一种堆石坝坝顶、坝坡生态护坡装置及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种堆石坝坝顶、坝坡生态护坡装置及其应用，属于坝体护坡领域。
【背景技术】
[0002]随着我国水电事业的发展，越来越多的高坝将在我国西南地区建成。水坝的建成对坝址区的环境破坏已成为水坝建设的急需解决的问题之一。尽管现在开发水电项目的同时，对环境保护已经作了大量工作，但是还有很多方面急需解决。对于坝肩上、下游边坡，大多采用生态混凝土护坡，实现“硬化”和“绿化”结合，但对于坝体目前还没有什么好方法实现绿化。导致混凝土坝大面积的混凝土出露，堆石坝的下游边坡大面积块石出露，使得坝体和环境不和谐。
[0003]现有的堤坝生态护坡技术都不能简单直接应用于大坝上。目前河道岸坡生态防护工程主要采用的设计的方案有:块石护坡+植物护岸；挡墙护岸；植物纤维垫护岸；胶结式混凝土护岸；植物梢料；生态混凝土护岸；生态植被毯护岸等。这些护坡技术都不能简单直接应用于大坝坝体的绿化处理，因为这些方法都会对坝体产生一些破坏，或影响大坝安全监测，给坝体安全带来隐患。另外，也有学者提出一些坝坡护坡技术，但是这些护坡技术都会对坝体产生安全隐患，同时养护草皮也要花费不少的人力和物力，很难推广应用。
【发明内容】
[0004]为了实现坝体“硬化”和“绿化”相结合，解决堆石坝坝体和环境不和谐的情况，同时保证大坝的安全不受影响。本发明提供了一种堆石坝坝顶、坝坡生态护坡装置及其应用，实现了坝顶、坝坡的绿化，增加了坝体的美观性，同时不影响坝体的维护、检修、监测以及日常巡视工作。
[0005]本发明的技术方案是:一种堆石坝坝顶、坝坡生态护坡装置，包括引水管1、分支阀2、固定环3、支撑销杆4、栽培管5、直接6、端盖7、排水管8、水箱9、主阀10 ;所述栽培管5间距布置在坝顶、坝坡上，所述栽培管5采用横向布置，即平行于坝轴线布置，栽培管5的两端采用细pvc管(直径为5cm左右)彼此连通，一端的细pvc管作为引水管1，另一端的细Pvc管作为排水管8 ;通过栽培管5、引水管1、排水管8共同组成管网系统；
所述栽培管5的管壁一侧开孔，所述栽培管5上开孔的位置，用于播撒草籽或移栽花草幼苗，通过植物的生长，实现坝顶、坝坡的绿化，每节栽培管5通过直接6相互连接，每条管线末端的栽培管5的左、右端口，通过端盖7封闭，端盖7上开有小孔，孔径与引水管I或排水管8管径相等，一端与引水管I相连接，另一端与排水管8相连接；
所述水箱9设有一出水口，出水口连接灌溉引水管I用于给栽培管5供水，出水口上设置一主阀10，每条管线与引水管I的连接处设有分支阀2 ;
在需要布置栽培管5的管线上每隔3~5m安装一支撑锚杆4，将栽培管5放置在支撑锚杆4上，栽培管5开孔一侧朝上，并用固定环3固定。
[0006]所述栽培管5采用纵向布置，即垂直于坝轴线布置，每节栽培管5通过直接6相互连接，栽培管5的上端采用细pvc管彼此连通，作为引水管I ;栽培管5的下端设置细pvc管，作为排水管8 ;通过栽培管5、引水管1、排水管8共同组成管网系统；
所述每条管线末端的栽培管5的上、下端口，通过端盖7封闭，端盖7上开有小孔，上端末端的栽培管5的端盖7开有小孔的孔径与引水管I的管径相等，并与引水管I相连接，下端末端的栽培管5的端盖7开有小孔的孔径与排水管8管径相等，并与排水管8相连接。
[0007]所述栽培管5上设有波纹管，用于适应温度的变化。
[0008]所述栽培管5为直径20cm的pvc管；所述栽培管5中填筑有机土，在管壁一侧上每隔30~40cm范围内开孔，孔径5~10cm，用于播撒草籽或移栽花草幼苗；每条栽培管5之间的间距取1.0-2.0m0
[0009]所述栽培管5采用纵向布置时，所述直接6为一种带有小孔堵头的特殊直接。
[0010]一种堆石坝坝顶、坝坡的生态护坡装置的应用，首先根据堆石坝的规模、特征确定栽培管5的布置位置；然后制作单节栽培管5，在管壁上每隔30~40cm左右开孔，孔径5~10cm，再往单节栽培管5中填筑有机土 ；在需要布置管线的位置把填筑有机土的单节栽培管5组合起来形成栽培管道；在安装好的栽培管5的开孔位置栽培植物或播撒草籽；通过植物的生长实现对堆石坝坝顶、坝坡的绿化。
[0011]所述堆石坝坝顶、坝坡的生态护坡装置的应用具体步骤如下:
Stepl、首先根据堆石坝的规模、特征确定栽培管5的布置位置，栽培管5可采用纵向布置或者横向布置，间距取1.0-2.0m ；
Step2、制作单节栽培管5:选择直径20cm的pvc管作为栽培管5，在栽培管5管壁一侧开孔，孔径为5~10cm，再用胶布将孔口临时封住；
Step3、往单节栽培管5中填筑有机土:向加工好的单节栽培管5中填筑有机土，对管端进行临时封住；
Step4、在需要布置管线的位置，把填筑有机土的单节栽培管5安装组合起来形成栽培管道；在栽培管道的管线上每隔3~5m安装一支撑锚杆4，来支撑栽培管5，将栽培管5放置在支撑锚杆4上，开孔一侧朝上，并用固定环3固定，每节栽培管5通过直接6相互连接，为了适应温度的变化，栽培管5上每隔一段距离设置一波纹管；
Step5、在安装好的栽培管道的栽培管5中栽培植物:在栽培管5上开孔的位置，播撒草籽或直接移栽幼苗，用于快速实现堆石坝坝顶、坝坡的绿化；
Step6、布置水箱:在坝顶管理站布置水箱9，水箱9容积2~3m3，水箱9内壁采用水泥砂浆抹面，水箱9设有一出水口，出水口上设置一主阀10，并与引水管I相连；
Step7、对栽培管5上生长的植物的进行养护和管理:当栽培管5上生长的植物需要浇灌时，打开主阀10和分支阀2，水从坝顶的水箱9中流出，经过灌溉引水管I流入到栽培管5中，实现对植物的浇灌，多余的水分通过栽培管5上设置的排水管8排出，如果植株出现死亡或需要更换品种时，直接将以前的植株挖除，补上新苗或新品种。
[0012]所述步骤Step4中，当栽培管5采用横向布置在堆石坝坝顶、坝坡上时，从坝坡顶到坝坡脚的栽培管5可依次加密。
[0013]所述水箱9中的水，通过引水管I供给栽培管中的植物生长所需。
[0014]所述步骤St印4中，在需要布置栽培管道的管线上每隔3m-5m安装一支撑锚杆4，来支撑栽培管5，支撑锚杆4的锚固长度取50~100cm，锚杆顶与坝面齐平为宜； 所述的每节栽培5管可通过直接6相互连接。每条管线末端的栽培管5的端部，通过端盖7封闭。端盖7上开有小孔，孔径与引水管I或排水管8管径相等，并与引水管I或排水管8相连接；
所述步骤Step5中，植物的选择可根据当地气候条件进行灵活选择，也可选择多种植物进行搭配组合，以增强观赏性。另外，宜选择多年生植物，植物根系不宜过于粗大。建议选择的植物以草本植物、蕨类植物为主，可适当选择一些矮竹植物、矮灌木植物和少量的藤本植物。草本植物主要有:美人蕉、三叶草、石葱、紫背竹芋、吉祥草、鸭跖草、八宝景天、三七景天、荷兰菊、沿阶草、金娃娃萱草、岩白草、金叶苔草；蕨类植物主要有:蜈蚣草、铁角蕨；矮竹植物主要有:菲白竹；藤本植物主要有:常青藤。
[0015]所述步骤Step7中，植物品种的更换，可根据不同的季节选择不同的植物品种，满足人们的观赏要求。由于土壤埋填在管道中可以大幅减少土壤的蒸发，大幅减轻人工浇灌的劳作；
对于本发明所述的一种堆石坝坝顶、坝坡的生态护坡装置及其应用，对于中、高堆石坝，栽培管宜采用横向布置，对于低堆石坝，栽培管可采用纵向布置，也可采用横向布置。
[0016]本发明的有益效果是:
(1)植物在PVC管道中生长，实现了对坝体的绿化，同时也不会对坝体安全产生影响；
(2)由于管道之间留有一定的间距，因此也不会影响坝体的维护、检修、监测以及日常巡视工作；
(3)植物的浇灌可以通过管道的引水轻松实现，同时土壤埋填在管道中可以大幅减少土壤的蒸发，大幅减轻人工浇灌的劳作；
(4)植物品种的更换方便，可根据不同的季节选择不同的植物品种，满足人们的观赏要求；
(5)pvc管具有管材表面硬度和抗拉强度高，抗老化性好，抗冰冻性能优良，正常使用寿命可达50年以上；管道对无机酸、碱、盐类耐腐蚀性能优良；管材、管件连接可采用粘接，施工方法简单，操作方便。
【附图说明】
[0017]图1是本发明栽培管结构示意图；
图2是本发明栽培管网横向布置平面图；
图3是本发明栽培管网横向布置剖面图；