一种高陡岩质边坡生态修复系统及实施方法与流程

本发明属于边坡生态修复领域，尤其涉及高陡岩质边坡的生态修复。

背景技术：

高陡岩质边坡是指坡度大于60°，高度大于15m的岩质边坡，往往出现于矿山开采、采石场、水利水电等工程项目。高陡岩质边坡由于缺乏植物生长的土壤基本条件，所以解决客土附着问题是其生态修复的关键点，现有的技术中主要包括修建植生槽、框格梁和挂网客土喷播三大类型，现在主流的发展趋势是采用挂网客土喷播技术，其具有结构简单、施工方便、成本低、生态恢复效果好等优势，但挂网客土喷播技术应用于高陡边坡时尚存在一些问题，主要体现在客土基质容易脱落、浇灌养护难题，这都严重限制了该技术的推广使用。生态修复的最终目的是实现边坡植被的自然演替，植物的选择就显得尤为重要，而目前的高陡边坡生态修复大多停留在复绿阶段，植物品种单一，植被容易退化，且存在人为长期精细养护的现象，与生态修复的初衷大相庭径。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高陡岩质边坡生态修复系统及实施方法，旨在解决现有技术的不足，使挂网客土喷播技术更加简单、方便、有效地应用于高陡岩质边坡生态修复，同时解决如何快速形成人为干预较少的自然演替植被的难题。

为了实现上述目的，本发明提供一种高陡岩质边坡生态修复系统，其特征在于，该系统包括蓄水型排水沟、太阳能自动灌溉系统、防冲刷客土重建系统；蓄水型排水沟包括排水沟、蓄水腔以及雨水过滤格栅；太阳能自动浇灌系统包括太阳能自动控制系统、水管、水泵、以及微润管；防冲刷客土重建系统包括柔性生态棒、j型锚杆、高强度钢丝防护网、客土基质、以及植物种子层。

优选地，所述蓄水型排水沟位于边坡马道平台，所述蓄水腔为太阳能自动浇灌系统的水源。

优选地，所述水管与蓄水腔、水泵及微润管连接，所述太阳能自动控制系统与水泵连接，并根据天气及蓄水腔的水位情况控制水泵的开启或关闭。

优选地，所述微润管安装于柔性生态棒的中心空腔内，所述微润管在一定压力条件下，水分通过分布于管壁的纳米级微孔进行渗水式浇灌。

优选地，所述柔性生态棒为中空的圆柱体，圆柱体由透水性基质材料组成，生态棒的直径为8-10cm，单个长度为1.5-2m。

优选地，所述柔性生态棒顺应岩壁走势，紧贴岩壁安装，并通过j型锚杆进行固定，垂直方向两排生态棒的间距为10-15cm。

优选地，两排柔性生态棒的空隙由客土基质填充，客土基质厚度与柔性生态棒的直径相同。

优选地，所述高强度钢丝防护网位于柔性生态棒外侧，用于压紧柔性生态棒及防护客土基质，并通过j型锚杆进行固定。

优选地，所述植物种子层位于最表层，由乡土植物种子、营养基质、粘结剂等组成。

如前所述的高陡岩质边坡生态修复系统的实施方法，其步骤如下：(1)修建蓄水型排水沟：先对马道平台进行清理，制模并浇筑马道排水沟、蓄水腔及马道挡墙，并预留水管通道，然后对蓄水腔进行防水处理，最后安装马道盖板；(2)太阳能自动浇灌系统安装：先将水管接入蓄水腔，固定太阳能自动控制系统于马道边缘，并与水泵相连接，水管出水端与微润管连接；(3)防冲刷客土重建系统：首先对边坡进行清理，清除危石，然后用充气钻进行钻孔，接着进行柔性生态棒安装，采用φ8mm钢筋制作的j型锚杆固定柔性生态棒，锚杆入岩长度10cm，微润管从柔性生态棒空腔内穿过，然后进行高强度钢丝防护网铺设，采用φ16mm钢筋制作的j型锚杆固定，锚杆入岩长度40cm，最后进行客土基质喷播；(4)植物种子层喷播，植物种子层由乡土植物种子、营养基质、粘结剂组成，厚度约0.5-1cm。

优选地，所述客土基质由壤土、高分子粘结剂、发泡剂、植物纤维、膨润土、氮肥、钙镁磷肥以及水等物质按比例混合而成。

优选地，所述乡土植物种子包括龙爪茅、双穗雀稗、石斑木、山苍子、桃金娘等，以及崖姜孢子，采用草灌组合按比例混合而成。

本发明的效果是：本发明提供的高陡岩质边坡生态修复系统及实施方法，不仅能够在岩质边坡上建立耐冲刷的客土基质结构，解决了高陡岩质边坡生态修复的最基本难题；另一方面，太阳能板的产电情况与天气状况正相关，与植被的需水量也正相关，由此而建立的太阳能智能浇灌系统，加上蓄水型排水沟收集的边坡雨水的循环再利用，简单方便地解决了植被恢复初期的养护难题，无需为浇灌系统进行额外的供电，既生态又节能。另外，本发明采用纯乡土植物组合建立植被群落，以草灌搭配、耐荫与阳生搭配的群落搭配模式，兼顾开花植物的点缀效果，能够形成自然演替的群落，达到生态修复的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的示意图；图2是本发明的边坡结构局部放大图

图中：1，马道排水沟；2，蓄水腔；3，太阳能自动控制系统；4，水泵；5，水管；6，微润管；7，柔性生态棒；8，j型锚杆；9，客土基质；10，高强度钢丝防护网；11，植物种子层；12，雨水过滤格栅；13，马道盖板；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1和图2所示，本发明提供一种高陡岩质边坡生态修复系统，该系统包括蓄水型排水沟、太阳能自动灌溉系统、防冲刷客土重建系统。蓄水型排水沟位于边坡马道平台，包括边坡马道排水沟1以及蓄水腔2组成，蓄水腔2也是太阳能自动浇灌系统的水源，马道排水沟1与蓄水腔2之间还设有雨水过滤格栅12。太阳能自动浇灌系统包括太阳能自动控制系统3、水管5、水泵4、以及微润管6。水管5与蓄水腔2、水泵4及微润管6连接，太阳能自动控制系统3与水泵4连接，太阳能自动控制系统3在阳光充足的天气电能补充充足时便会启动水泵4，以便运行浇灌程序，当电能消耗到一定程度便会关闭水泵4的运行，当然，水泵4的开启前还会检测蓄水腔2的水位是否适宜，在阴雨天气太阳能板电能补充较少，水泵4便会一直处于停止状态。微润管6安装于柔性生态棒7的中心空腔内，微润管6在一定压力条件下，水分通过分布于管壁的纳米级微孔进行渗水式浇灌。防冲刷客土重建系统包括柔性生态棒7、j型锚杆8、高强度钢丝防护网10、客土基质9、以及植物种子层11。柔性生态棒7为中空的圆柱体，圆柱体由透水性基质材料组成，柔性生态棒7的直径为8-10cm，单个长度约1.5-2m。柔性生态棒顺应岩壁走势，紧贴岩壁安装，并通过j型锚杆8进行固定，垂直方向两排柔性生态棒7的间距为10-15cm。两排柔性生态棒7的空隙由客土基质9填充。高强度钢丝防护网位于柔性生态棒7外侧，用于压紧柔性生态棒7及防护客土基质9，并通j型锚杆8进行固定。植物种子层11位于最表层，由乡土植物种子、营养基质、粘结剂等组成。

实施例2

所述的高陡岩质边坡生态修复系统的实施方法，其步骤如下：(1)修建蓄水型排水沟：先对马道平台进行清理，制模并浇筑马道排水沟1、蓄水腔2及马道挡墙，并预留水管5通道，然后对蓄水腔2进行防水处理，最后安装马道盖板13；(2)太阳能自动浇灌系统安装：先将水管5接入蓄水腔2，固定太阳能自动控制系统3于马道边缘，并与水泵4相连接，水管5出水端与微润管6连接；(3)防冲刷客土重建系统：首先对边坡进行清理，清除危石，然后用充气钻进行钻孔，接着进行柔性生态棒7安装，采用φ8mm钢筋制作的j型锚杆8固定柔性生态棒，锚杆入岩深度约10cm，微润管6从柔性生态棒7空腔内穿过，然后进行高强度钢丝防护网10铺设，采用φ16mm钢筋制作的j型锚杆固定，锚杆入岩深度约40cm，最后进行客土基质9喷播；(4)植物种子层喷播，植物种子层11由乡土植物种子、营养基质、粘结剂组成，厚度约0.5-1cm。客土基质由壤土、高分子粘结剂、发泡剂、植物纤维、膨润土、氮肥、钙镁磷肥以及水等物质混合而成，其用量的质量百分比计分别为壤土45％、水45％、高分子粘结剂0.2％、发泡剂0.1％、植物纤维6％、膨润土1％、钙镁磷肥0.5％、氮肥0.2％。乡土植物种子包括龙爪茅、双穗雀稗、石斑木、山苍子、桃金娘等，以及崖姜孢子，采用草灌组合混合而成，种子用量为龙爪茅0.5g/m²，双穗雀稗1g/m²、石斑木5g/m²、山苍子5g/m²、桃金娘5g/m²，崖姜孢子0.1g/m²。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。