本發明專利技術公開了一種用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋及改造方法，所述生態袋包括生態袋袋體、生態袋填充物和生態袋固定件，所述生態袋填充物設于所述生態袋袋體中，所述生態袋袋體通過所述生態袋固定件固定于農田土質排水溝渠全斷面上。本發明專利技術具有有效減少普通農田土質排水溝渠的生態化改造難度、減少普通農田土質排水溝渠生態化改造后的日常管理難度、提高農田退水農業面源污染就地消解效率等優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于農田土質排水溝渠改造，具體涉及一種用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋及改造方法。
技術介紹
1、溝渠，是農田排水系統的重要組成部分，是農田地表徑流及部分滲流匯入湖泊、河流的通道。具有底泥、生長有水生植物的農田排水溝渠一般被稱為生態溝渠。生態溝渠內具有的植物-底泥-微生物系統，使得在水流緩慢的基流期，溝渠能夠發揮與濕地相似的功能。
2、在生態溝渠中，經泥沙攔截、植物吸收和微生物分解等作用，能夠有效降低徑流中攜帶的氮、磷濃度，達到“三清除”(清除垃圾、淤泥、雜草)和“三攔截”(攔截污水、泥沙、漂浮物)的作用。
3、一直以來，農田中氮、磷肥的利用率卻不高，經相關研究統計約為30％～35％和10％～20％。被施用在農田中的氮、磷肥，未被作物吸收利用的部分會因降雨和滲漏等途徑進入地表水和地下水，從而造成污染。而農業非點源污染的控制措施主要分為源頭控制和末端治理，其中源頭控制最為有效。在源頭控制中，植物緩沖帶、人工濕地、生態溝渠等是最常見的幾種做法。其中的生態溝渠，由于建設成本低、污染去除效率高，更適合在農村地區推廣應用。
4、我國大部分農田在農業生產過程中產生的退水，已成為農業面源污染進入水體中的重要路徑。而我國農田間的退水溝渠一般以傳統土渠或硬化溝渠為主，這兩種形式的溝渠系統都只注重到其排水的功能效果，對固體懸浮物、氮和磷的截留作用收效甚微。構建生態溝渠的兩大基礎是基質和植物。針對普通農田土質排水溝渠的生態化改造就需從這兩方面入手，使其在排水的同時具備水體凈化的效果。
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p>5、目前常見的普通農田土質排水溝渠的生態化改造，針對大型溝渠(寬度2m以上)，采取的是使用空心植草磚進行溝體全斷面覆蓋并種植水生植物的方式來進行。而對于小型溝渠(寬度1-2m)，則更多的采取溝體斷面硬化后再在溝底敷設生態填料的做法。主要是從溝底基質著手，選用砂土、礫石等透水性好，價格低廉的材料，此外也可添加吸附性強或利于微生物生長的基質，例如沸石及火山巖等。基質的鋪設厚度應滿足植物種植的要求，一般以大于20cm為宜，以保證植物的根系有足夠的生長空間。但這種做法，也要求溝渠兩側的溝壁具有一定的坡度，或深度不能太大，否則溝壁極易坍塌，或在對溝壁進行硬化時采取更昂貴的工程做法，如普通混凝土需加設鋼筋網片。6、但這種改造方法，依舊存在抗暴雨能力較差、溝渠日常除草維護管理要求高、溝壁容易坍塌等問題。為應對上述問題，本專利技術擬結合普通生態袋技術與普通農田土質排水溝渠全斷面特點，研發一種用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋及改造方法，適用于深度較大且溝壁坡度較大的小型農田土質溝渠生態化改造。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋。
2、本專利技術的目的還在于提供一種利用上述生態袋改造農田土質排水溝渠全斷面生態化的方法。
3、本專利技術的上述第一個目的可以通過以下技術方案來實現：一種用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，包括生態袋袋體、生態袋填充物和生態袋固定件；
4、所述生態袋袋體包括農田土質排水溝渠溝底覆蓋段袋體、溝壁覆蓋段袋體和溝沿覆蓋段袋體，所述溝底覆蓋段袋體上表面設有多行均勻的植物生長孔，所述溝壁覆蓋段袋體的表面環繞設置有均勻的通氣孔，所述溝沿覆蓋段袋體上均勻開設有吸水孔；
5、所述生態袋填充物填充入所述生態袋袋體內，所述生態袋填充物主要由木質化園林廢棄物與粗砂組成；
6、所述生態袋固定件包括錨桿和卡筍，所述卡筍為設于所述錨桿上的一圈凸起；
7、所述生態袋固定件的錨桿垂直插入農田土質排水溝渠的溝底和溝沿上，與農田土質排水溝渠的溝沿或溝底呈40-50°斜插入農田土質排水溝渠兩側的溝壁上，并通過卡筍固定，相鄰兩列生態袋固定件交錯設置；
8、所述溝底覆蓋段袋體位于所述農田土質排水溝渠的溝底，所述溝壁覆蓋段袋體設于農田土質排水溝渠的溝壁，所述溝沿覆蓋段袋體設于農田土質排水溝渠的溝沿上，并通過所述生態袋固定件固定。
9、優選地，所述生態袋袋體為長條圓管狀袋體，其直徑為20-25cm，袋壁厚為2mm，長度根據農田土質排水溝渠寬度與深度確定。
10、更佳地，所述生態袋袋體為長條圓管狀袋體，其直徑為20cm，袋壁厚為2mm，長度根據農田土質排水溝渠寬度與深度確定。
11、優選地，所述溝底覆蓋段袋體上表面設有三行均勻的植物生長孔，所述植物生長孔的孔徑為1-2cm，孔間距為2-4cm。
12、更佳地，所述溝底覆蓋段袋體上表面設有三行均勻的植物生長孔，所述植物生長孔的孔徑為1cm，孔間距為3cm。
13、優選地，所述通氣孔的孔徑0.5-1cm，孔間距2-3cm。
14、更佳地，所述通氣孔的孔徑0.5cm，孔間距2cm。
15、優選地，所述溝沿覆蓋段袋體的長度為50-100cm。更佳為50cm。
16、優選地，所述吸水孔的孔徑為1cm，孔間距為1-2cm，更佳為1cm。
17、優選地，所述木質化園林廢棄物與粗砂的粒徑為0.5-1cm。
18、優選地，所述木質化園林廢棄物與粗砂的質量份配比為1：1-1：2。
19、優選地，所述錨桿的長度為60cm-100cm，桿直徑為2cm，所述錨桿為土層非預應力全長錨固式摩擦型錨桿，材料為金屬、木或竹，所述錨桿的桿體兩端呈橢圓球形，桿體上密布粗糙的點狀凸起。
20、優選地，所述卡筍為設于距離所述錨桿一端部10cm位置處的一圈凸起，其直徑為3cm。
21、優選地，所述生態袋固定件還包括擋土片，所述擋土片為一直徑20-25cm、中間開有直徑2cm圓孔的墊片，所述擋土片從遠離所述卡筍的一端套設于所述錨桿上。
22、本專利技術生態袋主要是針對深度較大且溝壁坡度較大的小型農田土質溝渠生態化改造。
23、本專利技術的上述第二個目的可以通過以下技術方案來實現：采用上述的生態袋改造農田土質排水溝渠全斷面的方法，包括以下步驟：
24、(s1)將農田土質排水溝渠進行清理，露出原土層，對農田土質排水溝渠的溝底、溝壁與溝沿交接的位置進行弧形倒角處理；
25、(s2)在農田土質排水溝渠的溝底與溝沿垂直插入的所述生態袋固定件，在農田土質排水溝渠的溝壁與農田土質排水溝渠的溝沿或溝底呈40-45°斜插入所述的生態袋固定件；
26、(s3)將填入生態袋填充物的生態袋袋體兩端綁扎緊實后，將溝底覆蓋段袋體垂直放入溝底，并對準所述生態袋固定件的錨桿的上端，完全壓下生態袋袋體至生態袋固定件的錨桿的上端完全沒入所述生態袋袋體內，采用同樣方式依次完成溝壁覆蓋段袋體和溝沿覆蓋段袋體的固定，至目標農田土質排水溝渠完全覆蓋。
27、優選地，步驟(s1)中所述倒角弧直徑為20-30cm，更佳為20cm。
28、優選地，步驟(s2)中根據土體情況選用擋土片，將本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，包括生態袋袋體(1)、生態袋填充物(2)和生態袋固定件(3)；
2.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述生態袋袋體(1)為長條圓管狀袋體，其直徑為20-25cm，袋壁厚為2mm，長度根據農田土質排水溝渠寬度與深度確定。
3.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述溝底覆蓋段袋體(11)上表面設有三行均勻的植物生長孔，所述植物生長孔的孔徑為1-2cm，孔間距為2-4cm；所述通氣孔的孔徑0.5-1cm，孔間距2-3cm；所述溝沿覆蓋段袋體(13)的長度為50-100cm，所述吸水孔的孔徑為1cm，孔間距為1-2cm。
4.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述木質化園林廢棄物與粗砂的粒徑為0.5-1cm；所述木質化園林廢棄物與粗砂的質量份配比為1：1-1：2。
5.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述錨桿(31)的長度為60cm-100cm，桿直徑為2cm，所述錨桿(31)為土層非預應力全長錨固式摩擦型錨桿，材料為金屬、木或竹，所述錨桿(31)的桿體兩端呈橢圓球形，桿體上密布粗糙的點狀凸起；所述卡筍(32)為設于距離所述錨桿(31)一端部10cm位置處的一圈凸起，其直徑為3cm。
6.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述生態袋固定件(3)還包括擋土片(33)，所述擋土片(33)為一直徑20-25cm、中間開有直徑2cm圓孔的墊片，所述擋土片(33)從遠離所述卡筍(32)的一端套設于所述錨桿(31)上。
7.采用權利要求1-6任一項所述的生態袋改造農田土質排水溝渠全斷面的方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(S1)中所述倒角弧直徑為20-30cm。
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(S2)中根據土體情況選用擋土片(33)，將所述擋土片(33)從遠離所述卡筍(32)的一端套入所述錨桿(31)，將所述錨桿(31)靠近所述卡筍(32)的一端朝上，另一端插入土體至所述擋土片(33)與土體表面平齊位置；如土質條件較好，不使用所述擋土片(33)，則將所述錨桿(31)插入土體至所述卡筍(32)與土體表面平齊位置。
10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(S2)中所述生態袋固定件(3)的間距為20-30cm。
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【技術特征摘要】
1.一種用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，包括生態袋袋體(1)、生態袋填充物(2)和生態袋固定件(3)；
2.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述生態袋袋體(1)為長條圓管狀袋體，其直徑為20-25cm，袋壁厚為2mm，長度根據農田土質排水溝渠寬度與深度確定。
3.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述溝底覆蓋段袋體(11)上表面設有三行均勻的植物生長孔，所述植物生長孔的孔徑為1-2cm，孔間距為2-4cm；所述通氣孔的孔徑0.5-1cm，孔間距2-3cm；所述溝沿覆蓋段袋體(13)的長度為50-100cm，所述吸水孔的孔徑為1cm，孔間距為1-2cm。
4.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述木質化園林廢棄物與粗砂的粒徑為0.5-1cm；所述木質化園林廢棄物與粗砂的質量份配比為1：1-1：2。
5.根據權利要求1所述的用于農田土質排水溝渠全斷面生態化改造的生態袋，其特征在于，所述錨桿(31)的長度為60cm-100cm，桿直徑為2cm，所述錨桿(31)為土層非預應力全長錨固式摩擦型錨桿，材料為金屬、木或竹，所述錨桿(31...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張紅霞，尹慶，聶毅，
申請(專利權)人：廣州城建職業學院，
類型：發明
國別省市：
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