一種高陡坡植被恢復(fù)水分調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高陡邊坡植被恢復(fù)治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高陡邊坡植被的恢復(fù)水分調(diào)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水是影響環(huán)境變異的重要因子，也是植被恢復(fù)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的主要制約因素，尤其是對(duì)于高陡邊坡植被而言，由于受坡面特殊立地條件限制，坡面實(shí)際受水量明顯小于平地，再加上坡度較大，降雨時(shí)易形成地表徑流，以及受坡面常年大風(fēng)的影響，加劇了邊坡水分的流失。因此，水分調(diào)控已成為高陡邊坡植被恢復(fù)的關(guān)鍵制約因子。
[0003]目前，邊坡植被恢復(fù)主要通過(guò)增加基材厚度、使用保水劑、人工澆灌養(yǎng)護(hù)等方式來(lái)滿足植物生長(zhǎng)所需的水分需求，中國(guó)專(zhuān)利CN 103229644 A公布了一種巖石邊坡植被恢復(fù)客土基質(zhì)與保水劑的雙層噴播法，該方法分兩次進(jìn)行噴播，首次噴播基礎(chǔ)層含緩釋保水劑，二次噴播植生層含速放保水劑，其雖然在噴播初期能夠保證植物萌發(fā)，但也存在如下問(wèn)題:
一是施工過(guò)程較為繁瑣，且噴播基材具有一定重量，增加邊坡荷載不利于坡面穩(wěn)定；二是噴播基質(zhì)組分配比比較復(fù)雜，尤其是保水劑配方組成多達(dá)5種，一方面增加施工成本另一方面容易操作失誤不能起到保水作用；
三是長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，該發(fā)明所述緩釋保水劑與速放保水劑使用壽命均較短，易降解，在植物生長(zhǎng)后期不能滿足其水分需求，且施用過(guò)多保水劑易對(duì)土壤造成破壞，不利于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述不足，本發(fā)明提供一種高陡坡植被恢復(fù)水分調(diào)控系統(tǒng)，該調(diào)控系統(tǒng)可有效保持高陡坡上植物生長(zhǎng)基質(zhì)的水分需求，防止高陡邊坡水分流失過(guò)快，以滿足植物不同生長(zhǎng)階段的需求，提高水分利用率，減少人工管養(yǎng)程序，有效實(shí)現(xiàn)植被恢復(fù)水分的自適應(yīng)調(diào)控。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)這樣的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種高陡坡植被恢復(fù)水分調(diào)控系統(tǒng)，其由下至上的結(jié)構(gòu)為:
水分入滲調(diào)控層，鋪設(shè)于高陡坡本體的表面，該水分入滲調(diào)控層為微孔滲水薄膜，其厚度為33-47Mm，孔的直徑為0.1-0.45Mm，孔的數(shù)量為50-100萬(wàn)個(gè)/m2 ；
土工格室，尺寸為10cm*10cm，高度為1cm ；
植物生長(zhǎng)基質(zhì)，由草炭198份，蛭石206份，種植土 1200份，保水劑47份，復(fù)合肥26份，消毒劑I份，粘結(jié)劑I份，按重量比混合均勻制成，填充于所述土工格室中；
微孔儲(chǔ)水袋和毛細(xì)排水帶，共同埋于植物生長(zhǎng)基質(zhì)并位于土工格室中，其中，微孔儲(chǔ)水袋的容積為50-100ml/個(gè)，每個(gè)微孔儲(chǔ)水袋的縱向間距和橫向間距均為13-20cm，微孔儲(chǔ)水袋的厚度為27-5lMm，微孔的直徑為0.1-0.5Mm，微孔數(shù)量為50-95萬(wàn)個(gè)/m2，毛細(xì)排水帶的高位端為自由端，低位端伸入微孔儲(chǔ)水袋中，并與微孔儲(chǔ)水袋焊接固定。 作為優(yōu)選，微孔儲(chǔ)水袋內(nèi)填充有塑料制成的并起支撐作用的骨架、玻璃纖維或巖棉纖維，以防止微孔儲(chǔ)水袋埋置于植物生長(zhǎng)基質(zhì)內(nèi)時(shí)被壓扁而導(dǎo)致儲(chǔ)水能力下降或無(wú)法儲(chǔ)水。
[0006]作為優(yōu)選，所述毛細(xì)排水帶的高位端截面積大于低位端的截面積，以更快速的將周?chē)乃忠魅胛⒖變?chǔ)水袋中。
[0007]作為優(yōu)選，所述毛細(xì)排水帶的長(zhǎng)度為8.5-9.5cm，寬度小于3cm。
[0008]作為優(yōu)選，所述水份入滲調(diào)控層的厚度為38_42Mffl，孔的直徑為0.23-0.33Mm，孔的數(shù)量為70-80萬(wàn)個(gè)/m2。
[0009]作為優(yōu)選，微孔儲(chǔ)水袋的容積為70_80ml/個(gè)，每個(gè)微孔儲(chǔ)水袋的縱向間距和橫向間距均為17-18cm，微孔儲(chǔ)水袋的厚度為36-43Mm，微孔的直徑為0.35Mm，微孔數(shù)量為50-95 萬(wàn)個(gè) /m2。
[0010]本發(fā)明提供的上述高陡坡植被恢復(fù)水分調(diào)控系統(tǒng)，在自然降雨或人工澆水時(shí)，一方面通過(guò)最下層的水分入滲調(diào)控層控制水分向高陡坡本體表面下滲流失，保證了植物生長(zhǎng)基質(zhì)可以充分吸水，另一方面通過(guò)埋置于植物生長(zhǎng)基質(zhì)中的毛細(xì)排水袋，將植物生長(zhǎng)基質(zhì)中多余的水份導(dǎo)流至微孔儲(chǔ)水袋中進(jìn)行儲(chǔ)存，當(dāng)植物生長(zhǎng)基質(zhì)的水分含量較低時(shí)，微孔儲(chǔ)水袋與植物生長(zhǎng)基質(zhì)之間的壓差使微孔儲(chǔ)水袋中的水分自動(dòng)釋放并滲入植物生長(zhǎng)基質(zhì)中，本系統(tǒng)可充分利用自然降水，減少坡面徑流，在干旱缺水的條件下，微孔儲(chǔ)水袋能夠自動(dòng)為植物生長(zhǎng)基質(zhì)提供水分，滿足植物不同時(shí)間生長(zhǎng)的需要，同時(shí)還可以減少甚至取消保水劑的使用，對(duì)土壤沒(méi)有破壞，利于生態(tài)環(huán)境建設(shè)，減少人工管養(yǎng)程序，有效實(shí)現(xiàn)植被恢復(fù)水分的自適應(yīng)調(diào)控，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工成本低，邊坡荷載較小，有利于坡面的穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明高陡坡植被恢復(fù)水分調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更加清楚地理解本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果，下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不將本發(fā)明的保護(hù)范圍限定在以下實(shí)施例中。
[0013]一種高陡坡植被恢復(fù)水分調(diào)控系統(tǒng)，其由下至上的結(jié)構(gòu)為:
水分入滲調(diào)控層1，鋪設(shè)于高陡坡本體的表面，該水分入滲調(diào)控層I為微孔滲水薄膜，其厚度為33-47Mm，孔的直徑為0.1-0.45Mm，孔的數(shù)量為50-100萬(wàn)個(gè)/m2 ；
土工格室2，尺寸為10cm*10cm，高度為1cm ；
植物生長(zhǎng)基質(zhì)3，由草炭198份，蛭石206份，種植土 1200份，保水劑47份，復(fù)合肥26份，消毒劑I份，粘結(jié)劑I份，按重量比混合均勻制成，填充于所述土工格室2中；微孔儲(chǔ)水袋5和毛細(xì)排水帶4，共同埋于植物生長(zhǎng)基質(zhì)3并位于土工格室2中，其中，微孔儲(chǔ)水袋5的容積為50-100ml/個(gè)，每個(gè)微孔儲(chǔ)水袋5的縱向間距和橫向間距均為13-20cm，微孔儲(chǔ)水袋5的厚度為27-5lMm，微孔的直徑為0.1-0.5Mm，微孔數(shù)量為50-95萬(wàn)個(gè)/m2，毛細(xì)排水帶4的高位端為自由端，低位端伸入微孔儲(chǔ)水袋5中，并與微孔儲(chǔ)水袋5焊接固定；微孔儲(chǔ)水袋5內(nèi)填充有塑料制成的并起支撐作用的骨架、玻璃纖維或巖棉纖維至少其中一種(圖中未示出)；毛細(xì)排水帶4的高位端截面積大于低位端的截面積；毛細(xì)排水帶4的長(zhǎng)度為8.5-9.5cm，寬度小于 3cm。
[0014]本發(fā)明的工作原理為:在自然降雨或人工澆水時(shí)，水分入滲調(diào)控層將大部分水阻擋在植物生長(zhǎng)基質(zhì)中，防止水分過(guò)快滲入流失于高陡坡本體內(nèi)，保證了植物生長(zhǎng)基質(zhì)可以充分吸水，同時(shí)通過(guò)埋置于土工格室中的毛細(xì)排水袋將植物生長(zhǎng)基質(zhì)中多余的水分引流入微孔儲(chǔ)水袋中進(jìn)行儲(chǔ)存，隨著時(shí)間的推移和降雨或人工澆水的停止，當(dāng)植物生長(zhǎng)基質(zhì)中的水分含量降低時(shí)(比如水分含量少于10%時(shí))，微孔儲(chǔ)水袋中的水分在與植物生長(zhǎng)基質(zhì)之間的壓差作用下，自動(dòng)釋放并滲入植物生長(zhǎng)基質(zhì)中，供植物生長(zhǎng)吸收，從而實(shí)現(xiàn)植被恢復(fù)水分的自適應(yīng)調(diào)控；當(dāng)下一次自然降雨或人工澆水時(shí)，再進(jìn)入下一輪循環(huán)存水和釋放水之過(guò)程，如此反復(fù)。
[0015]實(shí)驗(yàn)一:
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2014年8月-10月
(2)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):四川省雅江某高陡邊坡
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:
51:高陡坡本體的表面對(duì)進(jìn)行場(chǎng)地清理，清理內(nèi)容包括地表垃圾雜物、大塊礫石等，并進(jìn)行適當(dāng)平整；
52:在高陡坡本體上鋪設(shè)一層微孔滲水薄膜，作為水分入滲調(diào)控層，其厚度為33ΜΠ1，孔的直徑為0.1Mm，孔的數(shù)量為50萬(wàn)個(gè)/m2 ；
53:在步驟S2完成的表面鋪裝土工格室，所述土工格室為HDPE片材焊接而成的方形結(jié)構(gòu)，土工格室高10cm，單孔格室體積0.001m3 ;充分張開(kāi)格室組件，在節(jié)點(diǎn)位置用錨釘固定，錨釘長(zhǎng)度為40cm ;四周用U型錨釘按間距70cm進(jìn)行固定，中間用F型錨釘按間距1.2m呈三角形固定；
54:先將微孔儲(chǔ)水袋和毛細(xì)排水帶共同置于土工格室中，微孔儲(chǔ)水袋的容積為50ml/個(gè)，每個(gè)微孔儲(chǔ)水袋的縱向間距和橫向間距均為13cm，微孔儲(chǔ)水袋的厚度為27ΜΠ1，微孔的直徑為0.2Mm，微孔數(shù)量為50萬(wàn)個(gè)/m2，毛細(xì)排水帶的長(zhǎng)度為9cm，寬度為3cm，大端向上，然后向每一土工格室內(nèi)鋪填植物生長(zhǎng)基質(zhì)，該植物生長(zhǎng)基質(zhì)由草炭198份，蛭石206份，種植土 1200份，保水劑47份，復(fù)合肥26份，消毒劑I份，粘結(jié)劑I份，按重量比混合均勻制成，鋪完后手?旲整平；
55:向每一土工格室內(nèi)播種白三葉種子，每個(gè)格室內(nèi)播5-8粒種子；
56:人江澆水養(yǎng)護(hù)，采用高壓霧化方式向每一土工格室表面澆水，首次澆水量以飽和為準(zhǔn)，在種子萌發(fā)期及生長(zhǎng)期不進(jìn)行補(bǔ)水。
[0016](4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
以不加微孔儲(chǔ)水袋和毛細(xì)排水袋的土工格室結(jié)構(gòu)和相應(yīng)基質(zhì)培育白三葉種子為對(duì)比試驗(yàn)，在施工20天后，本發(fā)明的種子發(fā)芽率約為93%，對(duì)比試驗(yàn)的種子發(fā)芽率約為66% ；45天之后，在未澆水也未降雨并且陽(yáng)光非常強(qiáng)的情況下，本發(fā)明的