岩质边坡植被恢复的构建方法与流程

本发明涉及生态植被修复领域，特别涉及一种岩质边坡植被恢复的构建方法。

背景技术：

1、现有技术中，岩质边坡植被恢复一般采用镀锌铁丝网强制喷植技术施工。将土壤、有机质、肥料、强吸水性树脂、植物种子、结合剂等混合干料搅拌均匀后加水喷射到岩面上，由于水泥的粘结作用，混合物可在岩石表面形成一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构，种子可以在空隙中生根、发芽、生长，而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷，从而达到快速固土护坡，恢复植被的目的。

2、目前，这种喷植技术水分供应有限，尤其是在修复初期，需要确保有足够的水源供应，需要定期浇水或设置临时灌溉系统，以确保植物在生长的早期阶段得到足够的水分。定期浇水或设置临时灌溉系统的水分维持性相对较差，维护的频率相对较高，涉及项目较大时，维护较为麻烦且成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种岩质边坡植被恢复的构建方法，其具有对于水资源有限或干旱地区的植被恢复具有维护频率低且后期成本低的优点。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种岩质边坡植被恢复的构建方法，至少包括以下步骤：

4、步骤01：测试和评估岩石渗透性

5、步骤001、岩石类型评估：

6、首先，对特定岩石类型进行详细评估，包括岩石的种类、结构和质地；

7、步骤002、水渗透试验：

8、进行水渗透试验，以评估岩石的渗透性；包括以下子步骤：

9、水滴渗透测试：在岩石表面滴水，观察水滴是否能够渗透进入岩石内部；

10、水吸收试验：测量岩石样本在一定时间内吸收水分的速率；

11、孔隙度测试：通过测量岩石的孔隙度来评估其渗透性；

12、水滴渗透在1分钟内渗透5毫米以内为合格；

13、步骤02：确定锚杆位置

14、步骤021、水文地质分析：

15、进行水文地质分析以了解水分在岩石内部的分布情况；至少采用两种不同的分析方法，以确保准确性；

16、选取一个岩石位置点作为参考点，并在该位置点的不同深度处测量水分分布情况；

17、步骤022、锚杆位置选择：

18、根据岩石的渗透性分析结果，确定最适合安装锚杆的位置；在深度1米处设置锚杆；

19、步骤03：安装锚杆、框架梁和挂网和排水系统

20、步骤031、打孔和安装锚杆：

21、a.确定锚杆位置：根据水分需求和水文地质分析结果，选择合适的锚杆位置；

22、b.钻孔：在确定的锚杆位置使用岩石钻头进行钻孔，孔深为1.5米；确保钻孔的直径足够容纳锚杆的头部；

23、c.安装锚杆：将锚杆插入到钻孔中，确保它牢固地连接到岩石。锚杆的头部应插入到孔内的1.5米深度，以确保锚杆与岩石牢固地连接；

24、步骤032、安装框架梁和挂网：

25、a.根据植被种植区域的大小和形状，设计和制造框架梁；

26、b.在植被种植区域的四周挖掘浅沟或设立支撑点，以安装框架梁。确保框架梁的高度和位置适合植被的生长；

27、c.安装框架梁，将其放置在挖掘的浅沟中或固定在支撑点上，确保框架梁水平且稳固；

28、d.在框架梁的上方或周围安装挂网；

29、e.挂网的安装应考虑到植被的生长方向和需要的支撑；

30、步骤033、排水系统安装：

31、a.锚杆上设置带有排水系统的管道；管道将水分从锚杆内部引导到植被根系区域。

32、b.滴灌系统设置：设置滴灌系统，并将其与锚杆上的排水系统相连接，确保供水系统与植被根系相连；

33、c.安装水分传感器，以检测排水系统内的水分情况；传感器安装在排水系统的管道中。

34、d.设置在排水系统上的阀门，用于选择性地打开或关闭排水系统，以根据水分需求来控制灌溉；

35、步骤04：选择植物品种

36、步骤041、植物品种特性：

37、根据植物品种的根系特性，包括根系深度和根系扩展性，选择种植四种不同类型的植物品种，包括灌木植物品种、多年生地被植物品种、草本植物品种、地被覆盖植物品种；

38、步骤042、植物喷植：

39、根据所选植物品种的要求，进行喷植；确保喷植的植物能够适应岩石环境，并利用通过锚杆供水系统提供的水分。

40、进一步设置，在步骤002中，进行水渗透试验来评估岩石的渗透性包括以下方法和步骤：

41、a.水滴渗透测试：在岩石表面滴水，观察水滴是否能够渗透进入岩石内部；滴水后，水滴应在岩石表面停留不超过5秒，并迅速渗透进入岩石内部；

42、b.水吸收试验：测量岩石样本在一定时间内吸收水分的速率；岩石样本吸水速率至少为0.5克/分钟；

43、c.孔隙度测试：通过测量岩石的孔隙度来评估其渗透性，孔隙度至少为20％。

44、进一步设置，在步骤021进行水文地质分析中，包括以下任意两种不同的测试方法：

45、孔隙水压测试步骤：使用孔隙水压测试装置，在岩石内部的不同深度位置测量孔隙水压，获得岩石内部的垂直分布情况；并在较高的孔隙水压区域安装锚杆；

46、或，水分位势测量步骤：将传感器插入岩石内部以测量水分位势，水分位势数据确定水分在岩石中的可用性，以及植物根系是否可以轻松访问水分的区域；

47、或，地下岩石取芯分析步骤：以其中一个位置点为参考，在同一位置进行多点测量，钻取岩石芯样本并进行分析，包括测量孔隙度、渗透性和颗粒分布等参数；

48、或，红外热成像仪器测量步骤，使用红外热成像仪器可以测量不同岩石表面的温度分布，通过温度差异来检测水分分布。湿度较高的区域可能在热成像图像中显示出不同的温度分布。

49、进一步设置，根据植物品种的根系深度和根系扩展性选择黄杨、岩生多叶草、岩黄荆和岩生唐棣作为种植植物。

50、进一步设置，锚杆排出的流量的公式为：

51、

52、q表示水分流量(体积/时间)；

53、k表示多孔介质(岩石)的渗透性系数，它影响水分在岩石内部的移动速度；

54、a表示水分流动的截面积；

55、δh表示水分的水头差，即水分在多孔介质中由高水头向低水头移动的差值；

56、ap表示锚杆内部的截面积，即锚杆的横截面积；

57、tp表示锚杆内部的传导度，它是锚杆材料的传导性质；

58、hi表示锚杆内部的水头(水压)；

59、ho表示锚杆外部(岩石内部)的水头(水压)。

60、进一步设置，步骤302排水系统安装中，更具体的为：

61、a.排水系统结构伸入1米内区域：将排水系统的管道结构延伸到锚杆内部的岩石区域，以确保它充分与具有水分的区域接触；

62、b.管道连接：将排水系统的管道连接到锚杆；确保管道与锚杆紧密连接，以防止水分泄漏；

63、c.锚杆外层孔设置土工布过滤：在锚杆的外层，具有多个孔的区域上安装土工布过滤材料；防止杂质和颗粒物进入排水系统，并保持系统的畅通；

64、d.填充内层孔隙材料：在锚杆的内层和外层之间填充孔隙材料。

65、进一步设置，填充排水系统的孔隙材料为水分吸附剂，水分吸附剂包括丙烯酸和/或丙烯酰胺。

66、进一步设置，框架梁具有坡度，坡度为1:0.72-1:1.25；锚杆的头部固定在框架梁上，并且尾部倾斜向上，与垂直于框架梁的平面形成15-30度的夹角。

67、综上所述，本发明具有以下有益效果：

68、第一，本发明针对岩质地区进行植物生长的初期灌溉，利用插入较深的锚杆，能够有效地获取岩质内部的水分，提供了一种创新的施工方法，提供水源多为岩石内部的储存水分，大多岩石为潮湿环境，更好的利用水分，为岩质地区的植物生长提供了可靠的水分来源，有助于确保植物在生长初期获得足够的灌溉，提高了植物的存活率。

69、第二，本发明通过利用岩质内部的水分，本发明有助于节省传统灌溉所需的大量淡水资源。这对于水资源有限或干旱地区的植被恢复项目尤为重要，有助于可持续地管理水资源。减少了对传统灌溉的依赖，降低了水资源的消耗，有助于实现植被恢复项目的可持续性，并减少了对自然环境的不良影响。

70、第三，本发明的种植植物适应岩质环境：黄杨、岩生多叶草、岩黄荆和岩生唐棣等植物品种通常适应岩质环境，但需要额外的水分支持。本发明的施工方法充分考虑了这些植物的生长需求，为它们提供了适宜的水分环境。植物在艰苦的岩质环境中更有可能建立根系，稳固地生长，并最终恢复生态系统的健康。

71、综上所述，本发明的创新施工方法为岩质地区的植物生长提供了可行的水分供应方案，具有节水、环保、适应性强等显著技术效果，有望在植被恢复和生态修复项目中得到广泛应用。