CN115176554B - 用于盐碱地改良的排涝、排盐、渗灌、施肥一体化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于盐碱地改良的排涝、排盐、渗灌、施肥一体化处理方法，通过主管、支管、毛细管、蓄水池、真空泵和注水泵的组合结构设置，不仅在雨季可以起到排涝、排盐的作用，直接改善土地的盐碱度，还可以在旱季通过对植物根部之间浇灌的方式，实现渗灌、施肥的功能。与现有技术相比本发明的有益效果是：将排涝、排盐、渗灌、施肥等多功能进行有效的集成，实现了一体化的处理。
Description
技术领域
本发明属于水土治理领域，具体涉及用于盐碱地改良的排涝、排盐、渗灌、施肥一体化处理方法。
背景技术
根据***教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷。我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。
在雨季，由于降水量较大的原因，极易出现淹涝现象，从而严重影响农作物或植被的生长。在旱季，由于蒸发量高于降水量，地下水中的盐分又会随毛管水上升而聚集在土壤表层，出现土壤的盐渍化现象。
因此，为了解决上述问题，有必要设计一种既可以在雨季有效的排涝、排盐，又可在旱季进行渗灌、施肥的一体化处理方法。
发明内容
本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
本发明提供了一种用于盐碱地改良的排涝、排盐、渗灌、施肥一体化处理方法，将排涝、排盐、渗灌、施肥等多功能进行有效的集成。
本发明公开了用于盐碱地改良的排涝、排盐、渗灌、施肥一体化处理方法，包括以下步骤
S1:在土壤地表下方设置主管，主管的坡度比为0.3%-0.6%；
S2:在主管上方，土壤地表下30cm-70cm处铺设若干的支管；支管和主管通过连接管实现导通；
S3:在相邻的支管之间铺设若干的毛细管；毛细管上开设水孔，且毛细管外缠绕有外包滤料；
S4:在主管一侧开挖蓄水池，并将其与主管实现导通；在主管上设置真空泵和注水泵；通过真空泵将土壤地表下的多余水抽排至蓄水池内，起到排涝、排盐作用，通过注水泵将蓄水池内的水结合药剂一并通过水孔泵入土壤地表下，起到渗灌、施肥作用；
S5:将上述主管、连接管、支管、毛细管连接并埋设完毕后，对土壤表层进行激光整平和压平作业；
S6:利用雨季的雨水或灌溉水对土壤表层进行浇灌，使土壤表层的可溶性盐随水会返渗到土壤地表下，在真空泵的作用下进行抽排，对抽排的水进行含盐度检测，符合标准的排放至蓄水池内作为水资源的二次利用储备，不符合标准的排放至相应收集池内统一处理，直至抽排出的水符合含盐度检测标准后，说明土壤层的盐碱情况得到有效改善。
在一些实施方式中，支管水平的设于连接管的上方，且连接管上的支管均位于同一水平面。
在一些实施方式中，主管的口径大于支管的口径；支管的口径大于毛细管的口径；主管的口径为160-350mm；支管的口径为110-200mm；毛细管的口径为35-80mm。
在一些实施方式中，蓄水池设于主管较低端的一侧并与主管相连通；真空泵一端与主管较低端相连通，另一端位于蓄水池内；注水泵一端与主管相连通，另一端位于蓄水池的底端。
在一些实施方式中，主管和支管采用直管结构或波纹管结构，其表面不开设孔；毛细管上设有螺旋结构的螺纹凹槽，且水孔设于螺纹凹槽内。
在一些实施方式中，连接管位于支管的中间处；支管和毛细管构成若干个大小相等的长方体结构。
在一些实施方式中，主管和连接管与连接管和支管之间均通过异径三通相连接。
在一些实施方式中，蓄水池内主管的下方连通有辅助泄排管路；蓄水池内主管的上方连通有渗灌管路；注水泵设于渗灌管路上，渗灌管路上设有加药罐；辅助泄排管路、渗灌管路和加药罐上均设有开关阀。
在一些实施方式中，注水泵和主管之间的渗灌管路上设有文丘里加药器；文丘里加药器与加药罐相连通。
在一些实施方式中，施肥步骤为通过注水泵将蓄水池内符合含盐度检测标准的水，泵送至渗灌管路上，通过加药罐内药剂的自身重力和文丘里加药器的文丘里效应，将药剂吸入渗灌管路中，一并通过水孔排放至土壤地表下植物根系的附近。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：通过倾斜结构设计的主管便于对管内的水进行重力引流，便于收集和排出；通过平面设计的支管和毛细管更有利于雨水的收集和灌溉的均匀；集成了排涝和灌溉的功能，并同时兼具排盐、施肥作用，不仅可以有效的解决雨季以淹涝的现象，还可以再旱季采用根部直接渗灌的方式进行浇灌，节约水资源；另外同时设置相应的蓄水池，便于对水资源进行收集和二次利用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明主管、连接管、支管、毛细管的结构分布示意图。
图3为本发明螺纹凹槽的结构示意图。
附图说明：主管1、连接管2、支管3、毛细管4、真空泵5、注水泵6、辅助泄排管路7、渗灌管路8、文丘里加药器9、加药罐10、水孔11、螺纹凹槽12。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种用于盐碱地改良的排涝、排盐、渗灌、施肥一体化处理方法，包括以下步骤
S1:在土壤地表下方设置主管1，主管1的坡度比为0.3%-0.6%；
S2:在主管1上方，土壤地表下30cm-70cm处铺设若干的支管3；支管3和主管1通过连接管2实现导通；
S3:在相邻的支管3之间铺设若干的毛细管4；毛细管4上开设水孔11，且毛细管4外缠绕有外包滤料；
S4:在主管1一侧开挖蓄水池，并将其与主管1实现导通；在主管1上设置真空泵5和注水泵6；通过真空泵5将土壤地表下的多余水抽排至蓄水池内，起到排涝、排盐作用，通过注水泵6将蓄水池内的水结合药剂一并通过水孔11泵入土壤地表下，起到渗灌、施肥作用；
S5:将上述主管1、连接管2、支管3、毛细管4连接并埋设完毕后，对土壤表层进行激光整平和压平作业；
S6:利用雨季的雨水或灌溉水对土壤表层进行浇灌，使土壤表层的可溶性盐随水会返渗到土壤地表下，在真空泵5的作用下进行抽排，对抽排的水进行含盐度检测，符合标准的排放至蓄水池内作为水资源的二次利用储备，不符合标准的排放至相应收集池内统一处理，直至抽排出的水符合含盐度检测标准后，说明土壤层的盐碱情况得到有效改善。
在一些实施方式中，支管3水平的设于连接管2的上方，且连接管2上的支管3均位于同一水平面。
在一些实施方式中，主管1的口径大于支管3的口径；支管3的口径大于毛细管4的口径；主管1的口径为160-350mm；支管3的口径为110-200mm；毛细管4的口径为35-80mm。
在一些实施方式中，蓄水池设于主管1较低端的一侧并与主管1相连通；真空泵5一端与主管1较低端相连通，另一端位于蓄水池内；注水泵6一端与主管1相连通，另一端位于蓄水池的底端。
在一些实施方式中，主管1和支管3采用直管结构或波纹管结构，其表面不开设孔；毛细管4上设有螺旋结构的螺纹凹槽12，且水孔11设于螺纹凹槽12内。
在一些实施方式中，连接管2位于支管3的中间处；支管3和毛细管4构成若干个大小相等的长方体结构。
在一些实施方式中，主管1和连接管2与连接管2和支管3之间均通过异径三通相连接。
在一些实施方式中，蓄水池内主管1的下方连通有辅助泄排管路7；蓄水池内主管1的上方连通有渗灌管路8；注水泵6设于渗灌管路8上，渗灌管路8上设有加药罐10；辅助泄排管路7、渗灌管路8和加药罐10上均设有开关阀。
在一些实施方式中，注水泵6和主管1之间的渗灌管路8上设有文丘里加药器9；文丘里加药器9与加药罐10相连通。
在一些实施方式中，施肥步骤为通过注水泵6将蓄水池内符合含盐度检测标准的水，泵送至渗灌管路8上，通过加药罐10内药剂的自身重力和文丘里加药器9的文丘里效应，将药剂吸入渗灌管路8中，一并通过水孔11排放至土壤地表下植物根系的附近。
本发明还公开了一种排涝、排盐、渗灌、施肥一体化装置，包括主管1、连接管2、支管3、毛细管4、蓄水池、真空泵5和注水泵6；主管1倾斜的埋设于土壤地表下；连接管2设于主管1的上方并均布有多个；支管3水平的设于连接管2的上方，且连接管2上的支管3均位于同一水平面；毛细管4设有多个并均布于相邻的支管3之间，且毛细管4上设有水孔11；主管1的口径大于支管3的口径；支管3的口径大于毛细管4的口径；蓄水池设于主管1较低端的一侧，并与主管1相连通；真空泵5一端与主管1较低端相连通，另一端位于蓄水池内；注水泵6一端与主管1相连通，另一端位于蓄水池的底端。
雨季，雨水带着土壤层表面的可溶性盐，渗入地下，通过水孔11进入毛细管4，最后通过连接管2进入主管1中，在重力和真空泵5的作用下，将水抽吸至蓄水池内。旱季，通过注水泵6将蓄水池内符合浇灌标准的水反排至主管1中，最后通过毛细管4分布到各个地方。
在一些实施例中，主管1的坡度比为0.3%-0.6%。
在一些实施例中，支管3位于土壤地表下30cm-70cm处。
在一些实施例中，主管1的口径为160-350mm；支管3的口径为110-200mm；毛细管4的口径为35-80mm。
在一些实施例中，主管1、支管3、毛细管4采用PE或PVC材料制成。
在一些实施例中，主管1和支管3采用直管结构或波纹管结构，其表面不开设孔；毛细管4上设有螺旋结构的螺纹凹槽12，且水孔11设于螺纹凹槽12内，且毛细管4外设有外包滤料。
外包滤料不仅起到保护管道的作用，还起到过滤的作用，防止土壤中的颗粒进入管道内，造成管道的堵塞，同时还可以保护水孔11不被堵塞。但是由于设备长期埋置于地表下，因此，随着时间的推移，水孔11不可避免的会出现堵塞的现象，因此，采用螺旋结构的螺纹凹槽12设计，当堵塞住其中几个水孔11时，水会顺着螺纹方向继续通过未被堵塞的水孔11进入管道内部，以完成排涝、排盐的作用。浇灌的过程类似，因此不再赘述。
在一些实施方式中，连接管2位于支管3的中间处；支管3和毛细管4构成若干个大小相等的长方体结构。通过合理的布局，以实现更好的效果。
在一些实施方式中，蓄水池内的主管1下方连通有辅助泄排管路7；蓄水池内的主管1上方连通有渗灌管路8；注水泵6设于渗灌管路8上，渗灌管路8上设有加药罐10；辅助泄排管路7、渗灌管路8和加药罐10上均设有开关阀。辅助泄排管路7作为常开管路，避免真空泵5会时不时的有少量的水流进其内部，造成侵蚀现象。同时设计在下方开口，可自动排至蓄水池内部。加药罐10通过重力实现自动加药的功能，配合灌溉中使用。
在一些实施方式中，注水泵6和主管1之间的渗灌管路8上设有文丘里加药器9；文丘里加药器9与加药罐10相连通。通过文丘里原理实现药剂的自添加功能，同时可以通过设置相应的流量计，保证加药精度。
在一些实施方式中，主管1和连接管2与连接管2和支管3之间均通过异径三通相连接。便于安装施工和连接。
其工作原理为：
当遇到大雨天气时，关闭辅助泄排管路7、渗灌管路8的开关阀，打开真空泵5，在真空吸力的作用下，土壤中的水在外包滤料的过滤后通过水孔11进入毛细管4内部，最后通过主管1排至蓄水池中，作为干旱天气的水资源储备或其他方面的水资源二次利用。
日常天气状态时，打开辅助泄排管路7的开关阀，闭合真空泵5的前端管路，避免部分积液和少量水进入真空泵5内，造成对设备的侵蚀。
当需要进行浇灌时，通过注水泵6将蓄水池内的水加压返冲至毛细管4内，并通过水孔11对土壤进行渗灌，由于直接设于地底，使得植物根部可以直接进行吸收，减少了蒸发量，极大的节约了水资源。
需要注意的是：排入蓄水池内的水要进行含盐度检测，含盐度较高的水需要抽出进行处理，以防止出现二次污染。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.用于盐碱地改良的排涝、排盐、渗灌、施肥一体化处理方法，其特征在于：包括以下步骤
S1:在土壤地表下方设置主管（1），主管（1）的坡度比为0.3%-0.6%；
S2:在主管（1）上方，土壤地表下30cm-70cm处铺设若干的支管（3）；支管（3）和主管（1）通过连接管（2）实现导通；
S3:在相邻的支管（3）之间铺设若干的毛细管（4）；毛细管（4）上开设水孔（11），且毛细管（4）外缠绕有外包滤料；
S4:在主管（1）一侧开挖蓄水池，并将其与主管（1）实现导通；在主管（1）上设置真空泵（5）和注水泵（6）；通过真空泵（5）将土壤地表下的多余水抽排至蓄水池内，起到排涝、排盐作用，通过注水泵（6）将蓄水池内的水结合药剂一并通过水孔（11）泵入土壤地表下，起到渗灌、施肥作用；
S5:将上述主管（1）、连接管（2）、支管（3）、毛细管（4）连接并埋设完毕后，对土壤表层进行激光整平和压平作业；
S6:利用雨季的雨水或灌溉水对土壤表层进行浇灌，使土壤表层的可溶性盐随水会返渗到土壤地表下，在真空泵（5）的作用下进行抽排，对抽排的水进行含盐度检测，符合标准的排放至蓄水池内作为水资源的二次利用储备，不符合标准的排放至相应收集池内统一处理，直至抽排出的水符合含盐度检测标准后，说明土壤层的盐碱情况得到有效改善；
蓄水池内主管（1）的下方连通有辅助泄排管路（7）；蓄水池内主管（1）的上方连通有渗灌管路（8）；注水泵（6）设于渗灌管路（8）上，渗灌管路（8）上设有加药罐（10）；辅助泄排管路（7）、渗灌管路（8）和加药罐（10）上均设有开关阀；
注水泵（6）和主管（1）之间的渗灌管路（8）上设有文丘里加药器（9）；文丘里加药器（9）与加药罐（10）相连通；
施肥步骤为通过注水泵（6）将蓄水池内符合含盐度检测标准的水，泵送至渗灌管路（8）上，通过加药罐（10）内药剂的自身重力和文丘里加药器（9）的文丘里效应，将药剂吸入渗灌管路（8）中，一并通过水孔（11）排放至土壤地表下植物根系的附近。
2.根据权利要求1所述的一体化处理方法，其特征在于：支管（3）水平的设于连接管（2）的上方，且连接管（2）上的支管（3）均位于同一水平面。
3.根据权利要求1所述的一体化处理方法，其特征在于：主管（1）的口径大于支管（3）的口径；支管（3）的口径大于毛细管（4）的口径；主管（1）的口径为160-350mm；支管（3）的口径为110-200mm；毛细管（4）的口径为35-80mm。
4.根据权利要求1所述的一体化处理方法，其特征在于：蓄水池设于主管（1）较低端的一侧并与主管（1）相连通；真空泵（5）一端与主管（1）较低端相连通，另一端位于蓄水池内；注水泵（6）一端与主管（1）相连通，另一端位于蓄水池的底端。
5.根据权利要求1所述的一体化处理方法，其特征在于：主管（1）和支管（3）采用直管结构或波纹管结构，其表面不开设孔；毛细管（4）上设有螺旋结构的螺纹凹槽（12），且水孔（11）设于螺纹凹槽（12）内。
6.根据权利要求1所述的一体化处理方法，其特征在于：连接管（2）位于支管（3）的中间处；支管（3）和毛细管（4）构成若干个大小相等的长方体结构。
7.根据权利要求3所述的一体化处理方法，其特征在于：主管（1）和连接管（2）与连接管（2）和支管（3）之间均通过异径三通相连接。
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