适用于生态修复边坡植被养护的原位蓄水与智能

本发明属于边坡生态修复，具体涉及适用于生态修复边坡植被养护的原位蓄水与智能灌溉系统。背景技术：1、近年来，随着国家对生态文明建设的大力提倡，生态修复行业逐渐走进人们的视野，受到越来越多的重视。边坡生态修复的意义不仅在于保护生态环境、维护生态平衡、保障人类的生存发展，更在于它具有深远的社会、经济和环境意义。目前，国内外高速公路及裸露边坡常采用“格构梁骨架+植草”的形式进行边坡的防护和修复，但就这项技术而言目前存在的最大问题就是植被的存活率太低，导致生态修复的效果大打折扣，不仅消耗财力还消耗人力，而这其中最关键的环节就是对植被的及时灌溉和养护。因此，一套完善、有效且成熟的植被养护灌溉系统是解决上述问题的当务之急。2、公告号为(cn214676941u)的中国专利公开了一种边坡排水与植被灌溉系统，其包括边坡本体、排水组件、蓄水组件和种植组件，该系统主要是利用竖立蓄水管和横向蓄水管组合的方式进行蓄水灌溉，虽然较巧妙地对降水进行疏排和收集，进而对植被进行灌溉，但仍存在以下几点不足之处：1)专利成果转化性较低，仅适用于一些小型边坡模型试验，不适用于大型生态修复边坡养护项目。2)使用寿命较短，浅埋的蓄水管和灌溉管易老化，不易更换，并且清理不便，长期使用，管内易产生淤积，从而导致灌溉效果下降，甚至失效。3)该系统无法按照植被的生长需求进行灌溉，智能化较低。3、公告号为(cn211407106u)的中国专利公开了一种边坡排水与植被灌溉系统，其包括马道平台、储水装置和灌溉装置，该系统主要是通过在马道平台上布设储水箱以及在坡体表面布设灌溉管道的组合方式进行蓄水灌溉，虽然目前大部分护坡植被的养护灌溉方式都与此相似，但经过了解发现该类灌溉系统存在以下不足之处：1)该类系统装置整体布设于边坡表面，对于美化效果要求较高的护坡适用性较低。2)冬季灌溉，由于装置整体位于坡体表面，其管道中的水流极易发生冻结，进而导致灌溉不畅。3)灌溉蓄水水源仅依靠降雨，如遇大旱天气，储水箱缺水，整套灌溉系统失效，并且坡面降水不能循环利用。技术实现思路1、为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供适用于生态修复边坡植被养护的原位蓄水与智能灌溉系统，目的在于解决现有生态修复边坡植被灌溉系统存在的主要问题，即灌溉效率低、使用寿命较短、智能化较低以及整套灌溉系统无法形成闭环等；具有适用性高，设计合理，操作方便，集多功能循环蓄水、实时监测、智能灌溉、坡面排水的优点。2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：3、适用于生态修复边坡植被养护的原位蓄水与智能灌溉系统，包括过滤系统、蓄水系统、灌溉系统、智能监测控制系统、水循环系统和边坡；边坡上间隔设有多级马道平台，马道平台内侧设有截水槽a；截水槽a局部的下部设有多个马道蓄水池；马道蓄水池上口部设有马道蓄水池盖板和溢水道；边坡的坡脚处设有截水槽b；相邻位级的马道蓄水池之间通过导流槽相连通，最低位级的马道蓄水池与截水槽b也通过导流槽相连通；马道蓄水池的外侧设有灌溉槽；灌溉槽与马道蓄水池通过导水通道相连通；灌溉槽顶部设有灌溉槽盖板；相邻的马道平台之间边坡上设有纵横交错连接的格构梁；截水槽b的一端与回流池相连通；回流池通过潜水泵、水管与最高位级的马道蓄水池连通；4、马道平台上还设有中控单元，中控单元与设在马道蓄水池中的水位监测传感器、设在导水通道上的自动控制阀门及设在边坡土壤中的土壤水分传感器相连接；太阳能电池板给整个智能监测控制系统、水循环系统及其他用电设备提供电源。5、同一马道平台位上的马道蓄水池之间用连通管相连通。6、所述的截水槽a的槽底标高高出马道蓄水池池口，每一段截水槽a以中间为界，向两边马道蓄水池方向略带坡度；所述的截水槽b位于一级护坡的坡脚，用于汇集整个坡面蓄水或排水的残余水流，槽底向回流池方向略带坡度。7、所述的连通管布设于同一水平高度的相邻马道蓄水池之间，其作用是用于平衡同一级马道蓄水池中的水量、待同一级马道蓄水池中的水量储存满之后，水通过溢水道溢出，经过导流槽流向下一级马道蓄水池中。8、所述的马道蓄水池盖板为两块长方形盖板，分别紧靠蓄水池的正面和后面，倾斜布设，两块长方形盖板中间留有溢水道。9、所述的灌溉槽外侧紧邻每一级护坡最上面横向框格梁设置，灌溉槽槽底与马道蓄水池池底齐平，在灌溉槽正面底部每一个框格区域横向框格梁中间位置处开设灌溉槽孔洞，灌溉槽顶部与马道平台面齐平，且灌溉槽上面设置有密封式灌溉槽盖板，每一级灌溉槽于导流槽处被截断；截水槽a靠近坡体一侧的横向框格梁的中间位置处开设有截水槽孔洞。10、所述的格构梁下方设有斜交叉式刻槽，刻槽内设有灌溉砂带；灌溉砂带由长条透水土工袋内装填级配均匀的大颗粒砂卵石组成；灌溉砂带的一端从坡顶灌溉槽孔洞引出，另一端从截水槽孔洞引出。11、所述的土壤水分传感器间隔布设在每一级护坡靠近坡脚的格构梁框架内，土壤水分传感器实时监测植被下土壤水分含量并传递给中控单元。当一个灌溉单元内的土壤水分传感器数值结果的平均数低(高)于设计标准时，可控制自动控制阀门开或关，及时对护坡植被进行灌溉。12、所述的连通管管口设有连通管口滤网。13、所述的水管，其出水口位于最高位级的马道蓄水池正上方。14、所述的格构梁由横向框格梁和纵向框格梁纵横交错。15、所述的马道蓄水池盖板上的过滤网组成过滤系统；所述的截水槽a、截水槽b、马道蓄水池、马道蓄水池盖板、溢水道、连通管、连通管口滤网、导流槽组成蓄水系统。16、所述的导水通道与灌溉槽、灌溉槽盖板、灌溉槽孔洞、截水槽孔洞、灌溉砂带组成灌溉系统；所述的中控单元与水位监测传感器、自动控制阀门、土壤水分传感器、太阳能电池板组成智能监测控制系统；所述的回流池与潜水泵、水管、出水口组成水循环系统。17、所述的格构梁框架的形式不局限于本发明中的矩形框架，也适用于菱形框架、马蹄形框架等，其背后的灌溉系统设置原理不变。18、本发明的有益效果为：19、其一，原位蓄水，将降雨循环利用最大化。本系统通过在马道平台上设置蓄水池，再将其与护坡工程中必不可缺的截排水槽相组合，巧妙地将降雨进行引流，成为灌溉水源补给之一。20、其二，智能灌溉，高效、科学、系统化管理。通过灌溉系统和智能监测控制系统的配合可按照坡面植被的水分需求智能合理浇灌，并且蓄水池缺水状态也可及时反馈给管理者，避免了因植被养护信息延迟而导致植被没得到及时灌溉，大量死亡等问题。21、其三，分区灌溉，精准浇灌养护。本浇灌系统通过浇灌单元分区的形式进行科学管理，哪一片区域缺水就自动智能开启哪一片区域的灌溉系统，避免了多浇、少浇、全坡灌溉影响边坡稳定性等问题的出现。22、其四，砂带灌溉，一举多得。本灌溉系统跳脱了现有传统灌溉方式中以水管为输水通道进行浇灌的方法，以装满级配均匀的大颗粒砂卵石长条砂带做为输水通道，浅埋地下，进行灌溉。之所以选用长条砂带进行灌溉，是因为它有以下特点：1)砂带具有较好的导水功能，做为导水通道，有效避免了传统浇灌水管灌溉孔易被堵塞的问题。2)砂带在发挥灌溉功能的同时，也发挥了坡面排水的功能。当遇到多雨季节时，大量的降水浸入到坡体内部，如果不及时进行导排，边坡稳定性就会受到严重威胁，而坡体表面浅埋砂带的存在，可以大大降低该风险，及时将浸入到坡体中的多余水分导出。3)使用寿命较长，不牵扯更管配件问题，节省成本。23、其五，灌溉系统闭环设计，节约水资源，节省劳动力。本灌溉系统设计有水循环系统，一方面可以将灌溉水最大化利用，节约用水；另一方面，可以通过直接向回流池中投入植被生长所需的肥料，然后泵送进入灌溉系统，对植被进行养护，省时省力。24、其六，护坡坡面美化效果较好。本灌溉系统浅埋于坡体表面30-60cm位置处，在实现高效灌溉功能前提下，也满足了坡面修复美化的要求。25、所以，综上所述，本发明具有适用性高，设计合理，操作方便，集多功能循环蓄水、实时监测、智能灌溉、坡面排水等特点。