本发明涉及盐碱地治理,尤其涉及一种盐碱地暗管排水系统及施工方法。
背景技术:
1、现有盐碱地排水主要采用明渠排水和竖井排盐技术,明渠排水存在占地面积大、易塌方、维护成本高的问题;竖井排盐则投资大,仅适用于地下水位高的区域。目前出现的暗管排水技术通过地下埋设透水管,但存在滤料易板结、排水效率衰减快的问题。
2、例:传统暗管排水系统滤料层易被细颗粒堵塞,3-5年内失效;排水管与主沟渠衔接处易发生渗漏破坏;未考虑区域土壤质地差异,排水管埋深和间距设计不合理;缺乏防土壤二次返盐的结构设计。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的滤料易板结、节点易渗漏、布管参数不合理以及缺乏防返盐机制的问题,而提出的一种盐碱地暗管排水系统及施工方法。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、一种盐碱地暗管排水系统及施工方法,包括
4、主干管,所述主干管为开孔率15-20%的pvc波纹管;
5、多条支管,所述支管以45-60°夹角与所述主干管连接,形成鱼骨状布置;
6、密封结构,设置于所述支管与主干管的连接节点处,所述密封结构为邵氏硬度60±5的橡胶密封圈;
7、过滤包裹层,包覆于所述主干管和支管外周,所述过滤包裹层由内至外包括下层土工布和上层土工布,所述下层土工布的孔径小于0.5mm,所述上层土工布的孔径小于0.1mm,且接缝处通过热熔焊接;
8、级配滤料层,回填于所述过滤包裹层周围的沟槽中,所述级配滤料层从下至上包括厚度5cm的5-10mm砾石层、厚度3cm的2-5mm粗砂层和厚度2cm的0.5-1mm细砂层;
9、主排水沟渠,与所述主干管的出水端衔接,所述主排水沟渠的断面为梯形,其内衬有混凝土板卡扣砖与土工布构成的复合衬砌结构,土工布重叠宽度不小于20cm;
10、防返盐隔离层,铺设于地表以下15cm处,由土壤与20-30%比例的中砂混合形成。
11、在一些实施例中,所述主排水沟渠的边坡坡比为1:1。
12、在一些实施例中,所述过滤包裹层中的土工布为200g/m²的长丝土工布。
13、在一些实施例中,所述过滤包裹层中的土工布可替换为天然纤维编织层。
14、在一些实施例中,所述天然纤维编织层为棕榈纤维编织层。
15、在一些实施例中,所述主排水沟渠的复合衬砌结构中的混凝土板卡扣砖可替换为生态混凝土衬砌。
16、在一些实施例中,所述防返盐隔离层中的中砂可替换为稻壳炭,所述稻壳炭与土壤的混合比例为1:5。
17、在一些实施例中,所述主排水沟渠的复合衬砌结构中,混凝土板卡扣砖与土工布之间还设置有一层膨润土防水毯,用于阻碍毛细水上升。
18、一种盐碱地暗管排水系统的施工方法,包括如下步骤:
19、s1、盐碱地开挖勾槽:使用激光平地仪对施工区域进行平整并校准地面坡度至0.1-0.3%;测量土壤电导率,根据测量结果动态确定沟槽的深度为0.8-1.2m、间距为20-30m,并进行开挖;
20、s2、管网铺设与连接:将开孔率15-20%的pvc波纹管作为主干管铺设于沟槽中;将支管以45-60°夹角与所述主干管进行鱼骨状连接,并在连接节点处设置邵氏硬度60±5的橡胶密封圈;
21、s3、土工布包裹,使用双层土工布包裹所述主干管和支管,其中贴近管道的下层土工布孔径小于0.5mm,外侧的上层土工布孔径小于0.1mm,并对土工布的接缝处进行热熔焊接;
22、s4、滤料回填:在包裹有土工布的管道周围分层回填滤料,先回填厚度5cm的5-10mm砾石,再回填厚度3cm的2-5mm粗砂,最后回填厚度2cm的0.5-1mm细砂;
23、s5. 主排水沟渠施工:开挖并修整主排水沟渠至梯形断面,采用混凝土板卡扣砖与土工布进行复合衬砌施工,确保土工布重叠宽度不小于20cm,并与所述主干管的出水端妥善衔接;
24、s6. 防返盐层构建:在地表以下15cm的土壤层中掺入20-30%比例的中砂,混合均匀形成防返盐隔离层。
25、在一些实施例中,所述步骤s5中,所述混凝土板卡扣砖可替换为生态混凝土进行衬砌施工。所述步骤s6中,所述中砂可替换为稻壳炭,并以1:5的比例与土壤掺拌混合。
26、与现有技术相比,本发明提供了一种盐碱地暗管排水系统及施工方法,具备以下有益效果。
27、1、本发明通过由于采用了鱼骨状布置和密封节点,系统水流阻力小,持续有效排水能力增加。同时,地下暗管结构避免了明渠的塌方和占地问题,使得单位面积维护成本大幅降低。
28、2、本发明通过双层土工布与三级渐变滤料,即砾石、粗砂和细砂构成的复合过滤结构,实现了粒径分级过滤,具有自动反冲洗功能,有效防止板结,保证了系统在五年内渗透系数衰减率极低。
29、3、本发明地表以下的掺砂或稻壳炭防返盐隔离层与主沟渠的防渗衬砌结构协同工作,能有效阻断毛细水上升和侧向渗流,具有调节季节性盐分波动的功能,从而使耕作层土壤ec值保持长期稳定。
30、4、本发明排水系统的各个组成部分,如预制波纹管、卡扣砖、级配滤料均易于获取和标准化安装,具有模块化施工特性,使得整体工程进度比传统方法显著加快。
31、本发明的其他优点、目标和特征,在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述;并且在某种程度上,基于对下文的考察研究,对本领域技术人员而言将是显而易见的;或者,可以从本发明的实践中得到教导。
1.一种盐碱地暗管排水系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的盐碱地暗管排水系统,其特征在于,所述主排水沟渠的边坡坡比为1:1。
3.根据权利要求2所述的盐碱地暗管排水系统,其特征在于,所述过滤包裹层中的土工布为200g/m²的长丝土工布。
4.根据权利要求1所述的盐碱地暗管排水系统,其特征在于,所述过滤包裹层中的土工布可替换为天然纤维编织层。
5.根据权利要求4所述的盐碱地暗管排水系统,其特征在于,所述天然纤维编织层为棕榈纤维编织层。
6.根据权利要求1所述的盐碱地暗管排水系统,其特征在于,所述主排水沟渠的复合衬砌结构中的混凝土板卡扣砖可替换为生态混凝土衬砌。
7.根据权利要求1所述的盐碱地暗管排水系统,其特征在于,所述防返盐隔离层中的中砂可替换为稻壳炭,所述稻壳炭与土壤的混合比例为1:5。
8.根据权利要求1所述的盐碱地暗管排水系统,其特征在于,所述主排水沟渠的复合衬砌结构中,混凝土板卡扣砖与土工布之间还设置有一层膨润土防水毯,用于阻碍毛细水上升。
9.如权利要求1-8任一项所述盐碱地暗管排水系统的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
10.根据权利要求8所述的盐碱地暗管排水系统的施工方法,其特征在于,所述步骤s5中,所述混凝土板卡扣砖可替换为生态混凝土进行衬砌施工;