[发明专利]喀斯特地区水土资源保持方法和分布式钢板仓储水库

说明书

技术领域

本发明涉及关于喀斯特地区水土资源保护技术领域，具体涉及一种根据喀斯特山区地貌情况而分布若干个钢板仓构建成相互连通的联合调度用水的储水库。

背景技术

喀斯特（岩溶）在我国广泛分布，占国土面积的1/3强，其中裸露型喀斯特出露面积达91万平方公里，主要分布在以滇黔桂为主的南方八省区，是我国具有世界级特色的地理单元。

以贵州高原为中心的中国南方喀斯特地区是世界上面积最大、类型最复杂和分布最集中连片的生态脆弱区，该地区地势西高东低，平均海拔1100米左右。面积超过55万平方公里，聚居48个民族共一亿多人口，也是喀斯特发育最典型、最复杂、景观类型最丰富的一个片区。以贵州省为例，国土面积17.6万平方公里，其中山地占61.7％，丘陵占30.8％，山间坝子占7.5％，是全国唯一没有平原支撑的内陆山区省份。全省岩溶分布广泛、发育强烈，岩溶出露面积11万平方公里，占贵州省国土面积的62%，是世界岩溶地貌最典型的地区之一。特殊的地形地貌，造成贵州石多土少，土层瘠薄，易受侵蚀，水土流失严重；同时，该地区属中亚热带气候区，气候温和、雨量丰沛、雨热同季，多阴雨、少日照，多年平均气温15℃左右，年均降雨量1179毫米。受大气环流及地形等影响，气候地域性差异很大，具有明显的山地垂直气候特征，灾害性天气较多，干旱、洪涝、秋风、凌冻、冰雹等自然灾害频发。该地区位于长江和珠江两大流域上游，是长江、珠江重要生态屏障。境内河流众多，水资源丰富，多年平均径流量1062亿立方米，人均占有水资源量2793立方米，高于全国平均水平。但水资源时空分布很不均衡，加之岩溶地貌广泛发育，山高坡陡，地形破碎，保水蓄水十分困难，有水存不住、用不上，工程性缺水问题十分突出。石漠化治理难度异常巨大，生态环境和生存问题日显突出。

国家“十五”、“十一五”和“十二五”计划不断强调“推进黔桂滇岩溶石漠化的治理”，“进一步做好西南石漠化综合治理工作”已上升为国家层面的重大需求，各级政府和相关科研机构都在不断加强喀斯特地区综合治理调控工作的力度，因此，从工程学角度开展喀斯特岩体结构特征、演化规律和数学分析方法的基础研究，不仅可以揭示喀斯特地质灾变的发生机理，而且可以为石漠化综合治理过程中地质灾害的预防和治理提供理论支撑和技术支持。

在诸多研究中，西南喀斯特山区石漠化过程和适应性生态修复的基础理论问题，把以贵州为中心的西南喀斯特不同生态环境区的典型小流域作为研究对象，从研究喀斯特山地石漠化过程机理、驱动力和时空变化出发，以岩石－土壤－水－生物相互作用地球化学过程及其对石漠化的响应为核心，重点深入研究喀斯特山地石漠化过程中的土壤侵蚀、水土流失、生态系统退化的生物地球化学作用。也有学者开展基于水－岩－土－气－生相互作用的喀斯特地区碳循环模式与调控机理研究，旨在通过研究喀斯特地区的植被－土壤－大气－表层岩溶带－水生生态系统之间碳的生物地球化学过程，探讨流域尺度以水文循环为驱动的各系统间的碳汇与碳通量变化，以及气候变化和土地利用对碳循环的驱动机制、内在耦合关系，建立喀斯特地区的碳循环模式。这些研究从宏观和生态大系统的角度对喀斯特地质进行研究，取得了有益的成果，但从工程学角度的研究和工程治理方法仍待加强和完善。 

发明内容

本发明的目的是针对目前喀斯特地貌水土流失严重问题，提供一种不仅可将水资源保存起来，而且能将雨水冲刷的泥沙资源保存起来的方法。本发明的另一目的是基于喀斯特地区雨量丰沛，地表覆盖浅薄的特点，提出利用钢结构钢板仓作为储水单元，并且把这些储水单元用管道和水利机械联系起来，组成分布式钢板仓水库的构想。该分布式钢板仓水库可有效收集丰水期多余水量，减少了雨水对地表覆盖物的冲刷；同时，节余的水资源可作为枯水期人们的有效饮用水源和其他的必要的生活和农业用水补充。

实现上述目的所采取的技术方案：一种喀斯特地区水土资源保持方法，在喀斯特地区根据山体高程和坡度情况在护坡上分布若干个储水库，相邻储水库之间管道及泵站相互连通，可联合调度水量收集与分配使用。储水库周围设置用于收集泥水的回流通道，使泥水沿回流通道汇聚于附近的储水库内而不被直接冲刷到山地表面；储水库内泥沙沉淀于底部，蓄水位于上部，储水库内设置清淤设施并定期清淤，当淤积泥沙达到清理要求时将储水库上部的储水排入或泵入其它储水库内，将储水库底部的泥沙运输到储水库外侧用于对护坡加固。