CN116282550A - 一种用于光伏电站周边的生态系统及绿化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及提供一种用于光伏电站周边的生态系统及绿化方法，涉及水热炭湿地绿化技术领域。该生态系统包括水热炭湿地池、光伏电池板群、补水进水管以及补肥调节池；水热炭湿地池绕光伏电池板群设置，且水热炭湿地池与光伏电池板群之间间隔形成间隔绿化带；补水进水管铺设在水热炭湿地池上，且补水进水管上开设有补水口；补水进水管的进水端经过补肥调节池并与补肥调节池联通；水热炭湿地池中填充基质填料；在基质填料表面种植有绿化作物；基质填料通过补水进水管补充肥料、水以及微生物菌剂。其能够实质性地改变光伏电站周边的生态环境，实现经济性的环境治理的同时也能达到良好的环境绿化效果。
Description
技术领域
本发明属于水热炭湿地绿化技术领域，具体涉及一种用于光伏电站周边的生态系统及绿化方法。
背景技术
所谓“光伏+”，即光伏发电和传统多业态的深度融合，这其中既有与传统行业的融合，也包括与不同发电形式的融合，具有广泛拓宽应用场景、提高经济效益等优势。同时，结合一些对农业固废进行环保处理的技术，形成更具有创新性的“光伏+”模式，更能够提高对环境的改善效果和环保作用。
因此，设计一种用于光伏电站周边的生态系统及绿化方法，能够实质性地改变光伏电站周边的生态环境，实现经济性的环境治理的同时也能达到良好的环境绿化效果，是目前亟待解决的问题。
发明内容
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于光伏电站周边的生态系统，通过在光伏电站周边设置水热炭湿地池，利用水热技术将农业固废进行资源化利用节约环境治理成本的同时，也形成改良土壤的水热炭基生物肥，提高了土壤肥力，为光伏电站周边的绿化提供了有力的土壤基础，实现更好的绿化效果。另外，水热炭基生物肥能够进入到周边土壤，为在光伏电站周围进行合理的农业生产生活规划提供了有力的条件，达到长久治理和改善环境的效果。
本发明还提供一种用于光伏电站周边的绿化方法，通过绿化前进行数据测量设定初始的绿化数据，并在绿化的过程中周期性的进行绿化数据的采集和分析，及时针对性的进行绿化方案的调整，以实现更加有效和高效的绿化治理和环境改善效果。
本发明提供的第一种技术方案：
一种用于光伏电站周边的生态系统，其包括水热炭湿地池、光伏电池板群、补水进水管以及补肥调节池；水热炭湿地池绕光伏电池板群设置，且水热炭湿地池与光伏电池板群之间间隔形成间隔绿化带；补水进水管铺设在水热炭湿地池上，且补水进水管上开设有补水口；补水进水管的进水端经过补肥调节池并与补肥调节池联通；水热炭湿地池中填充基质填料；在基质填料表面种植有绿化作物；基质填料通过补水进水管补充肥料、水以及微生物菌剂。
进一步地，水热炭湿地池包括池壁和池底；池壁绕池底的边缘设置，形成湿地池槽；池壁上远离池底的一端相对池底的距离大于地面相对池底的距离；池壁上开设有斜孔，且斜孔上靠近湿地池槽的一端相对池底的距离小于斜孔上远离湿地池槽的一端相对池底的距离；湿地池槽中填充基质填料；补水进水管铺设在基质填料上。
进一步地，斜孔的轴线与水平面的夹角范围为45度～65度。
进一步地，基质填料包括水热炭和原土，且水热炭和原土的体积比范围为1:8～1:2。
进一步地，水热炭湿地池绕光伏电池板群形成环形。
进一步地，水热炭湿地池绕光伏电池板群间隔设置多个；补水进水管绕光伏电池板群设置，且补水进水管经过每个水热炭湿地池；补水进水管上位于每个水热炭湿地池的部分开设有补水口。
本发明提供的第二种技术方案：
一种用于光伏电站周边的绿化方法，应用于第一种技术方案中用于光伏电站周边的生态系统，包括获取目标绿化区域的绿化前测数据，并进行绿化分析，确定水热炭初始成分比例、微生物初始菌量以及灌溉初始水质；根据水热炭初始成分比例制备基质填料，并结合微生物初始菌量以及灌溉初始水质，进行目标绿化区域的初始绿化；获取绿化周期水热炭测量数据，进行水热炭初始成分比例的调整；建立盆栽样本获取绿化周期作物生长数据，结合绿化周期作物生长数据，进行微生物初始菌量的调整；采集绿化周期出水水质数据，结合绿化周期出水水质数据，进行灌溉初始水质的调整。
进一步地，水热炭初始成分比例中所含成本包括秸秆、畜禽粪便以及羟基石墨烯；秸秆为目标绿化区域所在地的适应性植物的秸秆。
进一步地，建立盆栽样本获取绿化周期作物生长数据，结合绿化周期作物生长数据，进行微生物初始菌量的调整，包括：以基质填料、微生物初始菌量以及灌溉初始水质为基础条件，建立盆栽样本；在绿化周期点上对盆栽样本中的作物进行收割，并获取收割作物的周期作物生长数据；根据作物生长数据，并结合灌溉初始水质，对微生物初始菌量进行调整。
进一步地，采集绿化周期出水水质数据，结合绿化周期出水水质数据，进行灌溉初始水质的调整，包括：设定灌溉水质出水阈值，并将绿化周期出水水质值与灌溉水质出水阈值进行比较：若绿化周期出水水质值不大于灌溉水质出水阈值，则保持灌溉出水水质不变；若绿化周期出水水质值大于灌溉水质出水阈值，则降低绿化周期出水水质值。
本发明的有益效果在于：
通过在光伏电站周边设置水热炭湿地池，利用水热技术将农业固废进行资源化利用节约环境治理成本的同时，也形成改良土壤的水热炭基生物肥，提高了土壤肥力，为光伏电站周边的绿化提供了有力的土壤基础，实现更好的绿化效果。另外，水热炭基生物肥能够进入到周边土壤，为在光伏电站周围进行合理的农业生产生活规划提供了有力的条件，达到长久治理和改善环境的效果。
通过绿化前进行数据测量设定初始的绿化数据，并在绿化的过程中周期性的进行绿化数据的采集和分析，及时针对性的进行绿化方案的调整，以实现更加有效和高效的绿化治理和环境改善效果。
附图说明
图1为本发明实施例用于光伏电站周边的生态系统的第一种结构示意图；
图2为本发明实施例用于光伏电站周边的生态系统的第二种结构示意图；
图3为本发明实施例用于光伏电站周边的生态系统的水热炭湿地池的结构示意图。
附图标记说明：
01、水热炭湿地池；11、池壁；12、池底；13、基质填料；02、光伏电池板群；03、补水进水管；04、补肥调节池；05、间隔绿化带。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
请参考图1～图3，本申请实施例提供一种用于光伏电站周边的生态系统，其包括水热炭湿地池01、光伏电池板群02、补水进水管03以及补肥调节池04；水热炭湿地池01绕光伏电池板群02设置，且水热炭湿地池01与光伏电池板群02之间间隔形成间隔绿化带05；补水进水管03铺设在水热炭湿地池01上，且补水进水管03上开设有补水口；补水进水管03的进水端经过补肥调节池04并与补肥调节池04联通；水热炭湿地池01中填充基质填料13；在基质填料13表面种植有绿化作物；基质填料13通过补水进水管03补充肥料、水以及微生物菌剂。
可以理解，为了在光伏电站周边建立良好的生态环境，一方面布置可以有效改善土壤环境的湿地池。这里的湿地池主要填充基于水热处理形成水热炭基质填料13，水热炭基质填料13，可以在补水进水管03进行水和微生物菌剂的补充下形成水热炭基生物肥，提高土壤的肥力，有效改变土壤的环境。并且，根据合理的肥料补充，能够充分满足在土壤中进行绿化和作物种植的需求。这里需要说明的是，为了进一步降低进行土壤环境改善的成本，使用禽畜粪便和秸秆进行水热处理，这样还够对农业固废进行合理的资源化利用。当然，在以后考虑进行光伏电站周边的农业生产规划时，可以进一步的对农业生产产生的固废进行资源化利用，实现一定的经济循环的效果，也能实现农业生产的环境保护作用。本方案中，对于基质填料13，采用水热炭和原土混合的形式，所以基质填料13包括水热炭和原土，且水热炭和原土的体积比范围为1:8～1:2。
另一方面，通过对水热炭湿地池01的结构进行创造性的设计，保证水热炭湿地池01中的水热炭基生物肥能够流动到周边的土壤中，达到对更大面积的土壤的改善和治理。对于水热炭湿地池01的结构，可以有多种，只要能够保证将水热炭基生物肥向湿地外扩散都是可取的。本方案中，对于水热炭湿地池01，其包括池壁11和池底12；池壁11绕池底12的边缘设置，形成湿地池槽；池壁11上远离池底12的一端相对池底12的距离大于地面相对池底12的距离；池壁11上开设有斜孔，且斜孔上靠近湿地池槽的一端相对池底12的距离小于斜孔上远离湿地池槽的一端相对池底12的距离；湿地池槽中填充基质填料13；补水进水管03铺设在基质填料13上。
水热炭湿地池01的尺寸可以根据需要来设定。湿地池的结构材料可以选用塑料、PVC、高分子复合纤维材料等不易降解的材料，以保证水热炭湿地池01的使用稳定性。水热炭湿地池01池壁11要高出地面，可以有效的避免再向基质填料13中灌溉水等物质时流向了湿地外，造成对灌溉位置的浪费。
对于池壁11上的斜孔，斜孔的轴线与水平面的夹角范围为45度～65度。这样的斜度能够保证基质填料13与水充分混合形成水热炭基生物肥后再向湿地池外流动。
另外，需要说明的是，对于在光伏电站周边建立水热炭湿地池01，对于水热炭湿地池01的设置方式是多样的，可以根据地形情况，设计需要等方面进行考察设计。本方案提供以下三种具体的实施方式，以展现不同的水热炭湿地池01设置方式以及相关的设计参数：
实施例1：
水热炭湿地池01绕光伏电池板群02形成环形。环形形状多样，本实施例环形呈矩形形状。水热炭湿地池01靠近光伏电池板群02一侧的池壁11到光伏电池板边缘形成的间隔绿化带05宽度为20m。铺设在水热炭湿地池01上的进水管，其进水口之间的间为30cm。这里，水热炭湿地池01的池壁11上斜孔的角度为45度，池壁11高出地面10cm，池壁11的高度为50cm，相对设置的池壁11的宽度为100cm，池底12厚度为2cm。基质填料13中水热炭和原土的体积比为1:2。
实施例2：
水热炭湿地池01绕光伏电池板群02形成环形。环形形状多样，本实施例环形呈矩形形状。水热炭湿地池01靠近光伏电池板群02一侧的池壁11到光伏电池板边缘形成的间隔绿化带05宽度为25m。铺设在水热炭湿地池01上的进水管，其进水口之间的间为100cm。这里，水热炭湿地池01的池壁11上斜孔的角度为65度，池壁11高出地面20cm，池壁11的高度为80cm，相对设置的池壁11的宽度为300cm，池底12厚度为3cm。基质填料13中水热炭和原土的体积比为1:5。
实施例3：
水热炭湿地池01绕光伏电池板群02间隔设置多个；补水进水管03绕光伏电池板群02设置，且补水进水管03经过每个水热炭湿地池01；补水进水管03上位于每个水热炭湿地池01的部分开设有补水口。本实施例中，水热炭湿地池01有7个，绕光伏电池板群02均匀间隔设置。水热炭湿地池01靠近光伏电池板群02一侧的池壁11到光伏电池板边缘形成的间隔绿化带05宽度为30m。铺设在水热炭湿地池01上的进水管，其进水口之间的间为50cm。这里，水热炭湿地池01的池壁11上斜孔的角度为55度，池壁11高出地面15cm，池壁11的高度为65cm，相对设置的池壁11的宽度为200cm，池底12厚度为2.5cm。基质填料13中水热炭和原土的体积比为1:8。
本发明实施例还提供一种用于光伏电站周边的绿化方法，该方法应用于本实施例所说的用于光伏电站周边的生态系统，其包括以下步骤：
S1：获取目标绿化区域的绿化前测数据，并进行绿化分析，确定水热炭初始成分比例、微生物初始菌量以及灌溉初始水质。
首先对目标绿化区域进行绿化前的测量，获取到绿化前测数据，并根据绿化前测数据确定初次进行绿化的水热炭初始成分比例、微生物初始菌量以及灌溉初始水质。
S2：根据水热炭初始成分比例制备基质填料，并结合微生物初始菌量以及灌溉初始水质，进行目标绿化区域的初始绿化。
本步骤主要是根据设定的初始绿化数据进行目标绿化区域的初始绿化。主要是以水热炭初始成本比例进行基质填料的制备。并在基质填料中根据微生物初始菌量施加菌种。同时根据灌溉初始水质进行目标绿化区域的灌溉。
这里需要说明的是，对于水热炭来说，主要根据土壤质地、测土配方、作物需水需肥情况、地理位置和气候等因素进行比例确定，比如，干旱严重，盐碱较大的土地，采用秸秆：牛羊粪便：羟基石墨烯含量体积比为40：45：15；风沙较大盐碱较小的荒漠采用体积比为35：55：10；普通干旱的区域采用体积比：50：40：10；土壤质地较好肥力较好的地区可采用体积比为60：35：5；雨水较多的地区或时间段采用体积比50：45：5。本实施例中，水热炭炭初始成分比例中所含成本包括秸秆、畜禽粪便以及羟基石墨烯；秸秆为目标绿化区域所在地的适应性植物的秸秆。另外，本实施例中，水热炭炭中含5～8％(其中35～60％为当地牧草或适应性植物的秸秆和35～55％为牛羊畜禽粪便)的混合炭源和5-15％羟基(或羧基)石墨烯颗粒的混合物，进行500～600℃水热反应加工成水热炭。
S3：获取绿化周期水热炭测量数据，进行水热炭炭初始成分比例的调整。
在周期性的绿化中，由于诸如下雨量等的环境情况变化，会影响水热炭炭的比例成分需求变化，所以周期性的进行数据测量能够及时对水热炭炭比例进行调整，以达到最好的绿化效果。
S4：建立盆栽样本获取绿化周期作物生长数据，结合绿化周期作物生长数据，进行微生物初始菌量的调整。
本步骤具体包括：以基质填料、微生物初始菌量以及灌溉初始水质为基础条件，建立盆栽样本；在绿化周期点上对盆栽样本中的作物进行收割，并获取收割作物的周期作物生长数据；根据作物生长数据，并结合灌溉初始水质，对微生物初始菌量进行调整。
本实施案例提供一种利用盆栽样本进行微生物初始菌量调整的具体实施方式：
采用的菌种为苜蓿、羊草的“丛枝菌根真菌”，每个菌种播撒时间段上向土壤施加植物丛枝菌根真菌营养液浓度1.0～2.5mg·Kg-1(植物丛枝菌根真菌液占营养液2.5～4.5％)。同样对于菌种的施加量也会随着目标绿化区域的绿化情况而发生变化，需要适应性的对菌种施加量进行调整。本实施采用盆栽样本测量的形式，盆栽使用直径30～50cm,高20～30cm的花盆，每盆装2.2～2.5kg基质填料，下端出水孔用窗纱堵住。苜蓿、羊草播种量分别为35～42g·m-2，40～43g·m-2，每个处理3个平行，各处理随机排放于温室中，温度控制在18～32℃，适时适量浇灌去离子水。苜蓿、羊草分别生长到88天和76天时收割换茬，收割后的植物体分别用清水和去离子水清洗干净。于110～130℃杀青1～2h，然后于90～100℃烘干至恒重，测定其干重，以确定生长情况。根据生长的情况、同时考虑灌溉水的水质对微生物初始菌量进行调整。
S5：采集绿化周期出水水质数据，结合绿化周期出水水质数据，进行灌溉初始水质的调整。
本步骤具体包括：设定灌溉水质出水阈值，并将绿化周期出水水质值与灌溉水质出水阈值进行比较：若绿化周期出水水质值不大于灌溉水质出水阈值，则保持灌溉出水水质不变；若绿化周期出水水质值大于灌溉水质出水阈值，则降低绿化周期出水水质值。
本实施例中，灌溉水质出水阈值设定为COD为15mg/L。当绿化周期出水水质值大于灌溉水质出水阈值，一般将绿化周期出水水质值控制在50～100mg/L。
综上所述，本发明所提供的实施例，其主要的有效效果有：
用于光伏电站周边的生态系统通过在光伏电站周边设置水热炭湿地池01，利用水热技术将农业固废进行资源化利用节约环境治理成本的同时，也形成改良土壤的水热炭基生物肥，提高了土壤肥力，为光伏电站周边的绿化提供了有力的土壤基础，实现更好的绿化效果。另外，水热炭基生物肥能够进入到周边土壤，为在光伏电站周围进行合理的农业生产生活规划提供了有力的条件，达到长久治理和改善环境的效果。
用于光伏电站周边的绿化方法通过绿化前进行数据测量设定初始的绿化数据，并在绿化的过程中周期性的进行绿化数据的采集和分析，及时针对性的进行绿化方案的调整，以实现更加有效和高效的绿化治理和环境改善效果。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于光伏电站周边的生态系统，其特征在于，包括水热炭湿地池、光伏电池板群、补水进水管以及补肥调节池；所述水热炭湿地池绕所述光伏电池板群设置，且所述水热炭湿地池与所述光伏电池板群之间间隔形成间隔绿化带；所述补水进水管铺设在所述水热炭湿地池上，且所述补水进水管上开设有补水口；所述补水进水管的进水端经过所述补肥调节池并与所述补肥调节池联通；所述水热炭湿地池中填充基质填料；在所述基质填料表面种植有绿化作物；所述基质填料通过所述补水进水管补充肥料、水以及微生物菌剂。
2.如权利要求1所述的用于光伏电站周边的生态系统，其特征在于，所述水热炭湿地池包括池壁和池底；所述池壁绕所述池底的边缘设置，形成湿地池槽；所述池壁上远离所述池底的一端相对所述池底的距离大于地面相对所述池底的距离；所述池壁上开设有斜孔，且所述斜孔上靠近所述湿地池槽的一端相对所述池底的距离小于所述斜孔上远离所述湿地池槽的一端相对所述池底的距离；所述湿地池槽中填充所述基质填料；所述补水进水管铺设在所述基质填料上。
3.如权利要求2所述的用于光伏电站周边的生态系统，其特征在于，所述斜孔的轴线与水平面的夹角范围为45度～65度。
4.如权利要求1所述的用于光伏电站周边的生态系统，其特征在于，所述基质填料包括水热炭和原土，且所述水热炭和所述原土的体积比范围为1:8～1:2。
5.如权利要求1所述的用于光伏电站周边的生态系统，其特征在于，所述水热炭湿地池绕所述光伏电池板群形成环形。
6.如权利要求1所述的用于光伏电站周边的生态系统，其特征在于，所述水热炭湿地池绕所述光伏电池板群间隔设置多个；所述补水进水管绕所述光伏电池板群设置，且所述补水进水管经过每个所述水热炭湿地池；所述补水进水管上位于每个所述水热炭湿地池的部分开设有补水口。
7.一种用于光伏电站周边的绿化方法，应用于权利要求1-6任一一项所述用于光伏电站周边的生态系统，其特征在于，包括：
获取目标绿化区域的绿化前测数据，并进行绿化分析，确定水热炭初始成分比例、微生物初始菌量以及灌溉初始水质；
根据所述水热炭初始成分比例制备基质填料，并结合所述微生物初始菌量以及所述灌溉初始水质，进行所述目标绿化区域的初始绿化；
获取绿化周期水热炭测量数据，进行所述水热炭初始成分比例的调整；
建立盆栽样本获取绿化周期作物生长数据，结合所述绿化周期作物生长数据，进行所述微生物初始菌量的调整；
采集绿化周期出水水质数据，结合所述绿化周期出水水质数据，进行所述灌溉初始水质的调整。
8.如权利要求7所述的用于光伏电站周边的绿化方法，其特征在于，所述水热炭初始成分比例中所含成本包括秸秆、畜禽粪便以及羟基石墨烯；所述秸秆为所述目标绿化区域所在地的适应性植物的秸秆。
9.如权利要求7所述的用于光伏电站周边的绿化方法，其特征在于，所述建立盆栽样本获取绿化周期作物生长数据，结合所述绿化周期作物生长数据，进行所述微生物初始菌量的调整，包括：
以所述基质填料、所述微生物初始菌量以及所述灌溉初始水质为基础条件，建立盆栽样本；
在绿化周期点上对所述盆栽样本中的作物进行收割，并获取收割作物的周期作物生长数据；
根据所述作物生长数据，并结合所述灌溉初始水质，对所述微生物初始菌量进行调整。
10.如权利要求7所述的用于光伏电站周边的绿化方法，其特征在于，所述采集绿化周期出水水质数据，结合所述绿化周期出水水质数据，进行所述灌溉初始水质的调整，包括：
设定灌溉水质出水阈值，并将绿化周期出水水质值与所述灌溉水质出水阈值进行比较：
若所述绿化周期出水水质值不大于所述灌溉水质出水阈值，则保持所述灌溉出水水质不变；
若所述绿化周期出水水质值大于所述灌溉水质出水阈值，则降低所述所述绿化周期出水水质值。
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