適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，在地下設(shè)置雨水回收層和排鹽層，通過雨水回收灌溉對上層的土壤進(jìn)行優(yōu)先治理，高濃度鹽水通過排鹽層排出，隨著時間的推移，使下層的土壤的含鹽量逐步降低。本發(fā)明的有益效果是對鹽堿地進(jìn)行逐步治理，能耗少，成本低，治理效果好。
【專利說明】
適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有濱海鹽堿地植被恢復(fù)，首先需要降低土壤含鹽量，通常采用暗管排鹽技術(shù)，利用大水壓鹽，鹽水通過排鹽管排出，實現(xiàn)鹽堿地脫鹽過程。再種植耐忍鹽堿景觀植物，實現(xiàn)基本鹽堿地植被恢復(fù)。
[0003]現(xiàn)有濱海鹽堿地植被恢復(fù)的模式是單一深層回收系統(tǒng)，尤其在粘重鹽堿土排鹽中效果不理想，土壤整體脫鹽時間長，植被恢復(fù)系統(tǒng)實施受阻，植被成活率前期偏低。濱海鹽堿地植被恢復(fù)環(huán)節(jié)目前還沒有考慮在雨季收集雨水再次灌溉。其缺陷是能耗大，成本高，脫鹽周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]海鹽堿地土壤黏重，土壤入滲速率低5X 10—5cm/s，易形成地面徑流，減去蒸發(fā)和徑流部分，入滲的雨水不到50%。雨水通過土層滲入到地下Im處的排鹽系統(tǒng)中，理想狀態(tài)是降低淋層以上Im 土體通體含鹽量。實際上，鹽堿地植物移栽成活率關(guān)鍵在于60cm以上栽植土層，這是植被恢復(fù)過程移栽緩苗和二次扎根生長的主要層次，降低該層次土壤含鹽量是鹽堿地植被恢復(fù)和營建的工作重點。
[0005]本發(fā)明要解決的問題是提供一種適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，采用由淺入深逐步治理的方式，治理初期針對性的快速降低地表以下60cm的土壤含鹽量，保證先鋒景觀植物的移栽成活率，隨著治理時間的推移，地表以下Im左右的含鹽量隨之降低，保證植被根系下扎入更深層土壤內(nèi)時，其周邊土壤的含鹽量達(dá)到植被根系適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，包括如下步驟:
[0007]⑴鋪設(shè)排鹽層，包括如下步驟；
[0008]a、平整土體，去除表面的鹽堿累積層；
[0009]b、每隔5米開槽，所述槽的深度為lm-1.2m，所述槽的寬度為0.8-1.2m，平整完所述槽的底部后，鋪入5-lOcm厚的陶粒，所述陶粒粒徑20mm-30mm;所述槽的底部坡降度為3-5%o，坡降方向朝向市政排水管；
[0010]C、所述槽的底部鋪設(shè)雙壁波紋透水管，在所述雙壁波紋透水管上鋪設(shè)粒徑20mm-30mm的石硝，所述石硝的厚度為10-20cm;
[0011]d、所述雙壁波紋透水管與排鹽井接通，所述排鹽井與所述市政排水管接通；
[0012]e、將土壤回填至所述槽內(nèi)，壓實；
[0013]⑵鋪設(shè)雨水回收系統(tǒng)，包括如下步驟:
[0014]a、雨水回收系統(tǒng)鋪設(shè)于灌溉區(qū)域的土壤內(nèi)部，所述雨水回收系統(tǒng)包括多個集水單元和集水箱，每個所述集水單元包括一 Y型管道，所述Y型管道包括兩個雨水收集支管和與所述兩個雨水收集支管連通的總管，各所述集水單元的所述總管之間通過一雨水排水管連通，所述雨水排水管與所述集水箱連通；
[0015]所述集水單元上方設(shè)置石礫層；
[0016]所述集水箱上具有抽水管、泄水管和溢流管，所述溢流管和所述泄水管均與所述市政排水管連通；
[0017]⑶治理初期在地表種植耐鹽堿先鋒景觀植物，將所述集水箱內(nèi)收集的雨水抽出，對地表種植的所述耐鹽堿先鋒景觀植物進(jìn)行灌溉，灌溉后的水再回流至所述集水箱內(nèi)反復(fù)灌溉，定期檢測所述集水箱內(nèi)水的含鹽量，當(dāng)所述含鹽量較高時，通過所述泄流管將所述集水箱內(nèi)的水排入所述市政排水管；
[0018]⑷滲入到所述排鹽層的雨水和灌溉水通過所述雙壁波紋透水管排出，從而將從地表到地表以下1-1.2m區(qū)域土壤內(nèi)的鹽分排出。
[0019]進(jìn)一步，當(dāng)?shù)乇碇恋乇硪韵?0cm之間區(qū)域內(nèi)土壤的含鹽量快速降低至符合非耐鹽堿先鋒景觀植物生長標(biāo)準(zhǔn)時，即可在原種植的所述耐鹽堿先鋒景觀植物中適當(dāng)種植部分邊緣景觀樹種。
[0020]進(jìn)一步，在步驟⑴中的所述石硝上鋪設(shè)5cm的黑炭顆粒層，所述黑炭顆粒層上鋪設(shè)復(fù)合土工布。
[0021]進(jìn)一步，所述復(fù)合土工布包括無紡布層、滌綸棉過濾層、多孔陶瓷凈化層、支撐層和活性炭層，所述無紡布層設(shè)置在所述復(fù)合土工布的最上層和最下層，所述滌綸棉過濾層貼合所述無紡布層，所述多孔陶瓷凈化層貼合所述滌綸棉過濾層，所述支撐層設(shè)置在所述多孔陶瓷凈化層之間，由數(shù)片蜂窩單邊薄皮組成，每個所述蜂窩單邊薄皮包括多個溝槽和多個連接部，任意兩個所述溝槽之間通過所述溝槽底部之間的固定連接形成蜂窩孔，所述活性炭層充滿所述支撐層的空隙。
[0022]進(jìn)一步，還包括滲透增強(qiáng)柱，步驟⑵中將地表打孔至所述雨水收集支管處，將所述滲透增強(qiáng)柱的一端伸入地表以下與所述雨水收集支管連通，另一端置于地表處；
[0023]所述滲透增強(qiáng)柱包括可伸縮變形的軟管，所述軟管的管壁具有小孔，所述軟管內(nèi)填充陶礫、沙子和顆粒保水劑。
[0024]進(jìn)一步，地表15_20cm處鋪設(shè)5cm厚的細(xì)沙層。
[0025]進(jìn)一步，所述細(xì)沙層內(nèi)沙粒的直徑為2_。
[0026]進(jìn)一步，步驟⑵中所述雨水排水管與所述集水箱之間設(shè)置沉沙井。
[0027]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明為上下兩層地下結(jié)構(gòu)，第一層為雨水回收層，第二層為排鹽層。不僅考慮鹽堿地修復(fù)環(huán)節(jié)土壤脫鹽排鹽需求，同時考慮到鹽堿地雨水集水回用功能，提高雨水利用效率和加速根層淋層脫鹽的效果。通過對土壤由淺入深的逐步治理，達(dá)到優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)的目的，成本大大減少，治理效果好。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中:1-雨水收集支管;2-雨水排水管;3-景觀植物;4-沉沙井;5-集水箱;6_抽水管；7-市政排水管;8-排鹽井;9-雙壁波紋透水管；10-石硝；11-復(fù)合土工布；12-黑炭顆粒層；13-滲透增強(qiáng)柱；14-細(xì)沙層；15-溢流管；16-土壤;17-石爍層；18-泄水管。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本發(fā)明提供一種適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，包括如下步驟:
[0031]⑴鋪設(shè)排鹽層:
[0032]a、平整土體，去除表面原有5cm的鹽堿累積層；
[0033]b、每隔5米開槽，槽的深度為lm-1.2m，槽的寬度為0.8-1.2m，平整完槽的底部后，鋪入5-lOcm厚的陶粒，陶粒粒徑20mm-30mm;槽的底部坡降度為3-5%。，坡降方向朝向市政排水管7;
[0034]c、槽的底部鋪設(shè)雙壁波紋透水管9，在雙壁波紋透水管9上鋪設(shè)粒徑20mm-30mm的石硝10，石硝10的厚度為10-20cm;
[0035]d、雙壁波紋透水管9與排鹽井8接通，排鹽井8與市政排水管7接通;排鹽井8的設(shè)置可以防止市政排水管網(wǎng)內(nèi)水位過高時倒灌入土壤中；
[0036]e、將土壤16回填至槽內(nèi)，壓實；
[0037]排鹽層位于地表以下1-1.2m處，滲透入地表的雨水或灌溉水將從地表到地表以下1-1.2m之間區(qū)域土壤內(nèi)的鹽分溶解后通過雙壁波紋透水管9排出土壤以外；
[0038]⑵鋪設(shè)雨水回收系統(tǒng)，包括如下步驟:
[0039]a、雨水回收系統(tǒng)鋪設(shè)于灌溉區(qū)域的土壤16內(nèi)部，雨水回收系統(tǒng)包括多個集水單元和集水箱5，每個集水單元包括一 Y型管道，Y型管道包括兩個雨水收集支管I和與兩個雨水收集支管I連通的總管，各集水單元的總管之間通過一雨水排水管2連通，雨水排水管2與集水箱5連通(需要說明的是，其中Y型管道為平行于地面鋪設(shè)的，而非如圖中所示的垂直于地面方向，圖中是為了表明Y型管道的的結(jié)構(gòu)特征而畫的示意圖)；
[0040]集水單元上方設(shè)置石礫層17;石礫層17位于地表以下60cm處，石礫層17為由石硝填充而成，其厚度為10cm，石硝的直徑為3?5cm，石礫層17不僅防止土壤進(jìn)入到Y(jié)型管道中，而且防止了 Y型管道中的水反滲到土壤中，集水箱5上具有抽水管6、泄水管18和溢流管15，溢流管15和泄水管18均與市政排水管7連通；
[0041 ]上述雨水回收系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)可參考申請?zhí)枮?013200641853的中國專利。
[0042]灌溉區(qū)域內(nèi)的雨水滲入土壤后，部分雨水在溶解掉一定的土壤內(nèi)的鹽分后通過集水單元回收至集水箱5中，沒有被回收的雨水可繼續(xù)下滲至排鹽層，通過雙壁波紋透水管9將土壤內(nèi)的鹽分排出，剩余的雨水將滲入更深的土壤中與地下水匯流，集水箱5中的水可通過水栗抽出，再從地表灌入土壤，對土壤進(jìn)行反復(fù)沖洗，將淺層土壤的鹽分帶走，當(dāng)集水箱5內(nèi)的水中鹽分較高時可將回收水通過泄流管排入市政排水管7，通過上述雨水回收循環(huán)再灌溉的過程使得雨水回收系統(tǒng)也可起到排鹽作用，加速0-60cm土層排鹽效果。通過一段時間的初期治理，淺層地表內(nèi)土壤的含鹽量大大降低;初期可在地表種植耐鹽堿性景觀植物(如白蠟、國槐、側(cè)柏、紫穗槐、月季、馬藺等)，起到先鋒植物的修復(fù)鹽堿地作用。
[0043]當(dāng)?shù)乇碇恋乇硪韵?0cm之間區(qū)域內(nèi)土壤的含鹽量快速降低至3%。以下時，即可在原種植的所述耐鹽堿先鋒景觀植物中適當(dāng)種植部分邊緣景觀樹種(如法桐等)，增加植物群落的多樣性和豐度，控制植物密度和喬灌地被的比重。普通植物種植初期，由于淺層土壤內(nèi)的鹽堿成分已經(jīng)降低，因此普通植物的根系在這種環(huán)境中可以很好的生長，隨著治理時間的增加，深層土壤中的含鹽量也隨之降低，普通植物的根系扎入更深的土壤中仍可處于適當(dāng)?shù)耐寥拉h(huán)境中，因此成活率大大提高，土壤成分也得到顯著改善，植被群落穩(wěn)定性提高，植被多樣性增加。
[0044]在步驟⑴中的石硝10上鋪設(shè)5cm的黑炭顆粒層12，黑炭顆粒層12上鋪設(shè)復(fù)合土工布11。其目的是避免可能的污染物入滲進(jìn)入地下水，保護(hù)地下水。
[0045]復(fù)合土工布11包括無紡布層、滌綸棉過濾層、多孔陶瓷凈化層、支撐層和活性炭層，無紡布層設(shè)置在復(fù)合土工布11的最上層和最下層，滌綸棉過濾層貼合無紡布層，多孔陶瓷凈化層貼合滌綸棉過濾層，支撐層設(shè)置在多孔陶瓷凈化層之間，由數(shù)片蜂窩單邊薄皮組成，每個蜂窩單邊薄皮包括多個溝槽和多個連接部，任意兩個溝槽之間通過溝槽底部之間的固定連接形成蜂窩孔，活性炭層充滿支撐層的空隙。復(fù)合土工布的具體結(jié)構(gòu)可參考申請?zhí)枮?01320815411的中國專利。
[0046]還包括滲透增強(qiáng)柱13，步驟⑵中將地表打孔至雨水收集支管I處，將滲透增強(qiáng)柱13的一端伸入地表以下與雨水收集支管I連通，另一端置于地表處；
[0047]滲透增強(qiáng)柱13包括可伸縮變形的軟管，軟管的管壁具有小孔，軟管內(nèi)填充陶礫、沙子和顆粒保水劑。滲透增強(qiáng)柱13的設(shè)置可加速暴雨期雨水入滲，實現(xiàn)植被恢復(fù)過程的雨水收集和管理。滲透增強(qiáng)柱13的具體結(jié)構(gòu)可參考申請?zhí)枮?01320760359.X的中國專利。
[0048]地表15-20cm處鋪設(shè)5cm厚的細(xì)沙層14。細(xì)沙層14的設(shè)置可作為地下水上升毛管水隔斷層。
[0049]細(xì)沙層14內(nèi)沙粒的直徑為2mm。
[0050]步驟⑵中雨水排水管2與集水箱5之間設(shè)置沉沙井4。沉沙井4可去除入滲水中的細(xì)沙，防止細(xì)沙堵住集水箱5。
[0051]該植被恢復(fù)方法統(tǒng)籌考慮濱海鹽堿地淡水資源管理，即利用雨水淡水自然入滲洗鹽，又實現(xiàn)雨季雨水的收集與再利用，實現(xiàn)鹽堿地原土修復(fù)和植被恢復(fù)。短期內(nèi)可迅速降低根系層土壤含鹽量，移栽后的先鋒鄉(xiāng)土植物群落能迅速適應(yīng)環(huán)境，進(jìn)而修復(fù)鹽堿地，為鹽堿地低成本原位修復(fù)提供了技術(shù)途徑。
[0052]以上對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，其特征在于:包括如下步驟: ⑴鋪設(shè)排鹽層，包括如下步驟； a、平整土體，去除表面的鹽堿累積層； b、每隔5米開槽，所述槽的深度為lm-1.2m，所述槽的寬度為0.8-1.2m，平整完所述槽的底部后，鋪入5-lOcm厚的陶粒，所述陶粒粒徑20mm-30mm;所述槽的底部坡降度為3_5%。，坡降方向朝向市政排水管； c、所述槽的底部鋪設(shè)雙壁波紋透水管，在所述雙壁波紋透水管上鋪設(shè)粒徑20mm-30mm的石硝，所述石硝的厚度為10-20cm; d、所述雙壁波紋透水管與排鹽井接通，所述排鹽井與所述市政排水管接通； e、將土壤回填至所述槽內(nèi)，壓實； ⑵鋪設(shè)雨水回收系統(tǒng)，包括如下步驟: a、雨水回收系統(tǒng)鋪設(shè)于灌溉區(qū)域的土壤內(nèi)部，所述雨水回收系統(tǒng)包括多個集水單元和集水箱，每個所述集水單元包括一 Y型管道，所述Y型管道包括兩個雨水收集支管和與所述兩個雨水收集支管連通的總管，各所述集水單元的所述總管之間通過一雨水排水管連通，所述雨水排水管與所述集水箱連通； 所述集水單元上方設(shè)置石礫層； 所述集水箱上具有抽水管、泄水管和溢流管，所述溢流管、所述泄水管均與所述市政排水管連通； (3)治理初期在地表種植耐鹽堿先鋒景觀植物，將所述集水箱內(nèi)收集的雨水抽出，對地表種植的所述耐鹽堿先鋒景觀植物進(jìn)行灌溉，灌溉后的水再回流至所述集水箱內(nèi)反復(fù)灌溉，定期檢測所述集水箱內(nèi)水的含鹽量，當(dāng)所述含鹽量較高時，通過所述泄流管將所述集水箱內(nèi)的水排入所述市政排水管； ⑷滲入到所述排鹽層的雨水和灌溉水通過所述雙壁波紋透水管排出，從而將從地表到地表以下1-1.2m區(qū)域土壤內(nèi)的鹽分排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，其特征在于:當(dāng)?shù)乇碇恋乇硪韵?0cm之間區(qū)域內(nèi)土壤的含鹽量快速降低至符合非耐鹽堿先鋒景觀植物生長標(biāo)準(zhǔn)時，即可在原種植的所述耐鹽堿先鋒景觀植物中適當(dāng)種植部分邊緣景觀樹種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，其特征在于:在步驟⑴中的所述石硝上鋪設(shè)5cm的黑炭顆粒層，所述黑炭顆粒層上鋪設(shè)復(fù)合土工布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，其特征在于:所述復(fù)合土工布包括無紡布層、滌綸棉過濾層、多孔陶瓷凈化層、支撐層和活性炭層，所述無紡布層設(shè)置在所述復(fù)合土工布的最上層和最下層，所述滌綸棉過濾層貼合所述無紡布層，所述多孔陶瓷凈化層貼合所述滌綸棉過濾層，所述支撐層設(shè)置在所述多孔陶瓷凈化層之間，由負(fù)數(shù)片蜂窩單邊薄皮組成，每個所述蜂窩單邊薄皮包括多個溝槽和多個連接部，任意兩個所述溝槽之間通過所述溝槽底部之間的固定連接形成蜂窩孔，所述活性炭層充滿所述支撐層的空隙。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，其特征在于:還包括滲透增強(qiáng)柱，步驟⑵中將地表打孔至所述雨水收集支管處，將所述滲透增強(qiáng)柱的一端伸入地表以下與所述雨水收集支管連通，另一端置于地表處； 所述滲透增強(qiáng)柱包括可伸縮變形的軟管，所述軟管的管壁具有小孔，所述軟管內(nèi)填充陶礫、沙子和顆粒保水劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，其特征在于:地表15_20cm處鋪設(shè)5cm厚的細(xì)沙層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，其特征在于:所述細(xì)沙層內(nèi)沙粒的直徑為2_。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適合鹽堿地雨水收集和排鹽的植被恢復(fù)方法，其特征在于:步驟⑵中所述雨水排水管與所述集水箱之間設(shè)置沉沙井。
【文檔編號】E03B3/02GK105850264SQ201610211032
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】王彬彬, 祁永, 何九波, 柳紅, 馬欣, 董慧, 邢智峰
【申請人】天津綠茵景觀生態(tài)建設(shè)股份有限公司