一种铺膜防渗盐田及其构筑方法与流程

本发明涉及一种防渗盐田及其构筑方法，具体涉及一种铺膜防渗盐田及其构筑方法。

背景技术：

在盐田生产中，盐田卤水渗漏是评估盐田质量的一项重要指标。盐田渗漏造成卤水资源流失是许多钠盐、钾盐生产单位遇到的技术难题。按照实际生产经验，我国青海盐湖盐田以及新疆盐湖盐田的渗漏率约为0.5～0.8mm/d，由渗漏造成的钾资源的损失达到20～50%，而盐田渗漏的卤水在渗入地下之后被分散、吸收，很难再次开采回收。因此，盐田渗漏不仅造成单位产品消耗的资源量、人力、物力等成本大幅度上升，而且造成资源的巨大损失。

针对盐田渗漏造成的成本上升和资源损失，技术人员进行了大量的盐田防渗研究并开发了大量的盐田防渗技术。

现阶段使用最多的是粘土机械压实防渗，粘土具有颗粒细、结合好、可塑性强等特点，机械压实可以使得土壤结构中的空隙减少，增强密实度，有效降低渗漏。该方法具有成本低施工简单的优点，但其缺点在于：一方面粘土压实后依然有一定的孔隙度，无法最大程度上的防止渗漏，另一方面受地质条件的制约，仅有部分地区存在防渗性较好的粘土。

另一种有效的防渗方法是塑膜铺底防渗，即在盐田底部的土壤中或者表面铺一层塑料膜形成阻挡层，以防止卤水渗漏，所用膜的材质有PVC帆布或PE塑料膜，塑膜铺底施工简单，防渗效果理想，由于其适应性广泛，是盐田防渗可以大规模采用的技术，但是仍存在如下问题：（1）帆布和普通PE膜容易老化，使用周期短，价格较高，尤其是铺设在盐田边坡的膜，有的甚至一个生产周期（8个月～1年）就在卤水压力和大风的联合作用下被严重损坏；（2）相对于粘土底板，膜的不透气性会导致进水后的铺膜盐田底部产生大量的鼓包，严重影响后续的盐田生产。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种防渗性能好，使用周期长，排气性能好，综合成本低的铺膜防渗盐田。

本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种施工简单，适用性广泛，工期短，成本低的铺膜防渗盐田的构筑方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种铺膜防渗盐田，由盐田底面及边坡围设而成，在所述盐田底面设有NaCl池板；平行于所述盐田的短边，在盐田底面每隔200～500m开挖有导卤沟，将盐田分割成块；分别在每一块由导卤沟分割而成的单块盐田底面，每隔30～200m在纵向和横向上平行铺设有排气管，在所述盐田边坡上每隔80～120m平行铺设有排气管，排气管的一端与盐田底部排气管连通，另一端（即排气端）伸出盐田边坡；紧贴于盐田底面和导卤沟铺设有盐田底面膜，在盐田边坡上铺设有盐田边坡膜，膜与膜之间焊接，在盐田边坡膜靠近盐田底面处有一段平铺长度为盐田边坡斜面长度5～20%的褶皱；在盐田边坡顶部边缘处下设有锚固沟，盐田边坡膜的一端通过埋入锚固沟固定。

本发明所述盐田底面形状可为常见的几何形状，优选正方形或长方形。

进一步，所述NaCl池板的厚度为10～50cm。

进一步，所述导卤沟的剖面呈倒梯形，沟顶宽2～5m，沟底宽1～3m，沟深0.3～1.2m，沟顶高出盐田底面5～20cm。

进一步，所述每一块由导卤沟分割而成的单块盐田底面均垂直于导卤沟方向顺坡呈0.4‰～5‰度（优选0.5‰～3‰度），所述盐田边坡的坡比为1:3～5。盐田底面呈一定坡度，可以使得盐田底面在铺膜后，进行导卤排气时，原卤能够顺坡爬升，膜下的空气能够朝一个方向排出而不形成鼓包；盐田边坡坡比的设定是防洪防波的需要。本发明所述盐田边坡的坡比是指盐田坡面的垂直高度与水平宽度的比例。

所述排气管优选波纹透气管；所述排气管的连接处通过三通或四通连接。排气管之间距离的设定，可保证单位面积膜下气体都能够顺利排出；波纹透气管可保证气体能够进入管内，排气前，膜上导入的原卤，对膜下的气体产生一定的压力，在压力作用下，气体进入波纹透气管，最后从盐田边坡顶端排出。

所述膜优选HDPE膜。

进一步，所述锚固沟的深度为30～60cm。所述锚固沟可以为倒梯形、方形、圆弧形等多种形状，没有特殊限定。由于排气管在下，边坡膜在上，在进行膜的锚固时，为了便于排气管伸出盐田边坡排气，排气管的排气端需要穿破盐田边坡顶部的盐田边坡膜。

本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下：铺膜防渗盐田的构筑方法，包括以下步骤：

（1）池板晒制：在盐田底面导入原卤，晒制NaCl池板；

（2）排卤：池板晒制完成后，导出盐田中的剩余原卤，然后平行于盐田的短边，在盐田底面每隔200～500m开挖一条导卤沟，将盐田分割成块，并继续从导卤沟排卤，直到导卤沟底面以下2～6cm无晶间卤水为止；

（3）平整、碾压：对盐田底面及边坡和导卤沟底面及边坡进行平整和碾压，盐田边坡碾压夯实后，喷洒原卤直至表面固结；

（4）铺设排气管道：分别在每一块由导卤沟分割而成的单块盐田底面，每隔30～200m在纵向和横向上平行铺设排气管，在盐田边坡上每隔80～120m平行铺设排气管，排气管的一端与盐田底部排气管连通，另一端伸出盐田边坡；

（5）铺膜及焊接：在盐田底面及边坡上，将膜从地势高的地方向地势低的地方顺坡铺设，并进行焊接，在盐田边坡膜靠近盐田底面处预留一段平铺长度为盐田边坡斜面长度5～20%的褶皱；

（6）锚固边坡膜：在盐田边坡顶部边缘处下开挖锚固沟，将盐田边坡膜的一端埋入锚固沟固定；

（7）导卤排气：从盐田底面地势较低的区域开始顺坡导入原卤压膜排气，导出原卤，即成。

进一步，步骤（1）、（3）和（7）中，所述原卤是指从盐湖或地下直接采出的NaCl达到饱和的晶间卤水。

步骤（2）中，在开挖导卤沟时，向导卤沟的两侧边坡顶部堆土，使得沟顶高出盐田底面；排卤时，原卤不可能完全排干，排至导卤沟底面盐壳以下2～6cm无晶间卤水是一个排卤程度，表示原卤基本控干。

进一步，步骤（5）中，在夏季高温天气进行铺膜时，所述褶皱的平铺长度为边坡斜面长度的10～20%；在冬季低温天气进行铺膜时，所述褶皱的平铺长度为边坡斜面长度的5～10%。在盐田边坡膜靠近盐田底面处预留一段褶皱可防止热胀冷缩和导卤拉伸导致的膜局部拉力过大。

进一步，步骤（5）中，在进行所述焊接时，采用热合焊枪焊接膜的长边，采用热风焊机焊接多张膜的搭接处及对膜进行定位。所述热合焊枪的工作方式是在300℃的温度以下进行热压合，所述热风焊机的工作方式是在超过300℃的温度下进行融化焊接。

进一步，步骤（7）中，所述导入原卤分阶段进行，第一次导入原卤的平均深度为10～30cm，第二次导入原卤的平均深度为30～60cm。第一次导卤要缓慢，压力宜小，让膜下气体有足够的时间和空间进入排气管，第二次需要增大压力，使膜下剩余的气体能够有足够的压力进入排气管。所述平均深度是指导入原卤后，被原卤覆盖的盐田中心点的深度。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明铺膜防渗盐田所铺的膜稳定性、贴合性好，平整无鼓包，使用寿命长，设计合理，能够有效防止盐田渗漏，在盐田投入运行后，可以将盐田渗漏大幅度降低，观测结果表明，与不铺膜盐田相比，卤水渗漏量可以减少60～90%；

（2）本发明优选采用的HDPE膜为新型铺膜防渗材料，该材料具有拉伸强度大，抗老化能力强，使用周期长，综合成本低的特点，弥补了常规塑膜铺底防渗的技术缺陷；

（3）本发明采用NaCl池板作为膜的支撑层，相对于原始盐田的粘土或者沙盐底板，具有与膜贴合紧密，可塑性强，表面平整等优点，能减小膜的局部应力，防止膜的过度拉伸，增长膜的使用寿命；

（4）本发明对盐田底面进行坡面化处理，采用排气管分块排气，解决了进水后膜下空气鼓包的问题，排气性能好；

（5）本发明方法通过增大盐田边坡的坡比，增加碾压和固结工序以及在铺膜过程中预留褶皱的方式，缓解了盐田运行过程中承受拉力最大的盐田边坡底部的膜容易损坏的问题，膜的使用寿命得以大幅度延长；

（6）本发明方法施工简单，适用性广泛，工期短，成本低。

附图说明

图1是本发明实施例1～3所述铺膜防渗盐田的俯视示意图（未铺膜之前）；

图2是本发明实施例1～3所述铺膜防渗盐田的剖面示意图；

图3是图2中A部分的放大示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

本发明实施例所使用的原卤即从盐湖采出的NaCl达到饱和的晶间卤水；所使用的排气管为PVC材质波纹透气排气管，直径25mm；所使用的HDPE膜厚度为1mm；其它所使用的材料，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。

本发明实施例所述盐田边坡的坡比是指盐田坡面的垂直高度与水平宽度的比例。

实施例1

本实施例在长宽为2000m×1000m的盐田实施，铺膜时间为夏季高温天气，所使用HDPE膜的长宽为100m×8m。

如图1～3所示，一种铺膜防渗盐田，由盐田底面1及边坡2围设而成，在所述盐田底面1设有45cm 厚的NaCl池板3；平行于所述盐田的短边，在盐田底面1每隔500m开挖有导卤沟4，将盐田分割成块；分别在每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1，每隔50m在纵向和横向上平行铺设有排气管5，在所述盐田边坡2上每隔80m平行铺设有排气管5，排气管5的一端与盐田底部排气管连通，另一端（排气端）伸出盐田边坡2；紧贴于盐田底面1和导卤沟4铺设有盐田底面膜6，在盐田边坡2上铺设有盐田边坡膜7，膜与膜之间焊接，在盐田边坡膜7靠近盐田底面1处有一段平铺长度为盐田边坡2斜面长度15%的褶皱7-1；在盐田边坡2顶部边缘处下设有50cm倒梯形的锚固沟8，盐田边坡膜7的一端通过埋入锚固沟8固定。所述导卤沟4的剖面呈倒梯形，沟顶宽（w1）5m，沟底宽（w2）2m，沟深（d）0.8m，沟顶高出盐田底面1（h）20cm；所述每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1均垂直于导卤沟4方向顺坡呈3‰度（∠α），所述盐田边坡2的坡比（∠β）为1:5；所述排气管5的连接处通过三通或四通连接；排气管5的排气端穿破盐田边坡2顶部的盐田边坡膜7。

所述铺膜防渗盐田的构筑方法：

（1）池板晒制：在盐田底面1导入原卤，晒制NaCl池板3；

（2）排卤：NaCl池板3晒制完成后，导出盐田中的剩余原卤，然后平行于盐田的短边，在盐田底面1每隔500m开挖一条导卤沟4，将盐田分割成块，并继续从导卤沟4排卤，直到导卤沟4底面以下6cm无晶间卤水为止；在开挖导卤沟4时，向导卤沟4的两侧边坡顶部堆土，使得沟顶高出盐田底面1；

（3）平整、碾压：对盐田底面1及边坡2和导卤沟4底面及边坡进行平整和碾压，盐田边坡2碾压夯实后，喷洒原卤直至表面固结；

（4）铺设排气管道：分别在每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1，每隔50m在纵向和横向上平行铺设排气管5，在盐田边坡2上每隔80m平行铺设排气管5，排气管5的一端与盐田底部1排气管连通，另一端（排气端）伸出盐田边坡2；

（5）铺膜及焊接：在盐田底面1及边坡2上，将膜从地势高的地方向地势低的地方顺坡铺设，并进行焊接，在盐田边坡膜7靠近盐田底面1处预留一段平铺长度为盐田边坡斜面长度15%的褶皱7-1；在进行所述焊接时，采用热合焊枪焊接膜的长边，采用热风焊机焊接多张膜的搭接处及对膜进行定位；

（6）锚固边坡膜：在盐田边坡2顶部边缘处下开挖锚固沟8，将盐田边坡膜7的一端埋入锚固沟8固定；

（7）导卤排气：从盐田底面1地势较低的区域开始顺坡分阶段导入原卤，第一次导入原卤的平均深度为17cm，第二次导入原卤的平均深度为50cm，压膜排气后，导出原卤，即成。

本实施例铺膜防渗盐田，能够有效的防止盐田渗漏；实际观测结果显示，以1m深NaCl阶段原卤在盐田生产运行1年为统计基础，盐田渗漏降低了87.5%。

实施例2

本实施例在长宽为1000m×1000m的盐田实施，铺膜时间为冬天低温天气，所使用膜的长宽为80m×6m。

如图1～3所示，一种铺膜防渗盐田，由盐田底面1及边坡2围设而成，在所述盐田底面1设有40cm 厚的NaCl池板3；平行于所述盐田的短边，在盐田底面1每隔300m开挖有导卤沟4，将盐田分割成块；分别在每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1，每隔120m在纵向和横向上平行铺设有排气管5，在所述盐田边坡2上每隔100m平行铺设有排气管5，排气管5的一端与盐田底部排气管连通，另一端（排气端）伸出盐田边坡2；紧贴于盐田底面1和导卤沟4铺设有盐田底面膜6，在盐田边坡2上铺设有盐田边坡膜7，膜与膜之间焊接，在盐田边坡膜7靠近盐田底面1处有一段平铺长度为盐田边坡2斜面长度8%的褶皱7-1；在盐田边坡2顶部边缘处下设有40cm倒梯形的锚固沟8，盐田边坡膜7的一端通过埋入锚固沟8固定。所述导卤沟4的剖面呈倒梯形，沟顶宽（w1）3m，沟底宽（w2）1m，沟深（d）0.5m，沟顶高出盐田底面1（h）12cm；所述每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1均垂直于导卤沟4方向顺坡呈1‰度（∠α），所述盐田边坡2的坡比（∠β）为1:4；所述排气管5的连接处通过三通或四通连接；排气管5的排气端穿破盐田边坡2顶部的盐田边坡膜7。

所述铺膜防渗盐田的构筑方法：

（1）池板晒制：在盐田底面1导入原卤，晒制NaCl池板3；

（2）排卤：NaCl池板3晒制完成后，导出盐田中的剩余原卤，然后平行于盐田的短边，在盐田底面1每隔300m开挖一条导卤沟4，将盐田分割成块，并继续从导卤沟4排卤，直到导卤沟4底面以下3cm无晶间卤水为止；在开挖导卤沟4时，向导卤沟4的两侧边坡顶部堆土，使得沟顶高出盐田底面1；

（3）平整、碾压：对盐田底面1及边坡2和导卤沟4底面及边坡进行平整和碾压，盐田边坡2碾压夯实后，喷洒原卤直至表面固结；

（4）铺设排气管道：分别在每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1，每隔120m在纵向和横向上平行铺设排气管5，在盐田边坡2上每隔100m平行铺设排气管5，排气管5的一端与盐田底部1排气管连通，另一端（排气端）伸出盐田边坡2；

（5）铺膜及焊接：在盐田底面1及边坡2上，将膜从地势高的地方向地势低的地方顺坡铺设，并进行焊接，在盐田边坡膜7靠近盐田底面1处预留一段平铺长度为盐田边坡斜面长度8%的褶皱7-1；在进行所述焊接时，采用热合焊枪焊接膜的长边，采用热风焊机焊接多张膜的搭接处及对膜进行定位；

（6）锚固边坡膜：在盐田边坡2顶部边缘处下开挖锚固沟8，将盐田边坡膜7的一端埋入锚固沟8固定；

（7）导卤排气：从盐田底面1地势较低的区域开始顺坡分阶段导入原卤，第一次导入原卤的平均深度为25cm，第二次导入原卤的平均深度为40cm，压膜排气后，导出原卤，即成。

本实施例铺膜防渗盐田，能够有效的防止盐田渗漏；实际观测结果显示，以1m深NaCl阶段原卤在盐田生产运行1年为统计基础，盐田渗漏降低了84%。

实施例3

本实施例在长宽为4000m×1000m的盐田实施，铺膜时间为冬天低温天气，所使用膜的长宽为100m×8m。

如图1～3所示，一种铺膜防渗盐田，由盐田底面1及边坡2围设而成，在所述盐田底面1设有10cm 厚的NaCl池板3；平行于所述盐田的短边，在盐田底面1每隔500m开挖有导卤沟4，将盐田分割成块；分别在每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1，每隔200m在纵向和横向上平行铺设有排气管5，在所述盐田边坡2上每隔120m平行铺设有排气管5，排气管5的一端与盐田底部排气管连通，另一端（排气端）伸出盐田边坡2；紧贴于盐田底面1和导卤沟4铺设有盐田底面膜6，在盐田边坡2上铺设有盐田边坡膜7，膜与膜之间焊接，在盐田边坡膜7靠近盐田底面1处有一段平铺长度为盐田边坡2斜面长度8%的褶皱7-1；在盐田边坡2顶部边缘处下设有30cm倒梯形的锚固沟8，盐田边坡膜7的一端通过埋入锚固沟8固定。所述导卤沟4的剖面呈倒梯形，沟顶宽（w1）2m，沟底宽（w2）1m，沟深（d）0.3m，沟顶高出盐田底面1（h）5cm；所述每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1均垂直于导卤沟4方向顺坡呈0.5‰度（∠α），所述盐田边坡2的坡比（∠β）为1:3；所述排气管5的连接处通过三通或四通连接；排气管5的排气端穿破盐田边坡2顶部的盐田边坡膜7。

所述铺膜防渗盐田的构筑方法：

（1）池板晒制：在盐田底面1导入原卤，晒制NaCl池板3；

（2）排卤：NaCl池板3晒制完成后，导出盐田中的剩余原卤，然后平行于盐田的短边，在盐田底面1每隔500m开挖一条导卤沟4，将盐田分割成块，并继续从导卤沟4排卤，直到导卤沟4底面以下2cm无晶间卤水为止；在开挖导卤沟4时，向导卤沟4的两侧边坡顶部堆土，使得沟顶高出盐田底面1；

（3）平整、碾压：对盐田底面1及边坡2和导卤沟4底面及边坡进行平整和碾压，盐田边坡2碾压夯实后，喷洒原卤直至表面固结；

（4）铺设排气管道：分别在每一块由导卤沟4分割而成的单块盐田底面1，每隔200m在纵向和横向上平行铺设排气管5，在盐田边坡2上每隔120m平行铺设排气管5，排气管5的一端与盐田底部1排气管连通，另一端（排气端）伸出盐田边坡2；

（5）铺膜及焊接：在盐田底面1及边坡2上，将膜从地势高的地方向地势低的地方顺坡铺设，并进行焊接，在盐田边坡膜7靠近盐田底面1处预留一段平铺长度为盐田边坡斜面长度8%的褶皱7-1；在进行所述焊接时，采用热合焊枪焊接膜的长边，采用热风焊机焊接多张膜的搭接处及对膜进行定位；

（6）锚固边坡膜：在盐田边坡2顶部边缘处下开挖锚固沟8，将盐田边坡膜7的一端埋入锚固沟8固定；

（7）导卤排气：从盐田底面1地势较低的区域开始顺坡分阶段导入原卤，第一次导入原卤的平均深度为15cm，第二次导入原卤的平均深度为30cm，压膜排气后，导出原卤，即成。

本实施例铺膜防渗盐田，能够有效的防止盐田渗漏；实际观测结果显示，以1m深NaCl阶段原卤在盐田生产运行1年为统计基础，盐田渗漏降低了79.6%。