一種海綿體多功能生態(tài)治理的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海綿體多功能生態(tài)治理的方法。該方法包括水滯蓄管網和生態(tài)治理層(含其上植物形成的植物制氧層)的建設;所述水滯蓄管網從地表和/或地下集攏水并進行儲存,還將儲存的水輸送到生態(tài)治理層的植物,向生態(tài)治理層生物的生長和演化供水。該方法將水資源的再利用與生態(tài)治理工程相結合,解決了洪澇和干旱問題,還促進了生態(tài)治理系統(tǒng)的形成、發(fā)展和維護,助推生物氧氣運動大發(fā)展、大革命。適合應用于城市、集鎮(zhèn)、新農村和人工濕地、工礦企業(yè)等建設領域,具體可應用于礦山、油田、地質災害易發(fā)區(qū)、荒漠地、鹽堿地、沙漠地、河口、海岸、灘涂、濕地、消落帶、交通道路兩旁等區(qū)域的生態(tài)治理,以及其他人們生產生活環(huán)境中需要生態(tài)修復的區(qū)域。
【專利說明】
一種海綿體多功能生態(tài)治理的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于生態(tài)治理技術領域,具體涉及一種海綿體多功能生態(tài)治理的方法?!颈尘凹夹g】
[0002]聯合國氣候大會于1997年在日本京都通過了《聯合國氣候變化框架公約的京都議定書》,是聯合國環(huán)境與發(fā)展大會通過的世界第一個為全面控制溫室氣體排放,以應對全球氣候變暖給人類經濟和社會帶來不利影響的國際公約。2007年在印尼巴厘島舉行的第 13次締約方會議通過的《巴厘路線圖》的規(guī)定,確定了世界各國今后加強落實《聯合國氣候變化框架公約》的具體領域。2009年在丹麥哥本哈根召開的第15次會議通過的《哥本哈根議定書》,是繼《京都議定書》后又一具有劃時代意義的全球氣候協(xié)議書,毫無疑問,對地球今后的氣候變化走向產生決定性的影響。
[0003]根據聯合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估機構(Millennium Ecosystem Assessment)的1360 名專家在95個國家進行的調查得出的結論是一一過去50年來,人口增加使得人類賴以生活的三分之二的生態(tài)系統(tǒng),包括空氣和水源,受到污染和過度開發(fā)。該機構由45個成員組成的董事局發(fā)表的報告指出:“人類的活動已經對地球的自然規(guī)律帶來很大的壓力,地球的生態(tài)系統(tǒng)因此未必能養(yǎng)活得了未來的人口?!眻蟾孢€指出,10%至30%的哺乳動物、鳥類和兩棲動物瀕臨滅絕的邊緣。這項歷來最大規(guī)模的地球生態(tài)系統(tǒng)研究工作發(fā)現:“過去50年來,人類為了取得食物、凈水、木材、纖維和燃料,對生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞速度比以往任何一個年代都要來得快,破壞面也比任何一個年代來得廣。這使得生物的多樣性承受著無法扭轉的損失?!眻蟾嫜a充道,從1945年至今,人類開墾的耕地面積比18世紀和19世紀開墾的土地加起來還要多。報告說:“未來50年,地表剝蝕會帶來越來越嚴重的后果?!闭韴蟾娴膶<医忉屨f,生態(tài)系統(tǒng)未來的變化可能會造成疾病爆發(fā),非洲大湖區(qū)可能會因為氣候變化而成為霍亂散播的溫床,肥料中的氮累積在農田里,接著再沖刷入海,會導致海藻生長茂盛,從而使得魚兒因缺氧而大量死亡,并使得沿海地區(qū)因而出現沒有氧氣的“死區(qū)”。
[0004]據世界氣象組織宣布,1998年至2007年是有記載以來最暖和的10年。沒有人知道氣候變化的影響在多大程度上才能算是“安全”,但我們卻知道全球氣候變化為人類及生態(tài)系統(tǒng)帶來的災難:極端天氣、冰川消融、永久凍土層融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、生態(tài)系統(tǒng)改變、旱澇災害增加、致命熱浪等等。現在,不再是科學家在預言著這些改變,從北極到赤道,人類已開始在全球氣候變化的影響下掙扎著求生存。而這一切也只不過是氣候變化的影響之序幕,我們正在經歷危險的氣候變化,升溫的車輪越轉越快。要阻止這場災難,我們必須馬上行動。
[0005]從聯合國一份新出爐報告顯示,世界每天因鹽分太高而失去的農業(yè)用地面積大約為19.9平方公里,到目前已有相當于法國面積大小的農田因此無法再種植莊稼。這類鹽堿地使得包括中國、印度、南美洲和美國在內的一些地區(qū),每年的糧食產出損失高達170億英鎊。如果不進行有效治理,鹽堿地作威作福,有一天甚至會出現《星際穿越》中描述的惡虐境地一一由于人類活動導致土壤嚴重退化,被迫生活在一個巨大的干旱塵暴區(qū),幾乎無法種植任何農作物。
[0006]上述鹽堿地的生態(tài)惡化也僅為生態(tài)惡化的一個具體方面。根據《中國生態(tài)修復行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告前瞻》顯示,生態(tài)環(huán)境惡化表現為植被破壞、水土流失、沙漠化等。根據全國第二次土地侵蝕遙感調查,我國水土流失面積為356萬平方公里, 沙化土地174萬平方公里,每年流失的土壤總量達50億噸,全國113108座礦山中,采空區(qū)面積約為134.9萬公頃,采礦活動占用或破壞的土地面積238.3萬公頃,植被破壞嚴重。近年來生態(tài)環(huán)境惡化對人類不良影響的表現越來越明顯,加大生態(tài)環(huán)境建設投入以保護越來越脆弱的生態(tài)環(huán)境已刻不容緩。
[0007]從植物來看,植物在整個地球的繁衍和生長來自1.5億公里之外的太陽光芒,植物可以從太空獲取能量制造食物,這的確令人驚嘆,吸收陽光,然后將其轉化為生命,致使植物主宰著我們的星球,這是光合作用,也是地球上最重要的自然進程,植物王國通過這一進程,現貧瘠的地球,變得生機盎然,然而,情況并非總是如此簡單,為了究其原因,必須追溯到30億年前,起初,我們的星球一片荒蠻,當時幾乎沒有多少空氣,大氣中充滿了各種有毒氣體,而罪魁禍首就是火山噴發(fā),陸地上毫無氧氣而言,因為遠古大氣,根本無法阻擋太陽的紫外線,生命根本無法在地表生存,但是后來有了轉機,一次重大事件,為地球帶來了早期維系生命的大氣,這一事件大約發(fā)生在25億至30億年前,它成為地球生命史上最偉大的轉折點,一切都是植物最古老的祖先締造的。這就是一一當太陽光線的光子撞擊植物的葉綠體表面時,它們的能量會被一種叫受光體的環(huán)體組織吸收,在受光體內部兩個光子的能量被用于分解一個水分子,它內部的氫元素和氧元素被重新分解開來,氫元素用于植物自身的生長,而被植物作為廢料排除體外的氧元素就這樣貢獻給地球;每一張植物葉子的背后都有成千上萬個氣孔,通過氣孔吸收所需的二氧化碳,排放不要的氧氣;植物內部的氫元素與吸收進去的二氧化碳化合后又形成糖,糖不僅是植物生長的必要養(yǎng)料,也為所有動物提供了食物來源。植物通過光合作用產生氧氣,不僅需要光,還需要大量的水,地質學家稱之為“偉大的氧氣運動”。因此,植被破壞在產生水土流失、沙漠化等嚴重問題的同時,還會造成氧氣產量的驟減和水循環(huán)從地下到空氣中的停止,致使二氧化碳的累積增加,致使自然界對氣候和環(huán)境的調節(jié)作用減弱,導致干旱、洪澇、霧霾、沙塵暴等極端惡虐災害的頻繁發(fā)生。
[0008]另一統(tǒng)計顯示,2011-2014年,全國超過360個城市遭遇內澇,其中六分之一單次內澇淹水時間超過12小時,淹水深度超過半米,北京、濟南等城市甚至發(fā)生了傷亡慘重的內澇。但與此同時,全國有1100座城市嚴重缺水。城市排水標準偏低和雨水利用系統(tǒng)的缺乏,讓水這種城市緊缺的資源成為了災害發(fā)生的誘因。
[0009]“中國是一個中度缺水的國家”,原水利部水資源司司長吳季松說,這是從水資源對社會經濟發(fā)展的支撐能力上得出的判斷。據統(tǒng)計,我國目前缺水總量估計為400億立方米,每年受旱面積200萬-260萬平方千米,影響糧食產量150億-200億千克,影響工業(yè)產值2000多億元,全國還有7000萬人飲水困難。缺水對環(huán)境和人的身心健康都有著嚴重的影響。就在2015年1月3日的江西省九江縣,受上游來水減少和久旱少雨的影響,我國第一大淡水湖鄱陽湖逼近極枯水位,星子縣標志性景觀落星墩“水落石出”,豐水期需要渡船才能前往落星墩,現在步行就可以到達了。
[0010]另外,近幾年越來越嚴重的霧霾天氣已危及到人們正常的生產生活,2013年初,由亞行主導完成的《中國環(huán)境分析》報告顯示,全球十大污染城市七個在中國。2013年中國二氧化碳排放量為95.24億噸,比2012年增加4.2%,占世界二氧化碳排放量的27.1 %,中國已是世界最大的二氧化碳排放國。
[0011]綜上所述,惡劣的氣候變化直接威脅到了人類的生存,如何進行有效的生態(tài)治理是一個亟待解決的問題。為了應對氣候變化并改善生態(tài)環(huán)境,我國政府提出了 2020年全國森林覆蓋率從目前的20%增加到23%,2050年森林覆蓋率達到并穩(wěn)定在26%以上的目標。 目前有關部門已開始重點投入礦山生態(tài)修復和沙漠化治理等方面的國土整治工作,其中生態(tài)修復/治理已成為一個新興的生態(tài)環(huán)境建設領域。
[0012]生態(tài)修復/治理具體涉及的地域包括消落帶、濕地、荒地、沙灘、沙漠、戈壁或交通道路兩側等,修復/治理的方式包括護坡、護岸、綠化墻、綠化帶等的建設等。
[0013]例如,中國專利文獻CN103866776公開了一種建筑垃圾石籠墻生態(tài)護坡方法,其通過建筑垃圾裝填在金屬絲線制作的石籠中,用于邊坡或河岸生態(tài)防護,形成石籠護坡墻體;采取干式噴射工藝將水泥、粘土、河沙、有機質、改進型植被混凝土綠化添加劑和植物種子噴射到石籠護坡墻體上對其進行快速綠化。該發(fā)明雖然實現了建筑垃圾的循環(huán)利用, 但是,其采用水泥噴射的方式實則是又一次對生態(tài)的破壞,石籠墻表面的養(yǎng)分有限,植物的生長力和維持時間也有限,而且,由于石籠墻缺乏有效的固定手段,經過長期的自然風化腐蝕,也會逐漸崩塌損壞。
[0014]中國專利文獻CN103898870公開了一種格賓網生態(tài)石籠河道護坡施工方法,其在石籠護坡施工結束后,在面層塊石之間的縫隙內用土回灌,澆水,讓土填滿塊石的縫隙,再在塊石護坡上面覆蓋一層耕植土,水面下種植水生植物,河岸種植草坪。該方法雖然達到了護坡和生態(tài)綠化的目的,但是種植的植物僅依靠石籠表層薄薄的土壤進行生長,其生長綠化能力有限;長期的流水沖刷也會帶走石籠表層部分的土壤及養(yǎng)分,進一步損害植物的生長,越來越削弱綠化功能;而位于植物下的石籠層由于缺乏穩(wěn)固措施,隨著自然的風化腐蝕以及表層植物的破壞,也會逐漸崩塌損壞。
[0015]中國專利文獻CN102561264公開了一種生態(tài)護坡及其構建方法,其生態(tài)護坡是一組設置在硬質護坡上的分隔區(qū),每塊分隔區(qū)內由下至上依次設置為基質土層、碎石層以及植被層;其構建方法包括以下步驟:配制基質土,在硬質護坡上砌筑分隔區(qū),并將上步驟中配置的基質土填入分隔區(qū),在基質土層上種植植被層,并在植被層上鋪上碎石層。該方法中,所述分隔區(qū)是由水泥分隔墻組成,水泥分隔墻自身就是對環(huán)境的一種破壞;而且,建成后,植物雖然能在基質土層中生長,但是鋪于其上的碎石固定力差,對于流水沖蝕較大的區(qū)域,碎石和土層都容易被流水帶走,在防止水土流失上的功能很弱。
[0016]除了上述文獻存在的護坡/石籠不穩(wěn)定、植物生長力有限、破壞原有環(huán)境等缺點夕卜,現有的生態(tài)修復方法還存在以下缺點:1)通用性差,沒有能同時兼顧三峽庫區(qū)消落帶、 濕地、荒地、沙灘、沙漠、戈壁及交通道路兩側等多種環(huán)境的生態(tài)修復方法;2)只考慮防止水土流失和綠化的問題,忽略了動物與植物的和諧共處,沒有考慮到生物多樣性動態(tài)生態(tài)修復可在同一工程建設項目上系統(tǒng)地完成;3)自然中的水資源沒有得到充分再利用,植物對環(huán)境的調節(jié)作用也沒有得到充分發(fā)揮。
[0017]基于上述現有技術的不足,發(fā)明人探索了一種海綿體多功能生態(tài)治理的方法。
【發(fā)明內容】
[0018]有鑒于此,本發(fā)明提供一種海綿體多功能生態(tài)治理的方法,該方法將自然中水資源的重復利用與生態(tài)治理相結合,既解決了洪澇和干旱問題,還促進了生態(tài)治理系統(tǒng)的形成、發(fā)展和維護,并將生態(tài)治理系統(tǒng)的功能擴大化。
[0019] 為實現上述目的,本發(fā)明的技術方案為:
[0020] 一種海綿體多功能生態(tài)治理的方法,包括水滯蓄管網和生態(tài)治理層(含其上植物形成的植物制氧層)的建設;所述水滯蓄管網從地表和/或地下集攏水并進行儲存,還將儲存的水輸送到生態(tài)治理層,向生態(tài)治理層生物的生長和演化進行供水。
[0021]本發(fā)明方法的水滯蓄管網,在水資源豐沛的時期,從地表和/或地下集攏水資源并對其進行儲存,再在干旱時期或者生態(tài)治理層隨時需要澆灌的時候,從水滯蓄管網取水進行循環(huán)使用。具體地,所述水滯蓄管網的水按以下的一種或多種方式進行集攏:抽取的地下水,地表集攏的雨水,以及截留或抽取的來自于河流、湖泊或海洋的水等。水滯蓄管網就像海綿體一樣,在外界水豐沛的時候吸收水,再在外界水枯竭或隨時需要的時候“擠出”水。 本發(fā)明方法將海綿體的水與生態(tài)治理層的維護相結合,在合理充分利用水資源、應對如雨水排放和洪澇等問題的同時,還為生態(tài)治理層生物的生長和演化提供了豐富的水源,達到了環(huán)境和生態(tài)綜合治理的雙重目的。
[0022]進一步,所述水滯蓄管網包括積水部、儲水部、來水管和給水管;所述積水部包括以下中的一個或多個:地下水域、河流、湖泊、海洋和地表水的收集池;所述儲水部設于地下,通過來水管與積水部連通,并通過給水管對生態(tài)治理層進行澆灌和/或加濕。
[0023]所述水滯蓄管網的建設一般包括地勘、整地、開挖和安裝的步驟。所述儲水部一般建于地下;來水管和給水管根據積水部和待澆灌和/或加濕區(qū)的位置分別進行布置。為方便檢修維護,所述水滯蓄管網還可相應設置檢修口;對于來水中夾雜有較多泥沙或雜物的水源,還可在相應的給水管進口或是積水部設置相應的過濾結構。
[0024]進一步,所述生態(tài)治理層為建于生態(tài)治理場地上的護坡或護面。所述生態(tài)治理層上種植的植物形成了植物制氧層。
[0025]進一步,所述生態(tài)治理層的建設包括在所需治理場地的表面建設加勁籠層;所述加勁籠包括加勁網形成的加勁籠底、籠身和籠頂,以及一端與加勁網固定、其余部分與加勁籠籠身和/或加勁籠籠頂固定的加勁筋;所述加勁籠中包括填裝的土和/或塊狀物,所述加勁籠中和/或加勁籠頂部栽植和/或播種有植物;所述加勁籠中栽植的植物從加勁籠中伸出,或者加勁籠中預留有植物栽植的空隙。
[0026]本發(fā)明通過加勁網逐步圍成加勁籠,使加勁筋與加勁籠堅實固定,將土和/或塊狀物填裝于加勁籠內,還通過植物的種植,獲得了一種堅實并適于植物生長的加勁籠層。該加勁籠層的建設意義重大,即涉及到整個工程建成后一定時期內,當植物的根還未生長到能牢牢地穩(wěn)定該工程段的水土流失及外力侵蝕時,由該層位的工程技術階段性地保護和防止該工程段不發(fā)生水土流失以及外力的侵蝕。加勁籠底層越深、加勁筋越密該層位越穩(wěn)定。 而且,隨后植物逐漸長大,通過植物枝條間的嫁接、纏繞或綁定,以及植物根系的發(fā)展,可以逐步代替加勁籠的加勁網達到固定籠中塊狀物的作用,從而有效避免自然的風化腐蝕對加勁籠的破壞,達到長久保護生態(tài)的作用。長時間發(fā)展,有助于形成一個綜合的動植物和諧相處共存的生態(tài)系統(tǒng)。整個加勁籠層主要用于植物根的生長和其他生物的棲息,為生態(tài)治理的核心區(qū),利于生物多態(tài)性的形成、水資源的充分利用和氧氣產生。
[0027]進一步,所述加勁籠層的建設具體包括以下步驟:
[0028]A、整地:對所需治理的施工場地進行整理,使其成為所需的平面或坡面;
[0029]B、鋪設加勁網和固定加勁筋:在整地好的面上鋪設加勁網,使其作為加勁籠的底; 將加勁筋的一端固定在加勁網上;
[0030]C、回填土和栽植植物:在加勁籠底層以上回填土為土層,回填塊狀物為塊狀物層; 在回填過程時,加勁網卷折形成加勁籠籠身和籠頂,最后封閉加勁網形成加勁籠;回填時, 還不斷梳理出已與加勁籠底連接的加勁筋,使加勁筋與加勁籠籠身和/或籠頂固定,并在回填過程中栽植和/或播種植物,或預留植物栽植的空隙。[0031 ] 進一步,所述加勁籠中從下往上依次填裝土層和塊狀物層。
[0032]具體地,所述加勁籠可用金屬絲、外表塑料內含金屬絲的繩索、熱塑性樹脂制成的繩索、藤本植物的莖或者竹條等編制而成;加勁籠的橫截面為圓形、橢圓形、梯形、菱形、方形等;所述加勁籠內填充的塊狀物具體可為石塊、石子膠結物、鵝卵石、建筑廢料、沙、泥等, 其可為塊狀物的單一填充,也可為這些塊狀物與沙、泥土的混合填充,可根據修復地資源進行選擇利用。
[0033]所述加勁筋可用金屬材料制成,也可是其他材料形成的絲、條、片,優(yōu)選長時期不易生銹、不易腐蝕、不易破碎、不易斷裂的金屬絲或金屬條。加勁筋可通過連接或綁扎在加勁筋受外力影響時不被拉出的加勁籠底層的加勁網上,以確保加勁筋原位不動。所述加勁筋伸出土層的一端,與土層的平面呈0-180°的夾角,優(yōu)選呈90°角,以利于加勁籠的穩(wěn)定性。首選耐腐蝕、耐破碎、抗拉力且易編制的10年以上不生銹金屬絲。
[0034]加勁網和加勁筋的核心作用是在本方法的植物的根還沒有生長到足以穩(wěn)定該小環(huán)境的土層結構時的前期代替作用。加勁筋的大小、長度等規(guī)格和加勁籠層的厚度可根據該修復地環(huán)境和工程要求具體設置。具體如,加勁筋總長度為280cm,施工時,20cm長的加勁筋預埋并綁扎在加勁籠底層的加勁網上,200cm長的加勁筋從預埋在加勁籠底層的加勁網上穿過土層到防水土流失物層,40cm長的加勁筋從防水土流失物層穿過塊狀物層到達加勁籠頂層的加勁網,20cm長的加勁筋彎轉回來與加勁籠頂層的加勁網綁扎固定。所述加勁筋的設置密度優(yōu)選為每根橫向間布筋1根/30cm、每根縱向間布筋1根/50cm,同一方向的筋與筋之間為一組,每組橫向布筋與相鄰一組橫向布筋之間的距離l〇〇cm、每組縱向布筋與相鄰一組縱向布筋之間的距離l〇〇cm。
[0035]加勁筋與加勁籠的固定,可通過相互綁定(或焊接)和/或加勁筋穿過加勁籠的方式進行固定,而加勁籠之間又可以通過自身或加勁筋的連接進一步進行固定。如,通過加勁籠頂部表面層連接筋鎖合固定,具體地,安裝加勁籠過程中,若不是整體一次性安裝,而是由多個單體或多個大小不等的加勁籠用人工和/或機具安裝組成,就需要將每一個加勁籠與加勁籠之間用加勁筋綁扎從而形成穩(wěn)定的統(tǒng)一體,施工環(huán)境可能的情況,可以用人工與機具吊裝式予以安裝,并在加勁籠頂部表面層再用加勁筋連環(huán)式鎖接固定。加勁籠頂部的連環(huán)式鎖接就相當于連接筋的使用。
[0036]所述土層為含土層,為泥土或者泥夾塊狀物構成。所述泥土可以是黑土、黃土等耕作土,也可是鹽堿地、荒漠地(含沿海的鹽堿地的鹽堿土、高寒地的凍土、沙漠及沙漠邊緣地的沙土、河灘地的淤泥及潮泥、石漠化地的鈣質土等)的貧瘠土和沙土,只要因時、因地、因氣候和植被需要,適應栽植的植物在此生長的土壤即可。土層的厚度為適宜栽植的植物生長的最低厚度或更厚即可,優(yōu)選1米以上的厚度。
[0037]所述塊狀物層具體可為石塊、石子膠結物、鵝卵石、建筑廢料、沙、泥等的填充層, 其可為塊狀物的單一填充,也可為這些塊狀物與沙、泥土的混合填充,可根據修復地資源進行選擇利用。所述塊狀物層的設置主要是應對可能的大水、大浪和暴風等外力的沖刷和侵蝕,對于沖刷和侵蝕力弱的地域也可不回填塊狀物僅回填土。
[0038]所述預留植物栽植的空隙,就是在加勁籠施工時,若暫不種植植物,可在土層與塊狀物層預留適宜的孔隙,為今后植物的種植提供空間。具體如,在加勁籠中預埋植物栽植孔的臨時性替代物,即根據所需栽植植物根系或土球規(guī)格,預埋比該植物根系或土球規(guī)格大的臨時性替代物(比如竹筒、塑料管等),該替代物要下埋到所需植物栽植的土層深度,高度要延伸到加勁籠頂層。
[0039]所述栽植植物,可從回填土層的任一位置開始栽植植物。栽植的植物為適宜在修復地生長,且能與該小環(huán)境內其他生物和諧共生的喬、灌、草等水陸生植物,如刺梨子、千年矮、小葉女貞、萬年青、火棘、蘭天竹、杜鵑、紅繼木、中華蚊母、水麻、水紫、水樺、中山杉、垂柳、竹柳、木芙蓉、小葉榕、江南榿木、烏桕、桑樹、秋華柳、蘭草、西伯利亞鳶尾、常綠風車草、 狗牙根、早熟禾、苔草、香根草、蕨草、紅樹、木欖、老鼠簕、欖李、苦郎樹、秋茄樹、海桑、桐花樹、弗吉尼亞櫟、海濱木槿、馬鞍藤、蔓荊、紅柳、梭梭、沙棗、胡楊黃柳、竹垂柳、沙漠玫瑰、斑紋犀角、大犀角、綠之鈴、仙人掌等。栽植的植物首選灌木。栽植的同科植物的株行距離優(yōu)選50cm X 50cm,不同植物配置優(yōu)選呈“品”字形栽植。所述播種的植物,是在加勁籠土層或頂層的有土或有預留口的地方,播種所需的植物的種子。植物長到適宜大小時,可用常規(guī)嫁接法和/或編織法,將該需嫁接的同科植物枝條和上下左右的植物枝條嫁接和/或編織成網狀型的植物籠身,即形成永久性固定的籠身和景觀型的生態(tài)型綠壁。
[0040]通過栽植植物或播撒植物,可科學利用植物的特異功能,即植物的根毛細胞能吸收土壤中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質,不僅吸收了人們生產生活中排放的大量超負荷的氮、磷、 鉀等物質,還促進了植物根的快速生長。而且隨時間的延長根快速生長,從而使該地域內的土壤越來越穩(wěn)定,即使惡劣氣候下突發(fā)暴風、洪水、熱浪等自然災害,都將穩(wěn)如泰山。
[0041]本發(fā)明通過加勁籠的合理設置,能為植物生長長久的提供養(yǎng)分支撐。再通過合理利用植物的根系,并通過植物的枝條嫁接和/或編織,可持續(xù)、長期地解決地表上所回填的石材或土或土夾石的穩(wěn)定性的問題,從而形成天然的“生物網”構造。地表下的生物網為人類構建了一個天然的可持續(xù)、重復利用的地下潔凈的儲水庫。地表上的生物網為該環(huán)境下的各類動物、微生物和其他植物構建了一個棲息和自然演化的生活、生存環(huán)境,可快速地形成和推動該地區(qū)生物多樣性的重大修復。地表上的生物網上的葉片中的葉綠體與水分子通過光合作用,吸收大量的減少二氧化碳的同時,還釋放充足的氧氣;植物在這一過程中又進行有機物的合成,為棲息生活在這環(huán)境中的動物、微生物和植物提供大量的能量來源。
[0042]進一步,所述栽植植物的根部附近還預埋有微型儲水器。具體地,在將要栽植植物的根的周圍預埋廢舊或特制的能儲一定水的微型器皿,主要用于水資源可能枯竭時為植物提供水源。更進一步,所述微型儲水器還可通過與水滯蓄管網連接,將地下水和地表水引到植物根部,自動或人為地發(fā)揮該器皿的滯蓄水和自然蒸發(fā)過程中補給植物根部水分的作用?;蛘?,進一步,所述微型儲水器是指能為栽植的植物提前或事后儲蓄一定水的易腐的紙杯或其他合成材料杯或不易腐的廢塑料杯、廢玻璃杯等做成的儲水容器,其為可能長時間無水源供給時的蓄水容器。具體地,微型儲水器可為生產生活中廢棄或人造的各類瓶、罐、 缸、桶等合成器皿,優(yōu)選經人為打孔的蘭竹筒。
[0043]進一步,所述生態(tài)治理層的建設還包括生物棲息塔的建設;所述生物棲息塔為建于加勁籠層上的塔狀結構,生物棲息塔上栽植和/或播種有植物。生物棲息塔可就地取材進行建設,并且優(yōu)選每層塔交替使用不同的材料,利于多樣生物的生長或棲息。如建成五層塔,從下往上依次采用的材料為:土夾石、土夾爐渣、土夾木肩、廢棄磚和土、廢木條和土。進一步,所述生物棲息塔中設有給水管,在干旱期,可供水給棲息塔,以維持其上植物的生長和動物的生活。進一步,所述生物棲息塔中設有空心的管或筒,管或筒可是熟料材料的、木質的、竹質的、金屬的等制成,優(yōu)選經人工或機具加工成的空心蘭竹筒??招牡墓芑蛲驳膬啥祟^要露出塔的表面層,以便動物和微生物棲息,如同它們的“游樂園”。
[0044]進一步,所述生態(tài)治理層的建設還包括生物棲息池的建設;所述生物棲息池為頂部開口的池子,其鑲嵌在加勁籠層,生物棲息池內栽植和/或播種有植物。所述生物棲息池為頂部低于加勁籠層的池子或淺塘,可用就近的石材、廢石材、廢建渣、廢爐渣、土或沙土等建成。生物棲息池可給該環(huán)境下的水陸生生物提供自由自在的棲息環(huán)境或空間,從而利于綜合生態(tài)系統(tǒng)的修復、形成和發(fā)展。
[0045]進一步,所述生物棲息池的底部和四壁由加勁籠構成,所述加勁籠內混合填有塊狀物和泥土,且生物棲息池的底部鋪有一層土或沙或土和沙的混合物。所述塊狀物和泥土的泥夾石結構以及底部鋪設的泥土,可以為水陸生植物、動物、微生物提供營養(yǎng)貯備,利于生物多樣性系統(tǒng)的形成。所述底部鋪設的除了泥土外,也可為沙土或細石等,還可為泥、沙和石的任意混合物。
[0046]進一步,所述儲水部為設于生態(tài)治理層下的水滯蓄管/或池;所述積水部為生物棲息池,和/或設于生態(tài)治理層上或生態(tài)治理層附近的積水池,和/或設于河流、湖泊或海洋的岸邊并由攔水埂圍成的溝壑。該結構充分利用了生態(tài)治理層附近的空間和自然資源, 對可能的水資源進行了充分的收集再利用,可緩解水資源的緊張并降低今后的管護成本。
[0047]具體地,所述水滯蓄管/或池主要為設置在地下水豐富的低水位或突然富集的地下水低水位土層中,以確保地下水正常滲漏下的收集、儲存、滯蓄等,利于土層和土層中生物的和諧生存。進一步,具體地,在地下水滯蓄管或池頂部預留或打孔,以便地下水自流進入該管或池里,這里只安裝抽水管網到加勁網底層。
[0048]同時具有積水部作用的生物棲息池安裝有給排水管網,通過給排水管將水引入水滯蓄管網中,或者從水滯蓄管網中引出水對生物棲息池進行灌溉。將生物棲息池內的水引走的管道的進水口要高出該生物棲息池里的土層,并安裝有防土或沙流進管內的防塵網。 具體地,這些給排水管的建設與地表水滯蓄管網的建設同步進行。該生物棲息池是該小環(huán)境地表徑流的水質凈化池,又是該小環(huán)境地表徑流的水質監(jiān)測取樣池。
[0049]所述積水池具體可為設于加勁籠層上的過濾池。所述過濾池參照生物棲息池進行建設,但池內土層表面要有塊狀物,可以不栽植植物;土層和塊狀物層之間也可鋪放防水土流失物,優(yōu)選鋪放土工布。過濾池中,將水引入地表水滯蓄管或池的管道的管口要高于過濾池內的土層,并在管口安裝防渣或防塵罩。
[0050]多塘系統(tǒng)可在生態(tài)治理層的任何位置建設,優(yōu)選最低位置。可參照生物棲息池、過濾池、稻田、淺塘等的建設方法進行建設。優(yōu)選建3個以上的塘或池,在里面栽植適生植物并放養(yǎng)動物,優(yōu)選喜水灌木、水生花卉、水生蔬菜和養(yǎng)魚、貝共生,提高生態(tài)價值。在多塘系統(tǒng)中直接安裝如同圓柱體、椎體式的玻璃罩,口朝下,就不需要安裝給水系統(tǒng)和噴霧頭。因為,植物的葉片與太陽光發(fā)生光合作用時,多塘系統(tǒng)里的水與此同時也自動蒸發(fā)水蒸氣,為植物葉片中的葉體綠與太陽光發(fā)生光合作用補充水分。為了方便管理植物,可安裝隨時可吊裝或隨時可升降的玻璃罩。
[0051]進一步,所述土層與塊狀物層之間還設有防水土流失物層;和/或所述生物棲息池內壁設有防水土流失物層。所述防水土流失物層為透水、透氣、易腐的材料鋪成,具體可為滌綸、丙綸、晴綸、錦綸等高分子聚合物的合成纖維或其他合成物等形成的透水透氣的材料,首選工程常用的土工布。鋪設的方式,具體地,在植物栽植好后,可單次或多次、單層或多層的在土層上進行鋪設。其可保護該層位的土不被水或風等自然沖刷,確保該層位的穩(wěn)定性,并確保在防水土流失物層遮蓋下,土壤里的適生生物與地表上的適生生物自由的生長和活動。
[0052]進一步,所述生態(tài)治理層的建設還包括生物觀測系統(tǒng)的建設;所述生物觀測系統(tǒng)為建于加勁籠層上的有線或無線的自動拍照或攝像系統(tǒng)。具體地,可為有線或無線的自動拍照或攝像的生物拍攝架,其如同固定的電線粧一樣,用穩(wěn)定性好的抗暴風、抗寒冷、抗高溫的材料建成,在該架上安裝自動拍攝器件,以記錄該環(huán)境內各類動物、微生物、植物、自然環(huán)境的變化和活動狀態(tài),為科研和科考提供真實、科學、準確的第一手資料。
[0053]進一步,所述生態(tài)治理層中還預埋有滲漏水管。所述滲漏水管主要設置在地下水豐富或突然富集的土層中,以確保地下水的正常滲漏,利于土層的維持,具體可采用空心的蘭竹或其他人造空心管道。滲漏的水也可引入水滯蓄管網中儲存并使用。
[0054]進一步,所述生態(tài)治理層還設有澆灌加濕系統(tǒng),所述澆灌加濕系統(tǒng)與水滯蓄管網連接,由水滯蓄管網供水,和/或連接城市供水系統(tǒng)進行供水。與城市供水系統(tǒng)的連接,可在水滯蓄管網供水不足時進行補充。更進一步,所述澆灌加濕系統(tǒng)包括伸出加勁籠層的噴霧頭,所述噴霧頭與水滯蓄管網的給水管連通,所述噴霧頭向植物噴水加濕,既幫助植物生長又在植物光合作用時予以補水并制造大量氧氣,優(yōu)選將噴霧頭安裝于植物頂部葉片的上方。
[0055]進一步,所述生態(tài)治理層還輔助設有植物氧吧;所述植物氧吧包括收氧大棚、輸氧管道和吸氧體驗室;所述收氧大棚罩于生態(tài)治理層上方,并通過輸氧管道與吸氧體驗室連通。該植物氧吧氧氣的來源,包括種植于加勁籠籠中和籠頂、生物棲息塔和生物棲息池中的一切植物的光合作用(這些植物相當于生物制氧層)。本發(fā)明還結合噴灌加濕系統(tǒng)的使用, 適時對這些植物進行澆灌或加濕,特別是當太陽出來后上午8-10時和下午4-6時,通過給予適當的水分配合植物的光合作用,大大提高氧氣的產生量。
[0056]進一步,所述生態(tài)治理層還輔助設有太極防護堤;所述太極防護堤為建于生態(tài)治理層的迎風區(qū)、迎水區(qū)或迎浪區(qū)的彎曲墻體和/或堆積物,優(yōu)選太極理念式的彎曲墻體。例如,在主體工程外一定距離建太極防護墻或堤,使該工程區(qū)域自動調節(jié)為背風區(qū)、回水區(qū)、 回浪區(qū)等,以防止剛完成的工程因短期內遇到強大的暴風、洪水、浪潮等外力的襲擊而遭到破壞。
[0057]本發(fā)明的有益技術效果是:
[0058]本發(fā)明通過水滯蓄管網的建設,生態(tài)治理層的加勁籠層、生物棲息池、生物棲息塔、生物觀測系統(tǒng)、植物氧吧、太極防護墻等的建設,在加勁籠籠中和籠頂、生物棲息池和生物棲息塔植物的種植,以及噴灌加濕系統(tǒng)的建設等,實現了一個集水資源充分利用和生態(tài)治理合理布局的海綿體工程系統(tǒng)。
[0059]本發(fā)明不需要混凝土工程技術,就能將需要應對氣候變化的地方予以逐漸修復, 不僅有利于加勁籠層和生物群落演化層的穩(wěn)定性,還有利于該海綿式柔性生態(tài)修復系統(tǒng)給人們提供的各種效益,包括:一是通過滯蓄層的建設,能為人們提供不可多得的地下水、地表水的合理循環(huán)再利用,并有效提高排水質量、緩減洪澇災害、降低給水管護成本等效益; 二是通過加勁籠層的建設,能在一定時期內為該發(fā)明創(chuàng)意的順利實現提供穩(wěn)定的自然生態(tài)環(huán)境;三是通過生物群落演化層和生物制氧層的建設,能為適生的植物、動物和微生物在此自然演化提供充足條件,也能為人們制造氧氣、提供潔凈水、提供生物遺傳資源,并改善空氣質量、調節(jié)當地氣候、防治霧霾、凈化水源、形成優(yōu)質土壤等,以達到控制侵蝕和控制人類疾病的作用;四是建設好后,人們可自覺或不自覺地通過豐富精神生活、發(fā)展認知、休閑娛樂以及美學欣賞等方式,獲得非物質的效益。
[0060]本方法在全球化大力推行節(jié)能減排應對氣候變化的時代背景下,創(chuàng)新發(fā)明了海綿體式的生態(tài)治理工程方法,特別適合應用于城市、集鎮(zhèn)、新農村和人工濕地、工礦企業(yè)等建設領域,具體可應用于礦山、油田、地質災害易發(fā)區(qū)、荒漠地、鹽堿地、沙漠地、河口、海岸、灘涂、濕地、消落帶、交通道路兩旁等區(qū)域的生態(tài)治理,以及其他人們生產生活環(huán)境中需要生態(tài)修復的區(qū)域。
[0061]回看今天如此惡劣的氣候變化,只有將身邊被破壞的生態(tài)系統(tǒng)修復好后,氣候才有所好轉。而生態(tài)修復又必須通過人工方法,按照自然規(guī)律,恢復天然的生態(tài)系統(tǒng)?!吧鷳B(tài)恢復”的含義遠遠超出以穩(wěn)定水土流失地域為目的種樹,也不僅僅是種植多樣的當地植物, “生態(tài)恢復”是試圖重新創(chuàng)造、引導或加速自然演化過程。人類沒有能力去恢復出真的天然系統(tǒng),但是我們可以幫助自然,像海綿體一樣,遇到有降雨時能夠就地或者就近吸收、存蓄、 滲透、凈化雨水,補充地下水、調節(jié)水循環(huán);在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來,并加以科學合理再利用,從而讓水在人們生存生活中的迀移活動更加“自然”。有了水,就能把一個地區(qū)需要的基本植物、動物和微生物引到或放到一起,提供基本群落棲息的條件,然后讓它們自然演化,促進一個群落發(fā)展成為由這些物種組成的完整生態(tài)系統(tǒng)?!靖綀D說明】
[0062]圖1為一種平臺和坡度交替的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的結構概覽圖;
[0063]圖2為本發(fā)明第一種帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖;
[0064]圖3為圖2中水滯蓄管網的結構示意圖;
[0065]圖4為本發(fā)明第二種帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖;
[0066]圖5為本發(fā)明第三種帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖;
[0067]圖6為圖5中攔水埂的一種放大結構示意圖;
[0068]圖7為本發(fā)明的一種不帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖;
[0069]圖8為生物棲息池的一種結構示意圖;
[0070]圖9為一種邊緣設有休閑踏步區(qū)的生物棲息池;
[0071]圖10為生物棲息塔的一種結構示意圖;
[0072]圖11為太極防護堤的一種結構示意圖;
[0073]圖12為本發(fā)明的一種帶植物氧吧的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖;
[0074]圖13為生物棲息塔的另一種結構示意圖?!揪唧w實施方式】
[0075] 以下將結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明,如圖1-12所示:
[0076]圖1為一種帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的結構概覽圖。由圖可知, 其具體為護坡和平臺交替的護面建設而成,在所述生態(tài)治理層中設有水滯蓄管網,并在生態(tài)治理層的旁側設有太極防護堤。
[0077]圖2為本發(fā)明第一種帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖。 由圖可知,在生態(tài)修復的坡面內設置了水滯蓄管網,水滯蓄管網可從生態(tài)治理層的過濾池和生物棲息池集攏水資源;生態(tài)治理層主要由加勁籠層構成,加勁籠中依次填裝有土層和塊狀物層,加勁籠通過加勁筋固定;此外,生態(tài)治理層還建有生物觀測架、生物棲息塔、生物棲息池等;圖中省略了植物,但可以看到為植物設置的微型儲水器。
[0078]圖3為圖2中水滯蓄管網的結構示意圖。由圖可知,該水滯蓄管網為防止管道堵塞和泥沙沉積,設計了專門的渣池;為方便檢修,設計了專門的檢修口;還設計了相應的給排水管與地表水滯蓄管相連,以收集地表水。
[0079]圖4為本發(fā)明第二種帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖。 由圖可知,生態(tài)治理層主要由加勁籠層構成,加勁籠中依次填裝有土層和塊狀物層,加勁籠通過加勁筋固定;此外,生態(tài)治理層還建有生物觀測架、生物棲息塔、生物棲息池、過濾池、 多塘系統(tǒng)等。圖中省略了地下的水滯蓄管網,但可以看到設于加勁籠層上的給水管和噴霧頭;省略了植物,但可以看到為植物設置的微型儲水器。
[0080]圖5為本發(fā)明第三種帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖。 由圖可知,在生態(tài)修復的坡面內設置了水滯蓄管網,水滯蓄管網可從生態(tài)治理層的過濾池、 生物棲息池、攔水埂等集攏水資源,水滯蓄管網設有檢修口等。生態(tài)治理層主要由加勁籠層構成,加勁籠中依次填裝有土層和塊狀物層,加勁籠通過加勁筋固定;此外,生態(tài)治理層還建有生物觀測架、生物棲息塔、生物棲息池等;圖中省略了植物,但可以看到為植物設置的微型儲水器。
[0081]圖6為圖5中攔水埂的一種放大結構示意圖。通過攔水埂圍成的溝壑,在河流、湖泊或海岸漲水時可截留部分水,或者下雨時收集部分水,再轉移到水滯蓄管網的儲水部,儲存?zhèn)溆谩?br>[0082]圖7為本發(fā)明的一種不帶坡度的生態(tài)治理層形成的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖。由圖可知,該生態(tài)治理系統(tǒng)的基礎為沙土層(如沙漠或其他荒漠區(qū)生態(tài)修復時的基礎),水滯蓄管網設于加勁籠層下,在收集地表水的同時,還可抽取地下水進行儲存和使用。 生態(tài)治理層設有過濾池、生物棲息塔、生物棲息池(底部鋪有沙土)、微型儲水器等。
[0083]圖8為生物棲息池的一種結構示意圖。該生物棲息池由加勁籠圍成,生物棲息池內壁設有防水土流失的土工布,池底鋪有泥、沙、石填充層,池內種植有植物。
[0084]圖9為一種邊緣設有休閑踏步區(qū)的生物棲息池。所述休閑踏步區(qū)設于生物棲息池的四周,如,具體可設置為鋪設有鵝卵石的步道,人們可在其上行走,休閑健身又娛樂。
[0085]圖10為生物棲息塔的一種結構示意圖。該生物棲息塔為五層塔,從下往上依次采用的材料為:土夾石、土夾爐渣、土夾木肩、廢棄磚中間加土、四周廢木竹條中間加土(每層是否栽植植物與是否用土還可根據實際情況調整);此外,為應對干旱,在塔中還設置了給水管(給水管可與水滯蓄管網相連),可適時對塔上生長的植物進行澆灌。圖13為生物棲息塔的另一種結構示意圖,其中示出了塔中設置的生物棲息管,生物棲息管的兩端頭露出塔的表面層,以便動物和微生物棲息,如同它們的“游樂園”。
[0086]圖11為太極防護堤的一種結構示意圖,其為彎曲的墻體。
[0087]圖12為本發(fā)明的一種帶植物氧吧的生態(tài)治理系統(tǒng)的橫斷面示意圖。由圖可知,在生態(tài)治理層的上方設置了收氧大棚,以供收集生態(tài)治理層植物產生的氧氣或供游客等作為體驗新鮮氧氣的通道;收氧大棚聚攏的氧氣再通過輸氧管道輸送到吸氧體驗室,人們即可享用。此外,圖中還顯示出了設置的沼氣池、風能、太陽能利用裝置以及地氣管等,目的是在適宜的環(huán)境下,通過本方法的綜合修復后,不需要自來水公司的供水就能解決生產生活用水的問題,不需要天然氣公司供氣就能解決燃料的問題,不需要供電公司供電就能解決照明的問題,從而提供一種自給自足的現代生態(tài)田園式宜居環(huán)境,充分實現了各種能源的整合利用。圖2、4、5和7所示的生態(tài)治理系統(tǒng)都可與該圖所示的植物氧吧相結合,以將本發(fā)明生態(tài)治理系統(tǒng)的效益發(fā)揮到最大。
[0088]以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述,優(yōu)選實施例中未詳細描述的步驟,按照常規(guī)方法進行。[〇〇89] 實施例
[0090]1)水滯蓄管網的初期建設
[0091]地勘,整地,開挖,安裝地下水和地表水的水滯蓄管網系統(tǒng)。為方便檢修維護,所述水滯蓄管網相應設置檢修口;對于來水中夾雜有較多泥沙或雜物的水源,在相應的給水管進口或是積水部設置相應的過濾結構?;靥钔痢?br>[0092]2)生態(tài)治理層的建設
[0093](1)整地
[0094]將上述回填后的場地,通過人工或機具的方式整理到工程所需的平面或斜面,以便人工或機具正常開展下一步工序。
[0095](2)安裝加勁籠底層和連接加勁筋
[0096]用加勁筋編織的加勁網作為加勁籠的底層并將其平整地安裝到已平整好的工地地面或坡度上,再將加勁筋一端牢固地綁扎在加勁籠底層的加勁網上,加勁筋另一端向外伸出。加勁籠底層越深,加勁筋越密,該層位越穩(wěn)定。
[0097]所述加勁筋伸出土層的一端,與土層的平面呈0-180°的夾角,優(yōu)選90°,以利于加勁籠的穩(wěn)定性。例如,在一具體施工中,加勁筋長度為280cm,施工時,20cm長的加勁筋預埋并綁扎在加勁籠底層的加勁網上,200cm長的加勁筋從預埋在加勁籠底層的加勁網上穿過土層到防水土流失物層,40cm長的加勁筋從防水土流失物層穿過塊狀物層到達加勁籠頂層的加勁網,20cm長的加勁筋彎轉回來與加勁籠頂層的加勁網綁扎固定。所述加勁筋的設置密度為:每根橫向間布筋1根/30cm,每根縱向間布筋1根/50cm,每根筋在同一方向的為每組筋,斜面或平面的每組橫向布筋與相鄰一組橫向布筋之間的距離為100cm,每組縱向布筋與相鄰一組縱向布筋之間的距離為l〇〇cm。
[0098]加勁筋與加勁籠的固定,可通過相互綁定(或焊接)和/或加勁筋穿過加勁籠的方式進行固定,而加勁籠之間又可以通過自身或加勁筋的連接進一步進行固定。優(yōu)選用耐腐蝕、耐破碎、抗拉力且易編制的10年以上不生銹的金屬絲。
[0099](3)回填土和塊狀物,種植植物,縫合和固定加勁籠
[0100]用人工或機具將土或土夾石回填到加勁籠底層以上,邊回填邊梳理出已與加勁籠底層連接的加勁筋并夯實,土層的厚度為適宜栽植的植物生長的最低厚度或更厚即可,但不要破壞已安裝好的滯蓄官網系統(tǒng)。
[0101]在回填好土層后開始回填塊狀物前,在土層頂部還用一種透水透氣的可防止水土流失的材料平整有序地予以鋪放,保護該層位的土不被水或風等自然沖刷,確保該層位的穩(wěn)定性。此處鋪放的防水土流失物層為單或多層的土工布,具體根據現場自然氣候環(huán)境而定。
[0102]栽植植物:可從回填土層的任一位置開始栽植適生植物,并留有適當間隙。栽植的植物首選灌木,栽植的同科植物的株行距離首選50cmX 50cm,同科植物配置優(yōu)選呈“品”字形栽植。栽植的植物為適宜在修復地生長,且能與該小環(huán)境內其他生物和諧共生的喬、灌、 草等水陸生植物,如刺梨子、千年矮、小葉女貞、萬年青、火棘、梔子、紅繼木、蘭天竹、中華蚊母、水麻、水紫、水樺、中山杉、垂柳、竹柳、小葉榕、江南榿木、美國紅烏桕、桑樹、秋華柳、蘭草、西伯利亞鳶尾、常綠風車草、狗牙根、早熟禾、苔草、香根草、紅樹、木欖、老鼠簕、欖李、苦郎樹、秋茄樹、海桑、桐花樹、弗吉尼亞櫟、海濱木槿、馬鞍藤、蔓荊、紅柳、梭梭、沙棗、胡楊黃柳、竹垂柳、沙漠玫瑰、斑紋犀角、大犀角、綠之鈴、仙人掌等。還可在加勁籠籠中和籠頂有土或有預留口的地方,播種植物的種子。
[0103]在回填和栽植植物的過程中,同時還完成前述加勁籠的縫合和固定。對加勁籠進行縫合和固定時,當修復面為一坡面,可首選將加勁籠底層的加勁網的一端沿基礎延伸出來的一端,從低到高方向,平整有序地鋪放并安裝在已回填的塊狀物或土層的頂部,同時梳理出加勁筋并將加勁筋綁扎在該層位的加勁網上,使加勁籠底層經該加勁筋與加勁籠底層的綁扎形成穩(wěn)固的加勁籠。安裝加勁籠過程中,若不是整體一次性安裝,而是由多個單體或多個大小不等的加勁籠用人工和/或機具安裝組成,就需要將每一個加勁籠與加勁籠之間用加勁筋綁扎從而形成穩(wěn)定的統(tǒng)一體,施工環(huán)境可能的情況,可以用人工與機具吊裝式予以安裝,并在加勁籠頂部表面層再用加勁筋連環(huán)式鎖接固定。加勁籠頂部的連環(huán)式鎖接就相當于連接筋的使用。
[0104]回填或安裝時,既要梳理出從底部伸出的加勁筋,又要注意已安裝的水滯蓄管網, 還要保護好已栽植的各類植物。
[0105](4)預埋微型儲水器:回填過程中,在將要栽植植物的根的周圍預埋廢舊或定制的能儲一定水的微型器皿,主要用于水資源可能枯竭,特別是干旱環(huán)境時,將地下水和地表水補到植物的根部。
[0106](5)預埋植物栽植孔的臨時性替代物:回填過程中,根據所需栽植植物根系或土球規(guī)格,預埋比該植物根系或土球規(guī)格大的臨時性替代物(比如竹筒、塑料管等)。該替代物要下埋到所需植物栽植的土層深度,高度要延伸到加勁籠頂層。
[0107](6)建生物棲息池:生物棲息池鑲嵌在加勁籠層,是頂部開口的池子、底部和四壁由加勁籠構成,并安裝有給排水管網。在該池子里栽植和/或播種植物。
[0108]生物棲息池主要用就近的石材、廢石材、廢建渣、廢爐渣、土或沙土建成。生物棲息池的底部和四壁由加勁籠構成,所述加勁籠內混合填有塊狀物和泥土,且生物棲息池的底部鋪有一層泥土。所述塊狀物和泥土的泥夾石結構以及底部鋪設的泥土,可為水陸生植物提供營養(yǎng)貯備,利于蓄水和動態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的形成。所述底部鋪設的除了泥土外,也可為沙土或細石等,還可為泥、沙和石的任意混合物。生物棲息池內壁還鋪有防水土流失物層一一土工布。
[0109]同時具有積水部作用的生物棲息池安裝有給排水管網(其為水滯蓄管網建設的繼續(xù)),通過給排水管將水引入水滯蓄管網中,或者從水滯蓄管網中引出水對生物棲息池進行灌溉。將生物棲息池內的水引走的管道的進水口要高出生物棲息池里的土層,并安裝有防土或沙流進管內的防塵網。具體地,這些給排水管的建設與地表水滯蓄管網的建設同步進行。該生物棲息池是該小環(huán)境地表徑流的水質凈化池,又是該小環(huán)境地表徑流的水質監(jiān)測取樣池。
[0110](7)建生物棲息塔
[0111]生物棲息塔建于加勁籠層上,塔上栽植和/或播種有植物,優(yōu)選吸引飛鳥和蝴蝶、 蜻蜓、螢火蟲等的植物。生物棲息塔就地取材進行建設,并且優(yōu)選每層塔交替使用不同的材料,并在塔上安裝一些兩端頭都暴露出來的空心塑料管和竹筒,利于多樣生物的生長或棲息。進一步,所述生物棲息塔中設有給水管(其為水滯蓄管網建設的繼續(xù)),在干旱期,可供水給棲息塔,以維持其上植物的生長和動物的生活。
[0112](8)建設生物觀測系統(tǒng)
[0113]生物觀測系統(tǒng)建于加勁籠層上,具體地為有線或無線的自動拍照或攝像的生物拍攝架,其如同固定的電線粧一樣,用穩(wěn)定性好的抗暴風、抗寒冷、抗高溫的材料建成,在該架上安裝自動拍攝器件,以記錄該環(huán)境內各類動物、植物、自然環(huán)境的變化和活動狀態(tài),為科研和科考提供真實、科學、準確的第一手資料。
[0114](9)建澆灌加濕系統(tǒng)(其為水滯蓄管網建設的繼續(xù))
[0115]在加勁籠層建澆灌加濕系統(tǒng)。具體地,澆灌加濕系統(tǒng)包括給水管和伸出加勁籠層的噴霧頭,所述噴霧頭與水滯蓄管網的給水管連通,所述噴霧頭向植物噴水加濕。
[0116]3)水滯蓄管網的進一步建設
[0117]在加勁籠層上建地表水過濾池、多塘系統(tǒng)和攔水埂,并安裝管道將其中的水引入水滯蓄管網。
[0118]具體地,過濾池建在生態(tài)治理層上的最高處,是雨水和其他生產生活用后的散水進入本生態(tài)治理層的第一區(qū)域,該過濾池的最高點要低于本生態(tài)治理層以外的地面最低點,以便來水不受任何影響而順利進入本生態(tài)治理層。過濾池參照生物棲息池進行建設,但池內土層表面要有塊狀物,可以不栽植植物;土層和塊狀物層之間也可鋪放防水土流失物, 優(yōu)選鋪放土工布。過濾池中,將水引入地表水滯蓄管或池的管道的管口要高于過濾池內的土層,并在管口安裝防渣或防塵罩。過濾池解決了當今城市洪澇災害問題發(fā)生的直接原因, 即當今中國城市建設中的道路幾乎低于旁邊的綠化帶,且安裝有攔泥石或磚,以至于暴雨來后,有限的下水道無法快速泄洪而漫延停滯在城市的大街小巷。
[0119]多塘系統(tǒng)可建在生態(tài)治理層的任何位置,優(yōu)選最低位置。可參照生物棲息池、過濾池、稻田、淺塘等的建設方法進行建設。優(yōu)選地,建3個以上的塘或池,在里面栽植適生植物并放養(yǎng)動物,優(yōu)選水生花卉、蔬菜和養(yǎng)魚共生,提高生態(tài)價值。
[0120]4)建太極防護堤
[0121]在主體工程外一定距離建太極防護墻或堤,以防止剛完成的工程短期內遇到強大的暴風、洪水、浪潮等外力的襲擊。即在該生態(tài)治理層的迎風區(qū)、迎水區(qū)、迎浪區(qū)等建一堵太極防護墻或堤,使該工程區(qū)域自動調節(jié)為背風區(qū)、回水區(qū)、回浪區(qū)等。
[0122]5)建植物氧吧
[0123]在生態(tài)治理層上方建收氧大棚,并安裝輸氧管道,將加勁籠、生物棲息池和生物棲息塔上生長的植物產生的氧氣輸送到吸氧體驗室。
[0124]6)日常養(yǎng)護和記錄
[0125]對栽種的植物進行施肥、澆水等維護操作,長到一定程度后,將同科植物間的枝條和上下左右的植物枝條嫁接成網狀型的通透式植物籠身。生物拍攝架記錄動植物生物跡象狀況、消落帶水位漲落和水土流失等情況。
[0126]最后說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍,其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:包括水滯蓄管網和生態(tài)治理層的 建設;所述水滯蓄管網從地表和/或地下集攏水并進行儲存,還將儲存的水輸送到生態(tài)治 理層,向生態(tài)治理層生物的生長和演化進行供水。2.根據權利要求1所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述水滯蓄 管網包括積水部、儲水部、來水管和給水管;所述積水部包括以下中的一個或多個:地下水 域、河流、湖泊、海洋和地表水的收集池;所述儲水部設于地下,通過來水管與積水部連通, 并通過給水管對生態(tài)治理層進行澆灌和/或加濕。3.根據權利要求1或2所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述生態(tài) 治理層的建設包括在所需治理場地的表面建設加勁籠層;所述加勁籠包括加勁網形成的加 勁籠底、籠身和籠頂,以及一端與加勁網固定、其余部分與加勁籠籠身和/或加勁籠籠頂固 定的加勁筋;所述加勁籠中包括填裝的土和/或塊狀物,所述加勁籠中和/或加勁籠頂部栽 植和/或播種有植物;所述加勁籠中栽植的植物從加勁籠中伸出,或者加勁籠中預留有植 物栽植的空隙。4.根據權利要求3所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述加勁籠層 的建設具體包括以下步驟:A、整地:對所需治理的施工場地進行整理,使其成為所需的平面或坡面;B、鋪設加勁網和固定加勁筋:在整地好的面上鋪設加勁網,使其作為加勁籠的底;將 加勁筋的一端固定在加勁網上;C、回填土和栽植植物:在加勁籠底層以上回填土為土層,再回填塊狀物為塊狀物層; 在回填過程時,加勁網卷折形成加勁籠籠身和籠頂,最后封閉加勁網形成加勁籠;回填時, 還不斷梳理出已與加勁籠底連接的加勁筋,使加勁筋與加勁籠籠身和/或籠頂固定,并在 回填過程中栽植和/或播種植物,或預留植物栽植的空隙。5.根據權利要求3所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述生態(tài)治理 層的建設還包括生物棲息塔的建設;所述生物棲息塔為建于加勁籠層上的塔狀結構,生物 棲息塔上栽植和/或播種有植物。6.根據權利要求3所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述生態(tài)治理 層的建設還包括生物棲息池的建設;所述生物棲息池為頂部開口的池子,其鑲嵌在加勁籠 層,生物棲息池內栽植和/或播種有植物。7.根據權利要求6所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述儲水部為 設于生態(tài)治理層下的水滯蓄管/或池;所述積水部為生物棲息池,和/或設于生態(tài)治理層上 或生態(tài)治理層附近的積水池,和/或設于河流、湖泊或海洋的岸邊并由攔水埂圍成的溝壑。8.根據權利要求1或2所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述生態(tài) 治理層還設有澆灌加濕系統(tǒng),所述澆灌加濕系統(tǒng)與水滯蓄管網連接,由水滯蓄管網供水,和 /或連接城市供水系統(tǒng)進行供水。9.根據權利要求1或2所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述生態(tài) 治理層還輔助設有植物氧吧;所述植物氧吧包括收氧大棚、輸氧管道和吸氧體驗室;所述 收氧大棚罩于生態(tài)治理層上方,并通過輸氧管道與吸氧體驗室連通。10.根據權利要求1或2所述的海綿體多功能生態(tài)治理的方法,其特征在于:所述生態(tài) 治理層附近還輔助設有太極防護堤;所述太極防護堤為建于生態(tài)治理層的迎風區(qū)、迎水區(qū)或迎浪區(qū)的彎曲墻體和/或堆積物。
【文檔編號】E02D3/00GK105986566SQ201510047357
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月29日
【發(fā)明人】任立
【申請人】重慶任甲生物科技有限公司