一种防稀土迹地边坡水力侵蚀系统的制作方法

本实用新型涉及水土流失防治领域，具体而言，涉及一种防稀土迹地边坡水力侵蚀系统。

背景技术：

水力侵蚀是在降水、地表径流、地下径流的作用下，土壤、土体或其它地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全部过程。它是土壤侵蚀的重要类型。

常见的水力侵蚀有面蚀和沟蚀2种。面蚀又包括溅蚀、片蚀和细沟侵沟；沟蚀则包括溯源、沟岸扩张和下切3种侵蚀形式。但在非农耕坡地上，细沟往往成为沟蚀的初始阶段。当细沟下切到心土和底土时可逐步发育成浅沟；径流在浅沟中进一步汇集，增大冲刷力，使沟床下切，沟岸扩展，沟头前进，形成割裂地面的切沟。

稀土矿山开采特别是原地浸矿工艺导致迹地边坡土质松软，在降雨、地表径流、地下渗透的综合作用下，极容易出现边坡崩岗现象。水力侵蚀也会导致土壤退化，破坏生态平衡，并引起泥沙流失，淤塞下游农田、河道、水库等，对环境和人们的生活产生极大危害。

为了有效控制和治理由于水力侵蚀所带来的危害，现有护坡技术中也采用了多种方法来保持水土，较为常见如采用钢筋混凝土或者砖石堆砌构建人工坡面防护体。

然而，上述现有的技术方法中大多只能用于土质较好的坡面，而以沙土堆积为主、且土壤容量小、稳定性差的稀土迹地边坡，是难以支撑如此重量如此之大的防护体的；同时，现有技术大量使用钢筋混凝土，也大大增加了水土保持建设的成本。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种防稀土迹地边坡水力侵蚀系统，所述的系统中，通过设置阻隔带和拦截带，从而可以有效防止水体对于稀土迹地边坡的侵蚀；同时，导流渠也能够将水流导出；进一步的，植被层的设置既能够有效保持水土、稳固坡面，还有利于维持生态平衡。

为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

一种防稀土迹地边坡水力侵蚀的生态护坡系统，所述边坡的坡顶设置阻隔带，所述阻隔带由田埂和紧贴田埂的生态袋层构成，所述生态袋层设置于田埂靠近所述边坡坡面的一侧；

所述边坡的坡面设置拦截带；

所述边坡的坡底设置导流渠；

其中，所述坡面和边坡的坡脚还分别设置有植被层。

可选的，本实用新型中，所述阻隔带中生态袋层由多个生态袋依次平铺组成；

所述生态袋为不对称塑形，并装载有植物种子；其中，所述生态袋靠近田埂一侧的高度高于所述生态袋远离田埂一侧的高度；

各生态袋间的空隙以泥土填充夯实。

可选的，本实用新型中，所述拦截带由为沿坡面等高线平行设置多个拦截模块构成，拦截模块的纵向间距为3～5m；

所述拦截模块主要由竹料和木桩搭建而成。

可选的，本实用新型中，所述木桩以与坡面成45°的角度设置，并深入坡面0.7～1.2m；

所述木桩靠近坡顶的一侧还设置有条沟，所述竹料设置于条沟内。

可选的，本实用新型中，所述导流渠的深度为40～60cm。

可选的，本实用新型中，所述导流渠中还进一步铺设HDPE防渗透膜层。

可选的，本实用新型中，所述导流渠在每隔20m的位置设置一个体积为1m³的沉沙池。

可选的，本实用新型中，所述坡面的植被层为香根草、马唐草和狗牙根混合植物植被层。

可选的，本实用新型中，所述坡脚的植被层为羽叶鬼针草、紫穗槐和狗牙根的混合植物植被层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型中，通过在坡顶设置第一道控制坡面侵蚀的阻隔带，从而能够阻隔坡顶所在平面上汇集水体对坡面所造成的水力侵蚀；

(2)本实用新型中，通过采用分段设置拦截模块进行拦截的方式，减短水流长度，减少切沟现象，也能够有效的保持水土；同时，本实用新型中所用拦截材料均为轻质简易的原生态材料，不会给坡面带来过大的压力，而且材料环保、水土保持效果好；

(3)本实用新型中，通过对在导流渠中设置导流渠，导流渠使用HDPE防渗膜铺设，对坡脚起到防下切侵蚀作用。

(4)本实用新型中，通过对植被层植物的选择和优化，从而在能够有效保持水土的同时，还能够恢复稀土迹地边坡的自然生态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型防稀土迹地边坡水力侵蚀系统结构示意图，其中：1-阻隔带，2-拦截带，3-导流渠，4-坡面植被层，5-坡脚植被层，101-田埂，102-生态袋；

图2为本实用新型防稀土迹地边坡水力侵蚀系统结构示意图，其中：1-阻隔带，2-拦截带，3-导流渠，4-坡面植被层，5-坡脚植被层，101-田埂，102-生态袋，201-第一拦截模块，211-第一木桩层，212-第一竹料层，202-第二拦截模块，212-第二木桩层，222-第二竹料层；

图3为本实用新型拦截带结构示意图，其中，201-第一拦截模块，211-第一木桩层，212-第一竹料层，202-第二拦截模块，212-第二木桩层，222-第二竹料层；

图4为本实用新型防稀土迹地边坡水力侵蚀系统中植被层和阻隔层分布结构示意图，其中：4-坡面植被层，5-坡脚植被层，201-第一拦截模块，202-第二拦截模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

根据美国通用土壤水土流失方程(USLE)：W＝R*K*LS*C*P，其中：W—土壤流失量(t/ha)；R—降雨侵蚀力因子；K—土壤可蚀性因子；LS—坡长坡度因子；C—植被与作物管理因子；P—土壤保持措施因子。

降雨侵蚀力因子R与降雨量有关，土壤可蚀性因子K与土壤的类型及质地有关，要控制稀土尾矿迹地坡面的水土流失量，则需要控制坡长坡度LS、植被与作物管理因子C、土壤保持措施因子P三个因子。

本实用新型中，主要也是从生态的角度设置和控制这三个影响因素的措施方法，具体的：

首先，本实用新型中，在坡面顶层设置阻隔带，从而能够防止上平面汇水进入侵蚀坡面。

所述阻隔带先堆砌田埂，并在田埂靠近坡面的一侧设置由多个生态袋依次平铺组成的生态袋层，生态袋中填充土壤，并将各生态袋间的间隙以泥土填充、夯实；生态袋塑形为外高内低，即靠近坡面一侧的高度高，而远离坡面一侧的高度低；进一步的，所述生态袋中还可以进一步填充狗牙根种子。

通过设置这种堤坝结构的生态袋，同时将生态袋空隙填满，并进一步填充狗牙根等植物种子，从而可以有效起到防止坡面被上层平面水体侵蚀的作用，同时植物种子发芽成长后，也能够起到固定土壤、吸收储存水分，并防止土壤流失的作用。

其次，本实用新型中在坡面上所设置的拦截带，可以起到减少泥沙径流进入水道点的长度，进而减少水力侵蚀的强度的作用。

进一步的，对于长度L＞8m、坡度大于＞40°的坡面，还可以进一步实行分坡多段拦截的方式。

例如，可以在沿坡面方向每隔3、4或者5m的等高线上设置一个拦截模块；同时，拦截模块由木桩和竹料搭建构成。

进一步的，多个并列紧密排布的木桩可以与坡面成45°的角度打入坡面的土层中，并打入至土层0.7～1.2m的深度。然后，在木桩靠近坡顶的一侧，挖一个深度30cm的条沟，并将带有枝叶的竹料捆绑成20cm厚、60cm高的拦截材料，放入条沟中，竹料放置高出条沟30cm压实。本实用新型中，以木桩、竹料等生态材料为原料构建阻拦模块，不仅材料质轻，而且绿色环保，还有利于恢复坡面的生态系统；进一步的，竹料形成的拦截带不仅能够减少径流长度、减少水力侵蚀强度，也具有一定透水性，通过缓慢的渗透，给坡面植株根系提供充足的水分。

再次，本实用新型在坡底还设置了导流渠。

而所述导流渠的深度为40～60cm，并可以根据当地当日最大降雨量而对其宽度进行设计和调控。同时，在导流渠每隔20m的位置设置一个体积为1m³的沉沙池；

根据稀土迹地坡面土质疏松、承重力小、不稳定的特点，选取轻质材料HDPE防渗膜作为防渗透膜层铺设于导流渠。HDPE防渗膜导流渠具有很好的坡脚防冲刷能力，防止下切侵蚀。相较于以砖砌水泥构建的导流渠，本实用新型的导流渠还具造价低、实用、耐高温等优点。

最后，本实用新型在进一步在坡面和坡脚设置有植被层。

其中，坡面采取香根草+马唐草+狗牙根混种的形式。香根草耐贫瘠、根系庞大，根系互相交叉结成圆锥状向中深扎，入土可达2～3m，对松散坡面起很好的稳固作用。马塘草和狗牙根均为匍匐植物，茎节著地生根，蔓延成片，减少雨滴直落表层土的剥蚀，降低冲刷流失。香根草+马塘草+狗牙根的混种搭配进行生态护坡，解决了稀土尾矿迹地坡面土质疏松易垮塌、易冲刷的难题。

进一步的，在种植方法上，香根草种植沿等高线挖穴，每两行交错种植，株行距30～35cm，挖穴深度30cm，穴中加入保水剂后在穴内1/2底层加入250～300g有机肥，与小部分稀土砂质土混匀；香根草以5～8株为一小丛分苗后，用泥浆水蘸根后栽至穴中覆土；穴面覆土为外高里低，保证水分不完全流失供生长所需。马唐草和狗牙根种植采用种子，种子撒播至香根草株间隙中。然后，铺设芒萁覆盖层，以避免植被生长前期雨滴对于土壤的溅蚀，同时还能够抑制在晴天时水分的蒸发，保证植被的发芽率。种植后无雨则浇水1～2次定根，后自然生长。

而坡脚采取羽叶鬼针草+紫穗槐+狗牙根混种形式，灌木和草本的搭配种植，丰富物种多样性，符合自然恢复生态群落的条件，同时紫穗槐为豆科类植物，对沙土具有改良作用。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本实用新型中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的一个方案中，如图1所示，所述防稀土迹地边坡水力侵蚀系统包括：设置于坡顶的阻隔带1，阻隔带1由田埂101和紧贴田埂101的生态袋层102构成，所述生态袋层102设置于田埂101靠近坡面的一侧；所述生态袋层102由多个生态袋袋平铺组成，生态袋首尾衔接，中间间隙用泥土填实，以阻隔水渗流，每个生态袋均为不对称塑形，并填充土壤，土壤中包含有植物种子；其中，生态袋靠近田埂101一侧的高度高于所述远离田埂101一侧生态袋的高度；

坡面上设置有拦截带2；坡底上设置有导流渠3；

进一步的，坡面上还设置有坡面植被层4，坡脚上设置有坡脚植被层5。

在本实用新型的另一个方案中，如图2、图3所示，所述防稀土迹地边坡水力侵蚀系统包括：设置于坡顶的阻隔带1，阻隔带1由田埂101和紧贴田埂101的生态袋层102构成，所述生态袋层102设置于靠近田埂101的一侧；所述生态袋层102由多个生态袋平铺组成，生态袋首尾衔接，中间间隙用泥土填实，以阻隔水渗流，每个生态袋均为不对称塑形，并填充土壤，土壤中包含有植物种子；其中，生态袋靠近田埂101一侧的高度高于所述远离田埂101一侧生态袋的高度；

坡面上设置有拦截带2；所述拦截带由第一拦截模块201和第二拦截模块202构成；第一拦截模块201由第一木桩层211和第一竹料层212搭建而成；第二拦截模块202由第二木桩层221和第二竹料层222搭建而成；

其中，以第一拦截模块201搭建为例，所述拦截模块搭建方法如下：将多根木桩在坡面的同一等高线上，以与坡面成45°的角度打入坡面的土层中，并打入土层至0.7～1.2m的深度，并形成第一木桩层211；然后，在第一木桩层211靠近坡顶的一侧，沿等高线挖一个深度30cm的条沟，并将竹料捆绑成20cm厚、60cm高的拦截材料，放入条沟中，竹料放置高于条沟30cm，并压实，以形成第一竹料层212；

进一步的，第一拦截模块201与第二拦截模块202沿坡面方向的间距为4m。

坡底上设置有导流渠3；

进一步的，坡面上还设置有坡面植被层4，坡脚上设置有坡脚植被层5。

在本实用新型的一个优选方案中，如图2、图3以及图4所示，所述防稀土迹地边坡水力侵蚀系统包括：设置于坡顶的阻隔带1，阻隔带1由田埂101和紧贴田埂101的生态袋层102构成，所述生态袋层102设置于田埂101靠近坡面的一侧；所述生态袋层102由多个生态袋平铺组成，生态袋首尾衔接，中间间隙用泥土填实，以阻隔水渗流，每个生态袋均为不对称塑形，并填充土壤，土壤中包含有植物种子；其中，生态袋靠近田埂101一侧的高度高于所述远离田埂101一侧生态袋的高度；

坡面上设置有拦截带2；所述拦截带由第一拦截模块201和第二拦截模块202构成；第一拦截模块201由第一木桩层211和第一竹料层212搭建而成；第二拦截模块202由第二木桩层221和第二竹料层222搭建而成；

其中，以第一拦截模块201搭建为例，所述拦截模块搭建方法如下：将多根木桩在坡面的同一等高线上，以与坡面成45°的角度打入坡面的土层中，并打入土层至0.7～1.2m的深度，并形成第一木桩层211；然后，在第一木桩层211靠近坡顶的一侧，沿等高线挖一个深度30cm的条沟，并将竹料捆绑成20cm厚、60cm高，放入条沟中，竹料放置高于条沟30cm，并压实，以形成第一竹料层212；

进一步的，第一拦截模块201与第二拦截模块202沿坡方向的间距为4m；

导流渠3的深度为40～60cm，并在底部铺设有HDPE防渗膜，两边用沙袋压紧；同时导流渠3在每隔20米的位置设置一个体积为1m³的沉沙池；

进一步的，坡面上还设置有坡面植被层4，坡脚上设置有坡脚植被层5；

其中，坡面植被层4为香根草、马唐草和狗牙根混合植物植被层；进一步的，在种植方法上，香根草种植沿等高线挖穴，相邻两行交错种植，株行距30～35cm，挖穴深度30cm，穴中加入保水剂后在穴内1/2底层加入250～300g有机肥，与小部分稀土砂质土混匀；香根草以5～8株为一小丛分苗后，用泥浆水蘸根后栽至穴中覆土；穴面覆土为外高里低，保证水分不完全流失供生长所需。马唐草和狗牙根种植采用种子，种子撒播至香根草株间隙中。然后，铺设芒萁覆盖层，以避免植被生长前期雨滴对于土壤的溅蚀，同时还能够抑制在晴天时水分的蒸发，保证植被的发芽率。种植后无雨则浇水1～2次定根，后自然生长；

坡脚植被层5为羽叶鬼针草、紫穗槐和狗牙根的混合植物植被层。

经过进一步的稀土迹地边坡水体侵蚀实验发现，通过使用本实用新型防稀土迹地边坡水力侵蚀系统，能够有效控制坡面受水体的侵蚀程度，水土保持达90％以上；同时，坡面结构稳定，无大冲刷沟或崩岗现象；进一步的，在构建体系4个月后，迹地边坡的植物覆盖率能够达到95％以上，生态也得到了明显的恢复。

本实用新型中，通过设置多层阻隔、拦截以及导流渠结构，从而能够有效防止水体对于稀土迹地边坡土壤的侵蚀；同时，本实用新型中，以轻质、自然材料构建各层结构，也使得本实用新型系统更加绿色环保，且适用于承受力较小的稀土迹地边坡环境中；进一步的，本实用新型中，通过进一步设置植被层，也能够在有效保持水土的同时，还能够有利于恢复稀土迹地边坡的生态环境。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本实用新型，然而应意识到，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本实用新型范围内的所有这些变化和修改。