[發明專利]一種用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統及方法

在審

• 申請號: 202111229563.4
• 申請日: 2021-10-21
• 公開（公告）號: CN113906853A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 史燕南;翁浩軒;史奔駿;陳莉芳;詹敏杰;張瑞;張一迪;吳文華;胡曉明;俞炯奇;熊志福;嚴云杰;周瑜佳
• 申請（專利權）人: 浙江廣川工程咨詢有限公司;浙江省水利河口研究院（浙江省海洋規劃設計研究院）
• 主分類號: A01B77/00
• 分類號: A01B77/00;A01B79/00;G01N33/18
• 代理公司: 浙江納祺律師事務所 33257
• 代理人: 姜雯

1.一種用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統，其特征在于：它包括洗鹽裝置、返鹽裝置、余水處置裝置和傳輸反饋控制裝置；所述洗鹽裝置包括洗鹽容器、過濾系統、水質檢測系統、土質檢測系統、無線傳輸系統、排水系統；所述返鹽裝置，包括返鹽容器、滲濾管、水質檢測系統；在高含鹽量土壤洗鹽改良時，所述洗鹽裝置通過其排水系統與所述余水收集裝置連接；在改良土模擬返鹽操作時，所述洗鹽容器與所述返鹽裝置通過所述滲濾管連接；

所述洗鹽容器，包括覆水層、土層；所述過濾系統置于洗鹽容器底部；所述水質檢測系統與所述無線傳輸系統直接相連，置于覆水層；所述土質檢測系統與所述無線傳輸系統直接相連，置于土層；所述排水系統包括開關和排水管，排水管頂部與所述過濾系統相連，排水管底部與所述余水收集裝置相連；

所述傳輸反饋控制裝置，包括網絡傳輸系統、網絡終端顯示裝置、人為/自動控制系統；所述網絡傳輸系統用于水質檢測系統、土質檢測系統與網絡終端顯示裝置的檢測數據傳輸，人為/自動控制系統用于水質檢測系統、土質檢測系統的檢測數據指令反饋，實時、精準地控制浸泡時間、用水量和洗鹽次數。

2.根據權利要求1所述的用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統，其特征在于：所述洗鹽容器采用透明有機玻璃圓柱筒或玻璃圓柱筒，圓柱筒內直徑：圓筒高度＝1:4～1:2。

3.根據權利要求1所述的用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統，其特征在于：所述過濾系統包含透水石層和濾紙，濾紙上方設置透水石層。

4.根據權利要求3所述的用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統，其特征在于：所述透水石層厚度為5～10mm，采用金剛砂層，滲透速率不小于2×10^-8m/s；所述濾紙采用中速定性濾紙，濾紙最大孔徑為30～50μm。

5.根據權利要求1所述的用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統，其特征在于：所述水質檢測系統包括水質pH傳感器、TDS計、電導率儀、溫度計；所述水質檢測系統用于實時傳輸水的pH、含鹽量、溫度數值至系統終端，以便控制浸泡時間和洗鹽次數。

6.根據權利要求1所述的用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統，其特征在于：所述土質檢測系統包括土壤EC鹽分計、含水率傳感器、土質pH傳感器；所述土質檢測系統用于實時傳輸土的pH、含鹽量、含水率數值至系統終端，以便控制浸泡時間和洗鹽次數。

7.根據權利要求1所述的用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統，其特征在于：所述返鹽容器采用透明有機玻璃箱或玻璃箱，高于覆水層5～10cm。

8.一種利用權利要求1至7任一項所述的用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統的方法，其特征在于：它包括以下步驟：

S1、土樣前處理：模擬現場田間土樣，將淤泥含水率自然晾曬至60％～80％；晾曬后的土樣過2mm篩，除去巖石碎屑和植物根系外，其他不能通過的用研缽研磨，全部通過篩孔，土樣裝桶密封備用；并測試土樣的初始含水率、pH、含鹽量、電導率；

S2、設置目標值：根據規范及經驗，設置洗鹽后覆水層水質、土質含鹽量目標值A；

S3、模擬田間試驗：將所述用于高含鹽量土壤的洗鹽控制系統放置于置物架上，模擬田間灌溉方式包括浸泡時間、加水量、灌水次數，先將土層攪拌均勻，松弛且均勻地置入所述洗鹽裝置中；試驗時，覆水層高度:土層高度＝0.2～1.5，浸泡時間為0～3d，當達到預定時間即刻排水，再次加入與上次相同水量；

S4、傳輸預警：通過所述網絡傳輸系統將水質和土質檢測數據傳輸至所述網絡終端顯示裝置，繪制實時曲線，當水質中含鹽量達到目標值A時，發出預警，對比土層中含鹽量現值；當水質、土質中含鹽量值均達到目標值A時，自動或人工停止加水試驗；

S5、記錄分析：停止試驗后，從系統中讀取含水率、pH、含鹽量和電導率數值，記錄加水次數、每次加水量、浸泡時間數據，分析經驗，為現場操作提供準確依據；

S6、返鹽模擬：模擬現場高地下水位返鹽場景時，在所述返鹽裝置中放入與現場地下水含鹽量相當的溶液，或直接從現場取水進行模擬；返鹽試驗時，鹽溶液液面高于洗鹽容器土層5～10cm。