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的植物种植入砂质的深度大于砂质动床最大冲刷厚度。
10.根据权利要求1所述的一种真实挺水与沉水组合植物群的砂质动床布置方法，其特征在于，所述的按压、填入回填砂和淋水交替同步进行。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116806585A (zh) * 2023-06-30 2023-09-29 河海大学 一种探究波潮共同作用下盐沼植物定植生长的实验方法

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