生态脆弱区固结植生修复与植被重建技术
admin
2022-09-16
生态脆弱区固结植生修复与植被重建技术
技术编号
HEN-033
提供单位
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
技术大类
生态环境保护技术
联系人
刘慧
技术类型
其他生态环境保护技术
电话
15038069915
邮箱
tuzi951@163.com
适用范围
土木工程等领域生态脆弱区植被恢复或重建
推荐单位
水利部国际合作与科技司
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技术简要说明本技术通过人工建植引导脆弱区植被、微生物、土壤基材、水-气-肥交换等生态环境因素建立良性循环,实现保水、固结、增肥、促生多功能一体化,可快速实现生态复绿,促进植被群落进展演替。该技术主要分为“材料准备-配比设计-喷播施工-养护补植”四个阶段,施工工艺简单快捷,根据不同工况条件可合理选择人工或机械操作。关键设备主要包括移动式集成高压喷播机、自动化微喷灌溉系统、生态恢复动因参数监测系统等。
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Technical Brief Description
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技术提供方黄河水利委员会黄河水利科学研究院
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技术主要指标信息复合基材层抗压强度可达5.6MPa,劈裂强度可达0.56MPa,耐冲刷流速可达1.12m/min。有效期高达3年~5年。
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商业应用情况2019年3月在新疆伊犁库尔乌泽克水电站引水渠道开挖边坡治理得到应用,规模约3.4万平方米。固结植生技术实施区域多为含泥量极少的砂砾石和碱性土质边坡,建植植被耐受暴雨、持续高温等性能优越,对工程区边坡起到了良好的稳固效果,有效抑制水土流失和恢复生态平衡。 2019年4月在陕西亭口水库工程开挖边坡治理中得到应用,规模约5万平方米,工程地属西北半干旱地区,开挖边坡坡度高陡,植被难以自然恢复,经技术应用后边坡植被生长旺盛,彻底改善了原有地貌,提高了边坡抗冲刷性能,对水库工程开挖边坡生态恢复重建起到了关键作用。
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资应用该技术进行植被重建工程所必需的主要设备及其他附属设备投资总金额(以100万平方米作业面积为单位)合计人民币728.00万元,测算如下: 移动式集成高压喷播机:114.00万元; 自动化微喷灌溉系统:370.00万元; 生态恢复动因参数监测系统:98.00万; 附属机械装备(挖掘机、铲运机、筛分机等):126.00万; 其它零星设备:20.00万
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年运行维护费用应用该技术进行植被重建工程所必需的运行维护费用(以100万平方米作业面积为单位)分为植被建植施工期和养护期两阶段,其中建植施工期年运维费用为4591.00万元,养护期年运维费用为66.00万元,测算如下: (一)植被建植施工期 微孔生态复合基材(植被恢复复合材料、高摩尔比脲甲醛缓释肥、喷播土):3300.00万; 乡土植被种子(灌草类):45.00万; 水:12.00万; 燃料动力能源费(油、电):80.00万; 植被建植施工期人工费(劳务工资):600.00万; 施工设备折旧费:30.00万; 施工设备修理费:4.00万; 施工期管理费:520.00万。 (二)植被养护期 水:3.00万; 电力能源费:25.00万; 养护设备折旧费:20.00万; 养护设备修理费:3.00万; 植被养护期管理费及人工费:15.00万;
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投资回收期采用本技术在年完成100万平方米作业规模条件下,需前期固定资产投入人民币728万元,周转资金1200万,预计年收入可达6000万元~7000万元。该项目净利润率按10%,预计年净收入600万元~700万元,静态投资回收期为2.7年~3.2年。 以该技术2019年在新疆自治区和陕西省开展的边坡植被重建工程为例,前期购置设备固定投资为60万元,周转资金60万余元,年收入407万元,净利润为40万,静态投资回收期为3年。
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附加效益在生态脆弱区开展固结植生修复和植被重建技术应用后,可显著提高地表植被丰富度和多样性,有效防治水土流失及土地荒漠化问题,对局部小气候也有一定的改善作用。该技术不仅具备良好的生态效益,同时也能带来巨大的经济效益,具体测算指标如下: 1.直接经济效益 对比同类型客土喷播、植生袋、生态灌浆等植被恢复技术,本技术实施每平方米作业单价为60元~70元,同等条件下可节省投资30%~60%。 2.循环经济效益 人工建植植被可较好的适应生态脆弱区土壤特性和气候条件,显著提高脆弱区植被生产力、经济潜力及服务功能。示范区应用结果表明,人工建植草场年均干草产量每公顷约为5400kg,种籽产量每公顷为600kg~800kg,每公斤干草和种籽分别以0.40元和10元~20元计,附加效益每公顷最高可达1.816万元。 3.碳交易收益 本技术是一种低成本的固碳减排途径,可有效增加草地生态系统的碳储量,提高生态产值。据研究,人工建植草场碳汇能力约为每公顷0.78t,固碳总价值每公顷高达140.3元~402.1元。能够吸收大气污染,改善脆弱区生态环境质量,增加区域“碳库”容量,在碳交易市场中争取更多的碳减排额度。
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综合效益1.经济效益:该技术的转移应用能有效实现植被重建,极大改善生态脆弱区植被生态环境,促进当地农牧业经济发展。人工建植草场年均干草产量每公顷约为5400kg,种籽产量每公顷为600kg~800kg,每公斤干草和种籽分别以0.40元和10元~20元计,第一性经济效益每公顷最高可达1.816万元。另一方面,第一性效益经养畜转让循环可为牲畜提供优质越冬饲草,提高肉、奶、毛、皮等产出效率,可有效增加以畜牧业为代表的第二性产业附加值。同时为构建生态旅游、观光度假等一体化经济发展新模式,孕育经济发展新功能提供长效动力。 2.环境效益:人工建植草场在拦蓄地表径流、涵养水源、净化美化环境等方面作用重大。同等条件下草地地表径流量比裸地减少70%~80%,含沙量在冲刷6min时仅为裸地的1/10;可有效降低风速,抑沙防尘,当旷野裸地距地面1m风速为6.3m/s时,草地仅为2m/s左右;人工建植草场年固碳能力每公顷0.78t,年释氧能力1.13t,可实现生态脆弱区由碳源向碳汇转换,改善区域生态格局。 3.社会效益:改善人居环境,增加当地就业,提高居民生活水平和幸福指数,保障经济社会健康发展。
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障碍对技术转移影响等级当地政府政策支持力度不足 融资困难
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提交日期2020/12/24
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技术成熟度生态脆弱区固结植生修复与植被重建技术工艺路线为“材料合成-基材配比-喷播施工-养护补植”四个阶段。本技术核心产品“植被恢复复合材料”和“高摩尔比脲甲醛类缓释肥料”是具备自主知识产权的专利产品。材料合成工艺成熟,绿色无污染,针对不同工况,可通过控制生成物链长调节缓释肥效期;不同工程地质特性和生境条件的基材配比基础数据详实,设计和应用经验丰富;该技术所用设备均为改进型通用设备,设备来源较为广泛,操作简单。综上所述,该技术成熟度高,施工便捷,设备及系统集成完善。
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技术适用性与使用条件该技术广泛应用于干旱半干旱地区水利、交通和能源开发等工程建设区生态治理,堤防与河道治理、区域水土流失治理、荒漠化治理和防沙防尘等领域,可有效解决生态脆弱区水土流失、植被难以自然恢复等问题。所用设备为集成通用装备,无需现场安装,运维便捷,操作人员无需特殊系统培训,原材料来源广泛,上下游产业链条完善。
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技术稳定性该技术所使用的微孔生态复合基材溶解性好,极易溶解于水,能以任何浓度溶解于包括海水在内的各种水质;粘聚性好,可有效附着于多种材质(土、沙等)。对基土颗粒具有保湿、粘结、成膜、结壳功能,能有效包裹固结基土颗粒并在其表面形成防护膜;可针对不同工况因地制宜调整材料配方,实现固土、保水、抗渗、促生等功能的协同作用,且使用年限根据工程需要可调可控;结合工程区地质特征和气候条件,优化草种配置选型,促使植被群落实现进展演替,保障区域生态系统格局长期健康发展。微孔生态复合基材中的“植被恢复复合材料”与土(沙)体颗粒固结交联过程需要一定的时间,为保证包裹固结质量,常温条件下作业面完成12h~24h后方可进行明水养护作业。综上所述,该技术使用年限可调可控,在工程运行过程中稳定性好,耐用程度高。
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技术安全性该技术所使用的微孔生态复合基材降解周期可控制,无毒无害、无污染、无腐蚀性、不可燃、可完全生物降解、不伤害土壤和植物、不影响基土质量,且原料成本低,来源广泛;选用草种多为乡土植被,获取便利,无植物物种入侵风险;技术施工作业流程简单,配套设施齐全,无安全生产隐患;相比其它类型生态治理措施具有价格优势,同等条件下可节省投资30%~60%,市场接受度高。
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技术转移推广障碍当地政府政策支持力度不足(如:关税、补贴等),融资困难
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知识产权转让该技术目前已获得“植被恢复复合材料及其制备方法”(专利号ZL201310394480.X)、“高摩尔比脲甲醛类缓释肥料及其制备方法”(专利号ZL201310147647.2)2项国家发明专利授权;技术拥有方为全国水利系统非营利性科研事业单位;技术关键环节、工艺拥有国内自主知识产权,设备均为国产;技术拥有方尊重知识产权交易规则,在平等互惠的条件下可进行技术转让,技术产权转让机制较为健全,政策途径通畅。