本發(fā)明涉及一種井渠結(jié)合的鹽堿地改良系統(tǒng)及其改良方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)鹽堿地分布范圍十分廣泛，從熱帶到寒溫帶、濱海到內(nèi)陸、濕潤(rùn)地區(qū)到極端干旱的荒漠地區(qū)均有大量鹽堿土的分布，主要分布在東北平原，西北干旱、半干旱地區(qū)，黃淮海平原及東部沿海地區(qū)。內(nèi)蒙、山西等西北、華北地區(qū)的干旱、半干旱地區(qū)形成內(nèi)陸鹽漬區(qū)，遼東灣、渤海灣、萊州灣和江蘇、浙江沿海等華北平原、東部沿海地區(qū)形成濱海鹽堿區(qū)，鹽堿土面積約為211.4萬(wàn)hm²，占鹽堿土總面積的7.03％，該區(qū)土壤大部分為含氯鹽堿土。

土壤鹽化過(guò)程主要由季節(jié)性變化的積鹽與脫鹽兩個(gè)過(guò)程構(gòu)成。土壤鹽分變化的總趨勢(shì)是土壤中可溶鹽隨水分的蒸發(fā)不斷聚集在土壤表層。目前對(duì)鹽堿地改良主要有兩種方式：一是通過(guò)灌排技術(shù)洗鹽改良土壤，二是發(fā)展能在鹽堿地種植的耐鹽植物。但對(duì)于濱海灘涂地區(qū)，利用灌排措施進(jìn)行洗鹽改良土壤，因受地下水位的影響，極易形成二次返鹽，而種植耐鹽植物也會(huì)因地下水位較高而易受漬害，可見(jiàn)較高的地下水位成為濱海鹽堿地形成的主要因素。有效地解決濱海地區(qū)地下水位高的問(wèn)題，對(duì)濱海鹽堿地改良有良好的推動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明旨于提供一種井渠結(jié)合的鹽堿地改良系統(tǒng)及其改良方法。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種井渠結(jié)合的鹽堿地改良系統(tǒng)，包括格田、田埂、交通道、灌溉渠、地下水控制系統(tǒng)和控制室，格田通過(guò)田埂分隔，灌溉渠位于格田兩側(cè)，交通道設(shè)在灌溉渠側(cè)邊；地下水控制系統(tǒng)包括排水暗管、淺水輻射井和抽水泵，淺水輻射井按照井的控制范在需改良區(qū)域安排布置在格田內(nèi)，排水暗管埋設(shè)在格田下，出水口設(shè)置在淺水輻射井中，抽水泵安裝在淺水輻射井中，抽水泵出水口伸入灌溉渠內(nèi)；控制室包括控制箱和顯示器，控制室設(shè)置在格田交通道上且控制室與抽水泵控制開(kāi)關(guān)相接。

工作原理：本發(fā)明井渠結(jié)合的鹽堿地改良系統(tǒng)，利用田埂將帶改良的鹽堿地分割成格田，格田間結(jié)合灌溉渠布置淺水輻射井，在進(jìn)行灌溉洗鹽時(shí)，先通過(guò)地下水控制系統(tǒng)將格田的高鹽地下水降低至一定深度，再通過(guò)灌溉渠將水引入格田中形成一定水層，水分由土壤表層滲入到格田中，并溶解土壤中的鹽分，再經(jīng)由暗管排出，匯集到到灌溉渠中，排出格田區(qū)；地下水控制系統(tǒng)通過(guò)淺水輻射井及排水暗管，有效的防止了含鹽量較高的地下水將鹽分帶入表層土壤中。

所述排水暗管為pvc材質(zhì)管道，鋪設(shè)間距為10-20m，鋪設(shè)深度為0.7m、1.0m間隔布置；埋深0.7m的暗管用于排除格田里溶解了土壤鹽分的滲水，埋深1.0m的暗管與淺水井組成地下水控制系統(tǒng)，防止含鹽量較高的地下水進(jìn)入表層土壤。

所述淺水輻射井內(nèi)還設(shè)有濾水管、進(jìn)水管、浮塊、控制裝置、罩殼、排水管和出水管；濾水管設(shè)在淺水輻射井井壁和井底，罩殼設(shè)在井壁上部，抽水泵設(shè)在罩殼內(nèi)，進(jìn)水管一端與抽水泵進(jìn)水口相接，另一端伸入井底，出水管一端伸入灌溉渠，另一端通過(guò)排水管與抽水泵出水口相接，控制裝置設(shè)在進(jìn)水管道上，且控制裝置與控制室相接，浮塊設(shè)在井內(nèi)液面上，且浮塊與控制裝置相接；當(dāng)浮塊隨水位上升到設(shè)計(jì)高度時(shí)，控制室開(kāi)啟水泵降低水位，出水管將井水引至灌溉渠或者格田。

上述淺水輻射井的井壁上設(shè)置2-3層濾水管以增加控制范圍，井深及內(nèi)徑按實(shí)際地下水位情況和操作空間來(lái)確定。

所述淺水輻射井井口設(shè)有護(hù)欄，能防止雜物進(jìn)入淺水輻射井。

所述格田靠近灌溉渠一側(cè)的田埂上設(shè)有排水口，溉渠為灌排兩用渠，采用3面襯砌防滲；能防止鹽分較高的棄水入滲造成再次污染。

上述井渠結(jié)合的鹽堿地改良系統(tǒng)的改良方法，包括以下步驟：

(1)格田處理：對(duì)要進(jìn)行改良的鹽堿地進(jìn)行土地平整，利用田埂將待改良地塊分隔成格田，格田靠近排水溝一側(cè)開(kāi)設(shè)排水口，格田大小根據(jù)地形、機(jī)械操作及改良后耕種的需求而定；每隔10-20m，深度在0.7m、1.0m間隔鋪設(shè)排水暗管，暗管出水口設(shè)置在淺水井中；根據(jù)地形和實(shí)際需求修建灌溉渠；在整個(gè)改良區(qū)域結(jié)合格田和灌排系統(tǒng)，開(kāi)挖控制地下水位的淺水輻射井系統(tǒng)；

(2)洗鹽在洗鹽過(guò)程中，有如下兩種情景：

a，地下水含鹽量不高，可以用于初步洗鹽的，直接將井中積水引入格田中不足的利用灌溉水補(bǔ)充；此時(shí)排水暗管設(shè)置0.7m埋深，用于排除格田中溶解了土壤鹽分的滲水。改良過(guò)程中，當(dāng)井中積水鹽分濃度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，停止淺水井對(duì)格田的供水，并將井中積水開(kāi)始排到排水溝中，直至井中積水鹽分濃度滿(mǎn)足浸洗要求；

b，地下水含鹽量較高，不能用于初步洗鹽的，先將井中積蓄的地下水排除至排水溝中，降低地下水位，待地下水位降低到設(shè)計(jì)值時(shí)，再通過(guò)灌溉渠道引入灌溉水。此時(shí)格田排水暗管設(shè)置兩層即0.7m和1.0m埋深，0.7m埋深用于排除格田溶解土壤鹽分的滲水，1.0m用于排泄高鹽地下水，通過(guò)兩層間隔0.3m的將下層高鹽地下水與地表土壤進(jìn)行有效隔離；

(3)在整個(gè)鹽堿改良過(guò)程及改良結(jié)束后的防治中，地下水控制系統(tǒng)中水泵一直自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)水位到達(dá)設(shè)計(jì)高度時(shí)，浮塊觸發(fā)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟水泵，將水位降低，當(dāng)水泵運(yùn)行到設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)后關(guān)閉水泵，等待下次開(kāi)啟。

所述步驟(2)中：在格田灌水時(shí)皆在格田表層形成2-3cm水層，并維持3-5h，再停止供水，待格田水層滲完，暗管無(wú)明顯出水，進(jìn)行下一輪的灌溉浸洗。

所述步驟(2)中：當(dāng)格田田面無(wú)明顯積水，排水暗管沒(méi)有水流出時(shí)，重復(fù)a操作，直至格田中鹽分含量滿(mǎn)足耕作要求，改良結(jié)束。

當(dāng)降雨量比較大時(shí)還可以通過(guò)排水口對(duì)格田中水位進(jìn)行控制；能使格田具有一定的蓄水能力；土地改良結(jié)束后，格田種值作物時(shí)，淺水輻射井及排水暗管還可繼續(xù)控制地下水位，防止含鹽量較高的地下水對(duì)改良結(jié)束的土壤造成二次返鹽現(xiàn)象。

本發(fā)明未提及的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。

有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能通過(guò)井渠聯(lián)合灌排措施進(jìn)行土壤淋洗，能將地下水進(jìn)行匯集可有效防止因含鹽量較高的地下水位而導(dǎo)致的二次返鹽；能有效改良濱海灘涂鹽漬化土壤。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種井渠結(jié)合的濱海鹽堿地改良方法的平面布置圖；

圖2是圖1中地下水控制系統(tǒng)的淺水輻射井結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1為格田、2為灌溉渠、3為排水暗管、4為淺水輻射井、5為抽水泵、6為控制室、7為田埂、8為排水口、9為交通道、201為濾水管；202為浮塊；202為進(jìn)水管；204為罩殼；205為排水管；206為護(hù)欄；207為出水管、208為控制裝置。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1-2所示，一種井渠結(jié)合的鹽堿地改良系統(tǒng)，包括格田、田埂、交通道、灌溉渠、地下水控制系統(tǒng)和控制室，格田通過(guò)田埂分隔，灌溉渠位于格田兩側(cè)，交通道設(shè)在灌溉渠側(cè)邊；地下水控制系統(tǒng)包括排水暗管、淺水輻射井和抽水泵，淺水輻射井按照井的控制范在需改良區(qū)域安排布置在格田內(nèi)，排水暗管埋設(shè)在格田下，出水口設(shè)置在淺水輻射井中，抽水泵安裝在淺水輻射井中，抽水泵出水口伸入灌溉渠內(nèi)；控制室包括控制箱和顯示器，控制室設(shè)置在格田交通道上且控制室與抽水泵控制開(kāi)關(guān)相接；排水暗管為pvc材質(zhì)管道，鋪設(shè)間距為10-20m，鋪設(shè)深度為0.7m、1.0m間隔布置；淺水輻射井內(nèi)還設(shè)有濾水管、進(jìn)水管、浮塊、控制裝置、罩殼、排水管和出水管；濾水管設(shè)在淺水輻射井井壁和井底，罩殼設(shè)在井壁上部，抽水泵設(shè)在罩殼內(nèi)，進(jìn)水管一端與抽水泵進(jìn)水口相接，另一端伸入井底，出水管一端伸入灌溉渠，另一端通過(guò)排水管與抽水泵出水口相接，控制裝置設(shè)在進(jìn)水管道上，且控制裝置與控制室相接，浮塊設(shè)在井內(nèi)液面上，且浮塊與控制裝置相接；淺水輻射井井口設(shè)有護(hù)欄；格田靠近灌溉渠一側(cè)的田埂上設(shè)有排水口，溉渠為灌排兩用渠，采用3面襯砌防滲。

本發(fā)明井渠結(jié)合的鹽堿地改良系統(tǒng)，利用田埂將帶改良的鹽堿地分割成格田，格田間結(jié)合灌溉渠布置淺水輻射井，在進(jìn)行灌溉洗鹽時(shí)，先通過(guò)地下水控制系統(tǒng)將格田的高鹽地下水降低至一定深度，再通過(guò)灌溉渠將水引入格田中形成一定水層，水分由土壤表層滲入到格田中，并溶解土壤中的鹽分，再經(jīng)由暗管排出，匯集到到灌溉渠中，排出格田區(qū)；地下水控制系統(tǒng)通過(guò)淺水輻射井及排水暗管，有效的防止了含鹽量較高的地下水將鹽分帶入表層土壤中。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能通過(guò)井渠聯(lián)合灌排措施進(jìn)行土壤淋洗，能將地下水進(jìn)行匯集可有效防止因含鹽量較高的地下水位而導(dǎo)致的二次返鹽；能有效改良濱海灘涂鹽漬化土壤。

上述井渠結(jié)合的鹽堿地改良系統(tǒng)的改良方法，包括以下步驟：

(1)格田處理：對(duì)要進(jìn)行改良的鹽堿地進(jìn)行土地平整，利用田埂將待改良地塊分隔成格田，格田靠近排水溝一側(cè)開(kāi)設(shè)排水口，格田大小根據(jù)地形、機(jī)械操作及改良后耕種的需求而定；每隔10-20m，深度在0.7m、1.0m間隔鋪設(shè)排水暗管，暗管出水口設(shè)置在淺水井中；根據(jù)地形和實(shí)際需求修建灌溉渠；在整個(gè)改良區(qū)域結(jié)合格田和灌排系統(tǒng)，開(kāi)挖控制地下水位的淺水輻射井系統(tǒng)；

(2)洗鹽在洗鹽過(guò)程中，有如下兩種情景：

a，地下水含鹽量不高，可以用于初步洗鹽的，直接將井中積水引入格田中不足的利用灌溉水補(bǔ)充；此時(shí)排水暗管設(shè)置0.7m埋深，用于排除格田中溶解了土壤鹽分的滲水；改良過(guò)程中，當(dāng)井中積水鹽分濃度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，停止淺水井對(duì)格田的供水，并將井中積水開(kāi)始排到排水溝中，直至井中積水鹽分濃度滿(mǎn)足浸洗要求；

b，地下水含鹽量較高，不能用于初步洗鹽的，先將井中積蓄的地下水排除至排水溝中，降低地下水位，待地下水位降低到設(shè)計(jì)值時(shí)，再通過(guò)灌溉渠道引入灌溉水；此時(shí)格田排水暗管設(shè)置兩層即0.7m和1.0m埋深，0.7m埋深用于排除格田溶解土壤鹽分的滲水，1.0m用于排泄高鹽地下水，通過(guò)兩層間隔0.3m的將下層高鹽地下水與地表土壤進(jìn)行有效隔離；

(3)在整個(gè)鹽堿改良過(guò)程及改良結(jié)束后的防治中，地下水控制系統(tǒng)中水泵一直自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)水位到達(dá)設(shè)計(jì)高度時(shí)，浮塊觸發(fā)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟水泵，將水位降低，當(dāng)水泵運(yùn)行到設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)后關(guān)閉水泵，等待下次開(kāi)啟。

步驟(2)中：在格田灌水時(shí)皆在格田表層形成2-3cm水層，并維持3-5h，再停止供水，待格田水層滲完，暗管無(wú)明顯出水，進(jìn)行下一輪的灌溉浸洗。

步驟(2)中：當(dāng)格田田面無(wú)明顯積水，排水暗管沒(méi)有水流出時(shí)，重復(fù)a操作，直至格田中鹽分含量滿(mǎn)足耕作要求，改良結(jié)束。

當(dāng)降雨量比較大時(shí)還可以通過(guò)排水口對(duì)格田中水位進(jìn)行控制。

由于格田除了暗管排水外就只有一個(gè)排水口，且在改良過(guò)程中，排水口關(guān)閉，因此水分除了蒸發(fā)就只有下滲，此方法對(duì)于水分的利用率較高；當(dāng)降雨量比較大時(shí)還可以通過(guò)排水口對(duì)格田中水位進(jìn)行控制，使格田具有一定的蓄水能力；土地改良結(jié)束后，格田種值作物時(shí)，淺水輻射井及排水暗管還可繼續(xù)控制地下水位，防止含鹽量較高的地下水對(duì)改良結(jié)束的土壤造成二次返鹽現(xiàn)象。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)各設(shè)施位置進(jìn)行調(diào)整，這些調(diào)整也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。