一種地下蓄滲排系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地下蓄滲排系統(tǒng)，所述地下蓄滲排系統(tǒng)包括蓄水系統(tǒng)、滲透系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，滲透系統(tǒng)設(shè)置在蓄水系統(tǒng)上方；所述蓄水系統(tǒng)包括渠槽和匯水井；所述滲透系統(tǒng)包括外框架和外框架內(nèi)部的過濾層；所述控制系統(tǒng)包括水位控制裝置和測量設(shè)備；發(fā)明提供一種地下蓄滲排系統(tǒng)，將田間蓄水?滲透?排水作為一個系統(tǒng)來考慮，在滿足田間作物用水的條件下，將多余水涵蓄在地下，根據(jù)實際情況對地下水位進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，對灌溉水進(jìn)行有效補(bǔ)充，使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的水循環(huán)通暢，實現(xiàn)作物不減產(chǎn)、減少面源污染、減少灌溉水量、提高肥料利用效率、改善區(qū)域水環(huán)境的多重目標(biāo)。
【專利說明】
一種地下蓄滲排系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于農(nóng)田水利領(lǐng)域，具體涉及一種地下蓄滲排系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上澇漬災(zāi)害頻繁而嚴(yán)重的國家之一，農(nóng)田排水是防止土地退化、改造鹽堿地和澇漬中低產(chǎn)田的重要手段。農(nóng)田排水面臨著排除農(nóng)田中多余的水分、控制地下水位等任務(wù)。長期以來，我國在農(nóng)田排水方面廣泛采用的是明溝排水系統(tǒng)。近年來明溝排水已經(jīng)從傳統(tǒng)的排澇發(fā)展到治漬和鹽堿地改良，存在的主要問題是溝坡穩(wěn)定和溝道淤積，多開挖溝渠減少農(nóng)田耕種面積，建成后除草清淤用工多，同時明溝排水方式不利于面源污染的控制。從17世紀(jì)開始，國外就進(jìn)行了地下排水方面的探索。隨著管材和施工機(jī)械的發(fā)展，出現(xiàn)了明溝排水向暗管排水過渡的發(fā)展趨勢。暗管排水是利用地下溝(管)排除田間土壤多余水分的農(nóng)田排水技術(shù)措施。傳統(tǒng)排水系統(tǒng)提高了作物產(chǎn)量和優(yōu)化工程效益，但忽視了保護(hù)水環(huán)境和提高水、肥利用率。提高排水系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)田排水量將增大，在干旱地區(qū)或田間蒸發(fā)量大于降雨量的灌溉季節(jié)易形成過度排水。過度排水導(dǎo)致了農(nóng)田水分和養(yǎng)分的大量流失，同時氮、磷等養(yǎng)分對下游水體造成了污染。目前農(nóng)業(yè)面源污染已成為最重要且分布最廣的面源污染，是引起我國眾多水體富營養(yǎng)化和糧食安全的主要原因。如何控制農(nóng)田面源污染，實現(xiàn)安全、持續(xù)的農(nóng)田排水資源化利用的關(guān)鍵技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明提供一種地下蓄滲排系統(tǒng)，將田間蓄水_滲透-排水作為一個系統(tǒng)來考慮，在滿足田間作物用水的條件下，將多余水涵蓄在地下，根據(jù)實際情況對地下水位進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，對灌溉水進(jìn)行有效補(bǔ)充，使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的水循環(huán)通暢，實現(xiàn)作物不減產(chǎn)、減少面源污染、減少灌溉水量、提高肥料利用效率、改善區(qū)域水環(huán)境的多重目標(biāo)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]—種地下蓄滲排系統(tǒng)，所述地下蓄滲排系統(tǒng)包括蓄水系統(tǒng)、滲透系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，滲透系統(tǒng)設(shè)置在蓄水系統(tǒng)上方;所述蓄水系統(tǒng)包括渠槽和匯水井;所述滲透系統(tǒng)包括外框架和外框架內(nèi)部的過濾層;所述控制系統(tǒng)包括水位控制裝置和測量設(shè)備。
[0006]所述水位控制裝置為水位控制閘，設(shè)置于渠槽與匯水井相交處。
[0007]所述測量設(shè)備包括水位測量設(shè)備和水質(zhì)測量設(shè)備，所述水位控制裝置包括水栗。
[0008]所述過濾層厚度為2?15cm，過濾層內(nèi)填充多孔材料。
[0009]所述滲透系統(tǒng)的外框架為預(yù)制一次成型制作。
[0010]所述渠槽深度為90?150cm，其底部縱坡比降為1/500?1/1000，渠槽的斷面形式為梯形、矩形、U形、拋物線或半圓形斷面;所述匯水井深度90?400cm。
[0011]所述渠槽、外框架、匯水井的制作材料為工程塑料、混凝土或鋼材;所述多孔材料包括泡沫塑料或水泥。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0013]1.有效排出農(nóng)田多余水分，及時準(zhǔn)確控制地下水位，實現(xiàn)對于農(nóng)田土壤水分狀況的有效控制，防止?jié)n害的發(fā)生。
[0014]2.通過對農(nóng)田土壤多余水分采取滲透、蓄積和實時監(jiān)測措施，補(bǔ)充灌溉用水量，實現(xiàn)農(nóng)田排水資源化利用，有效節(jié)約了水資源，同時將農(nóng)田中多余水涵蓄在地下，使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的水循環(huán)通暢。
[0015]3.減少農(nóng)田地表徑流排水，使農(nóng)田中多余水分進(jìn)入地下蓄滲排系統(tǒng)，通過土壤過濾，減少氮磷和農(nóng)藥流失，同時達(dá)到控制農(nóng)業(yè)面源污染的目的，從而降低農(nóng)業(yè)面源污染物質(zhì)對下游水體的污染，有效改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明地下蓄滲排系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明地下蓄滲排系統(tǒng)中滲透系統(tǒng)和蓄水系統(tǒng)渠槽的斷面示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明地下蓄滲排系統(tǒng)中蓄水系統(tǒng)匯水井的橫截面示意圖；
[0019]圖4是是本發(fā)明地下蓄滲排系統(tǒng)的原理圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0021]如圖1所示，一種地下蓄滲排系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蓄水系統(tǒng)1、滲透系統(tǒng)2和控制系統(tǒng)3，蓄水系統(tǒng)I包括設(shè)在滲透系統(tǒng)2下方的渠槽11和匯水井12;滲透系統(tǒng)2由條形柵格的外框架21和內(nèi)部填充的多孔材料過濾層22組成;控制系統(tǒng)3包括渠槽與匯水井相交處的水位控制閘和測量設(shè)備。
[0022]所述的蓄水系統(tǒng)I，渠槽11深度為90?150cm，其底部縱坡比降為1/500?1/1000，斷面形式可采用梯形、矩形、U形、拋物線形或半圓形斷面，材料可選用工程塑料、混凝土等；匯水井12深度90?400cm，材料可選用工程塑料、混凝土及鋼材等。
[0023]所述滲透系統(tǒng)2，外框架21為具有一定強(qiáng)度的工程塑料、混凝土、鋼材等材料，是內(nèi)部為空斷面為圓弧形的柱體，采用預(yù)制一次成型；內(nèi)部充填的多孔材料過濾層22，厚度2?15cm，材料為無機(jī)多孔材料，如泡沫塑料、水泥等。
[0024]所述控制系統(tǒng)3，主要包括渠槽與匯水井相交處的水位控制閘31、用來測量農(nóng)田地下水位的水位測量設(shè)備32、水質(zhì)測量設(shè)備33和水栗34。
[0025]本技術(shù)方案的地下蓄滲排系統(tǒng)的工作流程及原理，如圖4所示，主要通過以下幾個步驟實現(xiàn):
[0026]I)在農(nóng)田系統(tǒng)中修建蓄水渠槽11和匯水井12，將無機(jī)多孔材料的過濾層22填入外框架21，組成滲透系統(tǒng)2，放置并固定在渠槽11的上方。安裝水位控制閘31、用來測量農(nóng)田地下水位的水位測量設(shè)備32、水質(zhì)測量設(shè)備33和水栗34，用于監(jiān)測和調(diào)節(jié)蓄水系統(tǒng)的水位和水質(zhì)。
[0027]2)當(dāng)降雨或灌溉時，農(nóng)田土壤中多余水分可通過渠槽滲透系統(tǒng)2進(jìn)入渠槽11，匯集儲存在渠槽11中，可通過控制水位控制閘31將渠槽中的水排入?yún)R水井12。
[0028]3)農(nóng)田多余水分進(jìn)入?yún)R水井12后，使用水位測量設(shè)備32和水質(zhì)測量設(shè)備33對其進(jìn)行監(jiān)測，若水質(zhì)達(dá)到灌溉用水要求時，通過水栗34直接灌溉;若水位超過匯水井容量且水質(zhì)無法用于灌溉的水體直接通過水栗排出。
[0029]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
【主權(quán)項】
1.一種地下蓄滲排系統(tǒng)，其特征在于，所述地下蓄滲排系統(tǒng)包括蓄水系統(tǒng)、滲透系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，滲透系統(tǒng)設(shè)置在蓄水系統(tǒng)上方;所述蓄水系統(tǒng)包括渠槽和匯水井;所述滲透系統(tǒng)包括外框架和外框架內(nèi)部的過濾層;所述控制系統(tǒng)包括水位控制裝置和測量設(shè)備。2.如權(quán)利要求1所述的地下蓄滲排系統(tǒng)，其特征在于，所述水位控制裝置為水位控制閘，設(shè)置于渠槽與匯水井相交處。3.如權(quán)利要求1所述的地下蓄滲排系統(tǒng)，其特征在于，所述測量設(shè)備包括水位測量設(shè)備和水質(zhì)測量設(shè)備，所述水位控制裝置包括水栗。4.如權(quán)利要求1所述的地下蓄滲排系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾層厚度為2?15cm，過濾層內(nèi)填充多孔材料。5.如權(quán)利要求1所述的地下蓄滲排系統(tǒng)，其特征在于，所述滲透系統(tǒng)的外框架為預(yù)制一次成型制作。6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的地下蓄滲排系統(tǒng)，其特征在于，所述渠槽深度為90?150cm，其底部縱坡比降為1/500?1/1000，渠槽的斷面形式為梯形、矩形、U形、拋物線或半圓形斷面;所述匯水井深度90?400cmo7.如權(quán)利要求6所述的地下蓄滲排系統(tǒng)，其特征在于，所述渠槽、外框架、匯水井的制作材料為工程塑料、混凝土或鋼材;所述多孔材料包括泡沫塑料或水泥。
【文檔編號】E02B11/00GK105821820SQ201610219320
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】陳鳳, 董阿忠, 張華 , 邵光成, 鄒玉田, 潘德峰
【申請人】江蘇省水利科學(xué)研究院