一种喀斯特峰丛洼地土壤垂直漏失的阻控方法
【专利摘要】本发明公开了一种喀斯特峰丛洼地土壤垂直漏失的阻控的方法，其步骤：A、将落水洞周围宽98-102cm、深58-62cm内的土壤和岩石铲除；B、以石灰岩或砖和混凝土为原料，在洞口周围砌两层间距48－52cm的围墙，在内墙上预留圆形孔，每个孔内侧加不锈钢过滤网片；C、在孔中过滤网片外侧填充滤料后固定一层不锈钢过滤网片；D、在内墙顶部安置不锈钢骨架，骨架上铺放不锈钢过滤网片，沿墙体外沿安置不锈钢围栏，在围栏上方填充滤料，在滤料上方再加一层不锈钢过滤网片，并固定。方法易行，操作简便，适用于直径为0.5～10米的落水洞，采用拦截和阻控土壤漏失的效果好，效率达60～80%，在广大喀斯特地区适用，经济实用。
【专利说明】一种喀斯特峰丛洼地土壤垂直漏失的阻控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤漏失的阻控【技术领域】，尤其更具体涉及一种喀斯特峰丛洼地土壤垂直漏失的阻控方法，它适合于科研、农业、水利部门采用工程措施阻控喀斯特峰丛洼地土壤通过落水洞垂直漏失。
【背景技术】
[0002]我国西南喀斯特地区由于其独特的地质背景及湿热的气候条件，形成了地表落水洞、漏斗、裂隙与地下管道、暗河等相互连通，通道顺畅，地表水与地下水交替迅速的水文系统。喀斯特峰丛洼地区域，农田一般分布在洼地，而洼地落水洞发育往往丰富。由于喀斯特地区雨季集中且降雨量大，水土流失极其严重，除了同纬度地带性土壤分布区具有的表层土壤侵蚀外，通过落水洞、漏斗等使土壤流失于地下系统是该区特有的水土流失方式。而这一流失方式是导致喀斯特农田土层浅薄，并制约其农田土壤肥力提升的一个重要原因。由于喀斯特地区落水洞大小不一、形状各异、分布零散，目前国内外尚没有针对喀斯特地区土壤落水洞漏失阻控的物理、化学或生物学的方法。通过工程措施，围堵落水洞是减少喀斯特峰丛洼地区土壤和养分垂直漏失的有效措施。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是在于提供了一种拦截和阻控喀斯特峰丛洼地土壤垂直漏失的方法，方法易行，操作简便，适用于直径为0.5?10米的落水洞，采用该方法拦截和阻控土壤漏失的效果好，其效率达60?80%。
[0004]为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案如下:
一种喀斯特峰丛洼地土壤垂直漏失的阻控方法，其步骤是:
A、拔除落水洞四周杂草，将落水洞周围距洞口98 - 102cm内覆盖的土壤铲除，直至露出落水洞周围的岩石，并将铲除土壤后露出的岩石撬平至深度58 - 62 cm；
B、以当地石灰岩或砖、混凝土为原料，按落水洞洞口的形状在周围砌两层围墙，分为外墙与内墙，外墙与内墙(两层墙体)之间距离48 — 52 cm，每层围墙厚18 — 22 cm、高度与落水洞原洞口齐平，且在内墙上每隔18 — 22 cm预留直径20 — 30 cm的圆形孔，并在每个圆形孔内侧加不锈钢过滤网片(孔径60目)，而外墙上无洞，用于阻挡墙外的泥土 ；
C、待墙体固结后，在圆孔中过滤网片的外侧填充滤料至与外墙体平齐，并在滤料外侧加一层便于拆卸的不锈钢过滤网片(10目)；
D、在内墙顶部先安放一定强度的不锈钢骨架，在骨架上铺放不锈钢过滤网片(60目)，同时沿墙体外沿加设18 - 22 cm高的不锈钢骨架围栏，在围栏与过滤片形成的空间内填充滤料至与围栏高度平齐，并在滤料上加一层不锈钢过滤网片(10目)，用以固定滤料。
[0005]上述的技术方案中，所述的围墙材料，在交通便利的区域可直接用砖(对砖的质量、形状要求不高，结实即可)，在交通不便的区域可以就地取材，落水洞周边的小块石灰岩即可用。当喀斯特峰丛洼地区雨季来临，形成低强度涝灾时，水夹杂着泥土先流入两层墙体之间，再通过内墙上的过滤片流入落水洞，当涝灾强度较大时，可以通过内墙上和落水洞上方的过滤片排泄水，以加快排水能力。两层墙体之间的槽内填充玉米秸杆等。携带土壤与养分的排泄水首先经过秸杆层，颗粒较大的土壤及部分养分被拦截下来；透过秸杆层的排泄水进入过滤层，过滤层将较小颗粒的土壤及部分养分再次截留，形成双层拦截。在一次淹涝结束后，秸杆层及过滤层中的截留物较多时，将其清理后还田。
[0006]上述技术方案中，所述的滤料为利用喀斯特地区丰富的资源制备而成，这些原料包括有机废弃物资源如甘蔗渣、玉米秸杆等制作的生物质炭、沸石、粉煤灰等，生物质炭:沸石:粉煤灰的比例为5-50:5-40:5-40(重量份数比)，这些原料的粒度要求过10-60目筛。制备滤料时先按比例称取原料，再将这些原料充分混匀，然后填充到墙体上预留的圆孔中(圆孔的一端预先封住)，适当压实，最后用不锈钢过滤网片封住圆孔的另一端。
[0007]上述的技术方案中，所放置滤料的量和紧实程度确定方法为:以水和土按4:1混合搅匀后，让其自然通过滤料，以滤料能较流畅地透过水，且流出的水不浑浊为宜。
[0008]本发明具有以下优点:
I)效果优良:该技术能拦截60?80%通过落水洞漏失的土壤，显著降低落水洞造成的土壤漏失。
[0009]2)简便易操作:该技术程序简单，操作方便，一般农民都可完成，有利于该技术的大范围推广。
[0010]3)适用范围广:该技术适用于直径为0.5-10 m的落水洞，覆盖了喀斯特地区绝大部分落水洞，在喀斯特地区具有普适性。
[0011]4)经济实用:主要原料都是喀斯特地区现存的，能很好的利用当地有机废弃物资源，其综合成本低，且该工程使用寿命长，每一个封堵的落水洞可持续利用数十年，只需要在滤料失去效果后换掉滤料即可。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为一种落水洞阻控墙示意图(俯瞰图)。
[0013]I为土壤，2为外墙，3为外墙与内墙之间的槽，4为内墙，5为内墙上的圆形孔，圆形孔内填充滤料(见图2)，6表示在落水洞口上方先安置不锈钢骨架，在骨架上铺放两层不锈钢过滤网片(下层60目，上层10目)，两层网片间填充滤料。
[0014]图2为一种圆形孔中滤料填充示意图。
[0015]a和c为不锈钢过滤网片(分别为60目和10目)，b为滤料；在填充滤料时，a、b、c都需放入内墙上预留的圆形孔中，且a、b、c三层是紧密贴合的。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明，实施例的落水洞形状不规则，直径约150cm。[0018]一种喀斯特峰丛洼地土壤垂直漏失的阻控方法，其步骤是:
A、拔除落水洞四周杂草，将落水洞周围距洞口98或99或100或101或102cm内覆盖的土壤1、杂草等铲除，直至露出落水洞的石灰岩，并将土壤铲除后露出的岩石撬平至深度58或59或60或60或62 cm，晾晒I或2天，至石灰岩表面干燥，如图1所示；
B、以当地的石灰岩(打碎至直径10?15cm)和混凝土为原料，按落水洞洞口的形状在周围砌两层围墙，分为外墙2与内墙4，外墙2与内墙4 (两层墙体)之间距离48或49或50或51或52 cm的槽3，每层围墙厚18或19或20或21或22 cm、高度与落水洞原洞口齐平,且在内墙4上每隔18或19或20或21或22 cm预留直径28或29或30或31或32cm的内墙4上的圆形孔5，并在每个圆形孔5内侧加不锈钢过滤网片a (孔径60目)，如图2所示；
C、待墙体完全固结后，在圆形孔5中过滤网片的外侧填充滤料约1.5 kg，并将滤料稍微压紧，以能流畅地透过水，且流出的水不浑浊的紧实度为宜，滤料层厚度与墙体厚度相同(约20 cm)，并在滤料b外侧加一层便于拆卸的不锈钢过滤网片c (孔径10目)，如图2所示；
D、在内墙顶部用先安放一定强度的不锈钢骨架6，在不锈钢骨架6上按填充圆形孔的方法填充滤料，即不锈钢骨架6上铺放不锈钢过滤网片a (60目)，同时沿墙体外沿加设20cm高的不锈钢骨架围栏，围栏内侧过滤网片(60目)上填充滤料b至与围栏高度平齐，并在滤料b上加一层不锈钢过滤网片c (10目)，用以固定滤料。
【权利要求】
1.一种喀斯特峰丛洼地土壤垂直漏失的阻控方法，其步骤是: A、拔除落水洞四周杂草，将落水洞周围距洞口98-102cm内覆盖的土壤铲除，直至露出落水洞周围的岩石，并将伊除土壤后露出的岩石撬平至深度58 — 62 cm ； B、以当地石灰岩或砖、混凝土为原料，按落水洞洞口的形状在周围砌两层围墙，分为外墙(2)与内墙(4)，外墙(2)与内墙(4)之间距离48-52 cm的槽(3)，每层围墙厚18 — 22cm、高度与落水洞原洞口齐平，在内墙上每隔18 — 22 cm预留直径20 — 30 cm的圆形孔(5)，并在每个圆形孔(5)内侧加不锈钢过滤网片a，外墙上无洞，用于阻挡墙外的泥土 ； C、待墙体固结后，在圆形孔(5)中过滤网片的外侧填充滤料，将滤料压紧，滤料层厚度与墙体厚度相同，在滤料(b)外侧加一层便于拆卸的不锈钢过滤网片(c); D、在内墙顶部用先安放不锈钢骨架6，在不锈钢骨架6上铺放不锈钢过滤网片(a)，同时沿墙体外沿加设18 - 22 cm高的不锈钢骨架6围栏，在围栏与过滤片形成的空间内填充滤料至与围栏高度平齐，在滤料(b)上加一层不锈钢过滤网片(C)，用以固定滤料。
【文档编号】E03F5/14GK103669326SQ201310747905
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】苏以荣, 陈香碧, 肖和友, 夏银行, 何寻阳 申请人:中国科学院亚热带农业生态研究所