CN101003971A - 农田地下排水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农田地下排水装置，包括排水廊道、连接管道和排水阀，在排水廊道内充填有木质材料，排水廊道通过连接管道与可调控的排水阀连接，并由排水阀精确控制出水量和水位。本发明木质材料充填排水廊道顺利将田间多余的水排出，实现排涝降渍、控制土壤水和地下水的目的；它结构简单、造价低廉。本发明适应性广，可满足我国南方广大农田地区的要求。

Description

农田地下排水装置

一、技术领域

本发明涉及一种农田排水装置，具体地说是一种由木质材料充填排水廊道的农田地下排水装置。

二、背景技术

我国农田排水历史悠久。据《考工记·匠人》记载，井田的沟洫制是将田间多余水分，由“畎、隧、沟、洫，以入于浍川”。3000年前中国已有相当完备的明沟排水***。唐宋时期，已有大规模的排水工程，如沧州无棣县的无棣沟、莫州任丘县的通利渠等。五代时期，在江苏太湖流域已形成浦塘河网，用以排水、灌溉和航运。

由于各地的自然条件和涝渍灾情不同，因而其相应的排水要求也不相同。涝渍比较严重的南方平原圩区、黄淮平原地区和东北平原沼泽地区等，排水要求迫切；雨量稀少的西北地区，排水要求不太强烈。南方平原圩区的主要排水措施是首先筑堤建闸，联圩并垸，撇洪、截流，解决好农田排水的前提即防洪问题；其次采取合理的除涝措施如分片排涝、等高截流，力争自排、辅以提排，留湖蓄滞、排蓄结合，排灌兼顾，综合治理等。为了控制这一地区的地下水水位，多采取内外水分开、高低水分开、灌排***分开等措施来排除积水。黄淮平原地区的农田排水，一般是除涝、治渍、防治盐碱等多种目的相结合。中国的农田排水，目前还存在着地区发展不平衡、治涝标准不高、排水***配套不全、管理不善、排水新技术的推广和应用缓慢等问题，有待进一步改善和提高。

目前应用较多的排水技术可分为地面排水和地下排水，地面排水技术有明渠排水、暗管(大型)排水；地下排水技术有暗管排水、鼠道排水等排水技术。

明渠排水是传统的排水技术，发展已经比较成熟，明渠排水***由各级河沟、排水建筑物和承泄区组成，具有占地多、增加沟道清淤费用等缺点。

农田地下排水分为暗管排水和暗管降渍。田间暗管排水工程一般由吸水管、集水管(沟)、附属建筑物和排水出路组成。暗管排水在上世纪中期初步形成，近年来随着挖沟铺管机械的发展，在世界上许多国家如美国、日本、埃及等国得到广泛应用。同时，在技术上逐步由地面排灌转向地下排灌，用波纹塑料管道代替瓦管、陶管、毛竹管、混凝土管等刚性管道，由机械化施工代替人力施工，排水管的外包料也趋向管滤结合的工厂化生产方向发展。

由于暗管排水存在生产成本高、易堵塞、易老化的缺点，因此对于暗管排水技术进行了广泛的研究，主要研究内容包括单、双壁波纹塑料管到砂石粒状滤层、土工织物外包滤料、仿尼龙套筒等措施。

鼠道是粘性土地区排除土壤中多余水份的一种无衬砌外壳的排水孔道，它是由动力机械拉动鼠道犁，由其成洞弹头在田面以下适当深度挤压或振击土层而成型的洞孔和由鼠道犁具刀把所切割而成的刀缝线沟构成的地下排水通道。一般形成地上一条缝，土中无数缝(打洞后地表一般***数厘米)，地下一个洞(Φ6～Φ10cm)。鼠道适用于施工深度内不含较大卵石的粘性土地区的田间治渍排水。由于其为粘土挤压而成，因而透水性较差，并且长期使用容易坍塌。

现有排水技术均有一定的局限性，目前使用广泛、发展势头好的暗管排水由于其生产成本较高，其推广速度十分缓慢。我国南方地区，地下排水的主要任务是通过排除过量的地下水以防治农田渍害，达到调节土壤水、气状况，改善田间生态环境，促进农业高产稳产的目的。由于已建的明沟排水***多以排涝为目标，不能满足防治农田渍害的要求；竖井排水在南方尚极少使用。因此，需要研制新型的成本较低、适用范围广、能人为调节土壤含水量和地下水位的排水***，以满足农田排涝降渍的需要。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种农田地下排水装置，该排水装置结构简单、造价低廉、适应性广、控制自如，它以木质材料充填排水廊道，达到排涝降渍、控制土壤水和地下水的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种农田地下排水装置，其特征在于：它包括排水廊道、连接管道和排水阀，在排水廊道内充填有木质材料，排水廊道通过连接管道与可调控的排水阀连接，并由排水阀精确控制出水量和水位。

本发明中，所述木质材料可以是农作物的秸秆或木屑或谷物壳等，其中，农作物的秸秆可以是麦秆、稻草等。

本发明中，为降低工程造价、提高可靠性、调节田间土壤水分、出水量和水位，所述排水阀具有阀塞以及与阀塞相适配的阀座，阀塞形状为圆台、圆柱、棱台、棱柱，阀座内壁形状与阀塞相适配，材质为混凝土、木材。在阀塞上设有操纵杆，可以通过操纵杆来控制阀塞启闭，人为调节控制出水量和地下水位。

本发明中，排水阀与排水廊道之间的连接管道材质为混凝土管或塑料硬管，为防止连接管道的淤积、堵塞，在连接管道与排水廊道接头处铺设透水不透沙的滤网，可采用无纺布。

本发明通过在农田地下设置木质材料充填排水廊道，可快速汇集农田土壤水分并通过排水廊道将水分引到排水口。在排水口设置可控制的排水阀。通过控制排水阀的排水量来调控农田土壤水分，为作物生长创造适宜的土壤水分条件，达到防治涝渍灾害、促进增产增收的目的。

本发明通过操纵杆控制阀塞上下移动来调节排水阀的开启高度，可以控制地下排出水量，并可调节农田土壤含水量和地下水位，木质材料充填的排水廊道可顺利将田间多余的水排出，实现排涝降渍。

本发明以木质材料充填排水廊道为主体，可调控的排水阀和连接管道为辅件，实现排涝降渍、控制土壤水和地下水。与现有技术相比，本发明结构简单、造价低廉、适应性广、施工方便、控制自如、不易淤塞、经久耐用，有着广阔的应用前景。

四、附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视剖面图。

图3是本发明中排水阀的结构示意图。

五、具体实施方式

一种本发明所述的农田地下排水装置，包括排水廊道1、连接管道2和排水阀3。在排水廊道1内充填有木质材料4，排水廊道1通过连接管道2与可调控的排水阀3连接，并由排水阀3精确控制出水量和水位。

木质材料充填排水廊道见图1，其中，排水廊道1长度为L，宽度为B，充填料木质材料4采用稻草，厚度为h，埋深为H，排水廊道1具有坡度i。充填料也可为秸秆、木屑、谷物壳等。

排水阀3主要起控制排水量的作用，原则上讲凡管道阀门和农田灌溉、排水控制阀均适用。为了降低工程造价、提高可靠性，本发明专门设计了一种圆台形排水阀，排水阀3具有阀座31以及与阀座31相适配的阀塞32，在阀塞32上设有操纵杆33，人们可以认为控制阀塞32的提升高度，通过控制出水量来调节农田土壤水分含量和地下水位。

连接管道2为木质材料充填排水廊道1与排水阀3之间的连接部分，可采用混凝土管道，也可采用塑料管，长度2～5m为宜，在连接管道2和排水廊道1之间设有滤网。

木质材料充填农田地下排水装置的施工工艺和方法如下：

首先根据农田排水降渍要求确定农田地下排水沟的位置、走向、密度和深度；其次采用人工或机械按规定开挖排水廊道；再埋铺连接管道，铺设滤网(可采用透水不透沙的无纺布)，充填木质材料并压实，形成透水廊道；然后将廊道以上部分填土并夯实；最后安装排水阀。

本发明通过在农田地下设置木质材料充填排水廊道，可快速汇集农田土壤水分并通过排水廊道引到排水口。在排水口设置可控制的排水阀。通过阀塞上下移动可以控制地下排出水量，并可以人为控制排出水量进而调节地下水位和农田土壤水分，为作物生长创造适宜的土壤水分条件，达到防治涝渍灾害、促进增产增收的目的。

Claims (7)

1、一种农田地下排水装置，其特征在于：它包括排水廊道(1)、连接管道(2)和排水阀(3)，在排水廊道(1)内充填有木质材料(4)，排水廊道(1)通过连接管道(2)与可调控的排水阀(3)连接，并由排水阀(3)精确控制出水量和水位。

2、根据权利要求1所述的农田地下排水装置，其特征在于：所述木质材料(4)是农作物的秸秆或木屑或谷物壳。

3、根据权利要求1所述的农田地下排水装置，其特征在于：所述连接管道(2)是混凝土管或塑料硬管，在连接管道(2)与排水廊道(1)连接处设有透水不透沙的滤网(21)，

4、根据权利要求3所述的农田地下排水装置，其特征在于：所述滤网(21)由无纺布制成。

5、根据权利要求1所述的农田地下排水装置，其特征在于：所述排水阀(3)具有阀座(31)以及与阀座(31)相适配的阀塞(32)，阀座底部具有开敞式排水出口，在阀塞(32)上设有用来控制阀塞启闭从而控制出水量的操纵杆(33)。

6、根据权利要求1所述的农田地下排水装置，其特征在于：所述排水阀(3)的阀塞(32)形状为圆台或圆柱或棱台或棱柱，阀座(31)内壁形状与阀塞(32)相适配。

7、根据权利要求1所述的农田地下排水装置，其特征在于：排水阀(3)由混凝土或木材制成。

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