[发明专利]一种黑土生态脆弱区侵蚀沟生态修复铅丝石笼谷坊形态改良方法

说明书

一种黑土生态脆弱区侵蚀沟生态修复铅丝石笼谷坊形态改良方法，涉及一种土壤修复改良方法，所述方法包括（1）测量侵蚀沟总长度、平均宽度、平均深度、比降等自然情况，参考直线形石谷坊的参数计算方法，设计铅丝石谷坊的间距、数量、高度、顶宽度、溢洪口宽等；（2）调整铅丝石笼谷坊的物理形态，将直线形铅丝石笼谷坊改为“弯月形”即弧形；（3）具体根据比降、侵蚀沟宽度等实际情况确定；（4）改良后的弧形谷坊溢洪口高度低于或等于直线形谷坊的溢洪口高度，（5）最后现场施工。改良后的弧形谷坊的弧侧受到的来自洪水的冲刷力比直线形小很多，且越接弧侧两端点，洪流的冲刷力就越小，减轻或避免了直线形谷坊洪流对沟壁两侧的掏蚀现象。

技术领域

本发明涉及一种土壤修复改良方法，特别是涉及一种黑土生态脆弱区侵蚀沟生态修复铅丝石笼谷坊形态改良方法。

背景技术

根据文献资料对黑土典型土种和边缘土种边界界定的研究，《中华人民共和国行业标准SL190—96 土壤侵蚀分类分级标准》--全国土壤侵蚀类型区划二级类型区划分中关于东北黑土区的定义和描述，以及全国土壤分类图土类与东北三省及内蒙古东四盟行政边界叠加空间分析，并参考植被类型分布、降水量等值线、地形地貌等空间分布特征，确定黑土生态脆弱区范围主要包括辽宁西北部阜新蒙古族自治区地区、吉林西北部白城地区、内蒙古赤峰和通辽北部及兴安盟的大部分地区，区域面积129786 Km²。山地丘陵广布，占到区域面积的61%，海拔48.5—1800m。属温带半干旱大陆性季风气候区，四季分明，雨热同季，光照充足，年平均气温为0—7.6℃，年降水量多年平均值在350—481毫米之间，降水量季节分配不均，年降水量的70%以上集中在6—8月。

该区域气候干旱，但降雨量集中，再加土层薄且多砂石，植被覆盖度低，造成农田和荒山荒坡侵蚀沟发育，大中小型侵蚀沟广布。根据2013年全国第一次水利普查东北黑土区侵蚀沟专项普查数据，叠加生态脆弱区范围矢量数据，通过切割计算等过程，统计出该区域侵蚀沟的面积、长度、类型等特征，100m以上侵蚀沟41019条，总长度33877322 m，总面积92092.78 ha²，平均坡降9.46%。

谷坊是目前侵蚀沟生态修复中使用最为普遍的侵蚀沟治理措施，主要有植物谷坊、土谷坊、石谷坊、铅丝石笼谷坊、混凝土谷坊及钢筋混凝土谷坊、生态袋谷坊。由于黑土生态脆弱区的侵蚀沟大多数处于坡度大、降水集中干旱地区，植物谷坊、土谷坊很容易被冲毁，混凝土谷坊及钢筋混凝土谷坊、生态袋谷坊造价高，对于数量众多的侵蚀沟来说，应用成本高，不利于推广使用。目前黑土生态脆弱区的谷坊大多数是石谷坊、铅丝石笼谷坊，形态主要是直线形。而调查发现，此区域的侵蚀沟沟坡比降大，沟坡峭立不稳定，塌陷严重，沟岸扩张快。沟中设立的石谷坊多为直线形谷坊，大多数中大型沟谷坊两侧均出现冲毁或掏蚀的现象，因此优化现存谷坊形态，防止侵蚀沟沟岸扩张、避免或减轻目前的直线形谷坊洪流对沟壁两侧的掏蚀现象，防治水土流失是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黑土生态脆弱区侵蚀沟生态修复铅丝石笼谷坊形态改良方法，本发明提出了“弯月形”即弧形谷坊的设计方案，避免或减轻目前的直线形谷坊洪流对沟壁两侧的掏蚀现象。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种黑土生态脆弱区侵蚀沟生态修复铅丝石笼谷坊形态改良方法，所述方法包括以下修复改良过程：

1）测量侵蚀沟总长度、平均宽度、平均深度、比降等土壤自然情况，参考直线形石谷坊的参数计算方法（《水土保持综合治理技术规范 沟壑治理技术》GB/16453.3-2008），设计铅丝石谷坊的间距、谷坊数、高度、顶宽度、溢洪口宽等；

2）调整铅丝石笼谷坊的物理形态，将直线形铅丝石笼谷坊改为“弯月形”即弧形；

3）改良后的弧形铅丝石笼谷坊中心角（Ф）范围为60-120°；

4）优化后的弧形谷坊溢洪口高度低于或等于直线形谷坊的溢洪口高度；