[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

本發明公開了一種黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方法，包括以下步驟：一、確定黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方案；二、確定蓄水溝的深度和寬度；三、確定田坎高度；四、修筑梯田；五、設置蓄水系統；六、設置道路系統；七、設置灌溉系統；八、生態治理。本發明以沉陷區生態修復為目的，以水土流失控制為出發點，提出利用海綿型梯田治理采煤沉陷地，采用植物籬治理采煤塌陷裂縫，構建了一種新型的黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復模式，實現了水資源高效利用，控制了水土流失，提升了沉陷區生態恢復效果和應對自然災害等能力。

技術領域

本發明屬于采煤沉陷地生態修復技術領域，具體涉及一種黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方法。

背景技術

西部黃土丘陵區植被覆蓋率低，降雨少而集中，水土流失嚴重，被列入為國家級水土流失重點監督區和重點防治區。同時西部黃土丘陵區煤炭資源豐富，地質條件簡單，是我國重要的煤炭生產基地之一。煤田的開發與建設，促進了能源產業和地區經濟大發展，但在煤炭開采擾動下，出現地形地貌改變、地表植被破壞、地表景觀破碎、水土流失加劇和生態環境減退等一系列問題。如何在煤炭資源開發的同時，保護和修復黃土丘陵區的生態環境問題，成為當前迫切需要解決的問題。現階段的治理方法主要是簡單的裂縫充填和土地整治，未能從根本上解決采煤沉陷地的水資源高效利用和水土流失問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復方法，其以沉陷區生態修復為目的，以水土流失控制為出發點，提出利用海綿型梯田治理采煤沉陷地，采用植物籬治理采煤塌陷裂縫，構建了一種新型的黃土丘陵區采煤沉陷地生態修復模式，實現了水資源高效利用，控制了水土流失，提升了沉陷區生態恢復效果和應對自然災害等能力。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：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和平臺段；按照高度H和側坡坡度β在所述坡地段與平臺段之間以及平臺段的下游均修筑一個田坎，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：在每個坡地段上挖設引流溝，在每個所述平臺段上緊貼其下游的田坎設置寬度b、深度h的蓄水溝，在每個所述梯田單元的一側設置排水溝，通過排水溝將引流溝與蓄水溝連通，并在蓄水溝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的一側設置田間道，在蓄水溝的頂板上部設置人行道；