专利名称：土层下地膜覆盖吸灌方法
技术领域：
本发明涉及在一定厚度的土层下部铺设土工膜或地膜实现地下灌溉的节水灌溉方法。
背景技术：
目前，公知的灌溉方法可以分为地面灌溉、喷灌和滴灌。地面灌溉是一种传统的灌水方法。它通过渠道输水，再经过设计的沟、畦向田间施水。该方法历史悠久，具有操作简单、运行费用低、维护保养方便等优点，是世界上特别是发展中国家目前最广泛采用的一种灌溉方法，约占灌水总面积的90％以上。在我国目前占到98％。地面灌水方法的最大缺点是水的利用效率低，蒸发和渗漏损失大。喷灌是通过在空中喷水实施田间给水的灌溉方法。由于喷灌需要较高的水压力，所以要用压力管道输水。一般来说，其明显的优点是灌水均匀，占用耕地少，节省人力，对地形的适应性强。主要缺点是受风影响大，灌水过程存在空气中的水分损失和地表蒸发损失，设备投资较高。滴灌是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近，水由滴头慢慢滴出到需要用水的地方的一种精密灌溉方法。它能够做到只灌作物不灌土地，而且可以长时间使作物根区的水分处于最优状态，达到节水增产的效果。其最大缺点是滴头出流孔口小，流速低，堵塞问题严重。与滴灌相似地还有微滴灌，也称为雾灌，它将滴头改为微喷头，可以减少堵塞可能性，缺点是设备投资高，灌溉时空气中水分损失大。与地下滴灌相似的还有渗灌。是用渗头代替滴头全部埋入地下，渗头的水不是一滴滴流出，而是慢慢地渗流出来。但是微孔渗流管的堵塞也是一个严重问题。
发明内容
本发明着重解决吸灌问题，达到节水，运行维护简便的目的。
本发明的技术方案是在地表深度的土层下部铺设隔水层，在隔水层上面铺设土层，隔水层材料可为地膜、加厚地膜或土工膜。根据需要隔水层上面铺设贮水层，贮水层材料为碎石、无机孔隙材料或强透水性的有机高分子合成材料。供排水沟与贮水层由透水墙连通。在贮水层上面铺设反滤层，反滤层材料为砂或土工布。隔水层防止贮水层中的水渗透到地下；贮水层起到通水和储水作用；在反滤层上面铺设土层，在土层的毛细和蒸发作用下，将贮水层中的水提升到上覆土层实现向植物根系施水灌溉。
本发明的优点是(1)在一定深度的土层下部铺设隔水层形成人工不透水层，灌溉时向隔水层地膜上的贮水层中灌水，依靠土壤的毛细作用和表层的蒸发作用保持地表土层湿润，地面含水量较低，避免了空气中的水分损失和向地下的渗漏损失，与已有的灌溉方法相比，节水效果明显。(2)设备和材料投资省。吸灌方法的供水系统采用沟渠或无压力管道，由于贮水层本身具有导水作用，所以沟渠或管道的布置间距可以很大，同时也不需要加压系统以及喷头、滴头或支管。地膜和贮水层材料(碎石、砂、少级配混凝土或絮状尼龙网)是吸灌方法需要增加的材料，这些材料都比较便宜。(3)运行维护简单。运行过程中几乎不需要维护或只需很少的维护费用，同时配套贮水层水位和土壤含水量监测装置，可以很容易实现灌溉自动控制。(4)使用年限长。地膜或土工膜材料的抗老化能力比较强，一般使用年限可以达到50年以上，因此，吸灌方法一次投入可以多年使用，运行维护费用低廉。当然，根据需要也可以采用可降解地膜。(5)属于地下灌水方式，不影响在地面上耕作。(6)可以将化肥、农药等溶于灌溉水中导入贮水层，减小地下水污染。(7)一次给水可以维持较长时间。因为地下贮水层的存在，土层的湿度在一次灌水后可以维持很长时间，一般为5-15天，便于管理和控制。(8)可以汇集雨水。降雨时，地表水不能透过隔水层，地面积水可以通过供水的沟渠反灌入贮水层，雨量很大时，在灌满贮水层后多余的雨水还可以通过供水系统汇集到事先做好的水窖中，达到充分利用降雨的目的。该方法特别适合于城市绿化草坪、天然草皮运动场、农业蔬菜苗木大棚以及其它需要漫灌的田地(如稻田)的灌溉。也适用于防风固沙和荒漠治理。这对西部干旱地区有重要意义。
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明实施例2结构示意图。
图3为本发明实施例3结构示意图。
具体实施例方式实施例1土层下地膜覆盖吸灌方法，如图1所示，在地表深度土层下部铺设隔水层1，材料为土工膜。隔水层上面铺设贮水层2，贮水层材料为碎石。供排水沟与贮水层由透水墙连通。在贮水层上面铺设反滤层3，反滤层材料为细砂，反滤层防止淤堵贮水层。在反滤层上面铺设土层4，植物依靠土层毛细和表层蒸发作用，达到吸灌的目的。
实施例2土层下地膜覆盖吸灌方法，如图2所示，在地表深度土层下部铺设复合隔水层1和贮水层2，贮水层采用起支撑作用的有机高分子合成材料絮状尼龙网，贮水层絮状尼龙网和隔水层地膜复合在一起。在贮水层表面铺设反滤层土工布5，土工布上面是土层4，供排水沟与贮水层由透水墙6连通。土工布防止泥土淤堵贮水层。
实施例3土层下地膜覆盖吸灌方法，如图3所示，除在隔水层地膜上有隔脊7及贮水层材料为无机孔隙材料外，其余与实施例2相同。这种具有隔脊的地膜多用在起伏地形，保证贮水层效果。隔脊的材料与水平地膜的材料相同，并与水平地膜热压粘结不透水。隔脊可以是单向隔脊或双向隔脊，单向隔脊地膜适应单向坡度变化的地形，双向隔脊地膜用于隆起的丘陵地形。
实施例4土层下地膜覆盖吸灌方法，在透水性较强的砂性土壤地表深度土层下部铺设隔水层1，材料为加厚地膜，上面省去贮水层和反滤层。在隔水层上增加布置透水管，透水管的间距视土壤的透水性强弱确定。供排水沟由不透水的主供水管道代替。主供水管道与隔水层上布置的透水管相连。控制隔水层上上覆土层中的水位可以达到吸灌的效果。
实施例5
在透水性很强的砂性土壤中应用土层下地膜覆盖吸灌方法，与实施例4相同，但是在隔水层上不布置透水管，供水采用供排水沟在隔水层上通过透水墙6与土壤连通。
权利要求
1.土层下地膜覆盖吸灌方法，其特征是在地表深度土层下部铺设隔水层[1]，在隔水层上面铺设土层。
2.根据权利要求1所述的土层下地膜覆盖吸灌方法，其特征是在土层中设置透水管，透水管与主供水管道连通。
3.根据权利要求1所述的土层下地膜覆盖吸灌方法，其特征是隔水层上面铺设贮水层[2]，供排水沟与贮水层由透水墙连通，在贮水层上面铺设反滤层[3]，在反滤层上面铺设土层[4]。
4.根据权利要求1或3所述的土层下地膜覆盖吸灌方法，其特征是隔水层材料可为地膜、加厚地膜或土工膜；贮水层材料为碎石、无机孔隙材料或强透水性的高分子合成材料；反滤层材料为砂或土工布。
5.根据权利要求1或3所述的土层下地膜覆盖吸灌方法，其特征是隔水层和贮水层为地膜和絮状尼龙网复合在一起。
6.根据权利要求1所述的土层下地膜覆盖吸灌方法，其特征是隔水层地膜上分布隔脊[7]。
全文摘要
土层下地膜覆盖吸灌方法,涉及在一定厚度的土层下部铺设土工膜或地膜实现地下灌溉的节水灌溉方法。在地表深度的土层下部铺设隔水层,隔水层材料可为地膜、加厚地膜或土工膜。根据需要在隔水层上面铺设贮水层,并且在贮水层上面铺设反滤层。在反滤层上面铺设土层,在土层毛细和土层表面蒸发作用下,实现向植物根系土壤施水。隔水层防止贮水层中的水渗透到地下,反滤层防止上覆土层的土壤淤堵贮水层。贮水层通过透水墙与供排水沟连通,实现给水并汇集储存雨水。节约灌溉用水,投资省,使用年限长,灌溉和施肥同时进行,减少污染。特别适合于城市绿化草坪、天然草皮运动场、农业蔬菜苗木大棚,也适用于防风固沙、草原植被恢复和荒漠治理。
文档编号E02B13/00GK1362012SQ02109079
公开日2002年8月7日 申请日期2002年1月22日 优先权日2002年1月22日
发明者邵龙潭, 单宗岭, 王军辉 申请人:邵龙潭