专利名称：稻田排水沟水位、水质分层控制堰的制作方法
技术领域：
本发明提出的是一种安装在农田排水沟出口处的稻田排水沟水位、水质分层控制 堰，属于农业水土工程技术领域。
背景技术：
在我国广大的湿润地区，地下水位埋深较浅，通过调控农田地下水位，利用地下水 的毛管水上升补充表层土壤水分是提高水资源利用率的重要途径。在降雨量超过稻田蒸发 蒸腾量的季节，地下水位上升，为满足水稻生长及稻田渗漏的需求，应当采取措施降低稻田 的地下水位。而在稻田蒸发蒸腾量超过降雨量的季节，表层土壤水分产生亏缺，一方面需要 通过灌溉补充稻田水分；另一方面可以抬高稻田的地下水位，通过土壤毛管水上升作用来 补充水稻根系层土壤水分，节约灌溉用水量。此外，在施用化肥后稻田排水中氮、磷浓度迅 速上升，为减少稻田养分流失，施肥后两星期内尽可能不排水，减少排水中的氮、磷对下游 水体的污染。除了考虑提高稻田水、肥利用率外，水稻在各生长阶段需要不同的地下水位和 渗漏强度，因此地下水位控制还需要依据水稻不同生长阶段作适时调整。我国绝大部分地区的稻田采用明沟排水方式，通过排水沟系统调控稻田地下水 位。在排水沟出口安装控制堰，通过升高或降低堰顶高度来调控排水沟水位升降，然后利用 排水沟中的水位与稻田地下水位之间形成的落差，以实现排水沟水位升降调控稻田地下水 位升降。传统的排水沟水位控制是通过排水沟出口处的闸门或控制堰来实现的，由于闸门 是底孔出流，使用人工控制间门很难实现排水沟的水位维持在某一特定高度，而通过计算 机自动控制则成本和费用过高，难以承受。虽然固定高度的控制堰在国内外有着广泛的应 用，但它只能维持排水沟中一个固定的水位，无法满足水稻不同生长阶段对地下水位的需 要，以及施肥后的控制排水要求。
发明内容
本发明的目的在于针对闸、堰存在的缺陷，提出一种安装在排水沟出口处的稻田 排水沟水位、水质分层控制堰。本发明的技术解决方案一种稻田排水沟水位、水质分层控制堰，它包括两个门 框和设于两个门框之间的五块堰板，所述堰板均包括堰板块和堰板块下沿固定连接高度 为0. 5cm的弧型橡胶止水带，所述五块堰板高度从下到上依次为0. 7m、0. 3m、0. lm、0. lm、 0. 3m，所述两个门框上相对的两个侧面上均设有凹槽，所述堰板的两端分别设于两侧的门 框凹槽内，且堰板均可以在两侧门框凹槽内上下移动。对应水稻返青期、分蘖前期、分蘖后期、孕穗期、抽穗期、乳熟期、黄熟期和施肥后 这八个时期，堰板的组合高度分别为1. 5m、1. 2m、0. 7m、1. lm、l. lm、l. 0m、0. 7m、1. 5m。所述门框凹槽与堰板之间的空隙设有橡胶止水带。本发明的进一步方案所述堰板一侧面均设有两个用于套取或放置堰板的抓手； 上述的稻田排水沟水位、水质分层控制堰，它还包括两个菱形环拉杆手柄，所述菱形环拉杆
3手柄为拉杆手柄通过硬质杆与菱形环固定连接，菱形环与抓手活动连接。本发明的优点一是根据水稻各生长阶段的特点，设计3种高度的5块堰板，通过 组合取放堰板，控制稻田排水沟中的水位，从而实现调控稻田各生长阶段的地下水位的目 的，堰板种类、数量较少，满足多个高度组合。二是各堰板下沿的弧形橡胶止水带实现了堰 板间的止水，考虑到排水中可能有泥沙等杂物，上方堰板下沿固定有弧形橡胶止水带，能够 挤压开下方堰板上沿可能存在的泥沙杂物淤积，堰板间止水效果好。三是使用带有菱形环 的拉杆手柄取放堰板，堰板取放方便、省力、安全、卫生，易于单人操作。使用本发明可以节 约灌溉用水量、充分利用地下水资源，在不影响水稻生长的前提下，维持稻田相对较高的地 下水位，减少排水量和化肥的流失量，降低农田面源污染。控制堰结构紧凑，安装方便，不需 动力，人工操作简单，生产工艺成熟，造价低廉，中小型机械厂能够生产，面向我国广大的南 方湿润地区推广应用。该发明的推广应用，不仅能够产生很好的经济效益，还将产生明显的 环境效益。
附图1是稻田排水沟水位、水质分层控制堰主视图。附图2是稻田排水沟水位、水质分层控制堰俯视图。附图3是单层堰板断面结构示意图。附图4是取、放堰板的菱形拉杆手柄示意图。附图中1是堰板，2是橡胶止水带，3是抓手，4是弧形橡胶止水带，5是拉杆手柄，6 是菱形环，7是门框。
具体实施例方式对照附图，一种稻田排水沟水位、水质分层控制堰，它包括两个门框7和设于两个 门框7之间的五块堰板1，堰板1均包括堰板块和堰板块下沿固定连接高度为0. 5cm的弧 型橡胶止水带3，五块堰板1从下到上高度依次为0. 7m、0. 3m、0. lm、0. lm、0. 3m，排水沟两侧 分别有一个门框7，两个门框7上相对的两个侧面上均设有凹槽，堰板1的两端分别设于两 侧的门框7凹槽内，且堰板1可以在两侧门框7凹槽内上下移动。门框7凹槽与堰板1之 间的空隙设有橡胶止水带2 ；堰板在门框7凹槽中可以滑动取出或放入且不漏水。每块堰 板下沿固定有弧形橡胶止水带4，弧形橡胶止水带4能够有效防止堰板之间漏水，当下方堰 板上沿存在泥沙杂物淤积时，弧形橡胶止水带4能够挤压泥沙杂物，与下方堰板上沿全面 无缝衔接止水。堰板1 一侧面均设有两个用于套取或放置堰板的抓手3 ；稻田排水沟水位、 水质分层控制堰它还包括两个菱形环拉杆手柄，菱形环拉杆手柄为拉杆手柄5通过硬质杆 与菱形环6固定连接，可以通过菱形环6套入堰板的抓手3来取、放堰板。在堰板组合过程 中，双手各握拉杆手柄5把菱形环6套入堰板抓手3中，双手将堰板提出或放入排水沟两侧 的门框凹槽中，并可以使用拉杆手柄5向下压紧，挤压开下方堰板上沿淤积的泥沙杂物，与 下方堰板上沿全面无缝衔接止水。在将堰板放入门框时，堰板抓手4恰好卡在菱形环的上 角，手柄下压力通过拉杆直线作用到堰板抓手4上；在取出堰板时，堰板抓手4恰好卡在菱 形环的下角，手柄拉力通过拉杆直线作用到堰板抓手上。每块堰板的取、放原理相同。由于水稻各生长阶段适宜的地下水位不同，根据水稻各生长阶段和施肥后的特点设计堰板高度，通过堰板组合形成稻田排水沟水位、水质分层控制堰。针对排水沟底与稻田 地表面的垂直距离为1. 5m的排水沟出口，设计堰板高度分别为0. 7m 一块、0. 3m两块、0. Im 两块，通过取、放不同高度的堰板来改变控制堰的高度，从而调控排水沟中水位，形成水稻 各生长阶段以及施肥后的适宜稻田地下水位。在返青期，先放入门框槽中0. 7m高的堰板一 块，再放入0. 3m高的一块，再放入0. Im高的两块，最后放入0. 3m高的一块，堰板组合高度 为1.5m。在分蘖前期，从门框槽中取出上方的一块0.3m高的堰板，堰板组合高度为1.2m。 在分蘖后期，从门框槽中取出上方的一块0. 3m高的堰板和两块0. Im高的堰板，堰板组合高 度为0. 7m ；在孕穗期和抽穗期，先后放入门框槽中一块0. 3m高的堰板和一块0. Im高的堰 板，堰板组合高度为1. Im ；在乳熟期，从门框槽中取出上方的一块0. Im高的堰板，堰板组合 高度为1. Om ；在黄熟期，从门框槽中取出上方的一块0. 3m高的堰板，堰板组合高度为0. 7m。 在稻田施用化肥后15天内，放入所有5块堰板，堰板组合高度为1. 5m, 15天后调整为水稻 所在生长阶段对应的堰板组合高度。
权利要求
一种稻田排水沟水位、水质分层控制堰，其特征在于它包括两个门框(7)和设于两个门框(7)之间的五块堰板(1)，所述堰板(1)均包括堰板块和堰板块下沿固定连接高度为0.5cm的弧型橡胶止水带(4)，所述五块堰板(1)高度从下到上依次为0.7m、0.3m、0.1m、0.1m、0.3m，所述两个门框(7)上相对的两个侧面上均设有凹槽，所述堰板(1)的两端分别设于两侧的门框(7)凹槽内，且堰板(1)均可以在两侧门框(7)凹槽内上下移动。
2.根据权利要求1所述的稻田排水沟水位、水质分层控制堰，其特征在于对应水稻返 青期、分蘖前期、分蘖后期、孕穗期、抽穗期、乳熟期、黄熟期和施肥后这八个时期，堰板的组 合高度分别为 1. 5m、1. 2m、0. 7m、1. lm、l. lm、l. 0m、0. 7m、1. 5m。
3.根据权利要求1所述的稻田排水沟水位、水质分层控制堰，其特征在于所述门框(7) 凹槽与堰板(1)之间的空隙设有橡胶止水带(2)。
4.根据权利要求1所述的稻田排水沟水位、水质分层控制堰，其特征在于所述堰板(1) 一侧面上均设有两个用于套取或放置堰板的抓手(3)。
5.根据权利要求4所述的稻田排水沟水位、水质分层控制堰，其特征在于它还包括两 个菱形环拉杆手柄，所述菱形环拉杆手柄为拉杆手柄(5)通过硬质杆与菱形环(6)固定连 接，菱形环(6)与抓手(3)活动连接。
全文摘要
本发明涉及的是稻田排水沟水位、水质分层控制堰，根据水稻各生长期的特点，设计3种不同高度的5块堰板，5块堰板的高度是根据水稻不同生育期所需要的地下水埋深而确定的，通过组合5块堰板形成不同高度的排水沟出口控制堰，满足水稻返青、分蘖前、分蘖后、孕穗、抽穗、乳熟、黄熟期和施肥后的控制排水需要；每块堰板侧面有2个抓手，每块堰板底部有弧型橡胶止水带，弧型橡胶止水带使堰板间全面无缝衔接止水；排水沟两侧有门框槽，门框槽内两侧有橡胶止水带，堰板在门框槽中可以滑动取出或放入且不漏水；另有2个取、放堰板的拉杆手柄，拉杆手柄的菱形环能够套取堰板上的抓手，将堰板从排水沟两侧的门框中放入或取出。优点堰板的组合高度既没有对水稻形成涝害，又尽可能将氮、磷等养分滞留在稻田，减少排水中高浓度氮、磷对下游水体的污染。节约灌溉用水量，提高地下水资源利用率，堰板间止水效果好，便于人工操作。
文档编号E02B11/00GK101892655SQ20101022540
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者佘冬立, 刘叶, 刘方平, 吴润兰, 孔俐丽, 宋培青, 张小兵, 徐佳, 李秀梅, 林荣玉, 殷国玺, 王少华, 许亚群, 黄永忠 申请人:河海大学