一種淺井側(cè)滲灌節(jié)水灌溉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)灌溉實(shí)施技術(shù)，尤其涉及一種淺井側(cè)滲灌節(jié)水灌溉方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在廣大內(nèi)陸地區(qū)，由于干旱少雨，種植業(yè)的發(fā)展離不開灌溉。多少年來，由于人們使用了大水漫灌等不合理的灌田方式，一方面浪費(fèi)了水資源，另一方面使地下水位不斷抬升，使大面積土地發(fā)生次生鹽堿化。后來人們逐步引入噴灌、滴灌、膜下微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，既節(jié)約了水資源，也減小了地下水位的抬升。但這些灌溉技術(shù)存在設(shè)施成本高、占用空間大、影響田間作業(yè)、增加種植勞動(dòng)強(qiáng)度等一系列問題，農(nóng)民不愿接受，推廣利用進(jìn)程緩慢。針對(duì)這種情況，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，改進(jìn)當(dāng)前人們普遍利用的噴灌、滴灌、膜下微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)只能從提高節(jié)水率、降低設(shè)備成本等方面取得進(jìn)展，但無法消除其占用空間大，影響田間作業(yè)、增加勞動(dòng)量、增加能耗等弊端。而這些弊端正是其難以推廣利用的主要障礙。如果能夠找到一種方式，既能節(jié)水，設(shè)施成本又低，又不影響田間作業(yè)，不增加勞動(dòng)強(qiáng)度，這樣的話，廣大農(nóng)民便愿意接受。從此，探索農(nóng)民愿意接受的節(jié)水灌溉方法成為了我們課題組的主攻方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種淺井側(cè)滲灌節(jié)水灌溉方法。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]本發(fā)明包括以下步驟:
[0006](I)確定實(shí)施地潛水面的深度位置:具體有以下3種方法:
[0007]①常規(guī)水文工程方法:選擇有一定代表性的地段開挖探槽到潛水面位置，實(shí)際測(cè)量出潛水面深度位置；
[0008]②地球物理方法中的電阻率測(cè)深法:分析電測(cè)深曲線，由地表向下，電阻率值出現(xiàn)明顯降低的突變點(diǎn)的位置為潛水面所在位置；
[0009]③地球物理方法中的淺層地震法:分析地震波傳播特點(diǎn)，由地表向下，在橫波速度突然降低處為潛水面所在位置；
[0010](2)查明實(shí)施地淺部地層結(jié)構(gòu)，確定好潛水面以上地層透水層和隔水層的具體位置:有如下2種具體方法:
[0011]I普通水文工程方法:查閱實(shí)施地或鄰近地區(qū)的鉆孔資料，作為確定實(shí)施地透水層和隔水層具體位置的重要參考資料;選擇有代表性地段開挖探槽到潛水面位置，直接測(cè)量出潛水面以上地層中透水層和隔水層的具體位置；
[0012]Π地球物理方法中的激發(fā)極化法和電阻率測(cè)深法:將激發(fā)極化法和電阻率測(cè)深法配合使用，可較為精確地確定透水層和隔水層的層位，即低極化率和低電阻率層位為隔水層，高極化率和高電阻率層位為透水層；
[0013](3)據(jù)實(shí)施地淺部地層結(jié)構(gòu)、潛水面、透水層和隔水層的具體位置確定“淺井”的深度、密度、單井形態(tài)和規(guī)模，具體方法如下:
[0014]A淺井深度的確定:淺井的底部位置視實(shí)施區(qū)潛水面、隔水層及透水層的深度及相對(duì)位置來確定，分以下2種情況:
[0015]第一種情況:潛水面埋深S 2.2m
[0016]在此種情況下，潛水面之上必有隔水層，當(dāng)隔水層在近地表位置，即靠近耕作層的位置，也就是犁底層下的位置時(shí)，淺井的深度應(yīng)等于犁底層的深度，即淺井的底部與犁底層在同一平面位置；當(dāng)隔水層位于較深的位置，其上有透水層時(shí)，若透水層的厚度小于1.3m時(shí)，淺井的深度應(yīng)視透水層的厚度而定，即淺井的深度應(yīng)為透水層的厚度加耕作層的厚度；當(dāng)透水層的厚度大于1.3m而小于2.0m時(shí)，也就是隔水層頂板埋深介于1.5m到2.2m時(shí)，淺井的深度一律確定為1.5m;
[0017]第二種情況:潛水面(E)埋深> 2.2m
[0018]當(dāng)潛水面埋深大于2.2m時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)二種情況，即在潛水面之上存在隔水層和不存在隔水層的情況:
[0019](a)當(dāng)有隔水層存在時(shí)，且其頂板埋深介于0.2到2.2m時(shí)，淺井深度的確定方法與第一種情況相同；當(dāng)其頂板埋深介于2.2m到2.5m時(shí)，淺井深度也一律確定為1.5m;當(dāng)其頂板埋深>2.5m時(shí)，應(yīng)做特殊處理后再設(shè)置淺井，由于此種情況下的“特殊處理”投資高、技術(shù)含量高，故在本發(fā)明中不包括此類情況；
[0020](b)當(dāng)無隔水層存在時(shí)，也應(yīng)做特殊處理后再設(shè)置淺井。此種情況也存在成本高和技術(shù)含量高的問題，因而在本發(fā)明中也不包括此類情況；
[0021]B淺井密度的確定:淺井的密度主要由地層的透水性來確定，位于透水性較好的地層中的淺井密度較小，位于透水性較差的地層中的淺井密度較大，一般情況，平均每畝地設(shè)置2 口淺井；
[0022]C淺井的單井形態(tài)和規(guī)模:淺井采用“圓形豎井”形態(tài)，規(guī)模一般設(shè)置為內(nèi)徑1.5到2m，井壁高度一般為1.5-2.5m，其地下部分的深度與前述方法所確定的深度一致，其余為地上部分；
[0023](4)淺井滲水速度的調(diào)節(jié):可據(jù)地表3cm以下土層的濕度來確定，以用手可握成團(tuán)且可以摔碎為宜，具體通過調(diào)節(jié)淺井的水面高度來調(diào)節(jié)滲水速度。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:
[0025]本發(fā)明是一種淺井側(cè)滲灌節(jié)水灌溉方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0026](I)與傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉方法相比，具有技術(shù)含量高、工程量小、設(shè)施成本低(是普通噴灌設(shè)施成本的1/4到1/5);
[0027](2)主要設(shè)施占地面積小，不影響地面作業(yè)，不用在生產(chǎn)過程中移動(dòng)設(shè)備，可節(jié)省人力和能源;地下無管道，不影響耕田翻地；
[0028](3)主體設(shè)施埋設(shè)在地下，不受陽光、風(fēng)雨等外力作用的破壞，經(jīng)久耐用，比普通噴灌設(shè)施的使用壽命長(zhǎng)3到4倍；
[0029](4)傳統(tǒng)的噴灌、滴灌技術(shù)，供水水源需要一定壓力，需要消耗能源。而本發(fā)明由于灌水采用自流方式，在灌溉過程中幾乎不需要?jiǎng)恿?，是一種典型的節(jié)能減排項(xiàng)目；
[0030](5)從耕作層下部灌水，灌水未經(jīng)地表下滲，保持了表層土壤的連續(xù)通透性，沒有間斷作物根系的呼吸，沒有使作物發(fā)育受阻；[0031 ] (6)傳統(tǒng)的灌水方法灌水從地表下滲，灌水溶解土壤層中氮、磷、鉀及其他營(yíng)養(yǎng)成分一同滲入地下，使?fàn)I養(yǎng)損失嚴(yán)重。該方法未經(jīng)土表下滲，而是向上返滲，不會(huì)使?fàn)I養(yǎng)流失；
[0032](7)傳統(tǒng)的灌水方法，水在下滲過程中，會(huì)使土壤團(tuán)粒間的空隙縮小，使土壤板結(jié)，減少了土壤中的空氣、水分和營(yíng)養(yǎng)成分，使土壤肥力下降。而本發(fā)明土表始終保持干燥狀態(tài)，土壤層疏松，空氣、光熱充足，生物化學(xué)作用活躍，會(huì)產(chǎn)生出大量營(yíng)養(yǎng)成分和二氧化碳，使作物生長(zhǎng)茂盛；
[0033](8)能夠保持土壤層表面干燥疏松，可阻斷地下水蒸發(fā)，使節(jié)水效果更加顯著。
【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明實(shí)施地地層潛水面埋深S2.2m的垂直剖面示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明實(shí)施地地層潛水面埋深>2.2m的垂直剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0037]本發(fā)明包括以下步驟:
[0038](I)確定實(shí)施地潛水面的深度位置:具體有以下3種方法:
[0039]①常規(guī)水文工程方法:選擇有一定代表性的地段開挖探槽到潛水面位置，實(shí)際測(cè)量出潛水面深度位置；
[0040]②地球物理方法中的電阻率測(cè)深法:該方法具有高效、便捷、不破壞地表環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，具體確定方法是:分析電測(cè)深曲線，由地表向下，電阻率值出現(xiàn)明顯降低的突變點(diǎn)的位置為潛水面所在位置；
[0041]③地球物理方法中的淺層地震法:該方法也具有高效、便捷、不破壞地表環(huán)境、精確度高等優(yōu)點(diǎn)，具體確定方法是，分析地震波傳播特點(diǎn)，由地表向下，在橫波速度突然降低處為潛水面所在位置；
[0042](2)查明實(shí)施地淺部地層結(jié)構(gòu)，確定好潛水面以上地層透水層和隔水層的具體位置:有如下2種具體方法:
[0043]I普通水文工程方法:查閱實(shí)施地或鄰近地區(qū)的鉆孔資料，作為確定實(shí)施地透水層和隔水層具體位置的重要參考資料;選擇有代表性地段開挖探槽到潛水面位置，直接測(cè)量出潛水面以上地層中透水層和隔水層的具體位置；
[0044]Π地球物理方法中的激發(fā)極化法和電阻率測(cè)深法:該方法也具有不破壞地表環(huán)境、高效、便捷、精確度高等優(yōu)點(diǎn)，將激發(fā)極化法和電阻率測(cè)深法配合使用，可較為精確地確