[发明专利]一种土壤入渗-阻渗性能的可逆转换方法

权利要求书

1.一种土壤入渗-阻渗性能的可逆转换方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用斥水剂将重塑土壤斥水化，制得人工斥水土；

(2)将水气注排装置固定在耕作土壤表面，随后摊铺斥水土至水气注排装置最高位置，再将土壤加热装置摊铺在斥水土表面并将土壤加热装置与水气注排装置的上部接口固定，然后继续摊铺斥水土，将加热装置与水气注排装置完全覆盖；水气注排装置主要由五通接头、开孔圆管、堵帽组成的注排管道和注水抽水控制器组成，五通接头可设置多个，五通接头四个水平面端口均连接开孔圆管并相互连通形成管道回路，竖向端口连接开孔圆管并在顶部设置堵帽；五通接头和开孔圆管为ppr常规水管配件，圆管开孔孔径不小于2mm，对称开孔布置，并用非织造土工织物包裹作为反滤层；五通接头与开孔圆管以热熔方式连接，四向端口用U型钉嵌入土壤固定；注水抽水控制器用于控制注水与排水；土壤加热装置主要由加热线圈、温度传感器、温度控制器和热保护装置组成，加热线圈为非接触式电磁加热线圈直接摊铺在斥水土面层上，温度传感器置于被加热土壤外侧，在靠近堵帽位置处，采用耐热绝缘材料将加热线圈与堵帽连接固定，避免加热线圈直接接触堵帽；

(3)斥水土摊铺完成后，根据需求在表面摊铺薄层砂砾石，至此土壤入渗-阻渗可逆转换结构制作完成；

(4)调试水气注排装置和土壤加热装置，进行现场水源和电源测试工作，保证正常运行；

(5)需要促入渗时，打开注水口，将水注入水气注排装置，观察注水速率和注水压力的变化，当注水速率和注水压力均趋于稳定、斥水土表面有水渗出时，表明斥水土中渗流通道已贯通；关闭注水口，取斥水土表面部分区域进行蓄水试验，观察地表入渗情况，当出现明显入渗时，斥水土斥水性消失，能实现地表水稳定入渗的目的；

(6)需要防蒸发时，打开排水口将斥水土中多余水分抽出，同时开启土壤加热装置以进一步降低斥水土的含水率，同步监测斥水土中含水率和温度变化情况；当斥水土含水率降至斥水性能恢复的范围时，在斥水土表面部分区域开展斥水度检测，当出现明显阻渗时，斥水土斥水性恢复，能实现防止土壤水分蒸发的目的。

2.根据权利要求1所述的一种土壤入渗-阻渗性能的可逆转换方法，其特征在于，注水抽水控制器包括注水抽水器或是离心泵、压力控制器和废水回收设备；废水回收设备与水气注排装置排水口相连。

3.根据权利要求1所述的一种土壤入渗-阻渗性能的可逆转换方法，其特征在于，所述步骤(3)中，薄层砂砾石厚度不小于2cm。

4.根据权利要求1所述的一种土壤入渗-阻渗性能的可逆转换方法，其特征在于，所述步骤(4)中，现场水源可以是天然水源，也可以是自来水等人工水源；电源应满足注水抽水控制器和土壤加热装置能正常使用，电源使用220V交流电。

5.根据权利要求1所述的一种土壤入渗-阻渗性能的可逆转换方法，其特征在于，所述步骤(5)中，注水压力应逐级缓慢施加，最大注水压力以不发生渗透破坏为宜，当地表入渗较明显时，逐级缓慢卸压后再关闭进水阀门。

6.根据权利要求1所述的一种土壤入渗-阻渗性能的可逆转换方法，其特征在于，所述步骤(6)中，抽水时应打开排水阀门，直至无明显水量抽出时关闭抽水泵。

7.根据权利要求1所述的一种土壤入渗-阻渗性能的可逆转换方法，其特征在于，所述步骤(6)中，根据工程需求设定最大加热温度，土壤加热温度宜逐级增大，根据温度传感器反馈数据动态调整加热功率，斥水土的含水率可用便携式水分测定仪实时监测，当斥水土斥水性恢复后，关闭加热装置。