[發明專利]一種耦合水循環的灘涂脫鹽方法

有效

• 申請號: 201810516820.4
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108781576B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 魯春輝;張加旭;葉逾;王潤韻
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: A01B79/00
• 分類號: A01B79/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種耦合水循環的灘涂脫鹽方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，灌排系統及脫鹽單元布設：根據濱海鹽堿地的地形、地貌的情況，假設與海邊界平行的方向為橫向，與海邊界垂直方向為縱向；進水干渠、排水干渠分別與海邊界平行，以進水干渠、排水干渠布置方向為基準，布置整個灘涂灌排系統，即順著海邊界灌排系統能布置長達5-10km，其中整個灌排系統中鑲嵌著若干個脫鹽單元，脫鹽單元橫向尺寸設置在100-200m之間，脫鹽單元縱向尺寸設在20-40m之間；灌排系統包括鹽水處理組件和雨水收集濕地；鹽水處理組件包括沉淀池、溢流堰、生態走廊和過濾管；

步驟2，鉆設原位抽水井：原位抽水井布置在進水支渠軸線上，原位抽水井流量應根據脫鹽單元大小設置，一口原位抽水井能夠為左右相鄰兩塊脫鹽單元提供淹灌水源；

步驟3，布置定水頭水井：定水頭水井布置于排水支渠軸線上，每塊脫鹽單元對應五口定水頭水井，間距根據抽水單元的尺寸而定，定水頭水井與配水井通過連通管相連通，配水井頂高程高于定水頭水井頂高程50-100cm，保證定水頭水井水位不低于排鹽暗管頂高程；

步驟4，布置排鹽暗管：排鹽暗管等距埋設在脫鹽單元的橫向輪廓地下0.8m-1.2m的范圍內，且與排水支渠軸線方向相垂直，排鹽暗管直徑為15-25cm，排鹽暗管間距與選取的脫鹽單元尺寸相對應，間距尺寸在20-40m之間；

步驟5，田間地塊平整：先將摻合料添加到表層鹽堿土中，摻合料包括砂、碎石和木屑，利用深耕深翻的方式將摻合料與表層鹽堿土混合均勻并平整，形成混合層；然后，在混合層表面覆蓋一層腐殖質層，腐殖質層包括秸稈或木屑；故田間地塊從上至下依次分為腐殖質層、混合層和原土層；

步驟6，微咸水洗鹽：利用原位抽水井抽取鹽堿地原位地下潛水層中微咸水對田間地塊進行灌溉洗鹽，保持田間灌溉深度為5-15cm；同時利用布置在脫鹽單元兩側的定水頭水井向原位地下潛水層中補充淡水，從而對鹽堿地原位地下水進行咸淡水交換；

步驟7，微咸水洗鹽排水：利用排鹽暗管將淋洗鹽水排出至沉淀池進行沉淀，位于沉淀池上部的淡咸水經過溢流堰流入生態走廊，經生態走廊過濾后經過濾層，再經穿孔連通管回收至集水池中，為回收中水；

步驟8，雨水收集：雨水匯流至雨水收集濕地表面，經過灘涂植物和儲水多孔介質過濾后，進入配水井、定水頭水井及集水池中，為天然淡水；雨水收集濕地布置在靠海邊界一側，雨水收集濕地的頂高程較鄰近區域海岸帶的高程低，且雨水收集濕地四周堆砌有開挖土地形成的地壟，地壟高20cm，且雨水收集濕地儲水四周用土工膜做防滲，防止含水層中咸水倒灌進入雨水收集濕地；雨水收集濕地寬度為5-7m，長度與灌排系統長度相對應；雨水收集濕地上種植有灘涂植物；

步驟9，淡水洗鹽：在平水季，利用地下微咸水灌溉洗鹽48小時后，停止利用微咸水洗鹽；

接著，取水閘開啟，淡水提水泵工作，將集水池中的淡水依次通過進水干渠、進水支渠和進水管，進行淡水洗鹽6小時；在豐水季，配合天氣預報，降雨之前，先利用地下微咸水灌溉洗鹽，然后停止抽取微咸水，利用雨水洗鹽；

步驟10，淡水洗鹽排水：按照步驟7的方式，進行排水，并形成回收中水；

步驟11，洗鹽水循環：重復步驟6至步驟10，形成洗鹽水循環；從而，能完成前期灘涂鹽堿地脫鹽開發時的灌溉排水任務，并減少灘涂脫鹽過程中水資源的浪費，增加水利用效率；同時使田間地塊、雨水收集濕地形成一個完整的水循環過程，能夠有效降低田間區域內土壤鹽度含量；鹽水處理組件能夠回收一部分鹽堿水再次加入到水循環中，降低了棄水率；雨水收集濕地能夠對雨水進行過濾，提高儲存淡水質量；雨水收集濕地表面種植灘涂鹽生植物，能夠吸收灘涂鹽分，并且有利于保護灘涂環境，緩解灘涂鹽堿地開發導致的水頭流失；雨水收集濕地位于近海一側，能夠抵御一部分非承壓含水層的海水入侵，保證待灘涂鹽堿地地下水開發過程中造成的海水倒灌。

2.根據權利要求1所述的耦合水循環的灘涂脫鹽方法，其特征在于：步驟4中，排水暗管周圍鋪設一圈厚度為20cm的碎石層。

3.根據權利要求1所述的耦合水循環的灘涂脫鹽方法，其特征在于：步驟5中，腐殖質層和混合層的厚度分別為5cm、50-100cm。