[發明專利]一種適用于高原凍土的生態護岸

在審

• 申請號: 201710573248.0
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107217643A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 張文龍;楊楠;李軼;高煜;張彬雪
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B3/12
• 分類號: E02B3/12;A01G9/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種適用于高原凍土的生態護岸，屬于生態修復領域。

背景技術

凍土是指零攝氏度以下，并含有冰的各種巖石和土壤。一般可分為短時凍土(數小時/數日以至半月)、季節凍土(半月至數月)以及多年凍土(又稱永久凍土，指的是持續二年或二年以上的凍結不融的土層)。凍土具有流變性，其長期強度遠低于瞬時強度。隨著凍土區溫度周期性地發生正負變化，凍土層中水分相應地出現相變與遷移，導致巖石的破壞，沉積物受到分選和干擾，凍土層發生變形，產生凍脹、融陷和流變等一系列復雜過程，稱為凍融作用。

地球上凍土區的面積約占陸地面積的50％，其中，多年凍土面積占陸地面積的25％。我國青藏高原平均海拔4500m以上，素有“世界第三極”之稱，其多年凍土面積約為1.5×10⁶km²，約占我國多年凍土面積的70％。

三江源地區位于青海省南部，是青藏高原的腹地，為孕育中華民族、中南半島悠久文明歷史的世界著名江河：長江、黃河和瀾滄江-湄公河的源頭匯水區。三江源地區是中國冰川集中分布地之一，河流密布，湖泊、沼澤眾多。高原地區河道不僅作為民族文化的載體和維持生態平衡的重要資源，而且是為當地生物群落提供生活和能量交換的必需途徑。因此對高原地區近自然河道進行生態治理顯得尤為重要。

由于自然因素和人為因素，三江源地區的水資源保護正面臨著嚴峻的考驗。嚴重的水土流失造成了土壤養分降低，蓄水保墑能力變弱，土地沙化嚴重，植被生存條件惡化，且大量的泥沙進入河、湖，導致河流含沙量上升，污染物含量增加，對生態環境及下游的用水安全等都造成了威脅，因此，對三江源地區的河流邊坡進行改造，防止水土流失，減少源頭水的含沙量是至關重要的。

傳統的護岸采用混凝土澆筑，僅僅能起到行洪排澇的功能，但沒有考慮到河道的景觀功能，對原有的自然環境和生態系統造成了嚴重的破壞。應運而生的生態護岸技術較好地解決了這一問題，但現有的生態護岸技術只適用于平原地區，在高原凍土地區不具備抗凍融、抗強紫外線等功能，無法起到對河道生態的保護，因此，需要提出一種適用于高原凍土地區的生態護岸。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種適用于高原凍土地區，具有抗凍融、抗強紫外線、防水力沖刷等特性且有利于水土保持的生態護岸，致力于三江源水源區河流的生態修復。

為達到上述目的，本發明提供一種適用于高原凍土的生態護岸，其特征在于，包括若干土工格室、填充于土工格室內的混合填充物和種植于混合填充物內的固定草種，所述若干土工格室側壁相連且在同一平面上延伸，所述土工格室包括內壁和外壁，所述外壁套于所述內壁外形成回行箱體結構；在所述內壁和所述外壁之間形成的空腔區種植所述固定草種；所述土工格室固定在高原邊坡上。

所述空腔一端封閉另一端開口，所述內壁圍成內腔體，所述內腔體兩端開口。所述土工格室為可雙向拉伸的土工格室，所述內壁和外壁的開口端均為菱形結構，所述相鄰兩個土工格室共用一側面或共用一棱邊。

上述結構可使土工格室為雙向土工格室，雙向土工格室在橫向和縱向上都具有較強的拉伸強度，能夠適應高原凍土在凍融作用和河水沖刷作用下發生的形態改變，有效地抵抗水流沖刷以及凍土的凍融作用。所述土工格室表面加寬，便于增大光照面，有效利用高原地區的強紫外線，吸收更多熱量，同時增加與凍土的接觸面積，提高保溫性能。

作為本發明的進一步改進，所述土工格室材料采用聚苯乙烯保溫材料，所述聚苯乙烯保溫材料能夠阻隔大氣負溫對土基的侵襲，提高地溫，從而減小凍深，削弱凍脹，避免護岸遭受破壞，同時具有抗壓、抗沖擊性，還具有優異的防腐蝕性，使用壽命可達30-40年，且成本低，無二次污染。

作為本發明的進一步改進，所述土工格室內壁上設有通孔，河水沖刷護岸時可由空腔通過所述通孔進入土工格室內腔，河水中的有機物可為內腔中固定的微生物所利用，同時為微生物生長提供水分，從而使微生物更好地發揮作用。

作為本發明的進一步改進，所述混合填充物由植生土、腐殖質、高分子調節劑、水泥和植物纖維按照一定比例混合而成。所述植生土和所述腐殖質為所述固定草種提供生長環境和營養物質，所述水泥可提高所述生態護岸的抗沖刷能力，所述高分子調節劑包含植物防凍劑和微生物生長調節劑，所述植物纖維采用棕纖維和黃麻纖維按照一定比例配制而成，可提高生態護岸的抗凍融能力。