一种盐碱地地下水渗滤及排盐碱装置的制作方法

1.本发明涉及土壤治理修复装置技术领域，具体涉及一种盐碱地地下水渗滤及排盐碱装置。


背景技术：

2.盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，我国盐碱地占地面积约为9913万公顷，占全世界盐碱地面积约十分之一，盐碱土壤地区的植物几乎不能生存。因此，对盐碱地进行改良排碱十分重要，改良排碱盐碱地能够增加耕地的面积，提高种植作物的生产。
3.现有的对盐碱地的改良方法主要采用洗盐的方式，洗盐就是把水灌到盐碱地里，使土壤盐分溶解，通过下渗把表土层中的可溶性盐碱排到预埋的暗管中排走。这种治理方式存在着水源用量不易掌握，一旦过量用水，含有盐碱成分的水不能快速排出会导致地下水快速上升，致使发生次生盐渍化现象。
4.为了解决这个技术问题，现有的文献cn202121040407.9、cn201921147368.5均提出了对地下水进行循环利用的方案，通过设置蓄水井对地下水的水位进行控制，并针对地下水进行处理，促进地下水的回收利用，但这类技术还存在如下缺陷：
5.1、无法针对不同深度的盐碱地土壤进行分级治理，其技术仅局限于对表层的盐碱地治理层面。
6.2、无法实现盐碱地治理的自动化控制，针对一块需要治理的盐碱地，缺乏系统性的解决方案。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种盐碱地地下水渗滤及排盐碱装置，该装置能够解决现有技术中1、2所述的问题。
8.为达到上述目的，本发明技术方案为：
9.一种盐碱地地下水渗滤及排盐碱装置，包括设于盐碱地上的支架体系、通过支架体系搭设的喷淋机构、设于喷淋机构下方的盐碱地内的深井、设于深井一侧的浅井及控制机构，所述的深井的侧壁外周均匀分布有多组暗管，多组暗管依据待治理盐碱地土壤深度的不同而布设，每组暗管均包括多根绕深井轴线分布的引流管，每个引流管内均设有第一电磁阀；在深井的中心处沿纵向固定设有中和剂输送管，所述的中和剂输送管的顶端通过第一压力泵与中和剂容器连接，所述的深井侧壁上还连接有水位测量机构；所述的浅井通过预埋连接管与深井底部连接，在预埋连接管上设有第一自吸泵，所述的浅井内还设有第一盐碱度传感器，所述的浅井通过第二自吸泵与喷淋机构连接，所述的喷淋机构还通过第二压力泵连接有净水水源，所述的控制机构配置为对第一电磁阀、第一压力泵、第二压力泵、第一自吸泵、第二自吸泵进行控制，并通过导线与水位测量机构、第一盐碱度传感器信号连接；在盐碱地治理中，通过依次开启不同深度的暗管，经由不同深度地下水的收集、中
和剂的使用、浅井净化水源的循环利用、喷淋系统的喷淋对不同深度的盐碱地进行逐层深入治理，在进行下一层土壤治理时，关闭上层土壤对应的暗管。
10.优选的，所述的深井内设有第二盐碱度传感器，所述的水位测量机构包括沿深井井壁纵向布设的光栅尺、沿纵向固定于光栅尺内侧的导柱，所述的导柱底端与深井底部固定连接，导柱上滑动套接有浮板，所述的浮板与光栅尺的读数头连接，所述的第二盐碱度传感器、光栅尺分别与控制机构信号连接；控制机构依据深井的尺寸参数、光栅尺单位时间上浮的高度、深井内的盐碱度参数计算所需要的中和剂数量，并通过第一压力泵将所需数量的中和剂泵送入深井内。
11.优选的，所述的中和剂容器设于地表，所述的中和剂输送管上沿纵向分布有多组喷头组件，每组喷头组件均包括多个绕中和剂输送管轴线均布的高压喷头，通过高压喷头依靠喷出水流的冲击力，在输入中和剂的同时促进中和剂在地下水中的混匀。
12.优选的，所述的浅井顶端设有封盖，封盖中心处沿纵向贯穿有出水管，所述的出水管顶端连接有第二自吸泵，所述的第二自吸泵的输出端通过第一连接管与喷淋机构连接；所述的控制机构依据单位时间进入深井的地下水量启动第一自吸泵，并通过控制第一自吸泵的转速使地下水避免没过所治理深度土壤底部对应的暗管深度；所述的控制机构还依据单位时间进入深井的地下水量启动第二自吸泵，第二自吸泵的流量等于或小于单位时间进入深井的地下水量，以使盐碱地土壤进行循环喷淋。
13.优选的，所述的第一盐碱度传感器设于浅井的侧壁上，当第一盐碱度传感器检测到浅井内的盐碱度超标时，控制机构停止第二自吸泵，并启动第二压力泵，通过净水进行喷淋，在此过程中，向浅井内输入中和剂直到浅井内的地下水符合盐碱度标准后，关闭第二压力泵，并重新启动第二自吸泵。
14.优选的，向浅井内输入中和剂的装置包括第三压力泵，所述的第三压力泵的输入端与中和剂容器连接，输出端与浅井连接，第三压力泵通过导线与控制机构电连接。
15.优选的，所述的支架体系包括插设在待治理盐碱地外缘的若干支柱、连接于若干支柱顶端的顶架。
16.优选的，所述的喷淋机构包括固定于顶架下端的输水总管及若干布设于顶架下方的喷淋管，所述的输水总管和喷淋管通过第二连接管连通，所述的喷淋管下端均布有若干喷头，所述的喷淋管和输水总管均通过连接件与顶架固定连接，所述的第一连接管与输水总管的一端连接，所述的第二压力泵的输出端与输水总管的另一端连接。
17.优选的，每个高压喷头均设有第二电磁阀，所述的控制机构与第二电磁阀电连接。
18.一种盐碱地地下水渗滤及排盐碱装置的使用方法，包括如下步骤：步骤1、在待治理的盐碱地外周插设支柱，并对支柱进行固定；在支柱顶端搭设顶架，并连接输水总管和喷淋管；连接第二压力泵，并通过第二压力泵与净水水源连接；步骤2、待治理盐碱地内埋设深井，深井依据待治理盐碱地的深度不同设有多组暗管，每组暗管都对应了一定深度的土壤层的底部的位置，深井预设有中和剂输送管，中和剂输送管通过第一压力泵与地表的中和剂容器连接；埋设浅井，将浅井与深井通过预埋连接管连接；将浅井与喷淋机构通过第二自吸泵连接；步骤3、开启的第二压力泵，通过净水进行喷淋，喷淋过程中，开启最顶层的暗管组，地下水经由最顶层的暗管组进入深井内，经过对深井内单位时间进水量的计算结合深井内地下水的盐碱度参数结合深井的尺寸数据计算单位时间内需输入深井的中和剂数量，
并通过第一压力泵将中和剂输入深井内；通过第一自吸泵将地下水抽入浅井内，对于达标的地下水，经由第二自吸泵泵送至喷淋机构，此时停止第二压力泵；步骤4、当第二盐碱度传感器检测到深井内不需要加入中和剂且地下水盐碱度达标时，进行下一层深度的土壤治理；此时，关闭最顶层的暗管，打开进一步待治理的土壤层底部相对应的暗管，地下水经由暗管进入深井内，直到不需要加入中和剂地下水也达标时，进入更下一层土壤的治理程序，依次类推，直到所需深度的土壤层全部得到治理为止。
19.本发明一种盐碱地地下水渗滤及排盐碱装置的有益效果：本发明构建了盐碱地治理的自动化体系，提供了盐碱地治理的系统化方案，能够针对不同深度的盐碱地土壤层进行逐层递进的治理，治理过程可控，治理效果可靠，能够针对较大面积的盐碱地进行自动化治理，同时，节省了水源，地下水经过治理后可回收利用。
附图说明
20.图1、本发明使用时的结构示意图；
21.1、盐碱地；2、浅井；3、深井；4、中和剂容器；5、支柱；6、顶架；7、输水总管；8、喷淋管；9、喷头；10、出水管；11、第二自吸泵；12、第一连接管；13、地下水出水管；14、预埋连接管；15、第一压力泵；16、中和剂输送管；17、第二压力泵；18、高压喷头；19、引流管；20、光栅尺；21、导柱；22、浮板。
具体实施方式
22.以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
23.本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.实施例1：
25.一种盐碱地地下水渗滤及排盐碱装置，如图1所示，包括设于盐碱地上的支架体系、通过支架体系搭设的喷淋机构、设于喷淋机构下方的盐碱地1内的深井3、设于深井一侧的浅井2及控制机构；本发明中，深井和浅井是相对而言的，也就是说，浅井相对于深井浅，深井相对于浅井深，同时，深井的深度根据所要治理的盐碱地深度而定，至少要深于要治理的盐碱地最底层深度。
26.如图1所示，所述的深井3的侧壁外周均匀分布有多组暗管，多组暗管依据待治理盐碱地土壤深度的不同而布设，每组暗管均包括多根绕深井轴线分布的引流管19，每个引流管19内均设有第一电磁阀；引流管的结构为现有技术，不做赘述，其长度根据需要设置，通过不同深度设置多组暗管，可针对不同深度的盐碱地土壤进行阶梯性治理，即第一层深度的土壤治理好后，可进行第二层深度的土壤治理，依次类推，而引流管的位置正好处在待治理土壤层的最底部，标志了该土壤层的最大深度，在喷淋过程中，含盐碱成分的地下水经过该组引流管进入深井内，实现了该层盐碱地的治理。阶梯性的对不同深度的盐碱地土壤
层进行治理可实现盐碱地治理过程的可控化，并能够根据用地性质调节治理深度，确保治理后的土壤质量。若仅通过水源漫灌，不但无法控制用水量，也无法控制地下水是否会快速上涨倒灌，进而也无法控制治理土壤的深度和质量。
27.如图1所示，在深井3的中心处沿纵向固定设有中和剂输送管16，所述的中和剂输送管16的顶端通过第一压力泵15与中和剂容器4连接，所述的深井3侧壁上还连接有水位测量机构；
28.如图1所示，所述的浅井2通过预埋连接管14与深井底部连接，在预埋连接管上设有第一自吸泵(图中未标注)，所述的浅井2内还设有第一盐碱度传感器(图中未标注)，所述的浅井2通过第二自吸泵11与喷淋机构连接，所述的喷淋机构还通过第二压力泵17连接有净水水源，所述的控制机构配置为对第一电磁阀、第一压力泵、第二压力泵、第一自吸泵、第二自吸泵进行控制，并通过导线与水位测量机构、第一盐碱度传感器信号连接；在盐碱地治理中，通过依次开启不同深度的暗管，经由不同深度地下水的收集、中和剂的使用、浅井净化水源的循环利用、喷淋系统的喷淋对不同深度的盐碱地进行逐层深入治理，在进行下一层土壤治理时，关闭上层土壤对应的暗管。在最开始的时候，通过第二压力泵导入净水对盐碱地喷淋，随着治理的深入，就可以通过地下水回收进行喷淋，实现了循环治理，从而节约了水源。
29.实施例2：
30.在实施例1的基础上，本实施例进一步改进为：
31.如图1所示，所述的深井3内设有第二盐碱度传感器(图中未画出)，所述的水位测量机构包括沿深井井壁纵向布设的光栅尺20、沿纵向固定于光栅尺20内侧的导柱21，所述的导柱21底端与深井3底部固定连接，导柱21上滑动套接有浮板22，所述的浮板22与光栅尺20的读数头连接，所述的第二盐碱度传感器、光栅尺20分别与控制机构信号连接；控制机构依据深井3的尺寸参数、光栅尺20单位时间上浮的高度、深井3内的盐碱度参数计算所需要的中和剂数量，并通过第一压力泵15将所需数量的中和剂泵送入深井3内。通过对泵送中和剂数量的掌控，可使深井内的地下水中和，进而导入浅井后能够用于灌溉。
32.如图1所示，所述的中和剂容器4设于地表，所述的中和剂输送管16上沿纵向分布有多组喷头组件，每组喷头组件均包括多个绕中和剂输送管16轴线均布的高压喷头18，通过高压喷头18依靠喷出水流的冲击力，在输入中和剂的同时促进中和剂在地下水中的混匀。
33.实施例3：
34.在实施例2的基础上，本实施例进一步改进为：
35.如图1所示，所述的浅井2顶端设有封盖，封盖中心处沿纵向贯穿有出水管10，所述的出水管10顶端连接有第二自吸泵11，所述的第二自吸泵11的输出端通过第一连接管12与喷淋机构连接；所述的控制机构依据单位时间进入深井3的地下水量启动第一自吸泵，并通过控制第一自吸泵的转速使地下水避免没过所治理深度土壤底部对应的暗管深度；所述的控制机构还依据单位时间进入深井的地下水量启动第二自吸泵11，第二自吸泵11的流量等于或小于单位时间进入深井的地下水量，以使盐碱地土壤进行循环喷淋。所治理深度土壤底部对应的暗管深度应理解为：比如，第一层治理的土壤深度为1m，则对应的暗管也设置在距离地表1m的地方，而第二层治理的土壤的深度为2m(即1m-2m之间的土壤层)，则对应的暗
管设置在距离地表2m深的地方。本实施例实现了对循环喷淋、循环治理、逐层加深治理的控制。
36.实施例4：
37.在实施例3的基础上，本实施例进一步改进为：
38.如图1所示，所述的第一盐碱度传感器设于浅井2的侧壁上，当第一盐碱度传感器检测到浅井内的盐碱度超标时，控制机构停止第二自吸泵11，并启动第二压力泵，通过净水进行喷淋，在此过程中，向浅井内输入中和剂直到浅井内的地下水符合盐碱度标准后，关闭第二压力泵，并重新启动第二自吸泵11。
39.如图1所示，向浅井内输入中和剂的装置包括第三压力泵(图中未画出，其与第一压力泵的输入原理相同)，所述的第三压力泵的输入端与中和剂容器4连接，输出端与浅井2连接，第三压力泵通过导线与控制机构电连接。
40.本实施例中，第一盐碱度传感器起到了监测的作用，实际上第二盐碱度传感器已经检测了深井内的盐碱度，但有必要在浅井内进一步监测，以确保循环治理的有效性。
41.实施例5：
42.在实施例4的基础上，本实施例进一步改进为：
43.如图1所示，所述的支架体系包括插设在待治理盐碱地外缘的若干支柱5、连接于若干支柱5顶端的顶架6。顶架6就是可以悬挂输水总管和喷淋管的架子。
44.如图1所示，所述的喷淋机构包括固定于顶架6下端的输水总管7及若干布设于顶架下方的喷淋管8，所述的输水总管7和喷淋管8通过第二连接管(图中未标注)连通，所述的喷淋管8下端均布有若干喷头9，所述的喷淋管8和输水总管7均通过连接件与顶架6固定连接，所述的第一连接管12与输水总管7的一端连接，所述的第二压力泵的输出端与输水总管7的另一端连接。
45.如图1所示，每个高压喷头均设有第二电磁阀(图中未画出)，所述的控制机构与第二电磁阀电连接。使用时，仅控制打开对应暗管深度以下的第二电磁阀，利用水流冲击力将中和剂混匀。
46.实施例6：
47.在实施例5的基础上，本实施例进一步公开了：
48.一种盐碱地地下水渗滤及排盐碱装置的使用方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤1、在待治理的盐碱地外周插设支柱，并对支柱进行固定；在支柱顶端搭设顶架，并连接输水总管和喷淋管；连接第二压力泵，并通过第二压力泵与净水水源连接；步骤2、待治理盐碱地内埋设深井，深井依据待治理盐碱地的深度不同设有多组暗管，每组暗管都对应了一定深度的土壤层的底部的位置，深井预设有中和剂输送管，中和剂输送管通过第一压力泵与地表的中和剂容器连接；埋设浅井，将浅井与深井通过预埋连接管连接；将浅井与喷淋机构通过第二自吸泵连接；步骤3、开启的第二压力泵，通过净水进行喷淋，喷淋过程中，开启最顶层的暗管组，地下水经由最顶层的暗管组进入深井内，经过对深井内单位时间进水量的计算结合深井内地下水的盐碱度参数结合深井的尺寸数据计算单位时间内需输入深井的中和剂数量，并通过第一压力泵将中和剂输入深井内；通过第一自吸泵将地下水抽入浅井内，对于达标的地下水，经由第二自吸泵泵送至喷淋机构，此时停止第二压力泵；步骤4、当第二盐碱度传感器检测到深井内不需要加入中和剂且地下水盐碱度达标时，进行下一层深
度的土壤治理；此时，关闭最顶层的暗管，打开进一步待治理的土壤层最底部相对应的暗管，地下水经由暗管进入深井内，直到不需要加入中和剂地下水也达标时，进入更下一层土壤的治理程序，依次类推，直到所需深度的土壤层全部得到治理为止。