[發(fā)明專利]一種加速石漠化區(qū)巖石風(fēng)化的水土保持結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建方法

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• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107905208A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙曉紅;樊蓓莉;夏博
• 申請（專利權(quán)）人: 北京東方園林環(huán)境股份有限公司
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司11544
• 代理人: 孫巍

1.一種加速石漠化區(qū)巖石風(fēng)化的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括設(shè)置在凸起巖石(6)內(nèi)圍的凹陷區(qū)域的防治水土流失單元以及設(shè)置在所述凸起巖石(6)上的加速巖石風(fēng)化單元，所述防治水土流失單元包括設(shè)置在所述凹陷區(qū)域底部的半滲透機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述凹陷區(qū)域巖石(6)內(nèi)圍的儲水提水機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述凹陷區(qū)域內(nèi)的植生灌草機(jī)構(gòu)，所述加速巖石風(fēng)化單元包括設(shè)置在巖石(6)上的巖石風(fēng)化菌群基質(zhì)層(3)、設(shè)置在所述巖石風(fēng)化菌群基質(zhì)層(3)上的吸水石網(wǎng)袋層(4)、設(shè)置在所述吸水石網(wǎng)袋層(4)上的草皮(2)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述半滲透機(jī)構(gòu)包括自下而上依次設(shè)置的碎石層(13)、細(xì)沙層(12)、半滲透層，其中，碎石層(13)包括設(shè)置在下層的小粒徑碎石層和設(shè)置在上層的大粒徑碎石層，所述半滲透層包括位于中心的膨潤土(10)及邊緣的普通粘土(11)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述碎石層(13)的厚度為5～10cm，其中，所述小粒徑碎石層的厚度為2～3cm，所述大粒徑碎石層的厚度為3～7cm，所述小粒徑碎石層中的碎石粒徑大小為0.5～1cm，所述大粒徑碎石層的碎石粒徑大小為1.5～3cm；所述細(xì)沙層(12)的厚度為1～3cm，所述半滲透層的厚度為0.6～5cm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述儲水提水機(jī)構(gòu)包括呈U型狀設(shè)置在凹陷區(qū)域巖石(6)內(nèi)圍的吸水提水模塊(8)、呈漏斗狀設(shè)置在U型狀的吸水提水模塊(8)上方缺口處的水收集模塊(5)、由吸水提水模塊(8)與水收集模塊(5)之間的空間形成的儲水模塊(7)以及橫向設(shè)置在所述儲水模塊(7)內(nèi)的支撐網(wǎng)板(14)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述吸水提水模塊(8)為U型石籠結(jié)構(gòu)，所述U型石籠結(jié)構(gòu)以石籠高度的1/2為界，下半部填充粒徑1～3cm的硬質(zhì)吸水石，上半部填充粒徑2～3cm的軟質(zhì)吸水石。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述水收集模塊(5)為漏斗網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且所述水收集模塊(5)與吸水提水模塊(8)為一體結(jié)構(gòu)，其高為3～7cm，網(wǎng)孔面積0.2～0.5cm2，所述水收集模塊(5)包括設(shè)置在下層的第一碎石層和設(shè)置在上層的第二碎石層，所述第一碎石層中碎石粒徑為2～2.5cm，所述第二碎石層中碎石粒徑為0.5～0.8cm，所述第一碎石層的厚度為3～4.5cm，所述第二碎石層的厚度為1.5～3cm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述植生灌草機(jī)構(gòu)包括填充在所述儲水提水機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè)的原土層(9)、種植在所述原土層(9)內(nèi)的灌木(1)、種植在所述灌木(1)周圍的草皮(2)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述巖石風(fēng)化菌群基質(zhì)層(3)為由碳酸鹽巖石風(fēng)化菌群的菌液構(gòu)成的粘稠狀基質(zhì)層，所述菌液由細(xì)菌與真菌菌液以1:3的體積比混合后按照菌液體積加入0.7～1.2mol/L的有機(jī)酸，加入淀粉后制成粘稠狀基質(zhì)層；所述碳酸鹽巖石風(fēng)化菌群包括地衣芽孢桿菌、曲霉屬菌、固氮芽胞桿菌，所述有機(jī)酸包括檸檬酸、曲酸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水土保持結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述吸水石網(wǎng)袋層(4)由網(wǎng)袋和設(shè)置在所述網(wǎng)袋內(nèi)的吸水石構(gòu)成，所述草皮(2)的生長基質(zhì)包括體積比為(60～65)：(15～20)：(5～10)：(5～10)的當(dāng)?shù)赝寥馈⒁贰⒏迟|(zhì)、細(xì)沙。

10.一種加速石漠化區(qū)巖石風(fēng)化的水土保持結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于：所述構(gòu)建方法包括通過如下步驟構(gòu)建上述權(quán)利要求1～9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的水土保持結(jié)構(gòu)：

A、構(gòu)建半滲透機(jī)構(gòu)，將石漠化凸起巖石(6)圍成的凹陷區(qū)域中的原土移出，并在凹陷區(qū)域底部依次鋪設(shè)碎石層(13)、細(xì)沙層(12)、半滲透層，之后澆水壓實(shí)形成半滲透機(jī)構(gòu)；

B、構(gòu)建儲水提水機(jī)構(gòu)，按照儲水提水機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建U型石籠結(jié)構(gòu)形成吸水提水模塊(8)，并構(gòu)建水收集模塊(5)，在吸水提水模塊(8)兩個(gè)側(cè)壁中部橫向設(shè)置支撐網(wǎng)板(14)，之后在吸水提水模塊(8)外圍包裹土工防水布，形成儲水提水機(jī)構(gòu)；

C、將挖出的原土重新回填于凹陷區(qū)域并做壓實(shí)處理形成原土層(9)，之后將灌木(1)種植于原土層(9)，并在所述灌木(1)周圍種植草皮(2)，對植物進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)；

D、構(gòu)建加速巖石風(fēng)化單元，鋪設(shè)巖石風(fēng)化菌群基質(zhì)層(3)，將巖石風(fēng)化菌群基質(zhì)層(3)鋪于凸起巖石(6)表面并與儲水提水機(jī)構(gòu)相鄰并重疊，之后將吸水石網(wǎng)袋層(4)平鋪于巖石風(fēng)化菌群基質(zhì)層(3)上方并與儲水提水機(jī)構(gòu)相鄰且留有冗余，之后在所述吸水石網(wǎng)袋層(4)上種植草皮(2)。