一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构的制作方法

本实用新型属水土保持技术领域，具体涉及一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构。

背景技术：

沟蚀作为黄土丘陵区一种常见的土壤侵蚀类型，其侵蚀量大，侵蚀速度快，导致耕地面积急剧减少，土壤肥力下降，不但造成当地生态环境恶化和农业生产力下降，而且大量泥沙淤积在下游河床，增加了潜在的洪涝灾害危险。沟岸扩张是沟蚀发育的重要过程，坡面径流冲刷与沟岸沟壁崩塌是导致沟岸扩张的主要原因，沟边地带作为流域中活跃的侵蚀带，受水力侵蚀和重力侵蚀危害严重，坡面地表产生的径流在进入沟坡和沟道的过程中，对沟边产生强烈的冲刷和剥蚀作用，为了从根源上减少沟岸的扩张，沟边的治理尤为重要。

黄土丘陵区沟道坡降较大，土壤质地为砂质壤土，结构松散，抗蚀性较弱，同时由于植被覆盖率低，导致季节性降水携大量泥沙和农业面源污染物输入下游干流，加剧干流水体的富营养化。

目前，黄土丘陵区的沟道治理大多集中在沟头和沟底，对沟边侵蚀研究较少。针对沟道内侵蚀的治理措施主要有淤地坝及谷坊，不仅能防止沟底下切，同时也稳定沟坡、制止沟岸扩张。但是，这些措施无法改善岸坡土壤的理化性质，且呈区域性分布，不能有效拦截来自坡面地表径流对沟边地带的冲刷和剥蚀。因此，在节水固沙的前提下，如何有效发挥工程措施与生物措施的作用，控制黄土丘陵区沟边侵蚀具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型目的是为解决黄土丘陵区水土流失的问题，而提供一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构。

一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，它包括：第一道沟边防护埂1、第二道沟边防护埂2、生物炭带3、固沙涂层4；

所述的第一道沟边防护埂1的底宽1～2m、顶宽0.5～0.8m、埂高0.5～1m，其与沟沿距离1~1.5m；第二道沟边防护埂2的底宽1～2m、顶宽0.5～0.8m、埂高0.5～1m，其与沟沿距离5~6m；生物炭带3位于第一道沟边防护埂1和第二道沟边防护埂2间的地面上；固沙涂层4位于沟沿和第二道沟边防护埂2间的沙地表面；

所述的生物炭带3的厚度为20cm，铺设炭土比为3%的秸秆生物炭，粒径为0.15mm；

所述的固沙涂层4喷涂SH系列固沙材料；

所述的固沙涂层4的厚度为2mm。

一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法，它包括：在黄土丘陵区沟边构建上述的一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，具体步骤如下：

1）侵蚀沟道选择：取长度为100~200米，沟床比降为300~700‰的沟道；

2）复式沟边防护埂修筑：在距离沟沿1~1.5m处修筑第一道沟边防护埂，距沟沿5~6m处修筑第二道沟边防护埂，两道沟边防护埂底宽1～2m、顶宽0.5～0.8m、埂高0.5～1m；

3）埂间地生物炭铺设：在埂间地的生物炭带，铺设炭土比为1~3%的秸秆生物炭，铺设厚度18~25cm，生物炭粒径为0.15~0.25mm；

4）喷施SH系列固沙材料：固沙涂层位于沟沿和第二道沟边防护埂间的沙地上，所述的固沙涂层均匀喷施SH系列固沙材料，喷施浓度为2%～3%，喷施厚度为2～3mm，施用量0.25～0.3L/m²；

5）埂上植被种植：在两道沟边防护埂的埂上，按“品”字栽种植植被，株距0.5m，行距0.2~0.3m，所述的植被为黄花菜、柠条和\或沙棘；黄花菜为多年生草本，柠条与沙棘为灌木

6）埂间植物种植：第一道沟边防护埂和第二道沟边防护埂的中间地带，平行于两道沟边防护埂种植两排灌木，行距1~1.5m，株距0.3~0.5m，灌木下方均匀播撒草本植物；

7）沟沿边植被种植：沟沿与第一道沟边防护埂间，紧邻第一道沟边埂靠近沟沿侧种植单行灌木，株距0.4~0.6m；距沟沿0.5~1.0m处穴状栽植藤本植物，穴径0.3~0.5m，深度0.3~0.5m，穴距0.4~0.6m；

步骤1）所述的沟道为黄土丘陵区沟蚀发育中期阶段、断面为“V”型的沟道；

步骤6）所述灌木为罗布麻、小叶锦鸡儿和\或牛枝子，草本植物为紫苜蓿、糙叶黄耆和\或芨芨草；

步骤7）所述的灌木为杠柳，藤本植物为忍冬和\或葛藤。

本实用新型提供了一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，它包括：第一道沟边防护埂1、第二道沟边防护埂2、生物炭带3、固沙涂层4；一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法，具体步骤如下：1）取长度为100~200米，沟床比降为300~700‰的沟道；2）在距离沟沿1~1.5m处修筑第一道沟边防护埂，距沟沿5~6m处修筑第二道沟边防护埂；3）在埂间地的生物炭带，铺设炭土比为1~3%的秸秆生物炭；4）固沙涂层均匀喷施SH系列固沙材料；5）在两道沟边防护埂的埂上，按“品”字栽种植植被；6）第一道沟边防护埂和第二道沟边防护埂的中间地带，平行于两道沟边防护埂种植两排灌木灌木下方均匀播撒草本植物；7）沟沿与第一道沟边防护埂间，紧邻第一道沟边埂靠近沟沿侧种植单行灌木，距沟沿0.5~1.0m处穴状栽植藤本植物；本发明优点：1）本发明将工程措施、植物措施、土壤改良剂、水土保持固沙材料等有机结合在一起，构建了一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法，提升水土保持效果的同时增加生态效益；2）有针对性的选择适宜黄土丘陵区生长、固土能力强、且具有一定经济价值的灌草植被配置，提高植被的存活率，既固土又能产生经济效益；3）使用的土壤改良剂和水土保持固沙材料，施用简单，稳定且无污染，有效提高沙质土壤的稳定性和抗蚀性，固沙同时促进土壤改良和植物生长。

附图说明

图1 一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构剖面图；1、第一道沟边防护埂，2、第二道沟边防护埂，3、生物炭带、4、固沙涂层；

图2 一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的植被种植示意图；1、第一道沟边防护埂，2、第二道沟边防护埂，3、生物炭带、5、灌木种植区地埂经济植物种植区，6、灌木及草本植物种植区，7、落叶蔓性灌木种植区；8、藤本植物种植区。

具体实施方式

实施例1 一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构

如图1所示，为一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，它包括：第一道沟边防护埂1、第二道沟边防护埂2、生物炭带3、固沙涂层4；

所述的第一道沟边防护埂1的底宽1m、顶宽0.8 m、高1m，其与沟沿距离1m；第二道沟边防护埂2的底宽1m、顶宽0.8 m、高1m，其与沟沿距离5m；生物炭带3的厚度20cm，其铺设炭土比为3%的秸秆生物炭，粒径为0.15mm；固沙涂层4位于沟沿和第二道沟边防护埂2间的沙地表面，其厚度2mm，喷涂SH系列固沙材料。

实施例2 一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构

如图1所示，为一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，它包括：第一道沟边防护埂1、第二道沟边防护埂2、生物炭带3、固沙涂层4；

所述的第一道沟边防护埂1的底宽1.5m、顶宽0.5m、高0.8m，与沟沿距离1.5m；第二道沟边防护埂2的底宽1.5m、顶宽0.5m、高0.5m，与沟沿距离5m；生物炭带3的厚度18cm，铺设炭土比为2%的秸秆生物炭，粒径为0.15mm；固沙涂层4位于沟沿和第二道沟边防护埂2间的沙地表面，其厚度3mm，喷涂SH系列固沙材料。

实施例3 一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构

如图1所示，为一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，它包括：第一道沟边防护埂1、第二道沟边防护埂2、生物炭带3、固沙涂层4；

所述的第一道沟边防护埂1的底宽2m、顶宽0.8m、高0.5m，与沟沿距离1.5m；第二道沟边防护埂2的底宽2m、顶宽0.8m、高0.5m，与沟沿距离6m；生物炭带3的厚度22cm，铺设炭土比为1%的秸秆生物炭，粒径为0.25mm；固沙涂层4位于沟沿和第二道沟边防护埂2间的沙地表面，其厚度2mm，喷涂SH系列固沙材料。

实施例4 一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法

一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法，是在黄土丘陵区沟边构建一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，具体步骤如下：

1、侵蚀沟道选择：选择黄土丘陵区沟蚀发育中期阶段，断面为“V”型，长度为100米，沟床比降为400‰的侵蚀沟道；

2、复式沟边防护埂修筑：在距离沟沿1m处修筑第一道沟边防护埂，距沟沿5m处修筑第二道沟边防护埂，两道沟边防护埂顶宽0.8m，埂高1m，底宽1m；

3、埂间地生物炭铺设：在埂间地的生物炭带，铺设炭土比为3%的秸秆生物炭，铺设厚度20cm，生物炭粒径为0.15mm（100目）；

4、喷施SH系列固沙材料：固沙涂层位于沟沿和第二道沟边防护埂间的沙地上，所述的固沙涂层均匀喷施SH系列固沙材料，喷施浓度为3%，喷施厚度为2mm，施用量0.3L/m²；

5、植被的种植

1）埂上植被种植：在两道沟边防护埂的埂上，按“品”字栽种植植被，株距0.5m，行距0.3m，所述的植被选择固土能力强、且具有一定经济价值的植被，植物选择如：黄花菜（Hemerocallis citrina）、柠条（Caragana korshinskii）和\或沙棘（Hippophae rhamnoides）等；

2）埂间植被种植：第一道沟边防护埂和第二道沟边防护埂的中间地带，选择灌木和草本搭配种植，平行于两道沟边防护埂种植两排灌木，行距1m，株距0.5m，灌木下方均匀播撒草本植物；

所述灌木植物根系发达、茎叶繁茂且耐沙埋，能够有效减缓地表径流对沟边土壤的冲刷，改良土壤的同时起到固沙、保持水土的作用，植物选择如：罗布麻（Apocynum venetum）、小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）和\或牛枝子（Lespedeza potaninii）等；

所述草本植物为多年生草本植物，根系强大，耐旱且适应性强，不仅是优良牧草，而且是良好的固沙和水土保持植物，植物选择如：紫苜蓿（Medicago sativa）、糙叶黄耆（Astragalus scaberrimus）和\或芨芨草（Achnatherum splendens）等。

3）沟沿处植被种植：沟沿与第一道沟边防护埂间植被选择落叶蔓性灌木与藤本植物搭配种植，紧邻第一道沟边埂靠近沟沿侧种植单行杠柳（Periploca sepium），株距0.5m；距沟沿0.5m处穴状栽植藤本植物，穴径0.5m，深度0.5m，穴距0.5m，所述的藤本植物选择忍冬（Lonicera japonica）、葛藤（Argyreia seguinii）等。

实施例5 一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法

一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法，是在黄土丘陵区沟边构建一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，具体步骤如下：

1、侵蚀沟道选择：选择黄土丘陵区沟蚀发育中期阶段，断面为“V”型，长度为200米，沟床比降为700‰的侵蚀沟道；

2、复式沟边防护埂修筑：在距离沟沿1m处修筑第一道沟边防护埂，距沟沿5m处修筑第二道沟边防护埂，两道沟边防护埂顶宽0.8m，埂高0.5m，底宽2m；

3、埂间地生物炭铺设：在埂间地的生物炭带，铺设炭土比为3%的秸秆生物炭，铺设厚度18cm，生物炭粒径为0.25mm（60目）；

4、喷施SH系列固沙材料：固沙涂层位于沟沿和第二道沟边防护埂间的沙地上，所述的固沙涂层均匀喷施SH系列固沙材料，喷施浓度为2%，喷施厚度为3mm，施用量0.3L/m²；

5、植被的种植

1）埂上植被种植：在两道沟边防护埂的埂上，按“品”字栽种植植被，株距0.5m，行距0.2m，所述的植被选择固土能力强、且具有一定经济价值的植被，植物选择如：黄花菜（Hemerocallis citrina）、柠条（Caragana korshinskii）和\或沙棘（Hippophae rhamnoides）等；

2）埂间植被种植：第一道沟边防护埂和第二道沟边防护埂的中间地带，选择灌木和草本搭配种植，平行于两道沟边防护埂种植两排灌木，行距1m，株距0.3m，灌木下方均匀播撒草本植物；

所述灌木植物根系发达、茎叶繁茂且耐沙埋，能够有效减缓地表径流对沟边土壤的冲刷，改良土壤的同时起到固沙、保持水土的作用，植物选择如：罗布麻（Apocynum venetum）、小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）和\或牛枝子（Lespedeza potaninii）等；

所述草本植物为多年生草本植物，根系强大，耐旱且适应性强，不仅是优良牧草，而且是良好的固沙和水土保持植物，植物选择如：紫苜蓿（Medicago sativa）、糙叶黄耆（Astragalus scaberrimus）和\或芨芨草（Achnatherum splendens）等。

3）沟沿处植被种植：沟沿与第一道沟边防护埂间植被选择落叶蔓性灌木与藤本植物搭配种植，紧邻第一道沟边埂靠近沟沿侧种植单行杠柳（Periploca sepium），株距0.5m；距沟沿0.8m处穴状栽植藤本植物，穴径0.5m，深度0.3m，穴距0.4m，所述的藤本植物选择忍冬（Lonicera japonica）、葛藤（Argyreia seguinii）等。

实施例6 一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法

一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的治理方法，是在黄土丘陵区沟边构建一种控制黄土丘陵区沟边侵蚀的防护结构，具体步骤如下：

1、侵蚀沟道选择：选择黄土丘陵区沟蚀发育中期阶段，断面为“V”型，长度为100米，沟床比降为300‰的侵蚀沟道；

2、复式沟边防护埂修筑：在距离沟沿1.5m处修筑第一道沟边防护埂，距沟沿5m处修筑第二道沟边防护埂，两道沟边防护埂顶宽0.5m，埂高1m，底宽1m；

3、埂间地生物炭铺设：在埂间地的生物炭带，铺设炭土比为1%的秸秆生物炭，铺设厚度25cm，生物炭粒径为0.25mm（60目）；

4、喷施SH系列固沙材料：固沙涂层位于沟沿和第二道沟边防护埂间的沙地上，所述的固沙涂层均匀喷施SH系列固沙材料，喷施浓度为2%，喷施厚度为3mm，施用量0.3L/m²；

5、植被的种植

1）埂上植被种植：在两道沟边防护埂的埂上，按“品”字栽种植植被，株距0.5m，行距0.3m，所述的植被选择固土能力强、且具有一定经济价值的植被，植物选择如：黄花菜（Hemerocallis citrina）、柠条（Caragana korshinskii）和\或沙棘（Hippophae rhamnoides）等；

2）埂间植被种植：第一道沟边防护埂和第二道沟边防护埂的中间地带，选择灌木和草本搭配种植，平行于两道沟边防护埂种植两排灌木，行距1.5m，株距0.5m，灌木下方均匀播撒草本植物；

所述灌木植物根系发达、茎叶繁茂且耐沙埋，能够有效减缓地表径流对沟边土壤的冲刷，改良土壤的同时起到固沙、保持水土的作用，植物选择如：罗布麻（Apocynum venetum）、小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）和\或牛枝子（Lespedeza potaninii）等；

所述草本植物为多年生草本植物，根系强大，耐旱且适应性强，不仅是优良牧草，而且是良好的固沙和水土保持植物，植物选择如：紫苜蓿（Medicago sativa）、糙叶黄耆（Astragalus scaberrimus）和\或芨芨草（Achnatherum splendens）等。

3）沟沿处植被种植：沟沿与第一道沟边防护埂间植被选择落叶蔓性灌木与藤本植物搭配种植，紧邻第一道沟边埂靠近沟沿侧种植单行杠柳（Periploca sepium），株距0.5m；距沟沿1.0m处穴状栽植藤本植物，穴径0.3m，深度0.5m，穴距0.6m，所述的藤本植物选择忍冬（Lonicera japonica）、葛藤（Argyreia seguinii）等。