CN213755609U - 一种沿海地区林水共生水系 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种沿海地区林水共生水系，涉及绿化造林技术领域。针对沿海地区立地条件不佳的闲置场地，难以实施自然植被恢复和绿化景观营造的问题。所述林水共生水系的土层结构由下至上依次为1％以上排水坡度的原地坪土层、建筑渣土层、排蓄组合板及种植土层；所述种植土层内包括互不连通的林地浇灌系统和排盐排水系统，所述林地浇灌系统与基地外淡水水源连通，所述排盐排水系统分别与排蓄组合板、基地外围现状水系连通。

Description

一种沿海地区林水共生水系

技术领域

本实用新型涉及绿化造林技术领域，特别涉及一种沿海地区林水共生水系。

背景技术

如今，后工业化时期以及城镇化进程中产生了大量的城市棕地、废弃地、受损湿地等典型的城市困难立地，城市困难立地普遍存在环境恶劣、污染严重、土壤质量差等特点。

诸如城市的建筑渣土填埋场，如此立地条件不佳的闲置场地越来越多，占用了宝贵的土地资源，这类场地一般位于市郊沿海区域的淤泥地、苇地或其他闲置地，由于土层孔隙状况差、养分匮乏、表层有效种植土层薄，不适宜常规造林植物的生长，使得自然植被恢复和绿化景观营造受到极大制约，而且闲置土地还容易造成水土流失，对土壤和大气产生不良影响。

发明内容

针对沿海地区立地条件不佳的闲置场地，难以实施自然植被恢复和绿化景观营造的问题。本实用新型的目的是提供一种沿海地区林水共生水系。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种沿海地区林水共生水系，所述林水共生水系的土层结构由下至上依次为1％以上排水坡度的原地坪土层、建筑渣土层、排蓄组合板及种植土层；所述种植土层内包括互不连通的林地浇灌系统和排盐排水系统，所述林地浇灌系统与基地外淡水水源连通，所述排盐排水系统分别与排蓄组合板、基地外围现状水系连通。

本实用新型的沿海地区林水共生水系，由下至上依次包括原地坪土层、建筑渣土层、排蓄组合板及种植土层，种植土层内包括互不连通的林地浇灌系统和排盐排水系统，林地浇灌系统与基地外淡水水源连通，排盐排水系统与基地外围现状水系连通，以保证灌溉水源的水质；排蓄组合板在建筑渣土层和种植土层之间形成一个具有渗水、排水、储水功能的系统，实现快速排水和水份贮藏的目的，从而自动调节植物持水量，使得种植苗木在高堆土层结构的立地条件下能够始终保持稳定的生长状态，降低沿海高堆地区不同气候环境的变化对植物生长造成的负面影响，尽可能减少人力和财力的投入成本；通过排水、蓄水及保水相结合的土层结构调节苗木地下根系的持水量，并结合树穴的土壤改良技术将苗木种植成活率提升至85％～90％，从而实现沿海高堆地区的规模化造林，增加该类地区的可造林植物品种，实现植被多样化全覆盖，充分利用闲置土地扩展延伸城市生态空间，在消除高堆地区带来的负面影响的同时提高森林覆盖率，修复生态环境，林水共生所具备的生态效益在于林地建设后期能够持续提高土壤质量，保持水土，涵养水源，将城市消极空间转变为城市生态空间，通过最低的经济投入和人为干预达到生态效益的最大化。

优选的，在所述排蓄组合板上方覆盖有土工布。

优选的，所述林地浇灌系统由基地内新建的水系沟渠组成，所述水系沟渠由下至上依次为素土层，储水层及黏土层，所述储水层由砂质土层外表面包覆膨润土膜防水毯制成。

优选的，所述储水层外侧对称设有边缘板，所述边缘板的截面呈L形，所述边缘板的水平部通过销钉固定于所述素土层，所述边缘板的竖直部位于储水层最外侧，且所述膨润土膜防水毯上翻并包覆于竖直部的顶端。

优选的，所述排盐排水系统包括排盐沟渠和排水沟渠，多道排盐沟渠平行设置，所述排盐沟渠高于排水沟渠并与其相连通，所述排水沟渠侧面采用混凝土板砌筑而成，所述排水沟渠底部由下至上依次为夯实素土，级配碎石层及水泥砂浆层。

优选的，所述排盐沟渠与所述排水沟渠之间还设有过滤网格格栅板。

优选的，所述排盐沟渠在距离所述林地浇灌系统的水系沟渠至少80厘米处断开。

优选的，在所述排水沟渠与所述林地浇灌系统的水系沟渠的交汇处，设置管涵横向贯穿所述水系沟渠，所述管涵的两端与所述排水沟渠连通，且所述管涵与所述水系沟渠的黏土层相接触的表面敷设有膨润土膜防水毯。

附图说明

图1为本实用新型一实施例基地中林地浇灌系统和排盐排水系统的平面布置图；

图2为本实用新型一实施例中基地的剖面图；

图3为图2的A部分的局部放大图；

图4和图5为本实用新型一实施例中种植苗木树穴的结构示意图。

图6为本实用新型一实施例的水系沟渠的剖面图；

图7为本实用新型一实施例的排水沟渠与外围现状水系的连接节点示意图；

图8为本实用新型一实施例的排盐沟渠的局部平面布置图；

图9为本实用新型一实施例的排盐沟渠与排水沟渠的连接节点示意图；

图10为本实用新型一实施例的水系沟渠与排水沟渠的连接节点示意图。

图中标号如下：

基地1；外围现状水系2；苗木5；土球5a；

原地坪土层10；树穴11；建筑渣土层20；排蓄组合板30；土工布31；种植土层40；水系沟渠50；储水层51；膨润土膜防水毯52；边缘板53；销钉55；黏土层56；排水沟渠60；级配碎石层61；水泥砂浆层62；混凝土板63；过滤网格格栅板64；管涵70；排盐沟渠80；道路90。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实施例的沿海高堆地区以建筑渣土填埋场为例，下文简称为基地1，如图1和图2示，该基地1场地面积大且三面临海，基地1原地坪标高3.0m，基地1外围现状水系2标高2.8m，且外围现状水系2为咸水无法用于浇灌，通过土壤样点检测分析得知，基地1大部分区域土壤呈碱性至强碱性，小部分区域土壤呈极强碱性，有机质含量低，入渗率低且通透性差，基地1内苗木种植成活率为60％～70％，成活率低于一般造林区域，此外，成活苗木质量也存在生长问题，如主杆不够通直，有明显断枝或残枝等现象。原因分析如下：造林初期，表层覆土间隙较大，土壤锁水能力差，导致植物种植后其根系水分不足，当土壤缺乏水分时，还会造成土壤板结，裂缝产生的拉力将植物根系拉断，从而导致植物死亡；造林后期，由于雨水自然沉降等外部因素的影响，土壤被压实，且表层出现积水，土壤容重升高，入渗率低且通透性差，若不经过人工干预，树根存在泡水风险，影响植物成活率，因此，需对基地1进行土壤改良，使其满足绿化种植的要求。

下面结合图1至图10说明本实用新型的沿海地区林水共生水系，包括：

所述林水共生水系的土层结构由下至上依次为1％以上排水坡度的原地坪土层10、厚度达1.5m的建筑渣土层20、排蓄组合板30及厚度为1.5～2m种植土层40；种植土层40内包括互不连通的林地浇灌系统和排盐排水系统，所述林地浇灌系统与基地外淡水水源连通，用于林地灌溉,排盐排水系统分别与排蓄组合板30、基地1外围现状水系2连通，用于排水排盐；本实施例的种植土层40采用基坑土。

本实用新型的沿海地区林水共生水系，由下至上依次包括原地坪土层10、建筑渣土层20、排蓄组合板30及种植土层40，种植土层40内包括互不连通的林地浇灌系统和排盐排水系统，林地浇灌系统与基地1外淡水水源连通，排盐排水系统与基地1外围现状水系2连通，以保证灌溉水源的水质；排蓄组合板30在建筑渣土层20和种植土层40之间形成一个具有渗水、排水、储水功能的系统，实现快速排水和水份贮藏的目的，从而自动调节植物持水量，使得种植苗木在高堆土层结构的立地条件下能够始终保持稳定的生长状态，降低沿海高堆地区不同气候环境的变化对植物生长造成的负面影响，尽可能减少人力和财力的投入成本；在干旱或降雨量较少的时期，排蓄组合板30矩阵排列的中空结构可防止水分迅速下渗流失，将雨水保留在种植土层40，达到表层土壤的锁水目的，排蓄组合板30的矩阵排列中空结构还可储存水分，提供植物生长的充足氧气，从而减少人工浇灌次数，降低养护成本；在降雨量较大或暴雨时期，排蓄组合板30利用储水容器的水位高差调节持水量，当种植土层40中含水量到达饱和状态时，多余雨水由排蓄组合板30的孔隙沿排水坡度自然排放至外围现状水系2，避免林地积水，而且，排蓄组合板30具有较大的支撑面和支撑刚度，能够在建筑渣土层20和种植土层40两层土壤之间保持通畅的蓄排水空间，不易因为材料下陷或破损导致排水不畅；综上，通过排水、蓄水及保水相结合的土层结构调节苗木5地下根系的持水量，并结合树穴11的土壤改良技术将苗木种植成活率提升至85％～90％，从而实现沿海高堆地区的规模化造林，增加该类地区的可造林植物品种，实现植被多样化全覆盖，充分利用闲置土地扩展延伸城市生态空间，在消除高堆地区带来的负面影响的同时提高森林覆盖率，修复生态环境，林水共生所具备的生态效益在于林地建设后期能够持续提高土壤质量，保持水土，涵养水源，将城市消极空间转变为城市生态空间，通过最低的经济投入和人为干预达到生态效益的最大化。

如图2和图3所示,排蓄组合板30上方还覆盖有土工布31，土工布31起到过滤层的作用，能够防止种植土层40的泥水穿过土工布31，进而淤堵排蓄组合板30和排盐排水系统，造成蓄水量减少以及排水不畅。

根据现场苗木5的种植情况，对树穴11的土壤改良措施分为两类：新建区域的树穴11中增加土壤改良介质进行土壤改良；已建区域的树穴11外围增加土壤改良介质进行土壤改良，具体步骤如下：

如图4所示，新建区域内种植苗木5的胸径规格均采用φ4.1～5.0cm，相应土球5a直径为40cm，根据植物根系的生长呈伞形的特性，对于新建区域，树穴11形状呈圆台型，挖出树穴土堆在树穴11周边适当晾晒后，将树穴土与土壤改良介质均匀搅拌后进行树穴11回填。本实施例中圆台型树穴11上底面直径80cm，下底面直径130cm，深度为80cm；

如图5所示，对于已建区域，土壤改良不应破坏已完成种植苗木5的根系及原有土球5a，结合植物根系的生长呈伞形的特性，采用树穴11外环状沟的结构形式，在已种植苗木5树穴11外围先开挖环状沟，挖出树穴土堆在树穴11周边适当晾晒后，将树穴土与土壤改良介质均匀拌好后进行环状沟回填，本实施例中环状沟上底面宽度20cm，下底面宽度40cm，深度为80～100cm。

对不同的种植区块的树穴11进行土壤改良并栽植苗木5，具体步骤如下：

S1：根据土壤的PH值将基地1划分为如下三级种植区块：

PH值8.3～9.5，为碱性与强碱性土种植区块；

PH值9.5～10.0，为极强碱性土种植区块；

PH值10.0以上为超级强碱性土种植区块；

S2：由于不同的种植区块间土壤PH值差异较大，考虑到改良成本、可行性与改良效果，本实施例采用的土壤改良介质至少包括有机基质、酸性有机肥及强酸性腐殖质改良剂三种材料，不同种植区块的土壤改良配合比如下，单位m³：

碱性与强碱性土种植区块的土壤改良配合比：

树穴土	有机基质	酸性有机肥	强酸性腐殖质改良剂
				6.0	2～2.5	0.5～0.75	1.0～1.25

极强碱性土种植区块的土壤改良配合比：

树穴土	有机基质	酸性有机肥	强酸性腐殖质改良剂
				5.0	2～2.5	0.5～0.75	2.0～2.25

超级强碱性土种植区块的土壤改良配合比：

树穴土	有机基质	酸性有机肥	强酸性腐殖质改良剂
				4.0	2～2.5	0.5～0.75	3.0～3.25

由于基地1土壤质量主要存在两个问题，分别是有机质含量低(即土壤肥力不足)和土壤PH值较高，本实施例利用基地1内原有树穴土与土壤改良介质进行适度配比，经过反复试验后确定经济合理的改良配比区间，以满足植物生长的基本需求；有机基质和酸性有机肥多为酸性物质，主要作用为提高土壤养分，同时还能在一定程度上调节酸碱度，因此在土壤改良配比中占据较大且稳定的比例,将强酸性腐殖质改良剂应用于PH值8.3以上的碱性土壤，能够进一步降低土壤的PH值，使其适宜大部分植物的生长要求，从而增加该类地区的可造林植物品种，该土壤改良方法针对性强，成本低、见效较快，适于大面积大范围工程造林建设。

更佳的,上述强酸性腐殖质改良剂优选PH值为4.5～5.5的泥炭制成，泥炭为富含腐殖质的有机质材料，当然，也可采用其他类似材料作为改良剂，并不局限于此。

苗木5栽植后，对苗木5根部土壤进行有机物覆盖，选用乔木修剪后的枝条与杂草等粉碎后覆盖于树穴土上方，且覆盖半径为1米左右，保证根部土壤的通透性,同时提高夏季锁水能力，实现根部土壤的持水调节。另外，苗木5采用草绳绕杆的保护措施，防止树皮在运输中被擦破而影响其成活率，减少水分流失，减小蒸腾作用，预防日灼现象的发生，并在冬季起到保暖防寒的作用，实现地上树干的持水调节。

由于沿海区域受海风影响较大，易造成大部分乔木倾斜或倒伏，常规的毛竹三角桩无法牢固支撑乔木，本实施例针对基地1内乔木种植密度高的特征，采用毛竹四角桩支撑苗木5,并采用竹竿拉网连排支撑的形式进行大面积密林的固定。

如图8所示，基地1内载植苗木5的平面布局采用“品”字型林带，使林地种植更接近自然形式，易于降低风速，阻隔道路与航运河道的负面影响。

如图6所示，林地浇灌系统由基地1内新建的水系沟渠组成，水系沟渠50由下至上依次为夯实的素土层，储水层51及黏土层56，水系沟渠50两侧护岸的储水层51由砂质土层外表面包覆膨润土膜防水毯52制成，砂质土层提高了基地1的储水能力，膨润土膜防水毯52能够防止水体渗漏。林地浇灌系统灌溉取水方式采用抽水泵，将取水口水源抽取至基地内水系沟渠50，本实施例中，水系沟渠50上口宽度2.5m，下底宽度1m，深度1.3m，砂质土层厚度为100mm，黏土层56厚度为300～500mm。

请继续参考图6，为进一步增强水系沟渠50的防水性能，储水层51外侧对称设有边缘板53，边缘板53的截面呈L形，边缘板53的水平部通过销钉55固定于素土层，边缘板53的竖直部位于储水层51最外侧，且膨润土膜防水毯52上翻并包覆于竖直部的顶端，由于边缘板53呈L形设置，使得其水平部上方黏土层56厚度增大，进一步对储水层51边缘进行了加固。

针对基地1土壤PH值偏高，含盐量偏高的问题，本实施例通过建立排盐排水系统进一步改善土壤质量。如图1、图8和图9所示，排盐排水系统包括排盐沟渠80和排水沟渠60，多道排盐沟渠80平行设置，相邻两道排盐沟渠80间隔9米，排盐沟渠80略高于排水沟渠60并与其相连通；利用地形高差将雨水通过地表径流汇集至排盐沟渠80中再排入排水沟渠60中，最终排于外围现状水系2，通过两级过滤方式达到土壤排盐的目的。本实施例中排盐沟渠80上口宽度80cm，下底宽度40cm，深度为60cm，由于排盐沟渠密度较高，深度较浅，考虑经济因素，本实施例采用自然土沟形式的排盐沟渠80。

如图9所示，由于基地现状土壤以沙壤土和粉壤土为主，松软易被冲刷，为了更好地满足排水需求，排水沟渠60采用混凝土结构，排水沟渠60侧面采用成品混凝土板63砌筑而成，排水沟渠60底部由下至上依次为夯实素土，100厚级配碎石层61及50厚1：3水泥砂浆层62，更佳的，排水沟渠60与排盐沟渠80之间还设有过滤网格格栅板64，防止排盐沟渠80中的淤泥冲刷进入排水沟渠60，堵塞排盐排水系统。本实施例中排水沟渠60上口宽80厘米，下底宽50厘米，深度95厘米，采用的成品混凝土板63尺寸为1000mm×500mm×50mm。

如图1所示，为避免排盐排水系统与林地浇灌系统发生汇水，排盐沟渠80在距离水系沟渠50至少80厘米处断开，如图10所示，在排水沟渠60与水系沟渠50交汇处，设置管涵70横向贯穿水系沟渠50，管涵70的两端与排水沟渠60连通，且管涵70与水系沟渠50的黏土层56相接触的表面敷设有膨润土膜防水毯52，保证了水系沟渠50的防水锁水效果，本实施例中管涵70优选为DN300的HDPE(高密度聚乙烯)双壁缠绕管。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (8)

1.一种沿海地区林水共生水系，其特征在于：所述林水共生水系的土层结构由下至上依次为1％以上排水坡度的原地坪土层、建筑渣土层、排蓄组合板及种植土层；所述种植土层内包括互不连通的林地浇灌系统和排盐排水系统，所述林地浇灌系统与基地外淡水水源连通，所述排盐排水系统分别与排蓄组合板、基地外围现状水系连通。

2.根据权利要求1所述的沿海地区林水共生水系，其特征在于：在所述排蓄组合板上方覆盖有土工布。

3.根据权利要求1所述的沿海地区林水共生水系，其特征在于：所述林地浇灌系统由基地内新建的水系沟渠组成，所述水系沟渠由下至上依次为素土层，储水层及黏土层，所述储水层由砂质土层外表面包覆膨润土膜防水毯制成。

4.根据权利要求3所述的沿海地区林水共生水系，其特征在于：所述储水层外侧对称设有边缘板，所述边缘板的截面呈L形，所述边缘板的水平部通过销钉固定于所述素土层，所述边缘板的竖直部位于储水层最外侧，且所述膨润土膜防水毯上翻并包覆于竖直部的顶端。

5.根据权利要求1所述的沿海地区林水共生水系，其特征在于：所述排盐排水系统包括排盐沟渠和排水沟渠，多道排盐沟渠平行设置，所述排盐沟渠高于排水沟渠并与其相连通，所述排水沟渠侧面采用混凝土板砌筑而成，所述排水沟渠底部由下至上依次为夯实素土，级配碎石层及水泥砂浆层。

6.根据权利要求5所述的沿海地区林水共生水系，其特征在于：所述排盐沟渠与所述排水沟渠之间还设有过滤网格格栅板。

7.根据权利要求5所述的沿海地区林水共生水系，其特征在于：所述排盐沟渠在距离所述林地浇灌系统的水系沟渠至少80厘米处断开。

8.根据权利要求5所述的沿海地区林水共生水系，其特征在于：在所述排水沟渠与所述林地浇灌系统的水系沟渠的交汇处，设置管涵横向贯穿所述水系沟渠，所述管涵的两端与所述排水沟渠连通，且所述管涵与所述水系沟渠的黏土层相接触的表面敷设有膨润土膜防水毯。

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