一种干旱地区碎石边坡生态恢复方法及边坡恢复系统与流程

本发明涉及边坡生态修复，更具体地，涉及一种干旱地区碎石边坡生态恢复方法及边坡恢复系统。

背景技术：

1、伴随风电工程、公路、铁路、水电工程、采矿工程等项目开发建设，不可避免的产生各类边坡，且随着工程技术的提升和改革，在一些极端地区的项目开发建设也逐年增多，影响露天边坡稳定性的主要因素较多，岩体的岩石组成、岩体构造和地下水是都是很重要的因素，此外，地质条件、气候规律、爆破和地震等都对边坡形状也有一定影响。对于干旱地区来说，由于干旱地区的特征为降水量少、气温日较差和年较差皆大、蒸发量远远大于降水量、多风沙、云量少且日照强，因而干旱地区的岩体在长期的外力风化侵蚀、剥蚀，岩石块逐渐形成砾石，细沙被大风吹走，逐渐形成由砾石堆积的大片碎石戈壁。

2、所以，在干旱地区的建设项目会形成大量石质、土质及土质边坡，且产生的边坡多为碎石边坡，碎石边坡的生态恢复难度很大，碎石边坡的生态恢复直接回覆种植土后，由于干旱地区的年均降雨量小、边坡透水性强、保水能力差，边坡覆土后的种植土易在渗流作用下从碎石缝隙流失，不能保障植被恢复所需的水、土壤条件，生态恢复不能达到预期，恢复效果差，使之成为生态恢复的痛点、难点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服干旱地区碎石边坡的生态恢复不能达到预期，恢复效果差的不足，提供一种干旱地区碎石边坡生态恢复方法及边坡恢复系统。本发明改善了坡面产汇流条件，增加了雨水入渗，减少了坡面径流，有效缓解了坡面径流造成的种植土流失，有效的改善了植被恢复的土壤和水分条件，提高了生态恢复效果。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、一种干旱地区碎石边坡生态恢复方法，具体包括如下步骤：

4、碎石边坡坡面修整；

5、在碎石边坡上铺设一层不透水基层；

6、在不透水基层上铺设一层种植土层；

7、在种植土层的坡底处沿边砌筑坡脚围挡；

8、在种植土层中插设横截面为弧形的若干挡水块，每个挡水块的弧形开口朝向坡顶，每个挡水块的底部与不透水基层抵接形成储水部，每个挡水块的中部开设有泄水孔，所述泄水孔位于种植土层中，每个挡水块的顶部突出于种植土层用以减少坡面径流；

9、在种植土层上种植植被。

10、需要说明的是，对于碎石边坡来说，保水保土性能对于生态恢复极其重要，本发明在碎石边坡上覆盖一层不透水基层，能够防止下渗雨水从碎石缝隙流失的同时还可防止种植土从碎石缝隙流失；横截面为弧形的若干挡水块与不透水基层抵接，协同配合在挡水块的底部形成储水部，雨水在种植土层沿着边坡的表面流淌和下渗的过程中，挡水块的顶部突出于种植土层的部分将雨水截留住并下渗，这样能够减少坡面的雨水径流，增加雨水下渗，下渗雨水在储水部储存，供植被生长用，挡水块的中部开设有泄水孔，用于排泄多余雨水，如遇丰水年降雨量大，地下储水部储存过多的雨水会导致植被根系泡水，不利于植被恢复，故设置泄水孔可以有效调节种植土层中的含水量，保证良好的种植条件；坡脚围挡阻隔一部分下滑的泥水，会汇聚雨水，使雨水不会直接流失，同时保持碎石边坡及生态恢复基层安全、稳定作用；不透水基层、挡水块、种植土层和坡脚围挡各部分之间共同协作，密切配合，为碎石边坡生态恢复提供安全、稳定基层，缺一不可，为种植在种植土层上的植被提供生态恢复基层，植被是生态系统中最基本、最重要的组成部分之一，植被能保持种植土层的土壤的稳定性，为边坡生态系统库存水份防止土壤流失，防止出现滑坡灾害，种植植被后植被的根系枝叶可以吸收大量的水份，然后在慢慢的光合作用和呼吸作用过程中释放水份，使该边坡能够逐渐恢复天然的生态系统，实现生态恢复的自然演化。其中特别的，对于干旱地区的碎石边坡来说，不透水基层和挡水块的配合作用对于雨水的截留存储以及土壤的防流失，有重要的配合协作作用，有效解决了碎石边坡的透水性问题，并解决了种植土从碎石缝隙间流失问题，给植被生长提供适宜且稳定的土壤条件，使该边坡能够逐渐恢复天然的生态系统，达到生态恢复的目的。

11、另需说明的是，碎石边坡坡面修整一般为清除碎石边坡坡面上的危石、浮石，并使得坡面平整，不存在大的块石凸起，坡面平整度的验收要求为：边坡相邻层级接触面平整，坡面不得有明显的凸起、凹陷或波浪形状。

12、进一步的，所述植被为具有耐旱性且根系发达的植被。在干旱地区种植植被需耐旱性能好，根系发达能够有更好的抓地力，根系丰富还能够将种植土层的土壤锁紧，防止出现土层滑坡等灾害；其中可植被包括但不限于仙人掌、长穗柳、沙葱、紫杆柳、短穗柳、新疆沙冬青、管花肉苁蓉、白刺、胀果甘草、花棒、白麻、蒙古沙冬青、中间锦鸡儿、泡果沙拐枣、河西菊、裸果木、红皮沙拐枣、罗布麻、胡杨等旱生草类或灌木，不同的干旱地区可选择更合适种植的植被进行种植，巩固生态恢复效果。

13、进一步的，所述不透水基层为黏土和/或泥岩。黏土和/或泥岩能够填满碎石缝隙，用于拦截下渗雨水并防止种植土层的土壤从碎石缝隙间流失。

14、进一步的，每个挡水块竖直向下并与所述不透水基层所在的平面相抵接，且若干所述挡水块均匀交错分布在所述种植土层中。挡水块均匀分布于整个坡面，使整个坡面雨水储存分布均匀，有利于坡面植被恢复均匀。

15、一种干旱地区碎石边坡恢复系统，包括不透水基层、种植土层、若干挡水块和坡脚围挡，所述不透水基层覆盖在碎石边坡上，所述种植土层覆盖在所述不透水基层上，若干所述挡水块的一端插设在所述种植土层中且与所述不透水基层抵接，所述挡水块的中部开设有泄水孔且所述泄水孔位于种植土层中，若干所述挡水块的另一端突出于种植土层，所述坡脚围挡沿着所述种植土层的坡底处沿边设置。

16、不透水基层、种植土层、挡水块和坡脚围挡等各部分之间共同协作，密切配合，为碎石边坡生态恢复提供安全、稳定基层，改善了坡面产汇流条件，增加了雨水入渗，减少了坡面径流，有效缓解了坡面径流造成的种植土流失，有效解决干旱地区碎石边坡的透水性和种植土从碎石缝隙间流失问题，有效的改善了植被恢复的土壤和水分条件，提高了生态恢复效果。

17、进一步的，若干所述挡水块为均匀交错分布在所述种植土层中，每个挡水块的横截面为弧形，每个挡水块的弧形开口朝向坡顶，每个挡水块的底部与不透水基层抵接形成储水部。挡水块的弧形开口朝向碎石边坡的坡顶能和不透水基层接触后形成碗状腔体的储水部，用于储存下渗雨水，供植被生长用；挡水块均匀交错分布在所述种植土层中，包括但不限于采用若干行依次等距排布、每一行等距相隔、且不同行交错排布的方式，能够均匀分布于整个坡面，使整个坡面雨水储存分布均匀，有利于坡面植被恢复均匀。

18、进一步的，每个挡水块的横截面的弦长为80cm～150cm。

19、进一步的，所述泄水孔的边缘距离所述不透水基层的距离至少为10cm。

20、进一步的，所述不透水基层的厚度为5cm～10cm。

21、进一步的，所述种植土层的厚度为30cm～70cm，所述坡脚围挡的高度比所述种植土层所在斜面的坡脚处高度高出至少30cm。坡脚围挡起保持碎石边坡及生态恢复基层安全、稳定作用，同时可就地消化碎石边坡修整出来的石块；坡脚围挡的宽度可通过专业技术人员进过安全稳定计算确定。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、(1)本发明对于干旱地区的碎石边坡来说，不透水基层和挡水块的配合作用对于雨水的截留存储以及土壤的防流失，有重要的配合协作作用，有效解决了碎石边坡的透水性问题，并解决了种植土从碎石缝隙间流失问题。

24、(2)本发明不透水基层、种植土层、挡水块和坡脚围挡等各部分之间共同协作，密切配合，为碎石边坡生态恢复提供安全、稳定基层，改善了坡面产汇流条件，增加了雨水入渗，减少了坡面径流，有效缓解了坡面径流造成的种植土流失，给植被生长和生态恢复提供适宜且稳定的土壤条件，在种植土层上种植植被，植被为边坡生态系统库存水份防止土壤流失，植被的根系枝叶可以吸收大量的水份，然后在慢慢的光合作用和呼吸作用过程中释放水份，使该边坡能够逐渐恢复天然的生态系统，实现生态恢复的自然演化，最终实现边坡生态恢复的目的和有效解决干旱地区碎石边坡的透水性和种植土从碎石缝隙间流失问题，有效的改善了植被恢复的土壤和水分条件，提高了生态恢复效果。