[发明专利]一种黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复方法

说明书

本发明公开了一种黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复方法，包括以下步骤：一、确定黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复方案；二、确定蓄水沟的深度和宽度；三、确定田坎高度；四、修筑梯田；五、设置蓄水系统；六、设置道路系统；七、设置灌溉系统；八、生态治理。本发明以沉陷区生态修复为目的，以水土流失控制为出发点，提出利用海绵型梯田治理采煤沉陷地，采用植物篱治理采煤塌陷裂缝，构建了一种新型的黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复模式，实现了水资源高效利用，控制了水土流失，提升了沉陷区生态恢复效果和应对自然灾害等能力。

技术领域

本发明属于采煤沉陷地生态修复技术领域，具体涉及一种黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复方法。

背景技术

西部黄土丘陵区植被覆盖率低，降雨少而集中，水土流失严重，被列入为国家级水土流失重点监督区和重点防治区。同时西部黄土丘陵区煤炭资源丰富，地质条件简单，是我国重要的煤炭生产基地之一。煤田的开发与建设，促进了能源产业和地区经济大发展，但在煤炭开采扰动下，出现地形地貌改变、地表植被破坏、地表景观破碎、水土流失加剧和生态环境减退等一系列问题。如何在煤炭资源开发的同时，保护和修复黄土丘陵区的生态环境问题，成为当前迫切需要解决的问题。现阶段的治理方法主要是简单的裂缝充填和土地整治，未能从根本上解决采煤沉陷地的水资源高效利用和水土流失问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复方法，其以沉陷区生态修复为目的，以水土流失控制为出发点，提出利用海绵型梯田治理采煤沉陷地，采用植物篱治理采煤塌陷裂缝，构建了一种新型的黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复模式，实现了水资源高效利用，控制了水土流失，提升了沉陷区生态恢复效果和应对自然灾害等能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、确定黄土丘陵区采煤沉陷地生态修复方案：采煤沉陷地为采煤沉陷坡地，将采煤沉陷地由上游至下游依次划分为多个梯田单元，每个梯田单元的总宽度为L，具体如下：

步骤101、确定梯田单元的农业种植用地系数：根据公式计算得到梯田单元的农业种植用地系数m，其中，R为径流系数，P为采煤沉陷地的年降雨量，h₁为结合种植农作物及灌溉方式选择的灌溉定额；

步骤102、确定梯田单元中农业种植用地宽度：根据采煤沉陷地的原地面坡度α，并采用公式B＝INT(41.612e^-0.068α)，计算得到梯田单元中农业种植用地宽度B；

103、确定梯田单元的总宽度：根据公式计算得到梯田单元的总宽度L；

步骤二、确定蓄水沟的深度和宽度：在梯田单元中设置一个蓄水沟，并设定蓄水沟的宽度b不超过1m，根据该采煤沉陷地所处地区十年内1小时的最大降雨量h₂对应的所述梯田单元所产生的地表净流量，采用公式得到蓄水沟的深度h；

步骤三、确定田坎高度：根据公式计算得到梯田单元中田坎的高度H，其中，β为田坎的侧坡坡度，70°≤β≤80°；

步骤四、修筑梯田：根据梯田单元的总宽度为L，在采煤沉陷地表面划线标识出每个所述梯田单元的位置，在标识出的每个所述梯田单元的位置处修筑坡地段和平台段；按照高度H和侧坡坡度β在所述坡地段与平台段之间以及平台段的下游均修筑一个田坎，其中，所述平台段的宽度为梯田单元中农业种植用地宽度B与蓄水沟的宽度b之和；

步骤五、设置蓄水系统：在每个坡地段上挖设引流沟，在每个所述平台段上紧贴其下游的田坎设置宽度b、深度h的蓄水沟，在每个所述梯田单元的一侧设置排水沟，通过排水沟将引流沟与蓄水沟连通，并在蓄水沟的入口端设置过滤机构；

步骤六、设置道路系统：在所述梯田单元的另一侧和排水沟的一侧设置田间道，在蓄水沟的顶板上部设置人行道；