一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统技术方案

本发明专利技术涉及一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统。该系统消落带的上方为生态防护林带，消落带从低往高依次划分为草本植物恢复区、灌‑草植被恢复区、乔‑灌‑草植被恢复区，其中生态防护林带中设置有多个储水机构、乔‑灌‑草植被恢复区中设置有多个集雨机构和多条保水沟，灌‑草植被恢复区中设置有多条保水沟，储水机构通过管道与集雨机构连接并在集雨机构缺水时向其内补充水，集雨机构的下方设置有滴灌系统；保水沟的纵截面呈上宽下窄的倒直角梯形结构，保水沟内三侧分别种植有活柳树桩和耐淹固土植物，本发明专利技术通过有效收集雨水再合理重分配，促进植物的生长，防止水土流失，优化生态结构，恢复消落带的水体净化和景观效应。

A water conservation and drought resistance protection system in the process of vegetation restoration in the fallow zone

【技术实现步骤摘要】
一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统
本专利技术涉及消落带水土保持工程领域，具体涉及一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统。
技术介绍
三峡水库运行后，冬季蓄水发电水位为175m，夏季防洪水位降至145m，形成30米水位落差的出露土地，即为消落带。水库水位反复周期性的大幅度涨落，且与自然洪枯变化节律相反，原复杂多样的陆生生境转变为水陆交替生境，乔灌木难以存活，自然分布的植物主要为一年生草本植物，群落结构简单，生态功能弱，且多数草本植物在蓄水淹没时段易死亡，对水库水体造成累积性二次污染，影响水库水环境安全。消落带既是库区重要的生态环境敏感区，也是库区生态环境保护工作的难点。因此，消落带的植物恢复以耐淹植物为主，对高程较高的消落区实施保土保水生境修复措施，构建乔-灌-草植物群落，对高程较低的消落区实施耐淹草本植物恢复，从而构建消落带持续存在的“永久性”植被，以发挥其固土护岸、环境净化、提供生境、改善人居环境及景观等生态功能至关重要。在近十年的消落带植被恢复示范研究中发现，消落带植物生长最大的困难是干旱。消落带处于山坡与河水相间的裸露地带，土质松散，多砂质，保水性能相对较差，在植被恢复初期，栽种的植物如遇到长时间的干旱天气，极易影响植物扎根土壤，甚至导致植株死亡。在实际操作中，往往利用从河中抽水直接浇灌来缓解缺水，这种方法有多种弊端：一是干旱时期也是天气炎热的高温季节，人员长时间在消落带作业易中暑；二是这样也只能缓解一时之需，不能完全解决植物缺水的状况；三是每天浇灌的作业面有限，费工费时，经济成本高。因此，研发一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱方法，恢复消落带植物，提高消落带生态效益和社会效益显得尤其重要。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统，本专利技术依据消落带的水位高程以及地形地貌特征，采用工程措施，建造保水抗旱防护系统，通过有效收集雨水再合理重分配，促进植物的生长，防止水土流失，优化生态结构，恢复消落带的水体净化和景观效应。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统,消落带的上方为生态防护林带，消落带从低往高依次划分为草本植物恢复区、灌-草植被恢复区、乔-灌-草植被恢复区，其中生态防护林带中设置有多个储水机构、乔-灌-草植被恢复区中设置有多个集雨机构和多条保水沟，灌-草植被恢复区中设置有多条保水沟，储水机构通过管道与集雨机构连接并在集雨机构缺水时向其内补充水，集雨机构的下方设置有滴灌系统；保水沟的走向与水平面平行,保水沟的纵截面呈上宽下窄的倒直角梯形结构，保水沟上坡斜边夯实埋植有土工布一和活柳树桩，坡脚直边依次夯实铺设土工布二和内装卵石的防冲铁丝网石笼，铁丝网石笼外侧为适宜耐淹固土植物种子生长的覆土；保水沟的底部铺设有生态袋。本专利技术根据消落带的水位高程进行耐淹植物的恢复，在170-175m配置乔-灌-草植物群落，在160-170m配置灌-草植物群落，在160m以下配置草本植物群落，依据河岸坡度和地势，在175m水位线上的生态防护带设置一个或两个以上储水机构，在170-175m之间设置一个或两个以上集雨机构和一条或两条以上保水沟，在160-170m之间设置一条或两条以上保水沟，共同构成保水抗旱防护系统，其中保水沟设计为敞口的倒直角梯形，上坡斜边夯实并先后埋植土工布和活体柳树桩，最后进行覆土，坡脚直边夯实铺设土工布和内装卵石的防冲铁丝网石笼，沟底铺设装有泥土的生态袋，集雨机构根据地势和栽种植物呈插花式设置在乔-灌-草植被恢复区，集雨桶底部安装有可滴灌系统。通过有效收集雨水再合理重分配，促进植物的生长，防止水土流失，优化生态结构，恢复消落带的水体净化和景观效应。具体地，保水沟底部的生态袋中为拌有耐淹固土植物种子的泥土。具体地，集雨机构和储水机构均包括上端开口的储水桶、控制开关和出水管，出水管设置在储水桶下方的出水口处，控制开关设置在出水管上用于控制出水。具体地，集雨机构的出水管下方与微重力滴灌系统连接用于滴灌浇水。其中，储水桶还与一抽水泵连接用于向储水桶内补水。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：储水桶可包括圆柱形的储水桶本体，圆柱形储水桶本体的上方开口处设置有漏斗，雨水通过漏斗进入到储水桶本体内。进一步地，储水桶本体底部中间竖直固定设置有一圆筒形滤网一，漏斗底部固定设置有圆筒形滤网二，圆筒形滤网二深入到圆筒形滤网一内部，雨水依次经过圆筒形滤网二和圆筒形滤网一进入到储水桶本体内，出水口位于圆筒形滤网一的外部。进一步地，圆筒形滤网一内放置有一圆形泡沫板，泡沫板的直径小于圆筒形滤网一的直径3-5cm。本专利技术具有以下有益技术效果：(1)面源污染拦截作用。通过在不同水位高程种植耐淹植物，在高程170-175m配置乔-灌-草植物群落，在高程160m-170m配置灌-草植物群落，在160m以下配置草本植物群落，通过植物吸收面源污染中的营养物质净化水质，并有效拦截泥沙以及污染物质；(2)增加蓄水功能，提高雨水的利用效率，促进植物的生长，从而固岸护堤。本系统通过设置储水机构、集雨机构和保水沟，一是可以很好的解决雨水时空分布不均的问题，二是增加了蓄水能力，有效缓解干旱季节抽水浇灌的压力；(3)成本低，施工简单，操作方便，功能稳定，生态功能显著；(4)储水桶的结构可以避免泥沙、落叶等杂物积累在储水桶中发生堵塞问题，同时还能减少夏季水分的蒸发损失。附图说明图1为本专利技术的剖面结构示意图；图2为本专利技术保水沟的剖面结构示意图；图3为储水桶的结构示意图。图中1草本植物恢复区、2灌-草植被恢复区、3乔-灌-草植被恢复区、4生态防护林带、5保水沟、6集雨机构、7储水机构、51土工布一、52覆土、53铁丝网石笼、54土工布二、55生态袋、61储水桶本体、62圆筒形滤网一、63漏斗、64圆筒形滤网二、65泡沫板。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1如图1所示，一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统，根据消落带的水位高程进行耐淹植物的恢复，依据水位从高到低，175m以上(即消落带的上方)为生态防护林带4,消落带从低到高依次划分为160m以下为草本植物恢复区1,160-170m为灌-草植被恢复区，170-175m为乔-灌-草植被恢复区，本实施例中，我们依据河岸陡度和地势，在175m水位线上的生态防护林带4中固定设置多个储水机构7、在170-175m的乔-灌-草植被恢复区3固定设置有多个集雨机构6和多条保水沟5，在160-170m的灌-草植被恢复区设置多条保水沟；储水机构7通过管道与集雨机构连接并在集雨机构缺水时向其内补充水，集雨机构6的下方设置有滴灌系统；如图2所示，保水沟5的走向与水平面平行，保水沟5的纵截面呈上宽下窄的倒直角梯形结构，保水沟5上坡斜边夯实埋植有土工布一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统,其特征在于，消落带的上方为生态防护林带，消落带从低往高依次划分为草本植物恢复区、灌-草植被恢复区、乔-灌-草植被恢复区，其中生态防护林带中设置有多个储水机构、乔-灌-草植被恢复区中设置有多个集雨机构和多条保水沟，灌-草植被恢复区中设置有多条保水沟，储水机构通过管道与集雨机构连接并在集雨机构缺水时向其内补充水，集雨机构的下方设置有滴灌系统；保水沟的走向与水平面平行,保水沟的纵截面呈上宽下窄的倒直角梯形结构，保水沟上坡斜边夯实埋植有土工布一和活柳树桩，坡脚直边依次夯实铺设土工布二和内装卵石的防冲铁丝网石笼，铁丝网石笼外侧为适宜耐淹固土植物种子生长的覆土；保水沟的底部铺设有生态袋。/n

【技术特征摘要】
1.一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统,其特征在于，消落带的上方为生态防护林带，消落带从低往高依次划分为草本植物恢复区、灌-草植被恢复区、乔-灌-草植被恢复区，其中生态防护林带中设置有多个储水机构、乔-灌-草植被恢复区中设置有多个集雨机构和多条保水沟，灌-草植被恢复区中设置有多条保水沟，储水机构通过管道与集雨机构连接并在集雨机构缺水时向其内补充水，集雨机构的下方设置有滴灌系统；保水沟的走向与水平面平行,保水沟的纵截面呈上宽下窄的倒直角梯形结构，保水沟上坡斜边夯实埋植有土工布一和活柳树桩，坡脚直边依次夯实铺设土工布二和内装卵石的防冲铁丝网石笼，铁丝网石笼外侧为适宜耐淹固土植物种子生长的覆土；保水沟的底部铺设有生态袋。


2.根据权利要求1所述的一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统，其特征在于，保水沟底部的生态袋中为拌有耐淹固土植物种子的泥土。


3.根据权利要求1所述的一种消落带植被恢复过程中的保水抗旱防护系统，其特征在于，集雨机构和储水机构均包括上端开口的储水桶、控制开关和出水管，出水管设置在储水桶下方的出水口处，控制开关设置在出水管上用于控...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡莲，张志永，杨志，郑志伟，万成炎，杨晴，
申请(专利权)人：水利部中国科学院水工程生态研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42