[發明專利]農田排灌模式轉換節地節水技術

有效

• 申請號: 201310291410.1
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103374904A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 楊玉珍;卜凡敏;蓋振宇;于利濤;劉陽;張念竹
• 申請（專利權）人: 東營市黃河三角洲保護與發展研究中心;山東中天水土資源生態開發建設有限公司
• 主分類號: E02B13/00
• 分類號: E02B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及農田水利工程技術領域，尤其是農田排灌模式轉換節地節水技術。

背景技術：

暗管排水技術是在19世紀70年代開始引入我國的一種農田排水技術，引進的最初目的是通過安裝暗管系統控制內澇和土壤鹽堿化。四、五十年來，通過我國科研和工程技術人員的研究和改進，逐漸形成了一整套適合我國鹽堿地改良的工程技術，并在新疆、寧夏及黃河三角洲等地區得到較大規模的應用。暗管改堿工程實施后，改堿效果顯著，土壤中的鹽分溶于下滲的水體通過暗管排出，土壤含鹽量明顯降低；又通過暗管使地下水位下降，抑制返堿，從而從根本上解決了土壤的鹽堿危害。但是，這一工程技術模式卻存在著浪費土地資源的弊端：過去長期使用的暗管改堿工程技術為確保較大幅度降低土壤含鹽量，通常采用渠系排灌模式與暗管排水技術并用的設計方案，即施工時先行開挖和修建“支”、“斗”、“農”各級排灌渠道，將大面積土地間隔為百米左右的條田，然后在每個條田中鋪設暗管，一般與農溝平行鋪設多條管道，暗管出水口插入斗溝中，將地下水引入斗溝排走。這一施工方法實際上是疊加了明溝排水和暗管排水兩套排水脫鹽模式，形成了渠系排水和暗管排水兩套功能重復的排水系統。此方法雖然改堿效果好，但在項目區中修建的明溝明渠大量占用了寶貴的耕地資源，占地量可達項目區土地總面積的15％-30％。同時由于大片土地被間隔為眾多小塊農田，給實施機械化作業帶來不便，降低了農業生產效率。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種成本低廉、使用效果好的農田排灌模式轉換節地技術。其技術方案為：把農田渠系水利轉換為管道水利，主要包括項目區勘測、設計、施工和運行四大部分，技術實施分四個步驟：第一步是采用多級暗管節地技術，在新開發的土地中實施單一的多級管道排水工程，按照工程設計要求，用鋪管機先行鋪設滲水暗管，在滲水暗管中段修建檢查井配套裝置，然后在滲水暗管排水口處設置集水井，將已鋪設的滲水暗管插入集水井內，集水井之間通過鋪設集水管連接，集水管將匯入的田間水通過排水泵站排入骨干河道，形成多級暗管排水系統；在已建成渠系排灌系統的灌區農田中實施排灌模式轉換工程，與原來的農級排水溝平行鋪設滲水暗管，其間距根據勘探采樣時采集的土壤滲水參數，應用Pipe-DRAINMOD數學模型計算測定，滲水暗管直接插入集水井中，然后將原有的農級排水溝填平。第二步是將明渠灌溉轉換為管道灌溉，不再修建農級灌渠，或將原有的農渠推平，在地下敷設灌溉管道，農灌采用低壓輸水管道，輸水通過修建自動化輸水泵站控制，通過水力學計算形成輸水管道的合理化配置，采用提高水頭、形成紊流的防淤積技術，田間灌溉管道埋于地下，安裝可銜接噴灌、滴灌節水設施并出露地表的給水栓，根據項目區監測，輸水泵站自動控制輸水。第三步建立多功能強排站，為防治雨季可能發生的洪澇災害，向骨干河道排水的位置建設多功能強排站，增強排水流量，防止集水管在雨季排水量較大時涌水滯留形成澇災。第四步建立區域水資源調控系統。工程運行時，在項目區內設置自動化遠程監測系統，根據監測的數據通過自動化區域水資源調控系統，對項目區水資源進行調控，從而達到節約水資源的目的。

工程區勘探監測階段主要是對項目區周邊水文地質特征與水鹽運移狀態，項目區大環境以內的排水能力狀況進行勘探調查，同時對在工程區采集的土壤樣本進行化驗分析，采用田間水文模型Pipe-DRAINMOD對各類數據進行分析，確定田間滲水管和集水管的布局間距以及可利用或應開挖的主要骨干河道及其排水口的位置，為設計節地型管道排水工程提供數據參數支持。工程設計階段分為兩種設計類型，一種是在荒堿地開發中，只設計建設大中型骨干排水河道，不再設計建造農級和斗級排水溝，而以敷設于地下的排水管網滲水管和集水管構成的排水管網取代，采用此種設計方式，土地開發的出地率可由傳統暗管改堿工程的60％～70％提高到85％～90％；另一種設計類型是在已有配套的渠系排灌設施的農田中實行排灌模式轉換工程，可在全面鋪設一級滲水管的同時，將原來的農級排水溝填埋復墾，有條件的工程區，可將斗排也轉換為集水管道，這樣可使項目區新增耕地量達到20％～30％。

本發明有效地達到了節約耕地的目的，而且可以增加耕地面積，提升耕地質量，有效綜合調控區域水資源，提高農業綜合生產能力。本發明節地、節水，使用效果好，持續時間長，產生了巨大的社會效益、經濟效益和生態效益，適合大面積推廣使用。

附圖說明

圖1為本發明的排灌模式轉換系統示意圖；

圖2為三種排灌模式效果比較表。

具體實施方式

現結合圖1、圖2對本發明的實施方式作進一步闡述：