一种采煤沉陷区坡地表层土壤有机质流失阻断方法

本发明属于土壤治理领域，具体涉及一种采煤沉陷区坡地表层土壤有机质流失阻断方法。

背景技术：

1、我国煤炭开采以井工开采为主，其开采量约占原煤产量的95％，而由井工开采所导致的土地塌陷问题也日益凸显。据测算，每采万吨煤地表塌陷土地面积约0.33hm2。我国煤田与耕地空间分布复合度高，不同于其他国家，达40％以上。按全国平均水平估算，大约80％的耕地被划为永久基本农田，那么当前约有32.6％的永久基本农田为煤粮复合区。经预计，我国位于高潜水位的矿区(河南基地、鲁西基地、两淮基地、冀中基地、蒙东基地)采煤最终造成的沉陷面积将达到31813.33km2。

2、采煤沉陷区会在沉陷坑塘周围形成10倍坑塘面积的坡耕地，由于地表的沉陷导致地表径流较沉陷前发生改变，在径流的作用下土壤中的氮磷等有机质随径流排走而逐渐汇入到积水区中，使土壤有机质含量因为地形地貌的变化产生空间赋存条件的变化，坡耕地有机质大量流失，保水保肥难度加大，出现上坡土壤贫瘠化、中坡土壤盐碱化、下坡土壤沼泽化且伴有水体富营养化。另外采煤沉陷区的核心区域多数规划为生态景观湿地，发挥景观功能，但是水体严重富营养化，使景观水体中的鱼虾等生物缺氧死亡，还会因此引发蓝藻水华。坡地土壤及有机质的流失严重削弱了采煤沉陷区土地的产出效率和景观湿地的生态功能。

技术实现思路

1、为了解决坡地土壤及有机质的流失造成的水体富养化，本发明提供一种采煤沉陷区坡地表层土壤有机质流失阻断方法，在坡面设置阻滞面和渗滤带；

2、所述阻滞面用于减缓坡面表层土壤的流失；

3、所述渗滤带用于过滤坡面径流所裹挟的流失土壤和水体中的各种养分指标；

4、所述阻滞面间隔为10米；所述每个阻滞面下部末端连接所述渗滤带。

5、进一步的，所述阻滞面由黄麻格网、紫穗槐、活柳木桩、草皮组成；

6、所述阻滞面表层铺设所述黄麻格网，所述阻滞面与所述渗滤带连接处栽种所述活柳木桩，所述活柳木桩与所述紫穗槐间隔种植，所述活柳木桩与紫穗槐间种植所述草皮。

7、进一步的，所述紫穗槐与所述活柳木桩的种植间隔为2.5m。

8、进一步的，所述黄麻格网由黄麻绳织成方格网，所述黄麻绳直径为10mm，所述方格网设计为100mm*100mm；

9、所述草皮为黑麦草与高羊茅草混种，比例为黑麦草70％，高羊茅草30％；

10、所述阻滞面单元种植2排紫穗槐，间隔为5m，紫穗槐插条长度0.5m-0.8m，直径10mm-25mm，同排紫穗槐种植株距为30cm；

11、所述阻滞面单元种植3排活柳木桩，行相距间隔为5m，株间距为3m；

12、进一步的，所述渗滤带由多层基质组成，自地表向下共分为11层结构，所述多层基质包括植草层、三维植被网垫层、埋入式植草砖层、储水层、大颗粒石子层、小颗粒石子层、粗砂层、细沙层、渗水土工布层、多孔砼制透水盖板层、砼制排水渠层；

13、所述植草层的草类为结缕草；

14、所述植草砖空隙中填充种植土和陶粒，所述种植土比例为70％，所述陶粒比例为30％；

15、所述储水层使用u型储水砖；

16、所述大颗粒石子层选用直径10mm-20mm的石子，设计厚度15cm；

17、所述小颗粒石子层选用直径5mm-10mm的石子，设计厚度20cm；

18、所述粗砂层选择颗粒直径在1mm-3mm之间的粗砂，设计厚度20cm；

19、所述细砂层选择颗粒直径在0.1mm-0.25mm之间的粗砂，设计厚度40cm；

20、所述多孔砼制透水盖板厚度为7cm，多孔砼制透水盖板为多孔结构；

21、所述砼制排水渠深40cm。

22、本发明的技术效果：

23、本发明适用于因采煤沉陷导致的大量坡地，在汛期降水集中的时间段，地表径流下泄过程中人工黄麻格网和乔、灌、草阻滞面可以有效保护土壤结构不被冲蚀，并且延长了坡面流的流动周期；另外对于坡面径流发挥阻滞、过滤等综合作用，水质净化等效果显著。

24、本发明不仅适用于采煤沉陷导致的坡耕地的有机质流失治理，同样适用于坡面坡度小于30°的坡耕地的有机质流失的防治。

技术特征：

1.一种采煤沉陷区坡地表层土壤有机质流失阻断方法，其特征在于，在坡面设置阻滞面和渗滤带；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述渗滤带由多层基质组成，自地表向下共分为11层结构，所述多层基质包括植草层、三维植被网垫层、埋入式植草砖层、储水层、大颗粒石子层、小颗粒石子层、粗砂层、细沙层、渗水土工布层、多孔砼制透水盖板层、砼制排水渠层。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

技术总结
本发明属于土壤治理领域，提供一种采煤沉陷区坡地表层土壤有机质流失阻断方法，在坡面设置阻滞面和渗滤带；所述阻滞面用于减缓坡面表层土壤有机质的流失；所述渗滤带用于过滤坡面径流所裹挟的流失土壤和水体中的各种养分指标；所述阻滞面间隔为10米；所述每个阻滞面下部末端连接所述渗滤带。本发明不仅适用于采煤沉陷导致的坡耕地的有机质流失治理，同样适用于坡面坡度小于30°的坡耕地的有机质流失的防治。

技术研发人员：渠俊峰,王坤,邓涵尘,陈倩,陈娟,张严硕,宁洋,徐周,陈永
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13