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塞维利亚对维戈塞尔塔预测: 一種混合生態帶系統及其構建方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201811126231.1

申請日:

20180926

公開號:

CN109121842A

公開日:

20190104

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01G9/02 主分類號: A01G9/02
申請人: 江蘇省水利科學研究院
發明人: 陳鳳,王小軍
地址: 210017 江蘇省南京市建鄴區南湖路97號
優先權: CN201811126231A
專利代理機構: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 代理人: 武媛;呂學文
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201811126231.1

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明實施例公開了一種混合生態帶系統及其構建方法,所述生態帶系統包括地下防護系統、地表水積蓄系統以及植被恢復系統,將沿海灘涂劃分咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶,其中,所述地下防護系統設置在所述咸淡混合區生態帶的地下,用于調控所述咸水區生態帶和所述淡水區生態帶的地下水的相互交換,所述地表水積蓄系統位于所述淡水區生態帶,所述植被恢復系統包括咸水區生態帶恢復系統,咸淡混合區生態帶恢復系統以及淡水區生態帶恢復系統。本發明實施例的混合生態帶通過構建適合當地的咸淡混合區水生態帶,有效積蓄淡水資源,實現對沿海灘涂地區的防護和管控,避免土壤返鹽,有效遏制植物多樣性減退程度。

權利要求書

1.一種混合生態帶系統,其特征在于,所述生態帶系統包括地下防護系統、地表水積蓄系統以及植被恢復系統,將沿海灘涂劃分咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶,其中,所述地下防護系統設置在所述咸淡混合區生態帶的地下,用于調控所述咸水區生態帶和所述淡水區生態帶的地下水的相互交換,所述地表水積蓄系統位于所述淡水區生態帶,所述植被恢復系統包括咸水區生態帶恢復系統,咸淡混合區生態帶恢復系統以及淡水區生態帶恢復系統。2.如權利要求1所述的混合生態帶系統,其特征在于,所述地下防護系統包括支撐骨架,與所述支撐骨架固定的可控透水層以及與所述可控透水層外側固定的外濾層;所述可控透水層與所述支撐骨架、所述外濾層可拆卸連接。3.如權利要求2所述的混合生態帶系統,其特征在于,所述可控透水層的數量為2。4.如權利要求2所述的混合生態帶系統,其特征在于,所述透水層的透水系數范圍為0-1。5.如權利要求1所述的混合生態帶系統,其特征在于,所述地下防護系統還包括設置在所述可控透水層的水位傳感器和水質傳感器。6.如權利要求1所述的混合生態帶系統,其特征在于,所述地表水積蓄系統包括設置在所述咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶的溝、河以及水塘。7.一種構建混合生態帶系統的方法,其特征在于包括以下步驟:對沿海灘涂進行地形勘查,獲取土壤、地下巖性裂隙、地下水位、水質、海水潮汐規律以及野生植被種類信息;根據勘查的所述信息,將所述沿海灘涂劃分咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶;在所述咸淡混合區生態帶的地下構建地下防護系統,所述地下防護系統位于所述咸淡混合區生態帶地下海水入侵通道處;在所述淡水區生態帶上沿著海岸線方向,設置地表水積蓄系統;在所述咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶上設置植被恢復系統。8.如權利要求7所述的構建混合生態帶系統的方法,其特征在于,所述地下防護系統的構建方法為:沿著海水入侵通道的截流方向安裝支撐骨架,在支撐骨架的兩側分別安裝可控透水層,在所述可控透水層的外側安裝外濾層;在所述可控透水層內安裝水位傳感器和水質傳感器。9.如權利要求7所述的構建混合生態帶系統的方法,其特征在于,所述淡水區生態帶以及靠近所述咸淡混合區生態帶設置低耐鹽堿強的野生鄉土灌草植物,形成淡水區生態帶恢復系統以及部分咸淡混合區生態帶恢復系統;所述咸水區生態帶以及靠近所述咸淡混合區生態帶設置高耐鹽耐堿的野生鄉土灌草植物,形成咸水區生態帶恢復系統以及部分咸淡混合區生態帶恢復系統。10.如權利要求9所述的構建混合生態帶系統的方法,其特征在于,在所述淡水區生態帶恢復系統、咸淡混合區生態帶恢復系統以及咸水區生態恢復系統周圍設置擋板。

說明書

技術領域

本發明涉及生態系統構建技術領域,具體涉及一種混合生態帶系統及其構建方法。

背景技術

我國有著廣闊的海岸線及近海灘涂,沿海灘涂作為海陸交界地帶,在生態環境、水產養殖和旅游度假等方面都具有重要的環境意義和經濟價值。沿海灘地作為海陸交界地帶,在圍墾造地、生態環境、水產養殖和旅游度假等方面都具有重要的環境意義和經濟價值。近來圍填?;疃諮睪5厙⑿?,加劇了對濱海灘涂的盲目開墾和改造、生物資源的過度利用、水資源的不合理利用、污染的加劇、海岸侵蝕不斷擴展等問題,導致沿海灘涂面積急劇減少,功能和效益不斷下降。

傳統的灘涂海岸考慮工程安全的需要,多以漿砌或干砌塊石、現澆混凝土等為主,隔絕了土壤植物大氣中能量和物質的流動,摧毀了大多數沿海生物及其生存環境,破壞了沿海灘涂生態系統整體平衡。同時,近沿海圍堤范圍內直接采用物理、化學和生物等改良技術對鹽堿土進行改良利用,但由于近沿海灘涂地區地下水水質、水量受到海水運動等自然條件影響,鹽水上溯,從而地表土壤鹽分極易返鹽。

綜上所述,現有技術中的生態帶的建筑,存在明顯的不足和缺陷,亟待進一步改進。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種混合生態帶系統及其構建方法,用以解決現有沿海工程破壞生態系統嚴重,對鹽堿土的改善不明顯,容易造成地表土壤鹽分極易返鹽的缺陷問題。

為實現上述目的,本發明實施例一種混合生態帶系統,所述生態帶系統包括地下防護系統、地表水積蓄系統以及植被恢復系統,將沿海灘涂劃分咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶,其中,所述地下防護系統設置在所述咸淡混合區生態帶的地下,用于調控所述咸水區生態帶和所述淡水區生態帶的地下水的相互交換,所述地表水積蓄系統位于所述淡水區生態帶,所述植被恢復系統包括咸水區生態帶恢復系統,咸淡混合區生態帶恢復系統以及淡水區生態帶恢復系統。

優選的,所述地下防護系統包括支撐骨架,與所述支撐骨架固定的可控透水層以及與所述可控透水層外側固定的外濾層;

所述可控透水層與所述支撐骨架、所述外濾層可拆卸連接。

優選的,所述可控透水層的數量為2。

優選的,所述透水層的透水系數范圍為0-1。

優選的,所述地下防護系統還包括設置在所述可控透水層的水位傳感器和水質傳感器。

優選的,所述地表水積蓄系統包括設置在所述咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶的溝、河以及水塘。

本發明實施例還提供一種構建混合生態帶系統的方法,其包括以下步驟:

對沿海灘涂進行地形勘查,獲取土壤、地下巖性裂隙、地下水位、水質、海水潮汐規律以及野生植被種類信息;

根據勘查的所述信息,將所述沿海灘涂劃分咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶;

在所述咸淡混合區生態帶的地下構建地下防護系統,所述地下防護系統位于所述咸淡混合區生態帶地下海水入侵通道處;

在所述淡水區生態帶上沿著海岸線方向,設置地表水積蓄系統;

在所述咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶上設置植被恢復系統。

優選的,所述地下防護系統的構建方法為:

沿著海水入侵通道的截流方向安裝支撐骨架,在支撐骨架的兩側分別安裝可控透水層,在所述可控透水層的外側安裝外濾層;

在所述可控透水層內安裝水位傳感器和水質傳感器。

優選的,所述淡水區生態帶以及靠近所述咸淡混合區生態帶設置低耐鹽堿強的野生鄉土灌草植物,形成淡水區生態帶恢復系統以及部分咸淡混合區生態帶恢復系統;

所述咸水區生態帶以及靠近所述咸淡混合區生態帶設置高耐鹽耐堿的野生鄉土灌草植物,形成咸水區生態帶恢復系統以及部分咸淡混合區生態帶恢復系統。

優選的,在所述淡水區生態帶恢復系統、咸淡混合區生態帶恢復系統以及咸水區生態恢復系統周圍設置擋板。

本實發明的實施例中,如下表1所示,低耐鹽植物和高耐鹽植物的區分,是隨機挑選飽滿種子30-200粒,均勻置于墊濾紙的培養皿中,加入配好的鹽堿溶液,以種子的芽長等于種子長度的一半,根長等于種子長度為發芽標準,調查種子的發芽數。

表1鹽堿危害程度等級表

注:鹽/堿指數(%)=(對照發芽率-脅迫下發芽率)/對照發芽率×100%;本發明實施例中,高耐鹽耐堿的野生鄉土灌草植物是1-3級;低耐鹽堿強的野生鄉土灌草植物為4-6級。

本發明實施例具有如下優點:

本發明實施例提供一種混合生態帶系統及構建方法,該系統和方法根據沿海灘涂的特點,構建適合當地的咸淡混合區水生態帶,提升生物多樣性水平,有效積蓄淡水資源,實現對沿海灘涂地區的防護和管控,避免土壤返鹽,有效遏制植物多樣性減退程度;本發明實施例就地取材進行當地野生植物群落修復,大大降低了成本,同時,通過地下防護系統的調控能有效減少土壤返鹽改良次數,減輕二次污染。

附圖說明

圖1為本發明實施例混合生態帶系統的剖面結構示意圖。

其中,

1-地下防護系統;11-支撐骨架;12-可控透水層;13-水質傳感器;14-水位傳感器;15-外濾層;2-地表水積蓄系統;21-土溝;22-淺塘;3-自然植被恢復系統;31-擋板。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式,熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。

須知,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本發明可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中間”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本發明可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發明可實施的范疇。

如圖1所示,本發明實施例提供一種混合生態帶系統,該生態帶系統包括地下防護系統1、地表水積蓄系統2以及植被恢復系統3,將沿海灘涂劃分咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶,其中,地下防護系統1設置在咸淡混合區生態帶的地下,用于調控咸水區生態帶和淡水區生態帶的地下水的相互交換,地表水積蓄系統2位于淡水區生態帶,植被恢復系統包括咸水區生態帶恢復系統,咸淡混合區生態帶恢復系統以及淡水區生態帶恢復系統。本發明混合生態帶系統根據沿海灘涂的特點,構建適合沿海情況的咸淡水生態帶,可顯著提升生物多樣性水平,有效積蓄淡水資源,有效實現對沿海灘涂地區的防護和管控。

其中,地下防護系統1包括支撐骨架11,與支撐骨架11固定的可控透水層12以及與可控透水層12外側固定的外濾層15;可控透水層12與支撐骨架11、外濾層15可拆卸連接??煽贗桿?2的數量為2層,分別位于支撐骨架11的兩側,可控透水層12的透水系數范圍為0-1。該地下防護系統1還包括設置在可控透水層12的水位傳感器14和水質傳感器13,通過水位傳感器14可實時地檢測內側和外側水的水位,通過水位傳感器和水質傳感器可以實時檢測內側和外側水的鹽度等信息,傳感器的設置可實時提供相關水位及水質的信息,根據該信息調整可控透水層12的透水系數。本發明實施例的地下防護系統主要用于調控海水和沿海灘涂地區地下水之間的相互交換,地下防護系統設置在咸淡混合區生態帶范圍內的地下。其中,支撐骨架的材料可選用耐腐蝕的工程塑料、不銹鋼、鑄鐵或玻璃鋼等。

如表2所示,本發明實施例的咸淡混合區生態帶的地下防護系統在正常使用時的調控模式:

表2為本發明實施例的地下防護系統調控模式

注:H外、S外和H內、S內分別為地下防護系統近海外側地下水水位、鹽度和內側地下水水位、鹽度。

本發明實施例的地下防護系統1,在H外>H內,S外≤S內的條件下,通過更換可控透水層12,達到調節可控透水12層的透水系數的目的,實現內側的淡水補充到外側,保持內側水的鹽度不至于太高,使得咸淡混合區生態帶區域的水的鹽度實現緩沖,避免局部出現鹽度過高或者過低的現象。

當H外>H內,S外>S內的條件下,將可控透水層12的透水系數設為0,避免外側海水通過可控透水層12進入到內側,從而避免海水入侵內陸地區,保持內側水的鹽度不至于太高,從而保持咸淡混合區生態帶的水的鹽度位于一定的鹽度范圍,實現其鹽度范圍的緩沖,避免鹽度范圍的大幅上升或下降。

當H外<H內,S外≤S內的條件下,將可控透水層12的系數調整為1,內側鹽濃度高的水通過可控透水層12排泄到外側,使得外側水鹽度下降,從而使得咸淡混合區生態帶的水鹽度位于一定的鹽度范圍,實現水的鹽度范圍的緩沖,避免鹽度范圍的大幅上升或下降。

當H外<H內,S外>S內的條件下,將可控透水層12的系數,將內側的水通過可控透水層進入到外側,實現對外側水的鹽度的調整,降低外側水的鹽度,避免局部鹽度范圍的大幅上升或者下降。

具體的,在改變可控透水層12的透水系數時,一方面可通過更換透水層的方式實現;另一方面,可以通過可以通過可控透水層的材料的緊密程度實現。

其中,地表水積蓄系統2包括設置在咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶的溝、河以及水塘。地表水積蓄系統2主要用于儲蓄內陸的降雨徑流,主要由土質溝、河和淺塘為主,水源積蓄系統儲水量V,通過V=Q=α*S*h計算,其中,V為地表水源積蓄系統儲水量,Q降雨產生的地表水量,S為區域降雨計算面積,α為計算面積對應的徑流系數,h為年平均降雨量。

此外,本發明實施例還提供的一種構建混合生態帶系統的方法,其包括以下步驟:

對沿海灘涂進行地形勘查,獲取土壤、地下巖性裂隙、地下水位、水質、海水潮汐規律以及野生植被種類等信息。具體的,需要對防護沿海灘涂進行地形地貌勘查,獲取當地土壤、地下巖性裂隙、地下水位、水質、海水潮汐規律、野生植被等資料。

根據勘查信息,將沿海灘涂劃分咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶;在上述信息的基礎上,根據海水潮汐對當地地下水影響范圍確定咸淡混合區生態帶的長度和寬度,選擇合適的地下防護系統1安裝地點,確定地下防護系統1的斷面尺寸。

在咸淡混合區生態帶的地下構建地下防護系統1,地下防護系統1位于咸淡混合區生態帶地下海水入侵通道處;如果區域內存在海水入侵通道,可根據需要布設多道地下防護系統1。施工時,可采用挖槽機械沿著工程的周邊軸線開挖出指定尺寸的深槽,清槽后,按照設計高程、距離和順序安裝地下防護系1。具體的,地下防護系統1的構建方法為:沿著海水入侵通道的截流方向安裝支撐骨架11,在支撐骨架11的兩側分別安裝可控透水層12,在可控透水層12的外側安裝外濾層15;在可控透水層12內設置水質傳感器和水位傳感器。

在淡水區生態帶上沿著海岸線方向,設置地表水積蓄系統2;沿著海岸線方向布設土質溝、河和和淺塘,組成半開放式河網,布置形式,根據地形選擇地域和周遭環境確定,可為樹枝狀、平行或格網狀等。其中,土質溝、河和和淺塘挖深0.5-1.5m,邊坡大于1:3。

在咸水區生態帶、咸淡混合區生態帶以及淡水區生態帶上設置植被恢復系統3。淡水區生態帶以及靠近咸淡混合區生態帶設置低耐鹽堿強的野生鄉土灌草植物,形成淡水區生態帶恢復系統以及部分咸淡混合區生態帶恢復系統;咸水區生態帶以及靠近咸淡混合區生態帶設置高耐鹽耐堿的野生鄉土灌草植物,形成咸水區生態帶恢復系統以及部分咸淡混合區生態帶恢復系統。在淡水區生態帶恢復系統、咸淡混合區生態帶恢復系統以及咸水區生態恢復系統周圍設置擋板31,擋板31高于地面5-10cm,擋板31的材料為耐鹽堿的工程塑料、鋼板等,植被恢復后拆除回收再利用。

本發明的實施例自然植被恢復系統采用自然恢復法提升生態帶的生物多樣性,即在生態帶內靠近海邊側栽種撒播耐鹽堿強的野生鄉土灌草品種,靠近內陸淡水側栽種撒播適宜耐鹽堿弱的野生鄉土灌草植物,低洼處種植耐水性強的灌草品種??稍諮睪L餐扛澆罷乙吧參鎰試捶岣壞穆繁?、丘陵、濕地、水生和鹽土草地,搜集野生喬灌木植被的種子,在不影響來年生長的情況下對已成熟的草叢和灌草叢進行收割,將收割野灌草攪碎,均勻拌入待修復區域地表。

本發明實施例通過構建咸淡混合區生態帶,在硬質堤防與耕地的中間形成緩沖帶,利用沿海潮汐影響地下水規律給予沿海生態系統恢復發展空間,同時,通過地表水積蓄系統積蓄淡水資源,對當地地下水進行監測調控,有利于內陸生活應用;本發明實施例提供的混合生態帶系統采用當地沿海灘涂的植被恢復,能有效遏制植物多樣性減退程度,有利于構建穩定的生物群落,可開發當地野生植物的藥用、飼用、食用價值,為當地的微生物、動物提供生存環境;本發明實施例就地取材進行當地野生植物群落修復,大大降低了成本,同時,通過地下防護系統的調控能有效減少土壤返鹽改良次數,減輕二次污染。

雖然,上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述,但在本發明基礎上,可以對之作一些修改或改進,這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此,在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進,均屬于本發明要求?;さ姆段?。

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一種 混合 生態 系統 及其 構建 方法
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