專利名稱：排土場防護植被方法
技術領域：
本發明涉及排土場防護方法，特別是涉及一種通過種植植被的排土場防護方法。
技術背景
城市邊緣煤礦排土場可以說是城市環境的一個揮之不去的巨大毒瘤，是煤礦開發所帶來的難以避免的負面影響，數以億方計的排土場一旦得不到有效扼制，將使城市環境受到災難性影響。為了解決這個與日俱增的矛盾，采取了很多的措施，其最有效的措施是植樹種草，然而排土場特殊的形狀及特點使得植樹種草難以實現。
大多數的排土場為臺階式的形狀，平臺部分在25米左右植樹種草較易實現；邊坡部分在15米左右呈70-80度角，尤其是在干旱地區若澆灌偏少則水分蒸發快，若澆灌偏重則容易形成明流最終呈溝壑狀，難以實現植樹種草。有的方案是在平臺上挖坑，埋筐培育植樹，然后將樹連筐一同移植到邊坡上，其缺點是需要在原本就疏松的邊坡上挖坑，更破壞坡發明內容
本發明的目的是為了解決上述技術的不足，提供了一種排土場防護植被方法。本發明提供通過在平臺上培育草幼苗，然后連同培育營養土一同移至邊坡上，以解決邊坡植草難的技術偏見，同時在平臺上種植的高、中高和低三層植被防護帶，能夠有效的增強抗風性。
為了達到上述目的，本發明所提供的技術方案是一種排土場防護植被方法，它包括以下步驟1)邊坡植草在排土場的平臺上鋪設培育營養土，在培育營養土中培育草幼苗，將長出的幼苗連同培育營養土移至邊坡上，澆水培育長成；2)平臺植樹在移走培育營養土后的平臺上從平臺的里邊至外沿依次間隔種植高植被防護帶、中高植被防護帶和低植被防護帶。
進一步的，在培育營養土上培育草幼苗的方法為先在培育營養土上撒播草種，然后覆蓋一層細土，在細土層上鋪設無紡布，進行周期性澆水，培育30-40天即長成。
進一步的，所述高植被防護帶和中高植被防護帶之間以及中高植被防護帶和低植被防護帶之間分別間隔5_8m。
進一步的，在植樹后的平臺空隙處植草。
進一步的，所述培育營養土的鋪設厚度為15_30mm。
進一步的，所述覆蓋的細土厚度為3_5mm。
進一步的，所述培育營養土主要由粉碎的農作物秸稈、排土場的地表土、腐殖質和肥料混合而成，施水后膨脹且粘接呈一體。
進一步的，所述草為披肩草。
進一步的，所述高層植被防護帶為楊樹，所述中高植被防護帶為樟子松或云杉，所述低層植被防護帶為沙棘或沙柳。
采用上述技術方案，本發明的技術效果有本發明提供的方法，能夠解決排土場邊坡植草難的技術偏見，植草過程不破還邊坡的土面，同時多種植被交錯排布，能夠治理排土城危害、形成保護城市環綠色屏障的同時，還能夠形成集生態建設、旅游觀光、自然和諧、人文特色鮮明的城市景觀，同時還是。
圖1為本發明的植被排布示意圖；其中1邊坡，2平臺，3培育營養土，4高植被防護帶，5中高植被防護帶，6低植被防護市ο具體實施方式
下面結合如圖做進一步說明如圖1所示的本發明的植被排布，邊坡1上通過培育營養土植草3，在平臺2上從里到外依次設置高植被防護帶、中高植被防護帶和低植被防護帶，且高植被防護帶4、中高植被防護帶5和低植被防護帶6的樹冠部分層高、中、低交錯，相互彌補形成綠色防風屏障，即高處為高植被防護帶的樹冠、中部為中高植被防護帶的樹冠、低處為低植被防護帶枝葉。
具體種植方法實施例一步驟1)即邊坡植草在排土場的平臺2上鋪設厚度為15-30mm培育營養土，在培育營養土上撒播草種，然后覆蓋一層厚度為3-5mm的細土，在細土層上鋪設無紡布，用于保濕和均勻滲透，進行周期性澆水培育30-40天即長成約12-18cm的幼草；此時，吸水后的培育營養土膨脹且粘結為一體，將長出的幼苗連同培育營養土移至邊坡1上，澆水培育即實現邊坡植草。
步驟2)即平臺植樹在移走培育營養土后的平臺上從里往外依次間隔種植高植被防護帶、中高植被防護帶和低植被防護帶；其中的高植被防護帶為3排以上交錯種植的楊樹，中高植被防護帶為三排以上交錯種植的樟子松或云杉，低層植被防護帶為沙棘或沙柳或者其他多年生灌木叢；高植被防護帶和中高植被防護帶之間以及中高植被防護帶和低植被防護帶之間分別間隔5-8m。
具體種植方法實施例二與實施例一的區別在于，將步驟1)中在平臺2上培育草幼苗時，將培育營養土設置為兩段，靠里的一段移至上邊坡的下部，靠外的一段移至下邊坡的上部，以提高效率；將步驟 2)中種植完防護帶后的平臺2空地上植草，進一步提高綠化率，減少水土流失。
本發明的方案中所用到的培育營養土主要由粉碎的農作物秸稈、排土場的地表土、腐殖質和肥料混合而成，肥料可以是普通的用于植被的氮磷鉀肥料等，粉碎的農作物秸稈或者其他的植物纖維呈海綿狀，吸水后能夠膨脹，且通過土能夠粘接呈一體，結合鋪設的無紡布進一步提高整體性，以實現將育有幼草的毯式的培育營養土移至邊坡1上，鋪設培育營養土的單塊面積由施工環境靈活確定。
本發明尤其適用于干旱地區的煤礦排土場。
另外，本發明是根據現代城市環境治理的發展要求，在參考國內外同行治理經驗的基礎上，在總體治理發展的思路上進行了戰略性縱深式思考，避免了過去僅為治理而治理的簡單治理模式，那就是不斷利用大量的養護資金搞綜合性治理，不但使治理后的排土場成為城市及周邊地區的危害，而是成為城市發展的又一個新的經濟增長點，應是集生態建設、旅游觀光、自然和諧、人文特色鮮明的城市景觀，同時還是保護城市環境的一道長久性綠色屏障。充分利用地緣和現代化工業與新興城市并舉的特點，排土場項目在治理過程中要注重點和面的結合，草原特色又是獨具全國少有的民族文化風情，所以治理排土場要在這三個點上科學有效地進行結合，從而使治理后的環境特征更加鮮明。達到在治理后的排土場上不但植被豐富，還能領略到舉世僅有的登高后能夠觀煤海、看草原、賞新城、增視野、陶性情的人文景觀，這就是本發明大環境生態治理的全新思路。
一、技術突破對行業技術進步的重要意義和作用 1、本發明的意義(1)表象環境治理要求，因為采煤施工所致，大量的土層被移，數以十幾甚至幾十億上百億立方米的殘土被堆積，造成地表形態發生了嚴重的變化，小環境生態已經遭到破壞，不但影響了平時人們的生活和工作，更給人們及城市發展帶來安全隱患，加之植被被大量破壞，例如錫林浩特市，其所處位置是內蒙古高原的中心腹地，一旦暴風驟起，排土場將成為最直接的沙塵源，如果不進行治理，城市安全將受到直接危害。因此，盡快固定排土場，是治理的重中之重的要務。
(2)生態環境的要求，因煤炭開發造成了現有生態環境的變化，大面積綠地被裸土所覆蓋，本發明的技術，根據土質的特點和城市綠化的共同要求，迅速有目的的利用有效的科技含量極高的手段迅速得到恢復，并在此基礎上增加植被的種類，在密度、高度上進行改進，不但在縱深程度上恢復植被，還要在原有的基礎上得到大面積、高質量的提升，使生態環境得到進一步優化。
(3)城市發展的要求，現代城市的發展是多元的。在治理的過程中不追求因治理而治理的單一效果，而是根據城市發展和企業發展的格局通過調動不同的技術手段對排土場進行綜合治理，使之成為集旅游觀光，生態建設為一體治理格局，是城市發展不可或缺的組成部分，也是城市經濟增長的又一個亮點。
(4)城市發展審美的要求，隨著城市建設文化水平的提高和城市功能的不斷增加。 做為治理后的排土場要以城市的發展為依托，充分利用現有土地資源，把廢棄的排土場變成富有現代化人文特征的生態園區。
2、本發明的必要性生態要求是全人類所共同關注的，能源的開發也是國家經濟建設所必須具備的，這樣就給我們在治理上提出了更高的要求，因為城市及周邊地區煤礦的開發不但造成了局部環境的破壞，同時也阻礙了城市的健康發展，加之開采煤礦的大量廢棄物和排土時占用了大量寶貴的土地資源。這個問題如果得不到及時地解決，不但影響了城市的發展，還嚴重地影響了城市人民的身體健康和生產生活。因此，城市排土場被稱為城市發展的“毒瘤”。許多因煤炭發展起來的城市都因“煤盡而棄”，就是這個惡果的證明。因此，如何變廢為寶，即節省了土地資源，又得到了寶貴的煤炭資源，同時還發展了城市，這是幾代人都在追求的目標。因此，我們要利用現代科技優勢，努力使這個問題得到解決是非常迫切的，也更是非常必要的。所以，本發明所追求的正是這種富有人文精神，造福人類的科學態度，更因此。
二、國內外現狀和技術發展趨勢目前，國內對大型礦山排土場的環境治理步伐明顯加快，生態環境保護意識不斷增強。 盡管如此，國內在這方面的技術大多停留在較低水平，植樹種草的機械化程度低，而且對當地的自然氣候、水文條件要求卻極高。因此，至今還沒有一種值得推廣和有針對性的治理方案加以使用，特別是針對半干旱、半荒漠化的錫林浩特地區更沒有任何在治理大型煤礦排土場的切實可行的指導性技術。
在干旱地區以往的治理過程中，往往簡單地使用治沙的手段，即用荊條編織成交叉網格狀覆蓋在排土場邊坡上予以控制因風暴造成的沙塵移動。實踐證明，這種方式不能夠治理排土場所帶來的隱患，因為一旦遇到雨水天氣，會造成坡面的明溝，不但不能扼制土層移動，還會造成大面積的水土流失，治理效果不明顯，給今后的治理帶來隱患。
針對這一系列現實問題，在長期礦山環境治理的建設實踐中，切實有效地研發出本發明“依托干旱地區排土場邊坡植草全覆蓋技術”和“干旱地區排土場斜式遮擋植被防護墻技術”，同時使用“生物植草海綿體新材料(即培育營養土)”，等全新的技術手段來對錫林浩特市半干旱半荒漠地區大型排土場的綜合治理的全新理念，這不僅填補了我國治理大型煤礦排土場治理的空白，在實踐工程上也屬首例。為綜合治理半干旱、半荒漠地區大型排土場探索出一條全新的道路。
本發明的主要構思為用排土場邊坡植草全覆蓋披掛技術手段從根本上解決了雨水沖刷及灌溉作業造成明流沖溝現象，從而達到植被的快速建立，實現坡體徑流分散。在排土場生態恢復的過程中，本發明治理的概念是在治理的過程中用反向思維模式，一改過去先改良土壤再植草木的局面，而是利用先植草木并利用植被生成的方式去主動地改良土壤，避免在時間和空間上造成浪費，二者互為作用，相得益彰。也就是說，植物在生長要素得到滿足水份與養份的前提下在所適應的環境中得到生長，而在對植物提供水份與營養的同時，土壤已經被改良了，如此等到植被一個周期的循環之后，生態系統才能夠真正得到修復。這也正是在治理大型煤礦排土場能夠得到徹底修復與恢復的發展趨勢。
斜式遮擋植被防護墻即在平盤上錯落有序地植入灌木和喬木，即能防止風向直吹坡面，又能使坡面防止陽光直射，使治理區坡體在濕度與溫度上達到均衡。
再，本發明研發的綜合性治理技術以錫林浩特市周邊為例，由于這里是半干旱地區，而地下煤炭探明儲量為1500億噸可供露天開采，煤礦的大規模開采使生態恢復工作日驅緊迫，錫林浩特市2011年預計煤炭產量為1億噸，按采煤與殘土比例1 :3計算，每年將有大約3億立方米的殘土進入排土場，而且煤礦礦區全部屬于新興礦山，產量將逐年上升， 很難在短時期內形成循環回填。這就形成了在治理過程中的巨大市場空間。在錫林郭勒盟 “十二五”規劃的實施之際，我們將開拓出大面積節約性土地。
隨著治理大規模展開并取得相適應的治理效果時，不斷向縱深發展的市場也會應運而生并得到向縱深發展的機遇。本發明能夠在治理后的排土場建設成為集生態、觀光的重要旅游景點，隨之將富有人文特色、工業特色、草原特色的旅游資源開發出來，這樣就會形成一個長久的、可持續性的大市場。
三、本發明的效果能夠從根本上治理現有的大型煤礦排土場，在治理后，排土場不但在植被上得到充分恢復，而且還要分層次、分不同梯次配備，形成具有人文特色的多種植被并存的生態植物園，并利用植物園為依托，在改造生態氛圍，形成良好的小氣候中改變周邊環境，形成以城市及周邊環境為主要觀賞點的旅游區，從而形成新的產業鏈和經濟增長點，進而形成良性的治理——旅游——經濟增長點——再治理的循環系統。
四、項目的主要研究內容以錫林浩特市為例，主要技術難點如下1、土壤主要為黃沙土摻少量褐煤混合物，微堿性、肥力低下，植被覆蓋基本為零。
2、排土場平臺2 土壤均為覆填土，因排土車碾壓較緊密，排土場邊坡土質松散，坡角在60° 80°之間，由于陽光直射作用水份蒸發量大，雨后明流形成的沖溝密布。
3、排土場邊坡植草，采用直播方式，朝陽坡面種子發芽機率幾乎為零，由于坡面土質松散無法實施補水灌溉，補水量大造成明流沖溝，補水量小難以達到預期效果。
4、錫林浩特市煤礦南排土場，屬人工堆墊形成的特殊孤立巨型塔式土堆地貌，地面到堆頂垂直高度為75米，不能形成山地氣候特征。
五、技術創新點1、根據煤礦南排土場的特殊環境，研發出生物營養植物纖維海綿體植草技術(即培育營養土 )，能夠實現獨立平衡排土場肥力低下，有機質低等不利因素，生物營養植物纖維海綿體植草技術可以根據治理區域的不同土壤的性質特征進行合理調配。
2、排土場邊坡植草全覆蓋披掛技術，針對性的解決坡面陽光直射蒸發量大，植物種子在坡體上生存機率低的難題，實現人工草毯全面覆蓋坡面，從而達到徑流分散的目的， 避免坡體沖溝現象出現，有效防止水土流失。
3、要達到排土場生態恢復的目的，必須建立完備有效的節能灌溉設施，由于上述技術的實施，采用現有的高效節水微噴技術才有可能保證對坡面進行有效養護，由于全覆蓋模式的形成，微噴把水、肥通過坡體表面的植物葉面送達到植物的根部。
4、根據煤礦南排土場的特殊地貌特征，周邊環境不能對排土場形成有效遮擋，對排土場的生態恢復影響不能忽視，必須提出有效技術方案加以解決，即“斜式植被遮擋防護墻技術”(平臺上種植的防護帶)，利用邊坡下的平盤實施喬灌、灌草、草喬立體結合(即高、中高、低植被防護帶)。充分利用植被的冠形、生長速度、植株高矮、抗風性、耐寒性、抗旱性等不同植被特性合理搭配。
5、本發明的經濟效益干旱地區城市露天煤礦排土場生態修復與恢復項目是以保證人民生命財產安全及物質財富不受損害，礦山生態環境得到保護和治理為目的，以創造社會效益、環境效益為主的非生產性建設項目。
經濟效益主要體現在增加被擠占的城市規劃用地，改善城市生態環境、人居環境保證城市建設健康發展，提高城市整體形象，拉動城市旅游事業發展，從而產生巨大的經濟效益。
6、本發明的社會、環境效益將城市周邊大型煤礦排土場進行綜合治理，不但直接保護了現存的城市發展環境，同時在小氣候保護、空氣凈化等方面為城市的發展，城市居民的生產生活提供了方便，從更深層次的意義上來講，也促進了社會發展的和諧與穩定，從長遠上來看，還為城市的建設發展提供了具有可塑性的一個景觀。這從根本上解決了開發利用和生態破壞這一尖銳的矛盾。 從現代工業社會發展的觀點上來看，許多國家都是以犧牲環境為代價來置換GDP的發展，結果造成了極大的社會隱患。本發明是在充分、合理地解決這一對矛盾，而且把這二者之間有機地結合起來，化害為利、變亂為序的解決這一矛盾的過程。即為了社會和諧健康地向前發展提供具有人文特征的社會環境，也為人們廣泛享受現代文明所帶來的經改造后的自然環境，實現二者相輔相成，互進互促，共建雙贏的治理目標。
最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種排土場防護植被方法，其特征在于它包括以下步驟1)邊坡植草在排土場的平臺上鋪設培育營養土，在培育營養土中培育草幼苗，將長出的幼苗連同培育營養土移至邊坡上，澆水培育長成；2)平臺植樹在移走培育營養土后的平臺上從平臺的里邊至外沿依次間隔種植高植被防護帶、中高植被防護帶和低植被防護帶。
2.根據權利要求1所述的排土場防護植被方法，其特征在于在培育營養土上培育草幼苗的方法為先在培育營養土上撒播草種，然后覆蓋一層細土，在細土層上鋪設無紡布， 進行周期性澆水，培育30-40天即長成。
3.根據權利要求1所述的排土場防護植被方法，其特征在于所述高植被防護帶和中高植被防護帶之間以及中高植被防護帶和低植被防護帶之間分別間隔5-8m。
4.根據權利要求1所述的排土場防護植被方法，其特征在于在植樹后的平臺空隙處植草。
5.根據權利要求2所述的排土場防護植被方法，其特征在于所述培育營養土的鋪設厚度為15-30mm。
6.根據權利要求2所述的排土場防護植被方法，其特征在于所述覆蓋的細土厚度為 3_5mm0
7.根據權利要求1或2所述的排土場防護植被方法，其特征在于所述培育營養土主要由粉碎的農作物秸稈、排土場的地表土、腐殖質和肥料混合而成，施水后膨脹且粘接呈一體。
8.根據權利要求1或2所述的排土場防護植被方法，其特征在于所述草為披肩草。
9.根據權利要求1或3所述的排土場防護植被方法，其特征在于所述高層植被防護帶為楊樹，所述中高植被防護帶為樟子松或云杉，所述低層植被防護帶為沙棘或沙柳。
全文摘要
本發明公開了一種排土場防護植被方法，包括以下步驟1)邊坡植草在排土場的平臺上鋪設培育營養土，在培育營養土中培育草幼苗，將長出的幼苗連同培育營養土移至邊坡上，澆水培育長成；2)平臺植樹在移走培育營養土后的平臺上從里往外依次間隔種植高植被防護帶、中高植被防護帶和低植被防護帶；本發明提供通過在平臺上培育草幼苗，然后連同培育營養土一同移至邊坡上，以解決邊坡植草難的技術偏見，同時在平臺上種植的高、中高和低三層植被防護帶，能夠有效的增強抗風性。
文檔編號A01G1/00GK102498911SQ20111037129
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年10月8日
發明者馮學志, 袁虎 申請人:錫林浩特市森華生態建設有限公司