[发明专利]农田排灌模式转换节地节水技术

说明书

技术领域：

本发明涉及农田水利工程技术领域，尤其是农田排灌模式转换节地节水技术。

背景技术：

暗管排水技术是在19世纪70年代开始引入我国的一种农田排水技术，引进的最初目的是通过安装暗管系统控制内涝和土壤盐碱化。四、五十年来，通过我国科研和工程技术人员的研究和改进，逐渐形成了一整套适合我国盐碱地改良的工程技术，并在新疆、宁夏及黄河三角洲等地区得到较大规模的应用。暗管改碱工程实施后，改碱效果显著，土壤中的盐分溶于下渗的水体通过暗管排出，土壤含盐量明显降低；又通过暗管使地下水位下降，抑制返碱，从而从根本上解决了土壤的盐碱危害。但是，这一工程技术模式却存在着浪费土地资源的弊端：过去长期使用的暗管改碱工程技术为确保较大幅度降低土壤含盐量，通常采用渠系排灌模式与暗管排水技术并用的设计方案，即施工时先行开挖和修建“支”、“斗”、“农”各级排灌渠道，将大面积土地间隔为百米左右的条田，然后在每个条田中铺设暗管，一般与农沟平行铺设多条管道，暗管出水口插入斗沟中，将地下水引入斗沟排走。这一施工方法实际上是叠加了明沟排水和暗管排水两套排水脱盐模式，形成了渠系排水和暗管排水两套功能重复的排水系统。此方法虽然改碱效果好，但在项目区中修建的明沟明渠大量占用了宝贵的耕地资源，占地量可达项目区土地总面积的15％-30％。同时由于大片土地被间隔为众多小块农田，给实施机械化作业带来不便，降低了农业生产效率。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种成本低廉、使用效果好的农田排灌模式转换节地技术。其技术方案为：把农田渠系水利转换为管道水利，主要包括项目区勘测、设计、施工和运行四大部分，技术实施分四个步骤：第一步是采用多级暗管节地技术，在新开发的土地中实施单一的多级管道排水工程，按照工程设计要求，用铺管机先行铺设渗水暗管，在渗水暗管中段修建检查井配套装置，然后在渗水暗管排水口处设置集水井，将已铺设的渗水暗管插入集水井内，集水井之间通过铺设集水管连接，集水管将汇入的田间水通过排水泵站排入骨干河道，形成多级暗管排水系统；在已建成渠系排灌系统的灌区农田中实施排灌模式转换工程，与原来的农级排水沟平行铺设渗水暗管，其间距根据勘探采样时采集的土壤渗水参数，应用Pipe-DRAINMOD数学模型计算测定，渗水暗管直接插入集水井中，然后将原有的农级排水沟填平。第二步是将明渠灌溉转换为管道灌溉，不再修建农级灌渠，或将原有的农渠推平，在地下敷设灌溉管道，农灌采用低压输水管道，输水通过修建自动化输水泵站控制，通过水力学计算形成输水管道的合理化配置，采用提高水头、形成紊流的防淤积技术，田间灌溉管道埋于地下，安装可衔接喷灌、滴灌节水设施并出露地表的给水栓，根据项目区监测，输水泵站自动控制输水。第三步建立多功能强排站，为防治雨季可能发生的洪涝灾害，向骨干河道排水的位置建设多功能强排站，增强排水流量，防止集水管在雨季排水量较大时涌水滞留形成涝灾。第四步建立区域水资源调控系统。工程运行时，在项目区内设置自动化远程监测系统，根据监测的数据通过自动化区域水资源调控系统，对项目区水资源进行调控，从而达到节约水资源的目的。

工程区勘探监测阶段主要是对项目区周边水文地质特征与水盐运移状态，项目区大环境以内的排水能力状况进行勘探调查，同时对在工程区采集的土壤样本进行化验分析，采用田间水文模型Pipe-DRAINMOD对各类数据进行分析，确定田间渗水管和集水管的布局间距以及可利用或应开挖的主要骨干河道及其排水口的位置，为设计节地型管道排水工程提供数据参数支持。工程设计阶段分为两种设计类型，一种是在荒碱地开发中，只设计建设大中型骨干排水河道，不再设计建造农级和斗级排水沟，而以敷设于地下的排水管网渗水管和集水管构成的排水管网取代，采用此种设计方式，土地开发的出地率可由传统暗管改碱工程的60％～70％提高到85％～90％；另一种设计类型是在已有配套的渠系排灌设施的农田中实行排灌模式转换工程，可在全面铺设一级渗水管的同时，将原来的农级排水沟填埋复垦，有条件的工程区，可将斗排也转换为集水管道，这样可使项目区新增耕地量达到20％～30％。

本发明有效地达到了节约耕地的目的，而且可以增加耕地面积，提升耕地质量，有效综合调控区域水资源，提高农业综合生产能力。本发明节地、节水，使用效果好，持续时间长，产生了巨大的社会效益、经济效益和生态效益，适合大面积推广使用。

附图说明

图1为本发明的排灌模式转换系统示意图；

图2为三种排灌模式效果比较表。

具体实施方式

现结合图1、图2对本发明的实施方式作进一步阐述：