CN116862733B - 一种迹地恢复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种迹地恢复方法，所述迹地恢复方法包括：S1：获取退化迹地中排水沟渠/水蚀沟壑水流信息；S2：根据所述水流信息，对比所述排水沟渠/水蚀沟壑中的各项指标及与各项指标一一对应的各预设条件，得到多项对比结果，并根据各项对比结果，生成退化迹地的恢复方案。本发明能够有效减缓水体流速抬高沟床，保障了水文连通，并具有低维护的特点，且能够促进淤积，提高植被覆盖率，促进湿地生态系统健康。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护和生态恢复技术领域，具体涉及一种迹地恢复方法。
背景技术
近年来，许多迹地出现了面积减少、生物多样性下降、土壤退化等生态问题，成为全球变化研究的热点区。对于引起湿地退化的主导原因还存在争议，但排水是典型的人为干扰，沟渠是沼泽排水的主体。
现有的研究利用排水沟填堵来修复迹地的水文功能和植被，然而，需要详细的研究来确定修复是否成功地重新形成了迹地典型物种和自然水文特征。这是因为在研究期间的很大一部分时间里，某些地点的地下水位高于地表或高于要求的地下水位位置，这可能不适合迹地生态系统功能的完全恢复。由于水沟的持续存在以及泥炭在干燥时的压缩和收缩，排水沟填堵的影响区域会减小，通过填堵水沟来修复湿地不会完全逆转水沟排水的影响，而且这种差异可能会随着沟渠在被填堵之前排干迹地的时间而增加。
因此，不能采用单一的恢复方案针对所有的迹地修复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种迹地恢复方法，以能够有效减缓水体流速抬高沟床，保障了水文连通，并具有低维护的特点，且能够促进淤积，提高植被覆盖率，促进湿地生态系统健康。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种迹地恢复方法，所述迹地恢复方法包括：
S1：获取退化迹地中排水沟渠/水蚀沟壑水流信息；
S2：根据所述水流信息，对比所述排水沟渠/水蚀沟壑中的各项指标及与各项指标一一对应的各预设条件，得到多项对比结果，并根据各项对比结果，生成退化迹地的恢复方案。
可选择地，所述S2包括：
S201：判断所述水流信息中的水流是否连续，若是，进入S202；否则，进入S209；
S202：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑深度是否大于第一深度预设值，若是，进入S203；否则，进入S205；
S203：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑的潜育层是否可见，若是，进入S204；否则，生成第一恢复方案；
S204：判断水流量是否大于流量预设值，若是，生成第二恢复方案；否则，生成第三恢复方案；
S205：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑宽度是否大于宽度预设值，若是，进入S206；否则，生成第四恢复方案；
S206：判断填充泥炭是否足够，若是，进入S207，否则，生成第五恢复方案；
S207：判断沟底是否含有矿质土，若是，进入S208；否则，生成第六恢复方案；
S208：判断所述矿质土是否稳定，若是，生成第七恢复方案，否则，生成第八恢复方案；
S209：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑坡度是否大于坡度预设值，若是，进入S210；否则，进入S212；
S210：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑深度是否大于第二深度预设值，若是，进入S211；否则，生成第九恢复方案；
S211：判断工程机械是否可以到达，若是，生成第十恢复方案，否则，生成第十一恢复方案；
S212：判断填充材料是否足够，若是，生成第十二恢复方案，否则，生成第十三恢复方案。
可选择地，所述第五恢复方案与所述第三恢复方案相同；所述第八恢复方案与所述第六恢复方案相同；所述第九恢复方案和所述第十一恢复方案均与所述第一恢复方案相同。
可选择地，所述第一恢复方案包括建立稳固型梯级碎石透水堰；所述第二恢复方案包括建立溢流式重力堰；所述第三恢复方案包括建立梯级碎石透水堰；所述第四恢复方案包括建立碎石透水堰；所述第六恢复方案包括建立泥炭填充-间隔固定；所述第七恢复方案包括泥炭/代替材料完全填充；所述第十恢复方案包括地貌重塑；所述第十二恢复方案包括填堵材料填充；所述第十三恢复方案包括木板/木桩/泥炭/土石袋碎石透水堰。
可选择地，所述稳固型梯级碎石透水堰适用于较深无流水沟渠或有泉水出露的排水沟渠下游，堰体下层基础用宾格石笼或木桩加固，上层用碎石抛投填筑，堰体密度与坡降成正比间隔50～100m，堰体高度为沟深3/4，稳定后用碎石抛投逐级提升高度至与沟渠平；
所述溢流式重力堰适用于汇水区干流沟段出水口，考虑混凝土材质，溢流口高程考虑汇水区过水水面景观占比；
所述梯级碎石透水堰适用于有泉水出露的排水沟渠上游，堰体用碎石抛投填筑，堰体密度与坡降成正比，间隔50～100m堰体高度为沟深3/4，堰体淤平稳定后用碎石抛投堰体逐级提升高度至与沟渠平；
所述碎石透水堰的堰体密度与坡降成正比堰体高间隔50～100m，度为沟深3/4，透水堰顶宽度不低于1m，且迎水侧边坡系数1～2；
所述泥炭填充-间隔固定包括：采用木桩构筑或碎石构筑木桩固定，填充高度为沟深，移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植被；
所述泥炭/代替材料完全填充包括：用泥炭土/草炭/木屑/锯末草捆等材料填充，填充高度与沟壁平,用木桩/木板间隔固定，移裁多年生植物繁殖体或播种修复植被；
所述地貌重塑包括：植被土壤生长层挖掘待用，对下层进行微地貌重塑，间隔木桩固定，表层重新覆盖并压实；
所述填堵材料填充包括：用泥炭土/草炭/木屑/锯末/草捆等材料填充，高度与沟壁平用木桩间隔固定，移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植被；
所述木板/木桩/泥炭/土石袋碎石透水堰包括：堰体高度为沟深1/2，木板打桩固定，碎石透水堰用石块抛填，泥炭/土石用双层麻袋装填砌筑促进暴雨径流淤积，堰前裸露地表移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植物，堰体淤平稳定后逐级提升高度至平。
可选择地，所述第一深度预设值为1m；所述第二深度预设值为2m；所述宽度预设值为3m；所述坡度预设值为5％。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过根据排水沟渠/水蚀沟壑中的不同指标和预设条件，生成适于迹地的恢复方案，此外，本发明的恢复方案从生命共同体的角度，侧重于利用自然材料进行生态修复，具有成本低、稳定性高以及建造方便的特点；
2、本发明基于以往修复工作的限制性，提出根据不同沟段的地形坡度和水体流速，修筑不同的缓冲坝体，结合透水堰体的设置，有效减缓水体流速抬高沟床，保障了水文连通，并具有低维护的特点，且能够促进淤积，提高植被覆盖率，促进湿地生态系统健康。
附图说明
图1为本发明迹地恢复方法的流程图；
图2为本发明S2的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明提供一种迹地恢复方法，参考图1所示，所述迹地恢复方法包括：
S1：获取退化迹地中排水沟渠/水蚀沟壑水流信息；
S2：根据所述水流信息，对比所述排水沟渠/水蚀沟壑中的各项指标及与各项指标一一对应的各预设条件，得到多项对比结果，并根据各项对比结果，生成退化迹地的恢复方案。
可选择地，参考图2所示，所述S2包括：
S201：判断所述水流信息中的水流是否连续，若是，进入S202；否则，进入S209；
S202：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑深度是否大于第一深度预设值，若是，进入S203；否则，进入S205；
本发明第一深度预设值为1m。
S203：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑的潜育层是否可见，若是，进入S204；否则，生成第一恢复方案；
S204：判断水流量是否大于流量预设值，若是，生成第二恢复方案；否则，生成第三恢复方案；
S205：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑宽度是否大于宽度预设值，若是，进入S206；否则，生成第四恢复方案；这里，所述宽度预设值为3m。
S206：判断填充泥炭是否足够，若是，进入S207，否则，生成第五恢复方案；
S207：判断沟底是否含有矿质土，若是，进入S208；否则，生成第六恢复方案；
S208：判断所述矿质土是否稳定，若是，生成第七恢复方案，否则，生成第八恢复方案；
S209：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑坡度是否大于坡度预设值，若是，进入S210；否则，进入S212；
所述坡度预设值为5％。
S210：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑深度是否大于第二深度预设值，若是，进入S211；否则，生成第九恢复方案；所述第二深度预设值为2m。
S211：判断工程机械是否可以到达，若是，生成第十恢复方案，否则，生成第十一恢复方案；
S212：判断填充材料是否足够，若是，生成第十二恢复方案，否则，生成第十三恢复方案。
可选择地，所述第五恢复方案与所述第三恢复方案相同；所述第八恢复方案与所述第六恢复方案相同；所述第九恢复方案和所述第十一恢复方案均与所述第一恢复方案相同。
其中，所述第一恢复方案包括建立稳固型梯级碎石透水堰；所述第二恢复方案包括建立溢流式重力堰；所述第三恢复方案包括建立梯级碎石透水堰；所述第四恢复方案包括建立碎石透水堰；所述第六恢复方案包括建立泥炭填充-间隔固定；所述第七恢复方案包括泥炭/代替材料完全填充；所述第十恢复方案包括地貌重塑；所述第十二恢复方案包括填堵材料填充；所述第十三恢复方案包括木板/木桩/泥炭/土石袋碎石透水堰。
可选择地，所述稳固型梯级碎石透水堰适用于较深无流水沟渠或有泉水出露的排水沟渠下游，堰体下层基础用宾格石笼或木桩加固，上层用碎石抛投填筑，堰体密度与坡降成正比间隔50～100m，堰体高度为沟深3/4，稳定后用碎石抛投逐级提升高度至与沟渠平；
所述溢流式重力堰适用于汇水区干流沟段出水口，考虑混凝土材质，溢流口高程考虑汇水区过水水面景观占比；
所述梯级碎石透水堰适用于有泉水出露的排水沟渠上游，堰体用碎石抛投填筑，堰体密度与坡降成正比，间隔50～100m堰体高度为沟深3/4，堰体淤平稳定后用碎石抛投堰体逐级提升高度至与沟渠平；
所述碎石透水堰的堰体密度与坡降成正比堰体高间隔50～100m，度为沟深3/4，透水堰顶宽度不低于1m，且迎水侧边坡系数1～2；
所述泥炭填充-间隔固定包括：采用木桩构筑或碎石构筑木桩固定，填充高度为沟深，移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植被；
所述泥炭/代替材料完全填充包括：用泥炭土/草炭/木屑/锯末草捆等材料填充，填充高度与沟壁平,用木桩/木板间隔固定，移裁多年生植物繁殖体或播种修复植被；通过在泥炭袋内部装载有泥炭土和草种，使得草种能够以泥炭土为生长基质进行生长，从而使得泥炭缓冲坝上生长多种草类植被，促进迹地冲蚀沟的快速修复。
所述地貌重塑包括：植被土壤生长层挖掘待用，对下层进行微地貌重塑，间隔木桩固定，表层重新覆盖并压实；
所述填堵材料填充包括：用泥炭土/草炭/木屑/锯末/草捆等材料填充，高度与沟壁平用木桩间隔固定，移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植被；
所述木板/木桩/泥炭/土石袋碎石透水堰包括：堰体高度为沟深1/2，木板打桩固定，碎石透水堰用石块抛填，泥炭/土石用双层麻袋装填砌筑促进暴雨径流淤积，堰前裸露地表移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植物，堰体淤平稳定后逐级提升高度至平。
需要说明的是，本发明设置于水蚀沟壑中的透水堰体的高度为所述沟渠深度的3/5-4/5。堰体采用多个石块堆砌而成，其中，石块的长度为50mm-200mm。透水堰体包括外围以及内芯，石块包括形成外围的第一石块以及形成内芯的第二石块，第一石块的长度大于第二石块的长度。第一石块的长度为150mm-200mm，第二石块的长度为50mm-100mm，透水堰体具有迎水侧以及背水侧，迎水侧的坡度小于背水侧的坡度，迎水侧的边坡系数为1:1-1:2，背水侧的边坡系数为1:1。具有堰顶，在所述沟渠的延伸方向上所述堰顶的宽度为1000mm-2000mm。具有与堰顶相对设置的堰底，堰底的宽度大于所述堰顶的宽度，且堰底凸设有堰基，堰基用于插入所述沟渠的底部.
透水堰体与侵蚀沟渠配合后，高度为沟渠深度的3/5-4/5，换句话说，透水堰体设于沟渠内后，透水堰体的高度低于沟渠的深度，透水堰体的顶部与沟渠的顶部之间具有间距，沟渠内的水流流动时，水流能够从透水堰体的内部和顶部流通，不会将水流完全阻断，透水堰体具有降低流速、拦蓄沉积物、促进沟渠淤积以及逐渐提高地下水位的作用，且维持透水堰体上游和下游的水文连通和生态相对稳定，从而有利于生态修复。同时，透水堰体自身具有透水性能，不仅能够保证透水堰体上游和下游的水文连通，还能够减弱水流对透水堰体的冲刷，透水堰体不易被冲刷损坏，使用寿命长。
其次，在坡度>5％时，水体的流速较高≥3m/s的沟段，水体具有较高的动能，若仍采用塔头缓冲坝或泥炭袋缓冲坝拦截水体，则水体会将塔头缓冲坝或泥炭袋缓冲坝冲毁，导致塔头缓冲坝或泥炭袋缓冲坝无法实现水体减速功能。通过多个碎石堆砌形成碎石缓冲坝，使得碎石缓冲坝的强度更高，能够耐受高度水体的冲击，从而使得高速流体在碎石缓冲坝的拦截作用下，只能通过碎石之间形成的孔洞渗透通过，从而有效减缓了水体的流速，能够有效避免沟段拓宽和加深，促进迹地环境的快速修复。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种迹地恢复方法，其特征在于，所述迹地恢复方法包括：
S1：获取退化迹地中排水沟渠/水蚀沟壑水流信息；
S2：根据所述水流信息，对比所述排水沟渠/水蚀沟壑中的各项指标及与各项指标一一对应的各预设条件，得到多项对比结果，并根据各项对比结果，生成退化迹地的恢复方案；
所述S2包括：
S201：判断所述水流信息中的水流是否连续，若是，进入S202；否则，进入S209；
S202：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑深度是否大于第一深度预设值，若是，进入S203；否则，进入S205；
S203：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑的潜育层是否可见，若是，进入S204；否则，生成第一恢复方案；
S204：判断水流量是否大于流量预设值，若是，生成第二恢复方案；否则，生成第三恢复方案；
S205：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑宽度是否大于宽度预设值，若是，进入S206；否则，生成第四恢复方案；
S206：判断填充泥炭是否足够，若是，进入S207，否则，生成第五恢复方案；
S207：判断沟底是否含有矿质土，若是，进入S208；否则，生成第六恢复方案；
S208：判断所述矿质土是否稳定，若是，生成第七恢复方案，否则，生成第八恢复方案；
S209：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑坡度是否大于坡度预设值，若是，进入S210；否则，进入S212；
S210：判断所述排水沟渠/水蚀沟壑深度是否大于第二深度预设值，若是，进入S211；否则，生成第九恢复方案；
S211：判断工程机械是否可以到达，若是，生成第十恢复方案，否则，生成第十一恢复方案；
S212：判断填充材料是否足够，若是，生成第十二恢复方案，否则，生成第十三恢复方案。
2.根据权利要求1所述的迹地恢复方法，其特征在于，所述第五恢复方案与所述第三恢复方案相同；
所述第八恢复方案与所述第六恢复方案相同；
所述第九恢复方案和所述第十一恢复方案均与所述第一恢复方案相同。
3.根据权利要求1所述的迹地恢复方法，其特征在于，
所述第一恢复方案包括建立稳固型梯级碎石透水堰；
所述第二恢复方案包括建立溢流式重力堰；
所述第三恢复方案包括建立梯级碎石透水堰；
所述第四恢复方案包括建立碎石透水堰；
所述第六恢复方案包括建立泥炭填充-间隔固定；
所述第七恢复方案包括泥炭/代替材料完全填充；
所述第十恢复方案包括地貌重塑；
所述第十二恢复方案包括填堵材料填充；
所述第十三恢复方案包括木板/木桩/泥炭/土石袋碎石透水堰。
4.根据权利要求3所述的迹地恢复方法，其特征在于，
所述稳固型梯级碎石透水堰适用于较深无流水沟渠或有泉水出露的排水沟渠下游，堰体下层基础用宾格石笼或木桩加固，上层用碎石抛投填筑，堰体密度与坡降成正比，间隔50~100m，堰体高度为沟深3/4，稳定后用碎石抛投逐级提升高度至与沟渠平；
所述溢流式重力堰适用于汇水区干流沟段出水口，考虑混凝土材质，溢流口高程考虑汇水区过水水面景观占比；
所述梯级碎石透水堰适用于有泉水出露的排水沟渠上游，堰体用碎石抛投填筑，堰体密度与坡降成正比，间隔50~100m，堰体高度为沟深3/4，堰体淤平稳定后用碎石抛投堰体逐级提升高度至与沟渠平；
所述碎石透水堰的堰体密度与坡降成正比，间隔50~100m，堰体高度为沟深3/4，透水堰顶宽度不低于1m，且迎水侧边坡系数为1~2；
所述泥炭填充-间隔固定包括：采用木桩构筑或碎石构筑木桩固定，填充高度为沟深，移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植被；
所述泥炭/代替材料完全填充包括：用泥炭土/草炭/木屑/锯末草捆材料填充，填充高度与沟壁平,用木桩/木板间隔固定，移裁多年生植物繁殖体或播种修复植被；
所述地貌重塑包括：植被土壤生长层挖掘待用，对下层进行微地貌重塑，间隔木桩固定，表层重新覆盖并压实；
所述填堵材料填充包括：用泥炭土/草炭/木屑/锯末/草捆材料填充，高度与沟壁平，用木桩间隔固定，移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植被；
所述木板/木桩/泥炭/土石袋碎石透水堰包括：堰体高度为沟深1/2，木板打桩固定，碎石透水堰用石块抛填，泥炭/土石用双层麻袋装填砌筑促进暴雨径流淤积，堰前裸露地表移栽多年生植物繁殖体或播种乡土植物，堰体淤平稳定后逐级提升高度至平。
5.根据权利要求1所述的迹地恢复方法，其特征在于，所述第一深度预设值为1m；
所述第二深度预设值为2m；
所述宽度预设值为3m；
所述坡度预设值为5%。
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