[發明專利]一種黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方法

在審

• 申請號: 202310232233.3
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116267443A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 尚建選;陳普浩;陳秋計;侯鵬飛
• 申請（專利權）人: 陜西煤業化工集團有限責任公司;西安科技大學
• 主分類號: A01G22/00
• 分類號: A01G22/00;A01G25/02;E03F3/04;E03F5/10
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬鳳云

1.一種黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、確定黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方案：采煤沉陷地為采煤沉陷坡地，將采煤沉陷地由上游至下游依次劃分為多個梯田單元，每個梯田單元的總寬度為L，具體如下：

步驟101、確定梯田單元的農業種植用地系數：根據公式計算得到梯田單元的農業種植用地系數m，其中，R為徑流系數，P為采煤沉陷地的年降雨量，h₁為結合種植農作物及灌溉方式選擇的灌溉定額；

步驟102、確定梯田單元中農業種植用地寬度：根據采煤沉陷地的原地面坡度α，并采用公式B＝INT(41.612e^-0.068α)，計算得到梯田單元中農業種植用地寬度B；

103、確定梯田單元的總寬度：根據公式計算得到梯田單元的總寬度L；

步驟二、確定蓄水溝的深度和寬度：在梯田單元中設置一個蓄水溝，并設定蓄水溝的寬度b不超過1m，根據該采煤沉陷地所處地區十年內1小時的最大降雨量h₂對應的所述梯田單元所產生的地表凈流量，采用公式得到蓄水溝(5)的深度h；

步驟三、確定田坎高度：根據公式計算得到梯田單元中田坎的高度H，其中，β為田坎的側坡坡度，70°≤β≤80°；

步驟四、修筑梯田：根據梯田單元的總寬度為L，在采煤沉陷地表面劃線標識出每個所述梯田單元的位置，在標識出的每個所述梯田單元的位置處修筑坡地段(1)和平臺段；按照高度H和側坡坡度β在所述坡地段(1)與平臺段之間以及平臺段的下游均修筑一個田坎(4)，其中，所述平臺段的寬度為梯田單元中農業種植用地寬度B與蓄水溝的寬度b之和；

步驟五、設置蓄水系統：在每個坡地段(1)上挖設引流溝(3)，在每個所述平臺段上緊貼其下游的田坎(4)設置寬度b、深度h的蓄水溝(5)，在每個所述梯田單元的一側設置排水溝(6)，通過排水溝(6)將引流溝(3)與蓄水溝(5)連通，并在蓄水溝(5)的入口端設置過濾機構；

步驟六、設置道路系統：在所述梯田單元的另一側和排水溝(6)的一側設置田間道(13)，在蓄水溝(5)的頂板上部設置人行道；

步驟七、設置灌溉系統：將所述平臺段上除蓄水溝(5)之外的區域作為農業種植用地的農業種植平臺段(2)，在每個所述農業種植平臺段(2)上鋪設滴灌帶，所述滴灌帶與上游的蓄水溝(5)通過管道連接；

步驟八、生態治理：在每個農業種植平臺段(2)上種植農作物，在每個坡地段(1)上種植牧草；

其中，當坡地段(1)出現塌陷裂縫時，采用植物籬法對該塌陷裂縫進行治理。

2.按照權利要求1所述的一種黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方法，其特征在于：步驟101中，所述梯田單元的農業種植用地系數等于農業種植平臺段(2)的寬度B與所述梯田單元的總寬度L的比值，即

而農業種植平臺段(2)上種植的農作物的需水量W₁等于所述梯田單元的徑流量W₂，其中，W₁＝B×h₁，W₂＝L×R×P，進而推算得到所述梯田單元的農業種植用地系數

3.按照權利要求1所述的一種黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方法，其特征在于：所述田坎(4)為在土坎上設置鋼筋混凝土裝配式田坎后形成的抗變形田坎，所述鋼筋混凝土裝配式田坎包括多個通過支撐桿(10)錨固在土坎表面的坎柱(9)，相鄰兩個所述坎柱(9)之間設置有擋土板(11)，所述支撐桿(10)與坎柱(9)相互垂直。

4.按照權利要求3所述的一種黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方法，其特征在于：所述坎柱(9)的兩側分別設置有一個供擋土板(11)卡裝的卡槽，所述支撐桿(10)的一端錨固在土坎內，所述支撐桿(10)的另一端與坎柱(9)連接；

所述支撐桿(10)的兩端分別設置有一個T型連接件(12)，所述坎柱(9)上緊貼土坎表面的一側設置有一個供所述T型連接件(12)卡裝的T型槽。