渗水管、植被恢复区节水灌溉系统及其施工方法.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510822117.2 (22)申请日 2015.11.24 A01G 25/06(2006.01) (71)申请人 中国电建集团成都勘测设计研究院 有限公司 地址 610072 四川省成都市青羊区浣花北路 一号 (72)发明人 白霞 朱永刚 蒋红 熊峰 操昌碧 吴文佑 吴军 叶三霞 (74)专利代理机构 成都虹桥专利事务所 ( 普通 合伙 ) 51124 代理人 许泽伟 (54) 发明名称 渗水管、 植被恢复区节水灌溉系统及其施工 方法 (57) 摘要 本发明公开了一种渗水管、 植被恢复区节水 灌溉系统及其施工方法， 解决了现有渗。

2、水管浪费 水资源且灌溉效果不好的问题。 渗水管， 包括管壁 上设有多个渗水孔的管本体， 还包括设置在管本 体内部的渗水填充物。通过设置在管本体内部的 渗水填充物， 一方面使得进入该渗水管的灌溉水 缓慢渗出， 节约水资源， 利于植被的吸收 ； 另一方 面利于进入该渗水管的灌溉水向四周扩散， 使得 灌溉水能够从管本体上的各个渗水孔渗出， 灌溉 效果较好。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 105409725 A 2016.03.23 CN 105409725 A 1/2 页 2 1.渗水管， 包括管壁上设。

3、有多个渗水孔的管本体 (11)， 其特征在于 ： 还包括设置在管 本体 (11) 内部的渗水填充物 (12)。 2.如权利要求 1 所述的渗水管， 其特征在于 ： 所述渗水填充物 (12) 由不同粒径的碎石 和砂混合组成。 3.如权利要求 1 或 2 所述的渗水管， 其特征在于 ： 所述管本体 (11) 的管壁表面上设置 有渗水反滤层 (13)。 4.植被恢复区节水灌溉系统， 包括集蓄水池 (2) 和植被恢复区 (3)， 其特征在于 ： 还包 括如权利要求 1 至 3 中任一项所述的渗水管， 所述渗水管设置在植被恢复区 (3) 的地下， 并 通过输送管道 (21) 与集蓄水池 (2) 连通。 。

4、5.如权利要求 4 所述的植被恢复区节水灌溉系统， 其特征在于 ： 所述集蓄水池 (2) 包 括集水面和蓄水池 (22) ； 所述集水面倾斜设置， 其下端与蓄水池 (22) 的进口相对应。 6.如权利要求 5 所述的植被恢复区节水灌溉系统， 其特征在于 ： 所述集蓄水池 (2) 还 包括至少一块盖板(23)， 所述盖板(23)盖设在蓄水池(22)上， 盖板(23)与蓄水池(22)侧 壁之间或盖板 (23) 与盖板 (23) 之间的缝隙为蓄水池 (22) 的进口。 7.如权利要求 4、 5 或 6 所述的植被恢复区节水灌溉系统， 其特征在于 ： 所述植被恢复 区 (3) 包括种植槽 (31) 及。

5、从下往上依次设置在种植槽 (31) 内的砂砾石垫层 (32)、 种植土 层(33)和树皮覆盖层(34) ； 所述渗水管沿种植槽(31)的长度方向设置在砂砾石垫层(32) 内。 8.如权利要求 7 所述的植被恢复区节水灌溉系统， 其特征在于 ： 所述种植槽 (31) 主要 由种植槽外边墙 (311)、 马道平台 (4) 和边坡 (5) 围成 ； 所述种植槽外边墙 (311) 内还设有 连通种植土层 (33) 与外界的排水管 (35)， 所述排水管 (35) 的进水口上设有土工布。 9.如权利要求 7 所述的植被恢复区节水灌溉系统， 其特征在于 ： 所述砂砾石垫层 (32) 横截面的中部具有向上凸。

6、起并嵌入种植土层 (33) 内的渗水部 (321)， 所述渗水管设置在该 渗水部(321)内 ； 所述种植土层(33)的横截面的底部具有至少一个向下凸起并嵌入砂砾石 垫层 (32) 内的汲水部 (331)。 10.植被恢复区节水灌溉系统的施工方法， 用于施工权利要求4至9中任一项所述的植 被恢复区节水灌溉系统， 其特征在于， 包括下列步骤 ： 步骤一， 渗透实验 ； 将不同粒径的碎石和砂混合后组成的渗水填充物 (12) 填充入管本 体(11)的内部并过水， 进行渗透试验， 确定不同粒径及不同混合比例的渗水填充物(12)的 渗透速度 ； 步骤二， 浇筑集蓄水池 (2) ； 在浇筑施工前， 先将边。

7、坡 (5)、 马道平台 (4) 和集水区域清 理平整、 清除杂物， 并对集水区域周围的地形进行处理， 以满足施工要求 ； 然后， 按施工图在 边坡 (5)、 马道平台 (4) 和集水区域上放线， 准确标定集蓄水池 (2) 的位置和尺寸 ； 最后， 按 照施工图， 在放线位置浇筑集蓄水池 (2) ； 步骤三， 在马道平台 (4) 上设置种植槽 (31) ； 步骤四， 根据步骤二中浇筑的集蓄水池 (2) 的集水速度， 确定渗水管的渗水速度 ； 根据 步骤三中种植槽 (31) 的长度， 确定渗水管的长度 ； 根据渗水管的渗水速度和长度， 确定单 位长度的渗水管的渗水速度， 再选择具有相应渗水速度的渗。

8、水填充物 (12) ； 步骤五， 制作渗水管 ； 将步骤四中选择的渗水填充物 (12) 装入管壁上设有多个渗水孔 权 利 要 求 书 CN 105409725 A 2 2/2 页 3 的管本体 (11) 内并压实， 再在管本体 (11) 的管壁表面上包裹土工布 ； 步骤六， 在种植槽 (31) 内铺设砂砾石垫层 (32)， 然后将步骤五中制作的渗水管埋入砂 砾石垫层 (32) 内 ； 接着， 通过输送管道 (21) 将渗水管与集蓄水池 (2) 连通 ； 步骤七， 按种植要求， 在砂砾石垫层 (32) 上铺设种植土层 (33)， 并在种植土层 (33) 上 覆盖树皮覆盖层 (34)。 权 利 要。

9、 求 书 CN 105409725 A 3 1/4 页 4 渗水管、 植被恢复区节水灌溉系统及其施工方法 技术领域 0001 本发明属于农业灌溉领域， 具体涉及一种渗水管、 植被恢复区节水灌溉系统及其 施工方法。 背景技术 0002 对于大规模开挖造成的岩质或喷混高陡边坡， 需要进行生态恢复， 而水分是生态 恢复的一个极为关键的因素。 因为边坡较为高陡， 且在实施喷混支护措施后， 植被生长的基 质几乎完全被阻断， 植被恢复的养护往往需要耗费大量的人力物力， 且大部分边坡难于到 达坡面进行人工灌溉养护。 0003 目前， 针对高陡边坡生态恢复措施， 其前期养护主要靠人力灌溉或者安装成套的 灌溉设。

10、施， 后期由于规定养护期结束， 植被基本处于无养护状态， 水源主要来源于天然降 水， 故边坡植被恢复到后期均长势不佳， 难于达到预期的植被恢复目标。 0004 现有的灌溉方式主要分为两种， 一种是采用洒水车灌溉， 另一种是采用成套灌溉 设备滴灌或喷灌。 第一种灌溉方式只适用于交通便利的路边边坡， 局限性很大， 目前电站大 部分高陡边坡都不适于这种方式 ； 第二种灌溉方式投资大， 维护困难， 前期需要铺设灌溉管 路、 抽水， 后期运行需要及时维护， 需要花费较大投资， 同时项目完工后， 道路等无法保留， 维护工作无法实施， 且由于灌溉用水大多数为抽取的沟水或河水， 未经过过滤处理， 管路到 后期。

11、极易被堵塞， 无法运行 ； 此外， 现有的渗水管一般是在管本体的管壁上设置多个渗水孔 的结构， 灌溉水直接可以渗水孔中溢出， 大部分被蒸发掉， 仅少量被植被吸收， 水资源浪费 严重 ； 且灌溉水往往从位于下侧的渗水孔中溢出， 灌溉效果不好。 发明内容 0005 本发明要解决的技术问题是提供一种可节约用水， 并利于提高灌溉效果的渗水 管。 0006 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 渗水管， 包括管壁上设有多个渗水 孔的管本体， 还包括设置在管本体内部的渗水填充物。 0007 进一步的是， 所述渗水填充物由不同粒径的碎石和砂混合组成。 0008 进一步的是， 所述管本体的管壁表面上设置。

12、有渗水反滤层。 0009 本发明还提供了一种灌溉效果较好的植被恢复区节水灌溉系统， 包括集蓄水池和 植被恢复区， 还包括上述的渗水管， 所述渗水管设置在植被恢复区的地下， 并通过输送管道 与集蓄水池连通。 0010 进一步的是， 所述集蓄水池包括集水面和蓄水池 ； 所述集水面倾斜设置， 其下端与 蓄水池的进口相对应。 0011 进一步的是， 所述集蓄水池还包括至少一块盖板， 所述盖板盖设在蓄水池上， 盖板 与蓄水池侧壁之间或盖板与盖板之间的缝隙为蓄水池的进口。 0012 进一步的是， 所述植被恢复区包括种植槽及从下往上依次设置在种植槽内的砂砾 说 明 书 CN 105409725 A 4 2/。

13、4 页 5 石垫层、 种植土层和树皮覆盖层 ； 所述渗水管沿种植槽的长度方向设置在砂砾石垫层内。 0013 进一步的是， 所述种植槽主要由种植槽外边墙、 马道平台和边坡围成 ； 所述种植槽 外边墙内还设有连通种植土层与外界的排水管， 所述排水管的进水口上设有土工布。 0014 进一步的是， 所述砂砾石垫层横截面的中部具有向上凸起并嵌入种植土层内的渗 水部， 所述渗水管设置在该渗水部内 ； 所述种植土层的横截面的底部具有至少一个向下凸 起并嵌入砂砾石垫层内的汲水部。 0015 本发明还提供了一种植被恢复区节水灌溉系统的施工方法， 用于施工上述的植被 恢复区节水灌溉系统， 该方法包括下列步骤 ： 。

14、0016 步骤一， 渗透实验 ； 将不同粒径的碎石和砂混合后组成的渗水填充物填充入管 本体的内部并过水， 进行渗透试验， 确定不同粒径及不同混合比例的渗水填充物的渗透速 度 ； 0017 步骤二， 浇筑集蓄水池 ； 在浇筑施工前， 先将边坡、 马道平台和集水区域清理平整、 清除杂物， 并对集水区域周围的地形进行处理， 以满足施工要求 ； 然后， 按施工图在边坡、 马 道平台和集水区域上放线， 准确标定集蓄水池的位置和尺寸 ； 最后， 按照施工图， 在放线位 置浇筑集蓄水池 ； 0018 步骤三， 在马道平台上设置种植槽 ； 0019 步骤四， 根据步骤二中浇筑的集蓄水池的集水速度， 确定渗水管。

15、的渗水速度 ； 根据 步骤三中种植槽的长度， 确定渗水管的长度 ； 根据渗水管的渗水速度和长度， 确定单位长度 的渗水管的渗水速度， 再选择具有相应渗水速度的渗水填充物 ； 0020 步骤五， 制作渗水管 ； 将步骤四中选择的渗水填充物装入管壁上设有多个渗水孔 的管本体内并压实， 再在管本体的管壁表面上包裹土工布 ； 0021 步骤六， 在种植槽内铺设砂砾石垫层， 然后将步骤五中制作的渗水管埋入砂砾石 垫层内 ； 接着， 通过输送管道将渗水管与集蓄水池连通 ； 0022 步骤七， 按种植要求， 在砂砾石垫层上铺设种植土层， 并在种植土层上覆盖树皮覆 盖层。 0023 本发明的有益效果是 ： 通。

16、过设置在管本体内部的渗水填充物， 一方面使得进入该 渗水管的灌溉水缓慢渗出， 节约水资源， 利于植被的吸收 ； 另一方面利于进入该渗水管的灌 溉水向四周扩散， 使得灌溉水能够从管本体上的各个渗水孔渗出， 灌溉效果较好。 通过设置 的渗水反滤层， 一方面可以避免灌溉水从渗水孔中渗出时， 将渗水填充物带出 ； 另一方面在 渗水反滤层的浸润作用下， 利于渗出的灌溉水向四周扩散， 进一步提高了灌溉效果。 所述灌 溉系统通过集蓄水池实现了集水、 蓄水功能， 通过采用上述渗水管进行灌溉可以缓慢向植 被恢复区补给水分， 满足了边坡植被生长所需水分要求， 有效提高了植被栽植的成活率， 并 保证了植被后期的生长。

17、效果。 附图说明 0024 图 1 是渗水管的横截面结构示意图 ； 0025 图 2 是植被恢复区节水灌溉系统的实施结构示意图 ； 0026 图 3 是沿图 2 中 A-A 线的剖视图 ； 0027 图中标记为 ： 管本体 11、 渗水填充物 12、 渗水反滤层 13、 集蓄水池 2、 输送管道 21、 说 明 书 CN 105409725 A 5 3/4 页 6 蓄水池 22、 盖板 23、 植被恢复区 3、 种植槽 31、 种植槽外边墙 311、 砂砾石垫层 32、 渗水部 321、 种植土层 33、 汲水部 331、 树皮覆盖层 34、 排水管 35、 马道平台 4、 边坡 5。 具体实。

18、施方式 0028 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0029 如图 1 所示， 渗水管， 包括管壁上设有多个渗水孔的管本体 11， 还包括设置在管本 体 11 内部的渗水填充物 12。其中， 多个渗水孔通常在管本体 11 的管壁上均布设置 ； 渗水 填充物 12 的主要作用是阻流渗水及使灌溉水向四周扩散， 渗水填充物 12 的实施方式可以 有多种， 例如 ： 可以采用孔隙较大的材料制作渗水填充物 12， 也可以采用沙土、 碎石或者碎 石与砂的混合物等散状材料制作渗水填充物12。 优选的， 所述渗水填充物12由不同粒径的 碎石和砂混合组成。通常， 选用不同的渗水填充物 12 以改变单位长度的该。

19、渗水管的渗水速 度。 0030 为了避免灌溉水从渗水孔中渗出时， 将渗水填充物12带出， 再如图1所示， 所述管 本体11的管壁表面上设置有渗水反滤层13。 所述渗水反滤层13的主要作用是过滤渗水填 充物 12， 其可以由多种材料制成， 例如 ： 渗透膜、 布料、 木材等等。渗水反滤层 13 优选采用 土工布制成， 设置时将土工布包裹在管本体 11 管壁表面。渗水反滤层 13 通常具有一定的 浸润效果， 在渗水反滤层的浸润作用下， 利于渗出的灌溉水向四周扩散， 进一步提高了灌溉 效果。 0031 如图2所示， 植被恢复区节水灌溉系统， 包括集蓄水池2和植被恢复区3， 还包括上 述的渗水管， 所。

20、述渗水管设置在植被恢复区 3 的地下， 并通过输送管道 21 与集蓄水池 2 连 通。其中， 集蓄水池 2 通常为混凝土浇筑的水池， 优选强度等级为 C20 的混凝土浇筑， 集蓄 水池2具有集水和蓄水的功能， 用于向植被恢复区3供水 ； 通过上述渗水管埋设在植被恢复 区 3 的地下进行灌溉， 不仅节约了水资源， 而且灌溉效果较高 ； 通过选择适当渗透速度的渗 水填充物 12 制作的渗水管， 可实现集水和灌溉的平衡， 当植被在后期的生长过程中也能够 吸收到所需水分， 有效保证了植被的长势。所述输送管道 21 通常埋设于地下， 进行灌溉水 的输送， 输送管道 21 内通常也填设有渗水填充物 12。。

21、 0032 具体的， 再如图 2 所示， 所述集蓄水池 2 包括集水面和蓄水池 22 ； 所述集水面倾斜 设置， 其下端与蓄水池 22 的进口相对应。为了减少集蓄水池 2 内的蒸发量， 所述集蓄水池 2 还包括至少一块盖板 23， 所述盖板 23 盖设在蓄水池 22 上， 盖板 23 与蓄水池 22 侧壁之间 或盖板 23 与盖板 23 之间的缝隙为蓄水池 22 的进口。 0033 作为植被恢复区节水灌溉系统的一种优选方案， 结合图2和图3所示， 所述植被恢 复区3包括种植槽31及从下往上依次设置在种植槽31内的砂砾石垫层32、 种植土层33和 树皮覆盖层 34 ； 所述渗水管沿种植槽 31 。

22、的长度方向设置在砂砾石垫层 32 内。其中， 砂砾 石垫层 32 采用砂砾石铺设而成 ； 种植土层 33 选用符合边坡植被种植要求的种植土铺设而 成 ； 树皮覆盖层 34 覆盖设置在种植土层 33 的表面， 用于减少种植土层 33 的蒸发量并对种 植土层 33 保温， 其铺设厚度通常为 5 7cm。通常在砂砾石垫层 32 和种植土层 33 与边坡 5之间还设置有由砂砾石堆积的种植槽内边墙。 在温差较大的地方， 通常还可以在树皮覆盖 层 34 上覆盖一层麻布， 进一步提高保温和减蒸发效果。 0034 具体的， 如图 3 所示， 所述种植槽 31 主要由种植槽外边墙 311、 马道平台 4 和边坡。

23、 说 明 书 CN 105409725 A 6 4/4 页 7 5 围成 ； 所述植槽外边墙 311 内还设有连通种植土层 33 与外界的排水管 35， 所述排水管 35 的进水口上设有土工布。排水管 35 用于排出多余的灌溉水， 避免植被根部被淹 ； 设置在排 水管 35 进水口的土工布， 可以避免排水管 35 排水时将种植土带出。 0035 在上述基础上， 为了进一步提高灌溉效果， 所述砂砾石垫层 32 横截面的中部具有 向上凸起并嵌入种植土层 33 内的渗水部 321， 所述渗水管设置在该渗水部 321 内 ； 所述种 植土层 33 的横截面的底部具有至少一个向下凸起并嵌入砂砾石垫层 3。

24、2 内的汲水部 331。 渗水部 321 可以使得从渗水管中渗出的灌溉水直接渗入到种植土层 33 的中部， 汲水部 331 利于种植土层 33 汲取砂砾石垫层 32 的灌溉水， 通过上述结构的渗水部 321 和汲水部 331 大大提高了灌溉效果， 满足了边坡植被生长所需水分要求， 有效提高了植被栽植的成活率， 并保证了植被后期的生长效果。 0036 植被恢复区节水灌溉系统的施工方法， 用于施工上述的植被恢复区节水灌溉系 统， 包括下列步骤 ： 0037 步骤一， 渗透实验 ； 将不同粒径的碎石和砂混合后组成的渗水填充物 12 填充入管 本体11的内部并过水， 进行渗透试验， 确定不同粒径及不同。

25、混合比例的渗水填充物12的渗 透速度 ； 0038 步骤二， 浇筑集蓄水池 2 ； 在浇筑施工前， 先将边坡 5、 马道平台 4 和集水区域清理 平整、 清除杂物， 并对集水区域周围的地形进行处理， 以满足施工要求 ； 然后， 按施工图在边 坡 5、 马道平台 4 和集水区域上放线， 准确标定集蓄水池 2 的位置和尺寸 ； 最后， 按照施工 图， 在放线位置浇筑集蓄水池 2 ； 0039 步骤三， 在马道平台 4 上设置种植槽 31 ； 如图 3 所示， 通常在马道平台 4 上设置一 道种植槽外边墙 311， 使种植槽外边墙 311、 马道平台 4 和边坡 5 共同围成种植槽 31 ； 植槽 。

26、外边墙 311 与马道平台 4 的边沿之间通常预留有过道 ； 0040 步骤四， 根据步骤二中浇筑的集蓄水池2的集水速度， 确定渗水管的渗水速度(指 渗水管总的渗水速度) ； 根据步骤三中种植槽31的长度， 确定渗水管的长度 ； 根据渗水管的 渗水速度和长度， 确定单位长度的渗水管的渗水速度， 再选择具有相应渗水速度的渗水填 充物 12 ； 0041 步骤五， 制作渗水管 ； 将步骤四中选择的渗水填充物 12 装入管壁上设有多个渗水 孔的管本体 11 内并压实， 再在管本体 11 的管壁表面上包裹土工布 ； 0042 步骤六， 在种植槽 31 内铺设砂砾石垫层 32， 然后将步骤五中制作的渗水。

27、管埋入砂 砾石垫层32内 ； 接着， 通过输送管道21将渗水管与集蓄水池2连通 ； 输送管道21通常也填 充有渗水填充物 12， 此时， 以输送管道 21 出水口的渗水速度作为步骤四中所确定的渗水管 的渗水速度 ； 0043 步骤七， 按种植要求， 在砂砾石垫层 32 上铺设种植土层 33， 并在种植土层 33 上覆 盖树皮覆盖层 34。 说 明 书 CN 105409725 A 7 1/3 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 105409725 A 8 2/3 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 105409725 A 9 3/3 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 105409725 A 10 。