专利名称：一种盐碱地复式排水控盐系统的制作方法
技术领域：
本发明属于农田水利工程技术领域，具体涉及一种盐碱地复式排水控盐系统。
背景技术：
盐碱地经常会出现排水不畅，土壤返盐和次生盐碱化的问题，排水效果不好，不利于农作物的生长。为了防止土壤的盐碱化，地下水位应保持在较大的深度。控制地下水位的田间工程，有水平和竖直两种排水形式。其中水平排水又可分为明沟和暗管两种。在田间工程中采用明沟排水，开挖工程量大，而且存在易坍，易淤，易生杂草等问题。在田间工程中采用暗管排水可减少占用耕地，提高土地利用率，便于机械耕作。但是暗管排水技术一般采用当地材料管或者塑料管，工程造价较高，而且一次性投资较大，在我国尚未大面积应用。近年来，我国在北方地下水埋深较浅、水质又基本符合灌溉要求的许多地区结合井灌进 行排水，不仅提供了大量的灌溉水源，同时对降低地下水位和排涝降盐也起到了重要作用。实践证明，井灌井排是综合治理旱，涝，碱的重要措施，在我国北方易旱易涝易碱地区，既有广阔的应用前景。因此，需要一种新的盐碱地复式排水控盐系统以解决上述问题。
发明内容
发明目的本发明针对现有技术的盐碱地常见的排水不畅，土壤返盐和次生盐碱化的缺陷，提供一种盐碱地复式排水控盐系统。技术方案为解决上述技术问题，本发明的盐碱地复式排水控盐系统采用如下技术方案
一种盐碱地复式排水控盐系统,包括地下排水暗沟、地面排水明沟、沟内节制闸、集水井、水泵和蓄水池，所述地下排水暗沟相互交错设置在农田中，所述地面排水明沟与所述地下排水暗沟相互垂直设置，所述集水井设置在所述地下排水暗沟的交汇处，所述水泵设置在所述集水井中，所述蓄水池设置在所述地面排水明沟的末端，所述地面排水明沟与所述蓄水池之间设置有沟内节制闸。有益效果本发明的盐碱地复式排水控盐系统通过设计一种水平与竖直结合的排水系统，使水平和竖直两种排水系统融于一体，既达到了排水降盐的效果又避免了排水过程中常见的排水不畅，开挖量大，易坍等问题。本发明结构简单、效果显著，是一种具有实际应用前景的洗盐系统，具有重要的推广应用价值。水平暗沟排水与竖井排水相结合的排水方式能够非常显著地降低地下水位，降低土壤盐分，防止的次生盐碱化，促进农业高效增产；地下暗沟排水与传统的暗管排水相比较可以有效地减小地面开挖面积，提高农田土地利用率，便于机械耕作，从而达到农业用地高效利用的目的；将水平暗沟排水和竖直排水集于一体，结构简单，施工方便，可以重复利用。更进一步的，所述地下排水暗沟包括土壤回填层和秸杆填充层，所述土壤回填层设置在所述秸杆填充层的上方。下部填充秸杆一般可选用稻、麦或者玉米秸杆。秸杆代替塑料暗管一方面降低了工程投资，另一方面可以就地取材，解决了长期以来农田稻麦秸杆无处安放，随意焚烧的不良现象。而且秸杆填埋可以增加土壤肥力，保证农业高产增收。可见秸杆填充技术既降低了工程投资，又防止了环境污染和资源浪费。秸杆覆盖厚度与沟底宽度相等，取O. 3-0. 5m。秸杆铺设前须捆绑成直径O. 3-0. 5m的柱状，然后将秸杆填埋至沟底并紧密压实。最后将土回填至耕作层。更进一步的，所述地下排水暗沟的断面为梯形断面，所述地下排水暗沟的深度为
1.2-1. 5m，所述地下排水暗沟的沟底宽度为O. 3-0. 5m。地下排水暗沟采用梯形断面，须预先开挖，开挖深度以满足控制地下水位要求为准。地下排水暗沟的间距视土壤质地，渗透系数而定。一般粘土可取12-15m，壤土可取15-20m，砂壤土取20-30m。地下排水暗沟将作为地下水的主要排水通道，暗沟的比降与沟道沿线的地面坡降相近，以免开挖过深。相互交汇的所述地下排水暗沟之间相互垂直。布局合理，均匀排水。更进一步的，所述集水井的深度为15-20m，所述集水井的井口直径为O. 5-0. 8m，·相邻所述集水井之间的距离为40-50m。水井间大致按正方形布置。井壁采用井壁管和滤水管相结合的管柱，垂直安装在预先打好的井孔中。井壁管安装在隔水层处，滤水管安装在含水层处。在地下排水暗沟与竖井的连接处设置一层滤网，用来过滤水中的沙砾和杂草。末端出水管采用塑料变径管。在暗沟与竖井连接处采用粘土球止水，防止渗漏。井管与井孔的环状间隙中，填入经过筛分的砾石或其它人工填料，以滤水阻砂。集水井最下端为沉淀管，用来沉淀流入井中的泥沙。更进一步的，所述水泵为潜水泵。在大面积洗盐时，潜水泵用于将集水井中的地下水抽排至蓄水池中以腾空库容，降低地下水位。更进一步的，所述沟内节制闸为涵洞式闸门。沟内节制闸垂直地面排水明沟沟道中心线布置，设在地面排水明沟的末端，采用涵洞式闸门。节制闸主要用于控制沟内水位，防止灌溉用水过度流失。更进一步的，所述地面排水明沟的断面为梯形断面。沟内日常水位低于农田要求的地下水埋藏深度，离地面一般为I. 0-1. 5m，本发明针对控盐需求，日常水位须保持在
2.2-2. 6m。沟内排涝水位视系统各处承泄区水位而定。本发明在各条龙沟末端设置蓄水塘坝作为承泄区，采取自排为主的排涝方法。所以排涝水位按照排涝设计流量来确定。地下排水暗沟连接出水管通向地面排水明沟，出水管采用塑料变径管，管道周围包裹或者充填外包滤料，用来阻止土壤颗粒进入暗管，以免沉淀和暗管阻塞，稳定周围土壤，改善暗管通道的渗水能力，以提闻排水功能。更进一步的，还包括第一出水管和第一过滤网，所述第一出水管连通所述地下排水暗沟和所述地下排水明沟，所述第一过滤网设置在所述第一出水管和所述地下排水暗沟的连接处。用来过滤水中的沙砾和杂草。更进一步的，还包括第二出水管和第二过滤网，所述第二出水管连通所述地下排水暗沟和所述集水井，所述第二过滤网设置在所述第二出水管和所述地下排水暗沟的连接处。用来过滤水中的沙砾和杂草。更进一步的，所述集水井的井壁包括井壁管和滤水管，所述井壁管安装在土壤隔水层处，所述滤水管安装在土壤含水层处。
图I本发明的盐碱地复式排水系统的结构示意 图2本发明的地下排水暗沟的剖面 图3本发明的集水井的剖面 图4本发明的地下排水暗沟与地面排水明沟连接部的剖面图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。·
请参阅图I、图2、图3和图4所示，本发明的一种盐碱地复式排水控盐系统，包括地下排水暗沟I、集水井2、地面排水明沟3、蓄水池4、沟内节制闸5和水泵。地下排水暗沟I相互纵横交错设置在农田13中。其中，地下排水暗沟I的断面为梯形断面。地下排水暗沟I包括土壤回填层7和秸杆填充层6，土壤回填层7设置在秸杆填充层6的上方。下部填充秸杆一般可选用稻、麦或者玉米秸杆。秸杆代替塑料暗管一方面降低了工程投资，另一方面可以就地取材，解决了长期以来农田稻麦秸杆无处安放，随意焚烧的不良现象。而且秸杆填埋可以增加土壤肥力，保证农业高产增收。可见秸杆填充技术既降低了工程投资，又防止了环境污染和资源浪费。地下排水暗沟I的深度为I. 2-1. 5m，地下排水暗沟I的沟底宽度为O. 3-0. 5m。地下排水暗沟I采用梯形断面，须预先开挖，开挖深度以满足控制地下水位要求为准。地下排水暗沟I的间距视土壤质地，渗透系数而定。一般粘土可取12-15m，壤土可取15-20m，砂壤土取20-30m。地下排水暗沟I将作为地下水的主要排水通道，暗沟的比降与沟道沿线的地面坡降相近，以免开挖过深。秸杆覆盖厚度与沟底宽度相等，取O. 3-0. 5m。秸杆铺设前须捆绑成直径O. 3-0. 5m的柱状，然后将秸杆填埋至沟底并紧密压实。最后将土回填至耕作层。其中，相互交汇的地下排水暗沟I之间相互垂直，此布局合理，排水均匀。地面排水明沟3与地下排水暗沟I相互垂直设置。地面排水明沟3的断面为梯形断面。沟内日常水位低于农田要求的地下水埋藏深度，离地面一般为I. 0-1. 5m，本发明针对控盐需求，日常水位须保持在2. 2-2. 6m。沟内排涝水位视系统各处承泄区水位而定。本发明在各条龙沟末端设置蓄水塘坝作为承泄区，采取自排为主的排涝方法。所以排涝水位按照排涝设计流量来确定。地下排水暗沟I和地面排水明沟3的连接处设置有第一过滤网11，第一过滤网11设置在第一出水管12和地下排水暗沟I的连接处，用来过滤水中的沙砾和杂草。地下排水暗沟I连接第一出水管12通向地面排水明沟3，第一出水管12采用塑料变径管。第一出水管12的管道周围包裹或者充填外包滤料，用来阻止土壤颗粒进入地下排水暗沟1，以免沉淀和暗管阻塞，稳定周围土壤，改善暗管通道的渗水能力，以提高排水功倉泛。集水井2设置在地下排水暗沟I的交汇处。集水井2的深度为15-20m，集水井2的井口直径为O. 5-0. 8m，相邻集水井2之间的距离为40-50m。集水井间按正方形布置。集水井2的井口处设置有井台8，集水井2的井壁采用井壁管9和滤水管10相结合的管柱，垂直安装在预先打好的井孔中。井壁管9装在土壤隔水层处，滤水管10安装在土壤含水层处。地下排水暗沟I通过第二出水管121连接集水井2，在地下排水暗沟I与集水井2的连接处设置一层第二过滤网111，第二过滤网111设置在第二出水管121和地下排水暗沟I的连接处，用来过滤水中的沙砾和杂草。第二出水管121采用塑料变径管。在地下排水暗沟I与集水井2的连接处采用粘土球止水，防止渗漏。井管与井孔的环状间隙中，填入经过筛分的砾石或其它人工填料，以滤水阻砂。集水井2最下端为沉淀管，用来沉淀流入井中的泥沙。水泵设置在集水井2中。其中，水泵为潜水泵。在大面积洗盐时，潜水泵用于将集水井2中的地下水抽排至蓄水池4中以腾空库容，降低地下水位。蓄水池4设置在地面排水明沟3的末端。蓄水池4开挖在农沟的末端，承纳排水系统排出的水量。蓄水池4应布置在排水区的最低端或其附近，以便集中排水。在排水系统排除日常流量时，其水位应不使排水系统产生壅水，保证正常排溃；在系统大面积洗盐时或者汛期，蓄水塘坝具有足够的容蓄能力可以及时容纳排水系统排出的全部水量。地面排水明沟3与蓄水池4之间设置有沟内节制闸。沟内节制闸5为涵洞式闸门。 沟内节制闸5垂直地面排水明沟3沟道中心线布置，设在地面排水明沟3的末端，采用涵洞式闸门。节制闸主要用于控制沟内水位，防止灌溉用水过度流失。盐碱地复式排水控盐方法
I、大面积洗盐时，将沟内节制闸5打开，用潜水泵将蓄水池4中的水抽排进农田13，蓄水池4中的水主要由集水井2中抽取的地下水和日常降雨径流组成。洗盐时大量淡水或微咸水从土壤表层渗入地下排水暗沟I后顺着秸杆填充层6排出，其中一部分水体排入地面排水明沟3后流回蓄水池4，另一部分水体顺着地下排水暗沟I排进集水井2。洗盐结束之后，用潜水泵将集水井2中的水量抽取回蓄水池4。蓄水池4中的水量经过地面淡水和降雨径流补给或沟渠侧渗补给，其矿化度会逐渐降。通过定期大面积的洗盐，可以逐渐排出含盐地下水，淡化地下水，促进土壤脱盐。2、日常灌溉时，将沟内节制闸5关闭，用潜水泵将蓄水池4中的淡水或微咸水灌进农田13，灌溉水量经过土壤表层入渗到土壤计划湿润层后部分汇入地下排水暗沟1，该部分回归水会顺着暗沟I排入地面排水明沟3。由于沟内节制闸5处于关闭状态，地面排水明沟3内的水位与地下排水暗沟I的水位相连，能减少灌溉水的渗漏流失，提高灌溉水利用效率。部分灌溉余水将顺着地下排水暗沟I逐渐流入集水井2中。灌水完成后，将沟内节制闸5打开，地面排水明沟3中的水量排入蓄水池4内。综上所述，本发明的盐碱地复式排水控盐系统通过设计一种水平与竖直结合的排水系统，使水平和竖直两种排水系统融于一体，既达到了排水降盐的效果又避免了排水过程中常见的排水不畅，开挖量大，易坍等问题。本发明结构简单、效果显著，是一种具有实际应用前景的洗盐系统，具有重要的推广应用价值。其主要优点表现在以下几点
(1)水平暗沟排水与竖井排水相结合的排水方式能够非常显著地降低地下水位，降低土壤盐分，防止的次生盐碱化，促进农业高效增产；
(2)秸杆代替塑料暗管一方面降低了工程投资，另一方面可以就地取材，解决了长期以来农田稻麦秸杆无处安放，随意焚烧的不良现象。而且秸杆填埋可以增加土壤肥力，保证农业高产增收。可见秸杆填充技术既降低了工程投资，又防止了环境污染和资源浪费；
(3)地下暗沟排水与传统的暗管排水相比较可以有效地减小地面开挖面积，提高农田土地利用率，便于机械耕作，从而达到农业用地高效利用的目的；(4)将水平暗沟排水和竖直排水集于一体，结构简单，施工方便，可以重复利用。·
权利要求
1.一种盐碱地复式排水控盐系统,其特征在于,包括地下排水暗沟、地面排水明沟、沟内节制闸、集水井、水泵和蓄水池，所述地下排水暗沟相互纵横交错设置在农田中，所述地面排水明沟与所述地下排水暗沟相互垂直设置，所述集水井设置在所述地下排水暗沟的交汇处，所述水泵设置在所述集水井中，所述蓄水池设置在所述地面排水明沟的末端，所述地面排水明沟与所述蓄水池之间设置有所述沟内节制闸。
2.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，所述地下排水暗沟包括土壤回填层和秸杆填充层，所述土壤回填层设置在所述秸杆填充层的上方。
3.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，所述地下排水暗沟的断面为梯形断面，所述地下排水暗沟的深度为I. 2-1. 5m，所述地下排水暗沟的沟底宽度为O.3-0. 5mο
4.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，所述集水井的深度为15-20m，所述集水井的井口直径为O. 5-0. 8m，相邻所述集水井之间的距离为40_50m。
5.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，所述水泵为潜水泵。
6.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，所述沟内节制闸为涵洞式闸门。
7.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，所述地面排水明沟的断面为梯形断面。
8.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，还包括第一出水管和第一过滤网，所述第一出水管连通所述地下排水暗沟和所述地下排水明沟，所述第一过滤网设置在所述第一出水管和所述地下排水暗沟的连接处。
9.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，还包括第二出水管和第二过滤网，所述第二出水管连通所述地下排水暗沟和所述集水井，所述第二过滤网设置在所述第二出水管和所述地下排水暗沟的连接处。
10.如权利要求I所述的盐碱地复式排水控盐系统，其特征在于，所述集水井的井壁包括井壁管和滤水管，所述井壁管安装在土壤隔水层处，所述滤水管安装在土壤含水层处。
全文摘要
本发明公开了一种盐碱地复式排水控盐系统，包括地下排水暗沟、地面排水明沟、沟内节制闸、集水井、水泵和蓄水池，所述地下排水暗沟相互交错设置在农田中，所述地面排水明沟与所述地下排水暗沟相互垂直设置，所述集水井设置在所述地下排水暗沟的交汇处，所述水泵设置在所述集水井中，所述蓄水池设置在所述地面排水明沟的末端，所述地面排水明沟与所述蓄水池之间设置有沟内节制闸。本发明的盐碱地复式排水控盐系统通过设计一种水平与竖直结合的排水系统，使水平和竖直两种排水系统融于一体，既达到了排水降盐的效果又避免了排水过程中常见的排水不畅，开挖量大，易坍等问题。
文档编号E02B11/00GK102900059SQ20121043861
公开日2013年1月30日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者张展羽, 冯根祥, 翟亚明, 陈阳 申请人:河海大学