CN116267075A - 一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，吹沙形成的堤防处于随塘河一侧，堤防靠近随塘河的一侧坡面为迎水坡，另一侧坡面为背水坡，洗脱盐系统包括设置于随塘河内的动力提升组件，堤防顶端设有相连通的冲淋水存放池和总引排渠，动力提升组件用于将随塘河内的冲淋水通过输水管提升到冲淋水存放池内，迎水坡上设有多个后续用于种植绿植的入渗部位，各入渗部位通过排水入渗渠连接，靠近总引排渠的排水入渗渠与总引排渠连通，靠近随塘河的排水入渗渠与随塘河连通。本发明能在短期内低成本地为吹沙成堤的沙土进行快速洗脱盐，改善土壤理化性质，为后续在吹沙成堤沙土上种植绿植提供基础保障作用。
Description
技术领域
本发明属于生态环境工程技术领域，具体涉及一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统。
背景技术
吹沙成堤是利用高压离心泵将沙土从料场直接吹至吹填点，经振动压实后使孔隙水从沙土中迅速排出，并快速形成稳固的堤防，也可采用沙土填芯并通过黏土包边和封层的填筑方法形成堤防，以发挥沙土和黏土两种材料的优点，有效避免沙土作为填料失水后易滑坍、不易压实、干稳定性差等缺陷。
尽管吹沙能减少投资、缩短工期，保证质量，取得良好的效果，但吹沙过程中土壤结构破坏、氯含量高、盐碱含量高、有机质含量低，植被难以生长，需采取措施降低土壤盐分，改善土壤理化性质，为后续植林复绿提供前提条件。
鉴于堤防的安全及治理成本考虑，传统的深开挖洗脱盐或大规模置换腐殖土的方法并不实用，因此亟需开发一种成本低并进行快速洗脱盐和土壤改良的技术。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提供一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，能在短期内低成本地为吹沙成堤的沙土进行快速洗脱盐，改善土壤理化性质，为后续在吹沙成堤沙土上种植绿植提供基础保障作用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，吹沙形成的堤防处于随塘河一侧，所述堤防靠近随塘河的一侧坡面为迎水坡，另一侧坡面为背水坡，所述洗脱盐系统包括设置于随塘河内的动力提升组件，所述堤防顶端设有相连通的冲淋水存放池和总引排渠，所述动力提升组件用于将随塘河内的冲淋水通过输水管提升到冲淋水存放池内，所述迎水坡上设有多个后续用于种植绿植的入渗部位，各所述入渗部位通过排水入渗渠连接，靠近所述总引排渠的排水入渗渠与总引排渠连通，靠近所述随塘河的排水入渗渠与随塘河连通。
进一步地，所述输水管沿迎水坡表面铺设，或者所述输水管埋设于堤防内开挖的管沟中。
进一步地，所述输水管还通过旁通管与各入渗部位以及各排水入渗渠连接。
进一步地，所述总引排渠沿堤防的延伸方向开挖，所述总引排渠内铺设渗排管，所述渗排管的底端高度低于冲淋水存放池的底端高度。
进一步地，所述入渗部位处根据后续种植绿植的种类不同挖出不同尺寸的入渗坑，所述入渗坑底部铺设砾石，或者所述入渗坑底部插设渗排管或插设用于增大入渗坑底部沙土间隙的排水板。
进一步地，所述入渗坑顶边沿处于迎水坡坡面上，且所述入渗坑顶边沿下侧处向上堆土或设置导水板，使所述入渗坑处形成入渗区域。
进一步地，远离所述随塘河的排水入渗渠的倾斜角度小于迎水坡的倾斜角度。
进一步地，所述冲淋水存放池底部设有防渗层，所述动力提升组件为提升泵，所述迎水坡上设有通行道路。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明中，采用河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统进行洗脱盐时，动力提升组件将随塘河内的冲淋水通过输水管提升到冲淋水存放池内，而降雨时雨水下落到冲淋水存放池和总引排渠内，冲淋水存放池内的冲淋水或雨水依靠重力流到总引排渠内，总引排渠内的冲淋水或雨水依靠重力通过相应排水入渗渠流到相应入渗部位处，并通过相应排水入渗渠流到随塘河内，冲淋水或雨水对各入渗部位处的沙土进行快速洗脱盐；这样利用设置好的冲淋水存放池、总引排渠、各入渗部位和各排水入渗渠能截留天然降落的雨水，相比无处理的自然边坡，能有效利用降落雨水的入渗量和降雨时长，提高堤防沙土的洗脱盐效率，另一方面，通过动力提升组件将随塘河内的冲淋水提升至堤防顶端的冲淋水存放池内，之后依靠重力自然流淌，相较常规的表面喷淋，更不容易出现蚀沟，也无需人工移动以及控制洒水强度，另外本发明中冲淋水存放池内的冲淋水或雨水沿着设定的路线自由流淌，加强设定路线上表层土壤的盐分向底层下渗，实现洗脱盐的目的，并且主要针对各入渗部位处的沙土进行洗脱盐，而入渗部位后续用于种植绿植，因此本发明在对吹沙成堤沙土进行洗脱盐时具有针对性，而且冲淋水存放池、总引排渠、各入渗部位和各排水入渗渠的设置加强了垂向渗透率并扩大了下渗面积，对总引排渠和各排水入渗渠无强制的防水要求，在平面和竖向均能发挥洗脱盐作用，尤其是竖向洗脱盐效果更佳。
本发明中，入渗部位处挖设的入渗坑底部铺设砾石，或者入渗坑底部插设渗排管或插设用于增大入渗坑底部沙土间隙的排水板；这样通过砾石之间的缝隙毛孔，使得天然降落的雨水以及由动力提升组件提升的冲淋水下渗到入渗坑底部沙土中，且砾石能发挥支撑边坡稳定的作用，并能发挥破坏、阻隔沙土在垂向上易形成返盐通道的作用，或者通过渗排管或排水板增大入渗坑底部沙土间隙，将天然降落的雨水以及由动力提升组件提升的冲淋水的入渗洗脱盐效果放大数倍。
本发明能与后续工程有机结合，洗脱盐阶段的入渗坑后续演变为种植坑，本发明的河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐方法特别适合采用沙土吹填的堤防土壤结构发生破坏且铝镁等离子含量高，需进行快速脱盐以种植绿植的堤坝土壤改造前处理，本发明能在短期内低成本地为吹沙成堤的沙土进行快速洗脱盐，改善土壤理化性质，为后续在吹沙成堤沙土上种植绿植提供基础保障作用。
附图说明
图1为采用本发明的河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统进行洗脱盐及土壤改良后种植绿植后的立体结构示意图；
图2为图1的侧视结构示意图；
图3为图1中入渗坑内种植乔木的结构示意图；
图4为图1中入渗坑内种植灌木的结构示意图；
图5为图1中排水入渗渠的截面图。
图中附图标记说明：1、随塘河，2、提升泵，3、输水管，4、迎水坡，5、总引排渠，6、冲淋水存放池，7、入渗坑，8、砾石，9、乔木，10、灌木，11、排水入渗渠，12、背水坡，13、通行道路，14、堤防。
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说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1和2所示，一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，吹沙形成的堤防14处于随塘河1一侧，堤防14靠近随塘河1的一侧坡面为迎水坡4，另一侧坡面为背水坡12，洗脱盐系统包括设置于随塘河1内的动力提升组件，动力提升组件为提升泵2，堤防14顶端设有相连通的冲淋水存放池6和总引排渠5，提升泵2用于将随塘河1内的冲淋水通过输水管3提升到冲淋水存放池6内，迎水坡4上设有多个后续用于种植绿植的入渗部位，各入渗部位通过排水入渗渠11连接，靠近总引排渠5的排水入渗渠11与总引排渠5连通，靠近随塘河1的排水入渗渠11与随塘河1连通，迎水坡4上还设有通行道路13，优选地，通行道路13架空或铺设在坡面上。
在一个实施例中，考虑到用电以及用地的实际情况，提升泵2可在随塘河1的一侧设置，见图2，提升泵2采用永久性或临时性的水泵，优选地，水泵的泵头设置于随塘河1中泓偏离堤防14侧的水面下30cm处，水泵选型时扬程不低于自随塘河1最低水位至堤防14顶端高度差的1.2倍，考虑到冲淋水存放池6的容量以及冲淋洗脱效果，可采用小流量以及长时期运行的水泵。
在一个实施例中，输水管3沿迎水坡4表面铺设，或者输水管3埋设于堤防14内开挖的管沟中，其中输水管3可根据选定的提升泵2类型、功率及日工作时长等综合决定，鉴于生态环保、跨越通行道路13及入渗部位的多项需求，输水管3材质采用塑复金属管，如钢塑复合管或铝塑复合管，或者输水管3材质采用塑料管，如PB塑料管。
考虑到堤防14迎水坡4上半截的高程较高，在不采用提升泵2提升冲淋水时仍可利用收集的天然雨水冲淋洗脱盐，而堤防14迎水坡4下半截的高程较低，受天然雨水的洗脱影响小，并且受堤防14迎水坡4上半截下渗冲淋的不利影响，堤防14迎水坡4下半截与上半截相比，相同水量所起到的洗脱盐效果会降低，在一个实施例中，结合实际需求，输水管3还通过旁通管与各入渗部位以及各排水入渗渠11连接，这样能加快堤防14整体的洗脱盐效果。
在一个实施例中，如图1所示，总引排渠5沿堤防14的延伸方向开挖，总引排渠5内铺设渗排管，优选地，渗排管采用直径为10-30cm的PE管，渗排管的底端高度较冲淋水存放池6的底端高度低3-5cm；这样通过提升泵2提升到冲淋水存放池6内的冲淋水或降落到冲淋水存放池6内的雨水能依靠重力流到总引排渠5的渗排管内。
在一个实施例中，
入渗部位处根据后续种植绿植的种类不同挖出不同尺寸的入渗坑7，如图3所示，当种植乔木9时，入渗坑7的深为70cm，长和宽均为60cm，如图4所示，当种植灌木10时，入渗坑7的深为50cm，长和宽均为40cm，入渗坑7顶边沿处于迎水坡4坡面上，且入渗坑7顶边沿下侧处向上堆土或设置导水板，使入渗坑7处形成入渗区域，优选地，堆土的高度为15cm。
入渗坑7底部铺设一层厚3cm且直径1-10cm的砾石8；这样通过砾石8之间的缝隙毛孔，使得天然降落的雨水以及由提升泵2提升的冲淋水下渗到入渗坑7底部沙土中，且砾石8能发挥支撑边坡稳定的作用，并能发挥破坏、阻隔沙土在垂向上易形成返盐通道的作用。
或者入渗坑7底部插设渗排管或插设用于增大入渗坑7底部沙土间隙的排水板；这样通过渗排管或排水板增大入渗坑7底部沙土间隙，将天然降落的雨水以及由提升泵2提升的冲淋水的入渗洗脱盐效果放大数倍。
在一个实施例中，如图1所示，远离随塘河1的排水入渗渠11的倾斜角度小于迎水坡4的倾斜角度，这样能减小冲淋水或雨水的流速，进而能减弱对自然边坡冲刷淘蚀的强度，并能使冲淋水或雨水进行有效地下渗，以带动渠底及周边土壤中的盐分随水流排出，并能降低周边土壤的盐分。其中排水入渗渠11的埋深越大，排水入渗渠11内的冲淋水或雨水下渗的影响范围越大，可增大相邻排水入渗渠11之间的间距。其中排水入渗渠11位于堤防14的坡面上，且结合园林绿化的乔木9或灌木10的种植间距需求，推荐自然放坡开挖，优选地，排水入渗渠11的渠口宽度控制在0.3-0.5m之间，深度为0.3m，见图5。
在一个实施例中，冲淋水存放池6的容量满足三日内最大降雨地表径流总和或满足一次提水后关闭提升泵2自流一天的需求，设置冲淋水存放池6时可叠加总引排渠5以及排水入渗渠11的实际能容纳调蓄的容量。优选地，堤防14顶端设有一个冲淋水存放池6，深度为70cm，宽度为60cm，长度根据需容纳调蓄的容量进行确定；或者，堤防14顶端设有多个相同的冲淋水存放池6，冲淋水存放池6的深度为70cm，长度和宽度均为60cm，各冲淋水存放池6之间通过总引排渠5相连通。优选地，冲淋水存放池6底部设有防渗层，且冲淋水存放池6侧壁一定高度范围内设有防渗层。
一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐方法，采用上述河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统进行洗脱盐，包括以下方式：
(1)、启动动力提升组件，动力提升组件将随塘河1内的冲淋水通过输水管3提升到冲淋水存放池6内，冲淋水存放池6内的冲淋水依靠重力流到总引排渠5内，总引排渠5内的冲淋水依靠重力通过相应排水入渗渠11流到相应入渗部位处，并通过相应排水入渗渠11流到随塘河1内，冲淋水对各入渗部位处的沙土进行快速洗脱盐。
(2)、降雨时雨水下落到冲淋水存放池6和总引排渠5内，且冲淋水存放池6内的雨水依靠重力流到总引排渠5内，总引排渠5内的雨水依靠重力通过相应排水入渗渠11流到相应入渗部位处，并通过相应排水入渗渠11流到随塘河1内，雨水对各入渗部位处的沙土进行快速洗脱盐。
本发明利用设置好的冲淋水存放池6、总引排渠5、各入渗部位和各排水入渗渠11能截留天然降落的雨水，相比无处理的自然边坡，能有效利用降落雨水的入渗量和降雨时长，提高堤防14沙土的洗脱盐效率，另一方面，通过提升泵2将随塘河1内的冲淋水提升至堤防14顶端的冲淋水存放池6内，之后依靠重力自然流淌，相较常规的表面喷淋，更不容易出现蚀沟，也无需人工移动以及控制洒水强度，另外本发明中冲淋水存放池6内的冲淋水或雨水沿着设定的路线自由流淌，加强设定路线上表层土壤的盐分向底层下渗，实现洗脱盐的目的，并且主要针对各入渗部位处的沙土进行洗脱盐，而入渗部位后续用于种植绿植，因此本发明在对吹沙成堤沙土进行洗脱盐时具有针对性，而且冲淋水存放池6、总引排渠5、各入渗部位和各排水入渗渠11的设置加强了垂向渗透率并扩大了下渗面积，对总引排渠5和各排水入渗渠11无强制的防水要求，在平面和竖向均能发挥洗脱盐作用，尤其是竖向洗脱盐效果更佳。
本发明能在短期内低成本地为吹沙成堤的沙土进行快速洗脱盐，改善土壤理化性质，为后续在吹沙成堤沙土上种植绿植提供基础保障作用，并且具有结构简单、建设成本低廉、施工方便、易于维护的优点，体现生态环保的理念，具有广泛的适用性。
其中，堤防14的迎水坡4下端与随塘河1之间通过护岸相连接，随塘河1收集从迎水坡4表面径流或自然下渗后的带一定浓度含盐冲淋水，护塘河内的河水若长期流动不畅，水分蒸发后盐分富集，部分时段或将形成含盐度较高的河水，为确保效果该时段用作冲淋水时应密切关注监测结果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，吹沙形成的堤防(14)处于随塘河(1)一侧，所述堤防(14)靠近随塘河(1)的一侧坡面为迎水坡(4)，另一侧坡面为背水坡(12)，其特征在于：所述洗脱盐系统包括设置于随塘河(1)内的动力提升组件，所述堤防(14)顶端设有相连通的冲淋水存放池(6)和总引排渠(5)，所述动力提升组件用于将随塘河(1)内的冲淋水通过输水管(3)提升到冲淋水存放池(6)内，所述迎水坡(4)上设有多个后续用于种植绿植的入渗部位，各所述入渗部位通过排水入渗渠(11)连接，靠近所述总引排渠(5)的排水入渗渠(11)与总引排渠(5)连通，靠近所述随塘河(1)的排水入渗渠(11)与随塘河(1)连通。
2.根据权利要求1所述的一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，其特征在于：所述输水管(3)沿迎水坡(4)表面铺设，或者所述输水管(3)埋设于堤防(14)内开挖的管沟中。
3.根据权利要求2所述的一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，其特征在于：所述输水管(3)还通过旁通管与各入渗部位以及各排水入渗渠(11)连接。
4.根据权利要求1所述的一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，其特征在于：所述总引排渠(5)沿堤防(14)的延伸方向开挖，所述总引排渠(5)内铺设渗排管，所述渗排管的底端高度低于冲淋水存放池(6)的底端高度。
5.根据权利要求1所述的一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，其特征在于：所述入渗部位处根据后续种植绿植的种类不同挖出不同尺寸的入渗坑(7)，所述入渗坑(7)底部铺设砾石(8)，或者所述入渗坑(7)底部插设渗排管或插设用于增大入渗坑(7)底部沙土间隙的排水板。
6.根据权利要求5所述的一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，其特征在于：所述入渗坑(7)顶边沿处于迎水坡(4)坡面上，且所述入渗坑(7)顶边沿下侧处向上堆土或设置导水板，使所述入渗坑(7)处形成入渗区域。
7.根据权利要求1所述的一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，其特征在于：远离所述随塘河(1)的排水入渗渠(11)的倾斜角度小于迎水坡(4)的倾斜角度。
8.根据权利要求1所述的一种河口吹沙成堤沙土种植绿植前快速洗脱盐系统，其特征在于：所述冲淋水存放池(6)底部设有防渗层，所述动力提升组件为提升泵(2)，所述迎水坡(4)上设有通行道路(13)。
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