[發(fā)明專利]一種喀斯特峰叢洼地土壤垂直漏失的阻控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310747905.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103669326A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇以榮;陳香碧;肖和友;夏銀行;何尋陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E03F5/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤漏失的阻控技術(shù)領(lǐng)域，尤其更具體涉及一種喀斯特峰叢洼地土壤垂直漏失的阻控方法，它適合于科研、農(nóng)業(yè)、水利部門采用工程措施阻控喀斯特峰叢洼地土壤通過落水洞垂直漏失。

背景技術(shù)

我國西南喀斯特地區(qū)由于其獨特的地質(zhì)背景及濕熱的氣候條件，形成了地表落水洞、漏斗、裂隙與地下管道、暗河等相互連通，通道順暢，地表水與地下水交替迅速的水文系統(tǒng)。喀斯特峰叢洼地區(qū)域，農(nóng)田一般分布在洼地，而洼地落水洞發(fā)育往往豐富。由于喀斯特地區(qū)雨季集中且降雨量大，水土流失極其嚴(yán)重，除了同緯度地帶性土壤分布區(qū)具有的表層土壤侵蝕外，通過落水洞、漏斗等使土壤流失于地下系統(tǒng)是該區(qū)特有的水土流失方式。而這一流失方式是導(dǎo)致喀斯特農(nóng)田土層淺薄，并制約其農(nóng)田土壤肥力提升的一個重要原因。由于喀斯特地區(qū)落水洞大小不一、形狀各異、分布零散，目前國內(nèi)外尚沒有針對喀斯特地區(qū)土壤落水洞漏失阻控的物理、化學(xué)或生物學(xué)的方法。通過工程措施，圍堵落水洞是減少喀斯特峰叢洼地區(qū)土壤和養(yǎng)分垂直漏失的有效措施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種攔截和阻控喀斯特峰叢洼地土壤垂直漏失的方法，方法易行，操作簡便，適用于直徑為0.5～10米的落水洞，采用該方法攔截和阻控土壤漏失的效果好，其效率達60～80%。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種喀斯特峰叢洼地土壤垂直漏失的阻控方法，其步驟是：

A、拔除落水洞四周雜草，將落水洞周圍距洞口98－102cm內(nèi)覆蓋的土壤鏟除，直至露出落水洞周圍的巖石，并將鏟除土壤后露出的巖石撬平至深度58－62?cm；

B、以當(dāng)?shù)厥規(guī)r或磚、混凝土為原料，按落水洞洞口的形狀在周圍砌兩層圍墻，分為外墻與內(nèi)墻，外墻與內(nèi)墻（兩層墻體）之間距離48－52?cm，每層圍墻厚18－22?cm、高度與落水洞原洞口齊平，且在內(nèi)墻上每隔18－22?cm預(yù)留直徑20－30?cm的圓形孔，并在每個圓形孔內(nèi)側(cè)加不銹鋼過濾網(wǎng)片（孔徑60目），而外墻上無洞，用于阻擋墻外的泥土；

C、待墻體固結(jié)后，在圓孔中過濾網(wǎng)片的外側(cè)填充濾料至與外墻體平齊，并在濾料外側(cè)加一層便于拆卸的不銹鋼過濾網(wǎng)片（10目）；

D、在內(nèi)墻頂部先安放一定強度的不銹鋼骨架，在骨架上鋪放不銹鋼過濾網(wǎng)片（60目），同時沿墻體外沿加設(shè)18－22?cm高的不銹鋼骨架圍欄，在圍欄與過濾片形成的空間內(nèi)填充濾料至與圍欄高度平齊，并在濾料上加一層不銹鋼過濾網(wǎng)片（10目），用以固定濾料。

上述的技術(shù)方案中，所述的圍墻材料，在交通便利的區(qū)域可直接用磚（對磚的質(zhì)量、形狀要求不高，結(jié)實即可），在交通不便的區(qū)域可以就地取材，落水洞周邊的小塊石灰?guī)r即可用。當(dāng)喀斯特峰叢洼地區(qū)雨季來臨，形成低強度澇災(zāi)時，水夾雜著泥土先流入兩層墻體之間，再通過內(nèi)墻上的過濾片流入落水洞，當(dāng)澇災(zāi)強度較大時，可以通過內(nèi)墻上和落水洞上方的過濾片排泄水，以加快排水能力。兩層墻體之間的槽內(nèi)填充玉米秸稈等。攜帶土壤與養(yǎng)分的排泄水首先經(jīng)過秸稈層，顆粒較大的土壤及部分養(yǎng)分被攔截下來；透過秸稈層的排泄水進入過濾層，過濾層將較小顆粒的土壤及部分養(yǎng)分再次截留，形成雙層攔截。在一次淹澇結(jié)束后，秸稈層及過濾層中的截留物較多時，將其清理后還田。

上述技術(shù)方案中，所述的濾料為利用喀斯特地區(qū)豐富的資源制備而成，這些原料包括有機廢棄物資源如甘蔗渣、玉米秸稈等制作的生物質(zhì)炭、沸石、粉煤灰等，生物質(zhì)炭：沸石：粉煤灰的比例為5-50:5-40:5-40（重量份數(shù)比），這些原料的粒度要求過10-60目篩。制備濾料時先按比例稱取原料，再將這些原料充分混勻，然后填充到墻體上預(yù)留的圓孔中（圓孔的一端預(yù)先封住），適當(dāng)壓實，最后用不銹鋼過濾網(wǎng)片封住圓孔的另一端。?

上述的技術(shù)方案中，所放置濾料的量和緊實程度確定方法為：以水和土按4:1混合攪勻后，讓其自然通過濾料，以濾料能較流暢地透過水，且流出的水不渾濁為宜。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1)效果優(yōu)良：該技術(shù)能攔截60～80%通過落水洞漏失的土壤，顯著降低落水洞造成的土壤漏失。

2)簡便易操作：該技術(shù)程序簡單，操作方便，一般農(nóng)民都可完成，有利于該技術(shù)的大范圍推廣。

3)?適用范圍廣：該技術(shù)適用于直徑為0.5-10?m的落水洞，覆蓋了喀斯特地區(qū)絕大部分落水洞，在喀斯特地區(qū)具有普適性。

4)經(jīng)濟實用：主要原料都是喀斯特地區(qū)現(xiàn)存的，能很好的利用當(dāng)?shù)赜袡C廢棄物資源，其綜合成本低，且該工程使用壽命長，每一個封堵的落水洞可持續(xù)利用數(shù)十年，只需要在濾料失去效果后換掉濾料即可。

附圖說明