一種u形生態框架溝渠的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種U形生態框架溝渠，包括若干橫截面呈U形的溝渠單元段，所述溝渠單元段依次對接鋪設形成溝渠，所述溝渠單元段為密布有若干填充孔的框架結構，各所述填充孔中均填充有填充物。本U形生態框架溝渠采用框架結構的結構形式，不僅能減少流水對溝渠側壁和渠底的沖刷，解決傳統溝渠固封所帶來的溝渠生態環境中物質能量交流受阻的問題，本發明的框架結構形式施工便利，能縮短建筑工期，降低施工工程量，材料用量少，結構穩定抗沖刷，而且能提高溝渠濕地生態系統生物量，實現對水體污染物的阻擋、降解、吸收、利用，減少排出水體中污染物質，具有較好的生態功能。
【專利說明】一種U形生態框架溝渠
【技術領域】
[0001]本發明用于溝渠水土保持和面源污染控制領域，特別是涉及一種U形生態框架溝渠。
【背景技術】
[0002]為改善農田耕種條件，保障農田灌溉和排澇，高標準基本農田建設項目正在我國廣大農村實施，同時隨著社會經濟的發展，社會對生態環境的保護意識增強，逐步認識到農田水體污染已成為日益嚴重的環境問題，而構建并保持良好的溝渠濕地生態系統成為解決這一問題的重要途徑。
[0003]目前，對生態溝渠的研究主要集中在凈化機理、種植植物的凈化效果等方面，而在溝渠的設計及施工方面研究相對較少。已發明的生態溝渠因農業面源污染和人地矛盾的區域差異，占地面積大，施工工程量大，耗材多，對施工地環境影響擾動大，受天氣影響大，缺乏普遍利用性和持續利用性等問題有待進一步改善。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供一種施工工程量小,耗材少,對施工地環境擾動小，受天氣影響少，可持續利用的U形生態框架溝渠。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種U形生態框架溝渠，包括若干橫截面呈U形的溝渠單元段，所述溝渠單元段依次對接鋪設形成溝渠，所述溝渠單元段為密布有若干填充孔的框架結構，各所述填充孔中均填充有填充物。
[0006]進一步作為本發明技術方案的改進，所述溝渠單元段為預制或現澆的混凝土結構件，混凝土結構件的厚度為2?8cm，所述溝渠單元段每兩填充孔間框架的寬度為5?1cm0
[0007]進一步作為本發明技術方案的改進，所述溝渠單元段的外壁在框架的節點處設有向溝渠外側垂直伸出的錨釘，所述錨釘為鋼筋混凝土錐，錨釘的長度為0.2?0.5米。
[0008]進一步作為本發明技術方案的改進，所述溝渠單元段的前端設有沿溝渠延伸方向伸出的凸起，所述溝渠單元段的末端設有可與相鄰溝渠單元段的凸起配合的凹槽。
[0009]進一步作為本發明技術方案的改進，所述填充孔為矩形孔或菱形孔或三角形孔或六邊形孔。
[0010]進一步作為本發明技術方案的改進，所述填充物為裝入所述填充孔內的空心磚，所述空心磚為與填充孔匹配的矩形磚或菱形磚或三角形磚或六邊形磚，所述空心磚內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
[0011]進一步作為本發明技術方案的改進，所述填充物為裝入所述填充孔內的碎石或卵石，所述碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
[0012]進一步作為本發明技術方案的改進，所述填充物為裝入所述填充孔內的空心磚，所述空心磚為與填充孔匹配的矩形磚或菱形磚或三角形磚或六邊形磚，所述空心磚內填充碎石或卵石，所述碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
[0013]進一步作為本發明技術方案的改進，所述填充物包括裝入所述溝渠單元段側壁的填充孔內的空心磚以及裝入所述溝渠單元段渠底的填充孔內的碎石或卵石，所述空心磚為與填充孔匹配的矩形磚或菱形磚或三角形磚或六邊形磚，所述空心磚的縫隙內以及碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
[0014]本發明的有益效果:本U形生態框架溝渠采用框架結構的結構形式，不僅能減少流水對溝渠側壁和渠底的沖刷，解決傳統溝渠固封所帶來的溝渠生態環境中物質能量交流受阻的問題，并且能縮短建筑工期，降低施工工程量，減少工程用料，便利、經濟、生態。
[0015]同時，填充孔內可種植挺水植物，挺水植物為水芹等本土具有經濟價值的植物,將植物合理搭配種植，充分利用有限空間，增加生物量，不僅能有效凈化排水水質，還能增加經濟收入。
[0016]本發明的框架結構形式施工便利，材料用量少，結構穩定抗沖刷，而且能提高溝渠濕地生態系統生物量，實現對水體污染物的阻擋、降解、吸收、利用，減少排出水體中污染物質，具有較好的生態功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
圖1是本發明實施例整體結構示意圖；
圖2是本發明實施例端面結構示意圖；
圖3是本發明對應不同形狀填充孔的空心磚結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1至圖3，本發明提供了一種U形生態框架溝渠，包括若干橫截面呈U形的溝渠單元段I，所述溝渠單元段I依次對接鋪設形成溝渠，所述溝渠單元段I為密布有若干填充孔11的框架結構，各所述填充孔11中均填充有填充物。所述溝渠單元段I為預制或現澆的混凝土結構件，混凝土結構件的厚度為2?8cm，所述溝渠單元段I每兩填充孔11間框架的寬度為5?10cm。所述溝渠單元段I的外壁在框架的節點處設有向溝渠外側垂直伸出的錨釘12，所述錨釘12為鋼筋混凝土錐，錨釘的長度為0.2?0.5米。所述溝渠單元段I的前端設有沿溝渠延伸方向伸出的凸起13，所述溝渠單元段I的末端設有可與相鄰溝渠單元段I的凸起13配合的凹槽14。
[0019]其中，所述填充物為裝入所述填充孔11內的空心磚2，所述空心磚2內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物；或者所述填充物為裝入所述填充孔11內的碎石或卵石，所述碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物；或者所述填充物為裝入所述填充孔11內的空心磚2，所述空心磚2內填充碎石或卵石，所述碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物；或者，所述填充物包括裝入所述溝渠單元段I側壁的填充孔11內的空心磚2以及裝入所述溝渠單元段I渠底的填充孔11內的碎石或卵石，所述空心磚2的縫隙內以及碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
[0020]根據具體情況，所述填充孔11可以設置為矩形孔或菱形孔或三角形孔或六邊形孔，所述空心磚2為與填充孔匹配的矩形磚或菱形磚或三角形磚或六邊形磚。
[0021]實施例1:
本發明根據區域農田灌溉情況，設計一條U形框架生態溝渠，該U形框架溝渠包括溝渠單元段I和填充物，所述溝渠單元段I為預制的混凝土結構件，填充孔11為矩形，側壁填充孔11中填充矩形磚，渠底填充孔11中填充項目區使用較為廣泛的卵石，在空心磚2的空隙中、卵石間的空隙處填充耕作土，在耕作土上種植茭白、水芹。
[0022]項目區土質自然溝渠中的植物使其具有一定的抗沖刷能力，但隨著溝渠水流量增大，溝渠中被流水沖刷的泥沙量增大。針對該區域降水、地形、土質等特點，設計U形橫斷面、矩形填充孔11的結構生態溝渠，用混凝土預制溝渠單元段1，溝渠單元段I的長度為100cm，填充孔11的形狀為矩形，填充孔11的長度為15cm，厚度為5cm。在溝渠單元段I中布置有錨釘12，錨釘12為鋼筋混凝土錐，深0.25米。
[0023]較一般現澆混凝土溝渠施工，本溝渠施工中開挖面小，擾動面積小，減少水土流失可能；
受天氣影響小，溝渠單元段I在室內澆筑形成，室外工作時間短，能更好地分工和施工管理，提高施工效率；混凝土使用量少，保障溝渠壁內外的物質能量交流，增加溝渠中有經濟價值的生物量，經濟環保。
[0024]實施例2:
本發明根據該區域溝渠排灌情況，設計一條U形框架生態溝渠，該U形框架溝渠包括溝渠單元段I和填充物，所述溝渠單元段I為預制的混凝土結構件，填充孔11中填充空心磚2，在空心磚2的縫隙中填充碎石或卵石，再填充耕作土，在耕作土上種植挺水植物。
[0025]項目區土質自然排溝中的植物使其具有一定的抗沖刷能力，但隨雨季降水增多排溝中泥沙被排水沖刷增加，部分區段出現小面積塌方。針對該區域降水、地形、土質等特點，設計U形橫斷面、三角形填充孔11的結構生態溝渠，用混凝土預制溝渠單元段1，溝渠單元段I的長度為200cm，其填充孔11的形狀為等邊三角形，邊長為30cm，厚度為10cm。在溝渠單元段I中布置有錨釘12，錨釘12為鋼筋混凝土錐，深0.3米。
[0026]較實施案例1，因過水量較大，采用三角形的填充孔11，以增加溝渠結構的穩定性，因而本實施例混凝土使用量稍多；較實施案例1，本實施例填充孔11更多，水生植物種植密度較大，獲得的水生植物的經濟價值較多。
[0027]實施例3:
本發明根據該區域溝渠排灌情況，設計一條U形框架生態溝渠，該U形框架溝渠包括溝渠單元段I和填充物，所述溝渠單元段I為預制的混凝土結構件，填充孔11中填充空心磚2，在空心磚2的縫隙中填充碎石或卵石，再填充耕作土，在耕作土上種植挺水植物。
[0028]自然排溝中的挺水植物具有一定的水土保持作用，但下游淤泥堆積阻塞排溝。針對該區域降水、地形、土質等特點，設計U形橫斷面、菱形填充孔11的生態溝渠，用混凝土預制溝渠單元段1，溝渠單元段I的長度為150cm，其填充孔11的形狀為菱形，填充孔11的邊長為20cm，厚度為8cm。在溝渠單元段中布置有錨釘12，錨釘12為鋼筋混凝土錐，深0.3米。
[0029]本實施例較實施例1和實施例2，因溝渠流水較緩，順延流水方向采用菱形填充孔11，以減少渠壁對流水的阻力。
[0030]實施例4: 本發明根據該區域溝渠排灌情況，設計一條U形框架生態溝渠，該U形框架溝渠包括溝渠單元段I和填充物，所述溝渠單元段I為預制的混凝土結構件，填充孔11中填充空心磚2，在空心磚2的縫隙中填充碎石或卵石，再填充耕作土，在耕作土上種植挺水植物。
[0031]自然排溝中的挺水植物具有一定的水土保持作用，溝渠經過之處部分段發生小面積塌方。針對該區域降水、地形、土質等特點，設計U形橫斷面、正六邊形填充孔11的生態溝渠，用混凝土預制溝渠單元段1，溝渠單元段I的長度為150cm，其填充孔11的形狀為正六邊形，填充孔11的邊長為30cm，厚度為8cm。在溝渠單元段I中布置有錨釘12，錨釘12為鋼筋混凝土錐，深0.3米。
[0032]本實施例較實施例1、2和3，斷面較大，溝渠壁面積大，過水量多，采用正六邊形填充孔11不僅可以提高施工工作效率，而且能較大可能的避免因過水量大空心磚2被流水沖走。
[0033]實施例5:
本發明根據該區域溝渠排灌情況，設計一條U形框架生態溝渠，該U形框架溝渠包括溝渠單元段I和填充物，所述溝渠單元段I為預制的混凝土結構件，填充孔11中填充空心磚2，在空心磚2的縫隙中填充碎石或卵石，再填充耕作土，在耕作土上種植挺水植物。
[0034]自然灌渠中的挺水植物具有一定的水土保持作用，但會減緩灌溉水流速度，使灌渠淤積，大量灌溉用水流失。針對該區域降水、地形、土質等特點，設計U形橫斷面、三角形填充孔11的生態溝渠，用混凝土預制溝渠單元段1，溝渠單元段I的長度為150cm，其填充孔11的形狀為三角形，框架單元的邊長為15cm，厚度為6cm。在溝渠單元段I中布置有錨釘12，錨釘12為鋼筋混凝土錐，深0.3米。
[0035]較實施例1、2、3和4，本實施例將填充孔11選擇為三角形，一方面減少溝渠灌溉用水的流失，保障溝渠壁內外物質能量交流，另一方面充分利用土地，增加水稻種植面積。
[0036]當然，本發明創造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【權利要求】
1.一種U形生態框架溝渠，其特征在于:包括若干橫截面呈U形的溝渠單元段，所述溝渠單元段依次對接鋪設形成溝渠，所述溝渠單元段為密布有若干填充孔的框架結構，各所述填充孔中均填充有填充物。
2.根據權利要求1所述的U形生態框架溝渠，其特征在于:所述溝渠單元段為預制或現澆的混凝土結構件，混凝土結構件的厚度為2?8cm，所述溝渠單元段每兩填充孔間框架的寬度為5?1cm0
3.根據權利要求2所述的U形生態框架溝渠，其特征在于:所述溝渠單元段的外壁在框架的節點處設有向溝渠外側垂直伸出的錨釘，所述錨釘為鋼筋混凝土錐，錨釘的長度為0.2 ?0.5 米。
4.根據權利要求1、2或3所述的U形生態框架溝渠，其特征在于:所述溝渠單元段的前端設有沿溝渠延伸方向伸出的凸起，所述溝渠單元段的末端設有可與相鄰溝渠單元段的凸起配合的凹槽。
5.根據權利要求1、2或3所述的U形生態框架溝渠，其特征在于:所述填充孔為矩形孔或菱形孔或三角形孔或六邊形孔。
6.根據權利要求5所述的U形生態框架溝渠，其特征在于:所述填充物為裝入所述填充孔內的空心磚，所述空心磚為與填充孔匹配的矩形磚或菱形磚或三角形磚或六邊形磚，所述空心磚內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
7.根據權利要求5所述的U形生態框架溝渠，其特征在于:所述填充物為裝入所述填充孔內的碎石或卵石，所述碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
8.根據權利要求5所述的U形生態框架溝渠，其特征在于:所述填充物為裝入所述填充孔內的空心磚，所述空心磚為與填充孔匹配的矩形磚或菱形磚或三角形磚或六邊形磚，所述空心磚內填充碎石或卵石，所述碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
9.根據權利要求5所述的U形生態框架溝渠，其特征在于:所述填充物包括裝入所述溝渠單元段側壁的填充孔內的空心磚以及裝入所述溝渠單元段渠底的填充孔內的碎石或卵石，所述空心磚為與填充孔匹配的矩形磚或菱形磚或三角形磚或六邊形磚，所述空心磚的縫隙內以及碎石或卵石的縫隙內填充耕作土，耕作土上種植挺水植物。
【文檔編號】E02B13/00GK104314057SQ201410545600
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】黃燕, 程炯, 趙宇 申請人:廣東省生態環境與土壤研究所