一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术

摘要

本发明提供了一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术，选取重庆两江四岸中的部分冲刷侵蚀江岸作为修复区域，采用可降解种植箱种植消落带植物，无次生垃圾残留，具体包括：S1：种植时间选择，避开修复区域的汛期，在头年汛期过后开始施工；S2：坡面整理，针对修复区域的江岸坡面，采用机械方式清除表土、浮石、杂草和杂树等；S3：布置种植箱，通过连接件将任意相邻的两个种植箱连接；S4：拌制营养土，选用腐殖质材料，与修复区域的原土、天然河沙以及椰糠按比例拌合；S5：消落带植物品种选择，根据修复区域的环境特性选择植物；S6：消落带植物种植及养护。本发明通过选择两江四岸区域内的典型江段，实施修复技术与在地营建，进而形成生态防护系统。

说明书

技术领域

本发明涉及环境技术领域，尤其涉及一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术。

背景技术

重庆市两江四岸空间，是指长江及嘉陵江河流边岸洪水期最高水位线和枯水期最低水位线之间的线性带状区域。两江四岸作为重庆市的重要水陆交互生态界面，具有拦截、过滤、净化、生境、生物走廊等重要生态系统服务，也是重庆市民开展亲水活动和健康游憩的公共空间，与城市高地及长江、嘉陵江河流水体共同形成“河流—江岸—城市”的协同共生体，集成城市建设精华与城市形象展示的关键。

因此，两江四岸的江岸景观品质直接影响着重庆城市的生态可持续发展，关联着两岸人居环境质量的优劣，同时也关联着城乡居民的健康生活。在复杂地貌、动态水文影响下的山地城市重庆的两江四岸生态修复与景观优化，已成为城市生态空间与景观品质提升的关键抓手。然而，江岸景观系统的发展演变，既要顺应河流的自然水文规律，又受城市环境与气候特征的复杂变化所深刻影响，也是我国长江流域生态保护与长江上游生态屏障建设的关键区域。目前，重庆两江四岸区域的江岸景观修复主要结合网格反滤生物组合护坡等工程结构，通过回填土壤并种植植物来修复遭到破坏的江岸生境。在已实施的两江四岸修复项目中，消落带治理的失败率较高，因为汛期洪水冲刷强烈，栽种的植物很容易被洪水冲走，少有比较成功的案例。

针对以上复杂水文胁迫、复杂立地条件与人类活动干扰所造成的重庆两江四岸生态系统结构与功能衰退、景观品质劣化，以及当前常用生态修复与景观优化技术的瓶颈制约，本发明技术提供一种适用于冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术，选择两江四岸区域内的典型江段，实施修复技术与在地营建，使重庆两江四岸生态系统产生对复杂环境挑战的良好韧性，突破当前技术工艺的瓶颈，进而形成山水美丽、生态持续、品质优美及活力保障的两江四岸立体生态江岸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术，通过选择两江四岸区域内的典型江段，实施修复技术与在地营建，进而形成生态防护系统。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术，选取重庆两江四岸中的冲刷侵蚀江岸部分作为修复区域，采用可降解种植箱种植消落带植物，无次生垃圾残留，具体包括以下步骤：

S1：种植时间选择，避开选定修复区域的汛期，在头年汛期过后即开始施工，确保次年汛期来临之前植物有足够的生长时间，以利种植的消落带植物成活扎根，生长成熟，形成茂密的新植被，更耐水淹；

S2：坡面整理，在选定的时间，针对修复区域的江岸坡面，采用机械方式清除表土、浮石、杂草和杂树等，使坡面尽可能平整；较光滑的坡面进行加糙处理，便于放置种植箱；坡面内凹的部分用种植土补填，防止反坡；整理坡岸边缘，使后续多个种植箱能与坡面自然平顺衔接；

S3：布置种植箱，从修复区域的边坡下部开始，逐步排列至坡顶，并通过连接件将任意相邻的两个种植箱连接，形成整体坡面，更抗冲刷；

S4：拌制营养土，选用椰糠材料，与修复区域的原土、天然河沙以及清坡植物粉末腐殖质按比例进行拌合，同时加入消毒药品制备得到营养土；将营养土铺设至种植箱内并压实，浇水预沉降后补充填平，关闭种植箱；

S5：消落带植物品种选择，根据修复区域的环境特性，按照《主城区两江四岸消落带绿化技术标准》，选择生态适应性强、耐水淹、易繁殖、水土保持能力好且有一定经济价值和观赏效果的植物进行种植；

S6：消落带植物种植及养护，用可降解土工布密封种植箱内部，防止水土流失，在种植箱的每个种植孔中栽植一株植物苗；种植箱内均安装简易微喷管，植物苗栽植后浇水定根，然后根据植物的生长状态以及天气状态，选择适当增加或减少浇水次数，或适当追施复合肥，同时注意病虫害防治，使植物覆盖修复区域的坡面，形成生态防护系统。

作为本发明所述的一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术的一种优选方案，其中：步骤S3中的所述种植箱由箱体和盖板组成，所述箱体的上端设开口，所述盖板转动连接在该开口处；所述盖板以及箱体的底部均间隔均匀的开设有两排种植孔，上下多个种植孔一一对应设置；所述箱体和盖板上还开设有多个箱孔。

作为本发明所述的一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术的一种优选方案，其中：步骤S3中的所述连接件为下端设有两个倒钩的可降解连接扣件，任意相邻的两个种植箱之间通过该倒钩结构连接。

作为本发明所述的一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术的一种优选方案，其中：步骤S6中的所述土工布满衬布置于种植箱内部，且土工布上对应开设有多个种植孔以供植物出头和扎根。

作为本发明所述的一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术的一种优选方案，其中：步骤S2中，在修复区域的坡岸边界种植箱安置处开挖下沉50cm，使种植箱上端与坡岸表面齐平、自然衔接；当坡度小于45°时，直接开挖横向沟槽，深度及间距以种植箱的尺寸为准；当坡度大于45°时，按横向20m、纵向10m的间距做井字形混凝土格构梁，以满足种植箱装土纵向堆载的需要。

作为本发明所述的一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术的一种优选方案，其中：步骤S4中，所述清坡植物粉末腐殖质材料由步骤S2中的杂草杂树粉碎得到；所述原土为步骤S2中坡面整理时筛选出的表土及修复区域江岸淤积表层土；所述河沙为修复区域江岸淤积的天然砂；所述椰糠由椰砖堆积发酵腐熟得到。

作为本发明所述的一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术的一种优选方案，其中：所述清坡植物粉末腐殖质材料、原土、河沙以及椰糠的拌合比例为1:2:1:1。

作为本发明所述的一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术的一种优选方案，其中：步骤S5中，消落带植物选自秋华柳、小梾木、中华蚊母、卡开芦、狗牙根、牛鞭草、甜根子草中的一种或多种配合进行种植。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、通过机械方式清理坡面、刷坡整理，填装营养土等，使本技术方案的工艺简单，机械化程度高，实用性强。

2、种植箱、土工布、连接件整体均由可降解PBAT材料制成，使其既能满足消落带植物的生长扎根时间周期进行使用，同时可以在一定时间后，于自然环境中通过微生物降解为二氧化碳和水，无次生垃圾残留，符合生态环保要求，达到了消落带生态治理的目的。

3、通过连接件将多个种植箱逐一连接形成生态修复的整体，使坡面的整体连接性强，固根固坡效果好，抗冲刷侵蚀，能最大程度保留种植土，防止被江水冲刷流失，更有利于植物扎根生长，快速形成新的植被；并且以排列种植箱的方式来与修复区域坡面连接，使可以根据不同的水文条件和高程来种植相应的消落带植物；并且种植箱内设有简易微喷管，既解决了坡岸人工浇水养护的困难，也提高了植物的成活率，可以促进快速形成稳定的植被。

4、区别于直接购买营养土，本发明技术方案就地取材，利用修复区域的腐殖质材料、原土以及天然河沙，按一定比例配合椰糠进行拌合使用，不仅操作方便简单，并且成本可控，大大节约了施工成本，使土壤养分全面、结构合理，有益微生物活跃，具有良好的土壤生态环境，能满足作物健康成长的需要，提高植物成活率。

5、本发明技术方案严格按照《主城区两江四岸消落带绿化技术标准》来选择适宜、典型的消落带植物品种，从秋华柳、小梾木、中华蚊母、卡开芦、狗牙根、牛鞭草、甜根子草中选用一种或多种配合进行种植，使既能根据修复区域的环境特性，确保选定植物扎根深、能形成茂密的新植被，也具有一定的景观效用，能形成山水美丽、生态持续、品质优美的两江四岸立体生态江岸。

6、本发明技术方案根据修复区域的汛期来选定植物的移栽时间，如重庆两江四岸的汛期在六至十月份，头年汛期过后，即最早十月份就可以进行种植施工工作，以留给种植植物充足的生长时间，确保在次年6月份汛期来临之前能形成茂密的新植被，大大提高了植物的成活率，岸坡水土避免受到江水的冲刷流失，可以形成覆盖面广的完整生态修复系统。

附图说明

图1为本发明修复技术的方法步骤图；

图2为本发明中种植箱和土工布的连接结构示意图；

图3为本发明中连接件的其中一种结构示意图。

上述附图中：1、种植箱；101、箱体；102、盖板；103、种植孔；104、箱孔；2、连接件；3、土工布。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明提供一种冲刷侵蚀江岸的快速生态修复技术，适用于重庆两江四岸的冲刷侵蚀区域，特别对于原貌坡度陡峭、坡度大于45°的裸露严重的江岸适用。

技术方案为：选取重庆两江四岸中的冲刷侵蚀江岸部分作为修复区域，采用可降解种植箱种植消落带植物，无次生垃圾残留，具体包括以下步骤：

S1：种植时间选择，避开选定修复区域的汛期，在头年汛期过后即开始施工，确保次年汛期来临之前植物有足够的生长时间，以利种植的消落带植物成活扎根，生长成熟，形成茂密的新植被，更耐水淹；

S2：坡面整理，在选定的时间，针对修复区域的江岸坡面，采用机械方式清除表土、浮石、杂草和杂树等，使坡面尽可能平整；较光滑的坡面进行加糙处理，便于放置种植箱；坡面内凹的部分用种植土补填，防止反坡；整理坡岸边缘，使后续多个种植箱能与坡面自然平顺衔接；

S3：布置种植箱，从修复区域的边坡下部开始，逐步排列至坡顶，并通过连接件将任意相邻的两个种植箱连接，形成整体坡面，更抗冲刷；

S4：拌制营养土，选用椰糠材料，与修复区域的原土、天然河沙以及清坡植物粉末腐殖质按比例进行拌合，同时加入消毒药品制备得到营养土；将营养土铺设至种植箱内并压实，浇水预沉降后补充填平，关闭种植箱；

S5：消落带植物品种选择，根据修复区域的环境特性，按照《主城区两江四岸消落带绿化技术标准》，选择生态适应性强、耐水淹、易繁殖、水土保持能力好且有一定经济价值和观赏效果的植物进行种植；

S6：消落带植物种植及养护，用可降解土工布密封种植箱内部，防止水土流失，在种植箱的每个种植孔中栽植一株植物苗；种植箱内均安装简易微喷管，植物苗栽植后浇水定根，然后根据植物的生长状态以及天气状态，选择适当增加或减少浇水次数，或适当追施复合肥，同时注意病虫害防治，使植物覆盖修复区域的坡面，形成生态防护系统。

具体的，步骤S2中，为使后续多个种植箱1能与坡面自然衔接，在修复区域的坡岸种植箱1的安置处开挖下沉50cm，使种植箱1上端与坡岸表面齐平、自然衔接；当坡度小于45°时，直接开挖横向沟槽，深度及间距以种植箱1的实际尺寸为准；当坡度大于45°时，按横向20m、纵向10m的间距做井字形混凝土格构梁，以满足种植箱1装土纵向堆载的需要。并且，坡面整理的步骤中，对于有突出岩石的坡面，应该采用机械和人工配合风镐进行剔除，使坡面尽可能平整，坡度满足设计要求。

步骤S4中，清坡植物粉末腐殖质材料由步骤S2中的杂草杂树粉碎得到；原土为步骤S2中坡面整理时筛选出的表土及修复区域江岸淤积表层土；河沙为修复区域江岸淤积的天然砂；椰糠由椰砖堆积发酵腐熟得到；清坡植物粉末腐殖质材料、原土、河沙以及椰糠的拌合比例为1:2:1:1。其中的消毒药品可以限定为二氧化氯消毒剂和多菌灵，用于消除土壤中残留的杂草种子、病菌和虫卵等。

具体的，步骤S5中，消落带植物选自秋华柳、小梾木、中华蚊母、卡开芦、狗牙根、牛鞭草、甜根子草中的一种或多种配合进行种植。

更进一步的，步骤S3中的种植箱1由箱体101和盖板102组成，箱体101的上端设开口，盖板102转动连接在该开口处；盖板102以及箱体101的底部均间隔均匀的开设有两排种植孔103，上下多个种植孔103一一对应设置；箱体101和盖板102上还开设有多个箱孔104；

连接件2为下端设有两个倒钩的可降解连接扣件，任意相邻的两个种植箱1之间通过该倒钩结构连接；

步骤S6中的土工布3满衬布置于种植箱1内部，且土工布3上对应开设有多个种植孔103以供植物出头和扎根。

其中具体的操作顺序为：刷坡完成后，将多个种植箱1利用连接件2相互连接，形成整体坡面，每个种植箱1内部都通过土工布3将四周的箱孔104密封，预留出种植孔103，然后回填营养土，盖上盖体102密封种植箱1内部，通过对应种植箱1和土工布3上的种植孔103移栽选定的消落带植物，每一个种植孔103中有一株植物，最后密封种植孔103，即可完成消落带植物的移栽。

上述过程中，箱孔104可以用于水分正常浸入种植箱1，湿润种植箱1内的土壤，使种植箱1的内部环境、湿度等适宜植物生长；而尽管土工布3满衬设置于种植箱1内部，但是土工布3上对应开设有多个种植孔103以供植物出头和扎根。

当移栽的消落带植物根部穿过种植孔103延伸至修复区域的江岸坡面土壤中，即形成覆盖修复区域坡面的植被，建立了修复区域生态防护系统后，通常是在固坡后的一至两年内，此时种植箱1内的湿度为50％-60％,温度为50℃-70℃，在此自然条件下经过一定时间，土壤中的微生物可以将PBAT材质的种植箱1、连接件2和土工布3完全分解，使其降解为二氧化碳和水，无次生垃圾残留，完全达到了生态环保的要求。

具体的，如图2和图3所示，本发明技术方案采用可降解PBAT材料制得种植箱1整体、连接件2和土工布3，其中，设定种植箱1的规格为2000mm×1000mm×500mm，预留种植孔103的孔径为50mm，种植孔间距为330mm×330mm。

本发明的一个实施实例为：

选取重庆市主城区位于长江北岸大渡口区域以内，北至葛老溪、南至万发码头、西至大滨路-成渝铁路防护带、东至长江水崖线，从葛老溪出水口到万发码头，总长度3.3km，总面积约65.4公顷的江岸作为修复区域，先在修复区域设置围挡，便于安全施工，然后按以下步骤：

S1：避开重庆两江四岸六至十月份的汛期，在十月底至十一月初开始施工工作，留给种植植物充足的生长扎根时间；

S2：采用长臂挖机清理坡面，同时将清理出来的杂草杂树经粉碎后堆放整齐备用，清理出来的表层土筛选出石块，备用；

S3：将多个种植箱1横向连接成排，然后逐级纵向连接，使整个选定修复区域的种植箱1形成一个整体；

S4：选用步骤S1中备用的粉碎后的杂草杂树和表层土，分别作为营养土组成中的腐殖质材料(植物粉末)修复区域的原土，然后采用修复区域江岸淤积的天然砂作为河沙，采用由椰砖堆积发酵腐熟得到的椰糠，依次按照1:2:1:1的拌合比例，将上述四种原料采用机械方式均匀混合，制得营养土；

S5：按照《主城区两江四岸消落带绿化技术标准》来选择适宜的消落带植物品种；

S6：在种植箱1的每个种植孔103内移栽一个消落带植物，然后填充步骤S3中拌制所得的营养土、浇水定根，在种植箱1的上方铺设无纺布；

其中，移栽的植物出苗后，应早晚进行浇水，待草苗长到5-6cm或2-3片叶时,揭掉无纺布；出苗1个月后，可适当追施复合肥，雨后施肥，以免雨水冲刷使肥料流失；植物生长到30-40cm后，适当减少浇水次数，根据天气情况每周浇灌2次为宜，天气干旱时，可增加浇水次数；养护3个月后，进一步减少浇水次数，依靠天然降雨自行养护，天气长期持续干旱则应适当予以浇水养护；同时，养护期间应注意病虫害的防治。

近3个月的养护之后，选定修复区域的坡面未出现冲蚀或脱落，且植被的绿化覆盖达到95％，经实地取样，选定修复区域的草本植物平均生长高度>80cm，根长>30cm，灌木平均生长高度80cm，根长50cm，生长情况与在地面上所种植的同类植物比较一致，并且汛期过后，岸坡稳定，坡面未出现冲刷流失现象，植物生长正常，护坡效果良好，修复所使用的种植箱1、连接件2和土工布3也已完全降解，无次生垃圾残留，在满足生态环保要求的前提下，已然形成了生态防护系统。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。