[發明專利]一種改善土壤次生鹽漬化的排水井布設計算方法

在審

• 申請號: 202010986015.5
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112081095A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 汪勇;陳敏建;趙勇;閆龍;周飛;江珊;朱永楠;鄧偉;盧潔;劉寬
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D19/10;G06F17/15
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李瑾;李連生

本發明涉及一種改善土壤次生鹽漬化的排水井布設計算方法，包括確定鹽漬化地下水臨界埋深；確定研究區域水文地質參數；確定鹽漬化區域地下水降深；計算排水井的影響半徑；確定鹽漬化區域排水井的合理布設。本發明以鹽漬化地下水臨界埋深為管控目標，精準確定次生鹽漬化區域地下水合理降深，通過分析排水井抽水對地下水水位的影響，確定排水井的影響半徑，從而通過合理布設排水井來實現精準降低次生鹽堿化區域的地下水水位，達到顯著有效改善因灌溉回歸水排水不暢導致局部區域地下水位過高而導致的次生鹽漬化。該方法對地下水過高導致土壤鹽漬化問題的解決具有通用性，為指導土壤鹽漬化的治理和地下水資源合理開發利用提供可靠的理論與技術支撐。

技術領域

本發明涉及一種改善土壤次生鹽漬化的排水井布設計算方法，是一種水文水利的計算方法，是一種改善生態環境的計算方法。

背景技術

次生鹽漬化是我國農業安全的主要威脅之一，因地制宜確定合理有效的改善次生鹽堿化的技術方法對緩解我國此生鹽堿化意義重大。特別是我國西北干旱半干旱地區，由于灌溉回歸水的不合理排放，導致局部地區地下水位抬高，蒸散發加劇，土壤鹽分隨著毛管水運移在地表聚集形成鹽漬化，因此降低地下水位是治理次生鹽通過分析地下水毛細管作用將鹽帶到地表的原理，闡明了造成土壤鹽漬化的過程，定義了造成土壤鹽漬化的臨界埋深的關鍵。針對降低地下水位的技術方法，目前比較普遍的做法的利用排堿渠溝等，實際中有些區域由于地形地勢或排堿渠自流不暢等原因導致治理效果不顯著，加之缺乏明確的降低地下水水位目標，地下水位降低過深，導致改善后農作物需水量增加，地下水水位降低過淺，達不到改善次生鹽堿化的目的。公開號為CN 109061105 A的中國專利公開了一種鹽漬化臨界地下水埋深計算方法，該專利通過通過分析地下水毛細管作用將鹽帶到地表的原理，闡明了造成土壤鹽漬化的過程，定義了造成土壤鹽漬化的臨界埋深，但并沒有提出進一步解決如何改善次生鹽通過分析地下水毛細管作用將鹽帶到地表的原理，闡明了造成土壤鹽漬化的過程，定義了造成土壤鹽漬化的臨界埋深，但沒有提出如何解決土壤鹽漬化的具體措施。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本發明提出了一種改善土壤次生鹽漬化的排水井布設計算方法。本發明以次生鹽堿化臨界埋深為目標，利用排水井合理布設，準確將次生鹽堿化區域地下水水位降低鹽堿化臨界埋深以下，從而改善次生鹽漬化。該技術方法改善次生鹽堿化更加準確合理，不受地形地勢影響，效果顯著。

本發明的目的是這樣實現的：一種改善土壤次生鹽漬化的排水井布設計算方法，所述的方法包括如下步驟：

步驟1，確定研究區域次生鹽漬化地下水臨界埋深h_臨界；

步驟2，確定研究區域的水文地質參數，主要包括是出水量Q，滲透系數K，潛水含水層厚度H₀；

步驟3，確定研究區域次生鹽漬化現狀地下水埋深h₀，計算需要降低地下水的降深S，計算公式如下：

S＝h_臨界-h₀

式中：S為水井內地下水降深(m)；h_臨界為次生鹽漬化地下水臨界埋深(m)；h₀為次生鹽漬化地下水現狀埋深(m)。

步驟4，根據當地水文地質和實際工作需求，確定排水井為完整井或者非完整井：

步驟5，根據步驟4的確定結構進行排水井影響半徑的計算：

完整井影響半徑計算公式：

式中：Q為排水量，單位為m³；K為滲透系數，單位為m/d；S為水井內地下水降深，單位為m；R為干擾半徑，單位為m；r_w為抽水井半徑，單位為m；H₀為含水層的厚度，單位為m。

非完整井影響半徑計算公式：