專利名稱：利用暗管排水方法改良鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土壤改良新技術(shù)，尤其是一種利用暗管排水方法改良鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鹽堿地改良技術(shù)通常是采用明溝排堿、大水壓堿、臺(tái)田排堿等措施進(jìn)行的。所以這些措施普遍存在用淡水量大，造成水源緊缺；地下含堿水分反滲現(xiàn)象嚴(yán)重，一旦缺水淡水壓灌，就會(huì)造成再次土地鹽堿化，使鹽堿地改良難以徹底。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種利用暗管排水方法改良鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)。
其技術(shù)方案是包括勘察設(shè)計(jì)、灌排配套、土地平整、松土破結(jié)、維護(hù)管理等技術(shù)組成。所述的灌排配套技術(shù)中還包括暗管排水方法，即通過埋置在鹽堿地土層下方的暗管管網(wǎng)，把土壤中的含鹽水分，引入排水管，排出土壤，暗管壁上分布著諸多微孔；所述的土地平整利用激光控制平地機(jī)具刀口的升降高度，所述的松土破結(jié)是利用土壤深松土機(jī)疏松土壤而不翻轉(zhuǎn)土層，深松深度不大于0.7米；所述的維護(hù)管理技術(shù)中還包括暗管清洗，暗管清洗采用高壓水流噴射清淤裝置完成。所述的管網(wǎng)分布是在所要改造的鹽堿地1-2米深度下的平面上沿排水方向布相互平行的暗管管網(wǎng)，每條暗管沿水流方向留有0.5‰-1‰之間的坡度；所述的高壓水流噴射清淤裝置是由75公斤/平方厘米的水泵、300米的橡膠軟管和高壓噴頭組成。所述的暗管包括PVC打孔波紋管、打孔PE管、塑料濾水管，暗管打孔密度不小于占管壁面積的2.5％，管徑為60-150之間。在每條暗管外壁周圍敷包濾料或?yàn)V砂層；所述的外包濾料有砂濾料和土工織物，砂濾料包裹厚度一般為8厘米，濾料的透水性大于土壤10倍以上。
本發(fā)明的效果一是改堿效快、效果好。工程實(shí)施后，通過控制地下水位，降低土壤的毛細(xì)上升導(dǎo)致的返鹽，利用灌溉或降雨淋洗，在1-2年內(nèi)使土壤迅速脫鹽，而且暗管將長期不斷的發(fā)揮作用，一勞永逸的解決了土壤的鹽堿危害。
二是投資適中。利用暗管改堿這一系統(tǒng)工程改造中低產(chǎn)田畝投資1000元左右，用于荒堿地開發(fā)畝投資1900元左右，其中單純暗管敷設(shè)工程畝投資500元左右。暗管改堿工程實(shí)施后，一次投入，多年受益，帶來的效益是顯著的，工程措施實(shí)施后，中低產(chǎn)田當(dāng)年作物畝產(chǎn)可增加30％-50％。工程成本投入通過土地的增收很快回收，有較高的投資回報(bào)率。
三是節(jié)約土地，維護(hù)方便。相對(duì)傳統(tǒng)的明溝排堿，由于大量的排渠被暗管所代替，可增加耕地20％左右。改堿暗管埋于地下，維護(hù)簡單，相對(duì)于明溝排堿每年都要投入大量資金清淤控排，維護(hù)費(fèi)用低。
四是機(jī)械化程度高，易于規(guī)模化作業(yè)，大面積推廣。暗管改堿工程的實(shí)施全部利用現(xiàn)代化的大型機(jī)械完成，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，技術(shù)含量和效率高。改造后的土地適應(yīng)規(guī)?；?、機(jī)械化種植，有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化。
總之利用這項(xiàng)技術(shù)改堿可增加耕地面積，較快提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，是符合我國國情，有較大推廣價(jià)值的重大技術(shù)措施，大面積推廣必將增加我國的農(nóng)用土地資源，對(duì)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善具有促進(jìn)作用，有較好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
四

無。
五、具體實(shí)施例在具體實(shí)施中，按照技術(shù)要求，在所要改造的鹽堿地一定深度下的平面上沿排水方向布設(shè)一定間距、平行的、相互聯(lián)系的排水管網(wǎng)系統(tǒng)。一方面有效調(diào)控各種土壤的農(nóng)田地下水位，使其處于防止土壤發(fā)生鹽堿化的最小地下水埋深度以下；另一方面，利用灌溉和降雨對(duì)暗管上部的含鹽土層的鹽分進(jìn)行溶解沖洗脫鹽，通過暗管排水系統(tǒng)將過多的含鹽分的水排出土體。這樣，暗管排水系統(tǒng)長期不斷的發(fā)揮作用，就能從根本上解決土壤的鹽堿化危害。
其基本內(nèi)容為勘察設(shè)計(jì)、暗管敷設(shè)、灌排配套、激光精平、深松破結(jié)、維護(hù)管理等。
一是勘察設(shè)計(jì)暗管改堿技術(shù)的實(shí)施，首先要對(duì)改造的土地進(jìn)行土壤調(diào)查和地表勘察，以掌握土層的構(gòu)造、滲透性、地下水位和土壤鹽堿的含量。根據(jù)調(diào)查化驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計(jì)，確定濾水管的口徑、走向、埋深、間距以及集水管道的走向、觀查井和集水井的布點(diǎn)等。
二是暗管敷設(shè)暗管的鋪設(shè)采用開溝埋管機(jī)鋪設(shè)，開溝、埋管、裹砂、敷土一次完成。埋管機(jī)械可通過激光制導(dǎo)儀自動(dòng)控制，把暗管按照設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)到地下一定的深度，通常位于地下1-2米深，并使暗管形成要求的坡度，以利于地下水的排出。在埋管的同時(shí)，開溝埋管機(jī)把砂濾料包在暗管的周圍一起埋于地下。
三是灌排配套暗管改堿技術(shù)用于大面積治理鹽堿地通常要和地面灌排系統(tǒng)相配合，即灌溉、排澇、除漬、治理鹽堿相結(jié)合，做到澇水明排，漬水暗排，灌溉淋洗，暗管排鹽。
四是激光精平。
激光控制平地技術(shù)是利用激光束產(chǎn)生的平面來控制平地機(jī)具刀口的升降高度，土地平整的精度高，平地精度可達(dá)到正負(fù)1.0-1.5厘米。激光技術(shù)平整土地，可以達(dá)到節(jié)水、節(jié)地、節(jié)肥、增產(chǎn)的效果。在提高田間地面灌溉效率和灌水均勻度的同時(shí)，更容易淋洗土壤中的鹽分，有利于鹽堿地的改良和防止土壤鹽漬化。實(shí)施該技術(shù)后，土地蓄水性能好，用水效率高，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn)化方向發(fā)展的步伐。
五是深松破結(jié)土地深松是利用土壤深松機(jī)疏松土壤而不翻轉(zhuǎn)土層，深松深度可根據(jù)耕種改良土壤需要，最深可達(dá)到0.7米。通過深松，可以打破粘土不透水層和板結(jié)層(俗稱鐵板沙)，加深耕作層，增加土壤的透氣和透水性，改善作物根系生長環(huán)境；深松使土壤顆?？紫对龃螅档偷叵滤拿苌仙饔?，有效降低土壤鹽分向表層積聚，降低土壤的次生鹽堿的同時(shí)，提高土壤的滲透性，大大提高土壤的淋洗脫鹽速度。
六是維護(hù)管理暗管改堿工程實(shí)施后，后期運(yùn)用管理維護(hù)簡單易行。首先在運(yùn)行期要灌水淋洗，使土壤排水脫鹽，土壤中的鹽分，有時(shí)形成固體結(jié)晶聚集在土壤表層，有時(shí)存在于土壤水中形成含鹽溶液。沖洗即是通過灌水將土壤中各種狀態(tài)的鹽分轉(zhuǎn)化為自由溶液中的鹽分，并從土壤中排除。灌溉或降雨時(shí)，入滲的淡水將鹽分帶向深層，經(jīng)由暗管排除。通過沖洗使一定深度的土壤中含鹽量降低到耐鹽限度以內(nèi)，直至根本脫鹽，以便作物能夠正常生長。
其次，暗管淤塞要進(jìn)行清洗。埋于地下的暗管，使用壽命可達(dá)50年之久，即使暗管被泥沙淤堵，也可以通過專門清洗機(jī)進(jìn)行清洗，以維持暗管正常使用。暗管清洗采用高壓水流噴射清淤裝置，是由75公斤/平方厘米的水泵、300米的橡膠軟管和高壓噴頭組成。在沖淤時(shí)，借噴射水流的反作用力自動(dòng)推進(jìn)噴頭。本發(fā)明是以水鹽平衡原理為工程排水標(biāo)準(zhǔn)，為此確定排水暗管埋深有一選擇范圍，按作物防漬深度確定最小埋深，按潛水臨界深度確定最大埋深。鹽堿地的改良主要采用灌溉或降雨淋洗，使設(shè)計(jì)土層深度內(nèi)的鹽分沖洗脫鹽量、鹽分組成、土壤質(zhì)地等因素按沖洗改良要求確定。鹽堿地改良必須經(jīng)過灌溉或降雨沖洗階段和改良后的利用階段。以后在改良和利用結(jié)合的條件下，通過灌溉或降雨排水作用，使設(shè)計(jì)土層繼續(xù)脫鹽和防止鹽分向表土積聚，并逐漸使脫鹽深度增加和地下水淡化。
海拔低，地下水位高的地區(qū)可采用暗排明排相結(jié)合的布設(shè)方式。暗管埋設(shè)深淺，依據(jù)作物耐漬深度確定，本地區(qū)通常埋深在1～1.5米之間，這就使暗管排水通過重力自流進(jìn)明溝成為可能，明暗結(jié)合布設(shè)，大大降低了工程造價(jià)，后期管理運(yùn)行費(fèi)用也大大降低，暗管上部土層脫鹽速度快，土壤改良效果好，非常適合黃河三角洲地區(qū)的實(shí)際。
改進(jìn)后暗管排水流程為田間澇水通過地面溝渠排入明溝，而滲入土壤中的地下水通過暗管系統(tǒng)排出土體，并把土壤中的鹽分隨水帶出土外，暗管系統(tǒng)通常只設(shè)一級(jí)濾水管排水入明溝。濾水管是埋設(shè)在土壤中的透水暗管，具有良好的吸聚地下水流和輸水能力，收集并排出土壤中過量的水分，通過集水明溝匯集，利用泵站泵提或重力自流入外河。
技術(shù)要求暗管改堿工程所采用的管材主要為塑料管，常用的有PVC打孔波紋管、打孔PE管、塑料濾水管等，塑料管打孔密度不小于占管壁面積的2.5％，管徑通常為60～150之間。
用作田間吸聚土壤中水的暗管稱之為濾水管或吸水管，周圍一般均應(yīng)設(shè)置外包濾料，以改善吸水管周圍水流入管條件和防止泥沙入管造成淤堵，保證排水效果。常用的外包濾料有砂濾料和土工織物，砂濾料包裹厚度一般為8厘米，濾料根據(jù)暗管周圍土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)特性來確定級(jí)配范圍，要求選定濾料的透水性大于土壤10倍以上。
改良一般鹽堿地，暗管的埋深可根據(jù)作物的防漬深度和不同類型土壤的臨界水深確定，通常埋深1～2米之間，暗管間距根據(jù)不同土壤滲透性確定，通常在20～100米之間。為滿足暗管水流性能要求，暗管沿水流方向留有坡度，一般在0.5‰～1‰之間。
權(quán)利要求
1.一種利用暗管排水方法改良鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)，包括勘察設(shè)計(jì)、灌排配套、土地平整、松土破結(jié)、維護(hù)管理等技術(shù)，其特征是所述的灌排配套技術(shù)中還包括暗管排水方法，即通過埋置在鹽堿地土層下方的暗管管網(wǎng)，把土壤中的含鹽水分，引入排水管，排出土壤，暗管壁上分布著諸多微孔；所述的土地平整利用激光控制平地機(jī)具刀口的升降高度，所述的松土破結(jié)是利用土壤深松土機(jī)疏松土壤而不翻轉(zhuǎn)土層，深松深度不大于0.7米；所述的維護(hù)管理技術(shù)中還包括暗管清洗，暗管清洗采用高壓水流噴射清淤裝置完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用暗管排水方法改良鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)，其特征是所述的管網(wǎng)分布是在所要改造的鹽堿地1-2米深度下的平面上沿排水方向布相互平行的暗管管網(wǎng)，每條暗管沿水流方向留有0.5‰-1‰之間的坡度；所述的高壓水流噴射清淤裝置是由75公斤/平方厘米的水泵、300米的橡膠軟管和高壓噴頭組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用暗管排水方法改良鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)，其待征是所述的暗管包括PVC打孔波紋管、打孔PE管、塑料濾水管，暗管打孔密度不小于占管壁面積的2.5％，管徑為60-150之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用暗管排水方法改良鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)，其等征是在每條暗管外壁周圍敷包濾料或?yàn)V砂層；所述的外包濾料有砂濾料和土工織物，砂濾料包裹厚度一般為8厘米，濾料的透水性大于土壤10倍以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種土壤改良新技術(shù)，尤其是一種利用暗管排水方法改良鹽堿地系統(tǒng)工程技術(shù)。其技術(shù)方案是包括勘察設(shè)計(jì)、灌排配套、土地平整、松土破結(jié)、維護(hù)管理等技術(shù)組成。所述的灌排配套技術(shù)中還包括暗管排水方法，即通過埋置在鹽堿地土層下方的暗管管網(wǎng)，把土壤中的含鹽水分，引入排水管，排出土壤，暗管壁上分布著諸多微孔；所述的土地平整采用激光控制平技術(shù)，即利用激光束產(chǎn)生的平面來控制平地機(jī)具刀口的升降高度，所述的松土破結(jié)是利用土壤深松土機(jī)疏松土壤而不翻轉(zhuǎn)土層，深松深度不大于0.7米；所述的維護(hù)管理技術(shù)中還包括暗管清洗，暗管清洗采用高壓水流噴射清淤裝置完成。利用這項(xiàng)技術(shù)改堿可增加耕地面積，較快提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，是符合我國國情的，有較大推廣價(jià)值的重大技術(shù)措施，大面積推廣必將增加我國的農(nóng)用土地資源，對(duì)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善具有促進(jìn)作用，有較好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
文檔編號(hào)A01B79/00GK1765169SQ200510044210
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者彭成山 申請(qǐng)人:東營金川水土環(huán)境工程有限公司