專利名稱：一種新型農(nóng)田澇漬防治裝置及其應(yīng)用技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型農(nóng)田澇漬防治裝置及其應(yīng)用技術(shù)，屬農(nóng)業(yè)水土工程技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
在地勢低洼、農(nóng)田排水比較突出的南方地區(qū)，田間末級排水溝既要排除一定的設(shè) 計(jì)降雨產(chǎn)生的澇水，又要降低農(nóng)田地下水位、防止作物受漬。即要求田間末級排水溝具有除 澇降漬功能，亦可稱之為澇漬兼治型排水農(nóng)溝，現(xiàn)行農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范稱之為調(diào)控地 下水位的末級固定溝。對于旱作農(nóng)田和水旱連作、輪作的農(nóng)田來說，調(diào)控地下水位的末級固 定溝深度一般在1. 0 1. 5m之間，排水溝的間距因各種農(nóng)田土壤自身透水性能的不同具有 很大的差別(粘土、重壤土 20 30m ；中壤土 30 60m ；輕壤、砂壤土 60 100m)，邊坡系 數(shù)也因土質(zhì)差別在1 2之間。湖區(qū)土壤往往偏粘重，因此，田間排水溝比較密集，土方工 程量大、占用耕地多。另一方面，調(diào)控地下水位的末級固定溝其功能主要是降低地下水位， 不能根據(jù)作物各生育期耐漬深度不同進(jìn)行水位變化調(diào)控，即使與暗管進(jìn)行組合排水，也因 暗管定埋深和出口僅有一種水位控制方式而難以適應(yīng)作物各生長階段對農(nóng)田地下水位的 不同要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種用于農(nóng)田澇漬兼治，尤其 是田間澇漬分排和地下水位調(diào)控的新型農(nóng)田澇漬防治裝置及其應(yīng)用技術(shù)。本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的一種新型農(nóng)田澇漬防治裝置，它由排水溝、小排水溝、盲溝、吸水管、集水管、排水 管、地下水位調(diào)控裝置、集水井和控制閥構(gòu)成，其特征在于排水溝與小排水溝在農(nóng)田邊際 呈“T”字或“豐”字狀設(shè)置，小排水溝底部設(shè)置有盲溝，盲溝內(nèi)鋪設(shè)有集水管，農(nóng)田土壤表面 設(shè)置有與小排水溝相通的排水管；小排水溝兩側(cè)設(shè)置有地下水位調(diào)控裝置，地下水位調(diào)控 裝置下部的進(jìn)水口與吸水管相通，地下水位調(diào)控裝置下部的出水口通過連接管與集水管連 通；小排水溝、盲溝和集水管一端設(shè)置有集水井，集水井的一側(cè)設(shè)置有控制閥，控制閥下部 通過出水管連通排水溝，小排水溝與集水井之間設(shè)置有間板；所述的集水井上設(shè)置有井蓋， 集水井內(nèi)安裝有水泵。所述的地下水位調(diào)控裝置由調(diào)控件筒體、頂蓋、固定擋水板、活動擋水板、升降絲 桿和水位控制指示尺構(gòu)成，調(diào)控件筒體上部裝有頂蓋，調(diào)控件筒體內(nèi)裝有固定擋水板和活 動擋水板，調(diào)控件筒體的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口和出水口 ；所述的頂蓋一側(cè)設(shè)置有升降絲桿，升 降絲桿與活動擋水板連接，頂蓋的另一側(cè)設(shè)置有水位控制指示尺；所述的固定擋水板上由 上至下分別設(shè)置有出水孔A、出水孔B、出水孔C和出水孔D，活動擋水板上由上至下分別設(shè) 置有出水孔E、出水孔F、出水孔G和出水孔H。 上述新型農(nóng)田澇漬防治裝置的應(yīng)用技術(shù)，其特征在于它包括以下步驟
(1)、將農(nóng)田直接排除田間澇水和漬水的小排水溝與下一級排水溝呈“T”字或“豐” 字狀布設(shè)，小排水溝底寬40cm、深度60cm，邊坡系數(shù)為1 1 1 1.1，底坡1/500 1/1000,田間布設(shè)間距為50 100m，并在小排水溝底部70 80cm處設(shè)置盲溝和集水管； 盲溝由粗中砂和碎礫構(gòu)成，盲溝內(nèi)的集水管周圍填碎礫，與土壤接觸部分填粗中砂，集水管 為內(nèi)徑160 200mm的PVC雙壁波紋管；
O)、在農(nóng)田土壤表面設(shè)置與小排水溝相通的排水管，在小排水溝兩側(cè)設(shè)置地下水 位調(diào)控裝置，地下水位調(diào)控裝置下部的進(jìn)水口上安裝吸水管，出水口上通過連接管安裝集 水管；
(3)、在小排水溝、盲溝和集水管臨近排水溝的一端設(shè)置集水井和控制閥；在小排 水溝與集水井之間設(shè)置閘板，集水井的另一側(cè)連接小排水溝澇水出口，小排水溝澇水出口 與排水溝連通；
(4),農(nóng)田土壤表面因暴雨形成的澇水通過排水管先流入小排水溝，再由小排水溝 流入排水溝排出；
(5)、農(nóng)田土壤中所含的漬水通過吸水管吸收后，經(jīng)集水管和盲溝進(jìn)入集水井，再 排入排水溝；當(dāng)排水溝水位低于盲溝和集水管出口時，開啟控制閥進(jìn)行自排；當(dāng)排水溝水 位高于盲溝和集水管出口時，關(guān)閉控制閥，通過水泵將漬水從集水井抽排入排水溝；
(6)、對農(nóng)田土壤進(jìn)行灌溉作業(yè)時，通過封堵小排水溝與集水井之間的間板，將河 流或湖泊的水引至排水溝，抬高排水溝的水位淹沒出水管，開啟控制閥將水引至集水井，再 用水泵抽取集水井中的水到小排水溝，通過排水管輸送至農(nóng)田土壤表面進(jìn)行灌溉；
(7)、農(nóng)田土壤地下滲灌時，通過開啟控制閥和地下水位調(diào)控裝置，引水到排水溝 并抬高水位淹沒出水管，滲灌水通過集水管和吸水管進(jìn)入農(nóng)田土壤，從而完成滲灌。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、實(shí)行澇漬分排，田間排溝小型化，土方工程量小。
2、因田間排溝小型化，使工程占地減少，可節(jié)約耕地資源。
3、本發(fā)明可使每延米田間排水溝土方工程減少10m3、節(jié)約耕地1. 2m2，還可根據(jù)作 物不同生育期耐漬深度要求調(diào)控地下水位，實(shí)現(xiàn)防漬御旱和農(nóng)業(yè)水資源合理利用。
4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，造價低廉實(shí)用，既有農(nóng)田除澇降漬的功能，又可用 于農(nóng)田用水的灌溉，便于推廣使用。


圖1為新型農(nóng)田澇漬防治裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖2為新型農(nóng)田澇漬防治裝置的排水溝截面結(jié)構(gòu)示意圖3為新型農(nóng)田澇漬防治裝置的小排水溝截面結(jié)構(gòu)示意圖4為新型農(nóng)田澇漬防治裝置的地下水位調(diào)控裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、排水溝，2、小排水溝，3、盲溝，4、吸水管，5、集水管，6、地下水位調(diào)控裝置， 7、集水井，8、控制閥，9、連接管，10、井蓋，11、水泵，12、出水管，13、調(diào)控件筒體，14、頂蓋， 15、農(nóng)田土壤，16、固定擋水板，17、活動擋水板，18、升降絲桿，19、水位控制指示尺，20、進(jìn)水 口，21、出水口，22、出水孔A，23、出水孔B，24、出水孔C，25、出水孔D，26、出水孔E，27、出水 孔F，28、出水孔G，29、出水孔H，30、排水管，31、閘板，32、小排水溝澇水出口。
具體實(shí)施例方式
該新型農(nóng)田澇漬防治裝置由排水溝1、小排水溝2、盲溝3、吸水管4、集水管5、地 下水位調(diào)控裝置6、集水井7和控制閥8構(gòu)成，排水溝1與小排水溝2在農(nóng)田邊際呈“T”字 或“豐”字狀設(shè)置，小排水溝2底寬40cm、深度50 60cm，邊坡系數(shù)在1 1 1 1. 1之 間，底坡1/500 1/1000，布設(shè)間距為50 IOOm0小排水溝2下方70 80cm處平行設(shè)置 有盲溝3，盲溝3內(nèi)鋪設(shè)有集水管5。盲溝3為砂礫料，斷面40 X 40cm,集水管5為PVC雙壁 波紋管，內(nèi)徑160 200mm。農(nóng)田土壤15表面設(shè)置有與小排水溝2相通的排水管30 ；小排 水溝2兩側(cè)設(shè)置有地下水位調(diào)控裝置6，地下水位調(diào)控裝置6下部的進(jìn)水口 20上裝有吸水 管4，地下水位調(diào)控裝置6下部的出水口 21上通過連接管9裝有集水管5 ；集水管5和吸水 管4為多孔管。吸水管4鋪設(shè)于農(nóng)田土壤15中，與集水管5垂直布置，用于吸取農(nóng)田土壤 15中的漬水，吸水管4在農(nóng)田土壤15中按一定間隔呈平行設(shè)置，吸水管4之間的間距根據(jù) 土壤的透水性通過試驗(yàn)或有關(guān)技術(shù)規(guī)范確定。
地下水位調(diào)控裝置6由調(diào)控件筒體13、頂蓋14、固定擋水板16、活動擋水板17、升 降絲桿18和水位控制指示尺19構(gòu)成，調(diào)控件筒體13內(nèi)裝有固定擋水板16和活動擋水板 17,由固定擋水板16將調(diào)控件筒體13內(nèi)部劃分為兩個相對密閉的腔體。調(diào)控件筒體13的 兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口 20和出水口 21，調(diào)控件筒體13通過進(jìn)水口 20和出水口 21分別與吸水 管4和連接管9連通。固定擋水板16上由上至下分別設(shè)置有出水孔A22、出水孔B23、出水 孔CM和出水孔D25，活動擋水板17上由上至下分別設(shè)置有出水孔E26、出水孔F27、出水孔 G28和出水孔H29。
調(diào)控件筒體13頂部設(shè)置有頂蓋14，頂蓋14 一側(cè)設(shè)置有升降絲桿18，升降絲桿18 與活動擋水板17固定連接，頂蓋14另一側(cè)設(shè)置有水位控制指示尺19，水位控制指示尺19 插入延伸至固定擋水板16另一側(cè)密閉的腔體內(nèi)，用于設(shè)置農(nóng)田地下水位調(diào)控深度。該地下 水位調(diào)控裝置6的出水孔D25和出水孔正常狀態(tài)下與進(jìn)水口 20和出水口 21呈水平狀 態(tài)，以便于農(nóng)田漬水進(jìn)入集水管5。通過升降絲桿18對活動擋水板17的升降，可使出水孔 Α22與出水孔Ε26、出水孔Β23與出水孔F27、出水孔CM與出水孔G28、出水孔D25與出水 孔擬9任意一組耦合，當(dāng)其中一組孔連通時，其余孔互不連通。以實(shí)現(xiàn)對農(nóng)田土壤15不同 季節(jié)的漬水水位的調(diào)控。
小排水溝2、盲溝3和集水管5臨近排水溝1的一端設(shè)置有集水井7，小排水溝2 與集水井7之間設(shè)置有閘板31，小排水溝2通過小排水溝澇水出口 32與排水溝1連通。集 水井7 —側(cè)設(shè)置有控制閥8，集水管5通過集水井7和控制閥8與排水溝1連通。集水井7 上設(shè)置有井蓋10，集水井7內(nèi)安裝有水泵11，集水井7底部設(shè)置有出水管12，出水管12與 控制閥8連通(參見附圖1-4)。
該新型農(nóng)田澇漬防治裝置是通過以下途徑實(shí)現(xiàn)澇漬分排和澇漬兼治的設(shè)置于田 間的小排水溝2和用于排除田面澇水的排水管30僅用于排除暴雨產(chǎn)生的農(nóng)田地表徑流，排 漬的任務(wù)由布設(shè)在農(nóng)田土壤15下面的吸水管4、小排水溝2下方的盲溝3和置于盲溝3內(nèi) 的集水管5承擔(dān)。排出農(nóng)田的澇水和流出吸水管4的漬水分別由小排水溝2和集水管5輸 送并經(jīng)過集水井7和出口段進(jìn)入排水溝1。
農(nóng)田降漬在澇水排除后實(shí)施。在排除農(nóng)田土壤15中的漬水時，首先要觀測排水溝1的水位高低，當(dāng)排水溝1水位低于出水管12時，開啟控制閥8進(jìn)行自排；當(dāng)排水溝1水位 高于出水管12時，關(guān)閉控制閥8，啟動水泵11，用水泵11抽排集水井7蓄集的田間漬水至 排水溝1。
本發(fā)明除了用于農(nóng)田澇漬兼治外，還可用于農(nóng)田土壤15的灌溉和滲灌。其操作方 法是灌溉時，封堵小排水溝2與集水井7之間的閘板31，通過外河或湖泊引水至排水溝1， 并抬高排水溝1的水位淹沒出水管12，開啟控制閥8引水至集水井7，用水泵11抽取集水 井7中的水到小排水溝2，通過排水管30輸送至農(nóng)田土壤15的表面。地下滲灌時，開啟控 制閥8和地下水位調(diào)控裝置6，通過地下水位調(diào)控裝置6的活動擋水板17的升降，使出水孔 D25與出水孔連通，引水到排水溝1使水位抬高，滲灌水通過集水管5和吸水管4進(jìn)入 農(nóng)田土壤15，從而完成滲灌。
權(quán)利要求
1.一種新型農(nóng)田澇漬防治裝置，它由排水溝(1)、小排水溝(2)、盲溝(3)、吸水管(4)、 集水管(5)、排水管(30)、地下水位調(diào)控裝置(6)、集水井(7)和控制閥⑶構(gòu)成，其特征在 于排水溝⑴與小排水溝⑵在農(nóng)田邊際呈“T”字或“豐”字狀設(shè)置，小排水溝⑵底部設(shè) 置有盲溝(3)，盲溝(3)內(nèi)鋪設(shè)有集水管(5)，農(nóng)田土壤(15)表面設(shè)置有與小排水溝(2)相 通的排水管(30)；小排水溝(2)兩側(cè)設(shè)置有地下水位調(diào)控裝置(6)，地下水位調(diào)控裝置(6) 下部的進(jìn)水口(20)與吸水管(4)相通，地下水位調(diào)控裝置(6)下部的出水口(21)通過連 接管(9)與集水管(5)連通；小排水溝(2)、盲溝(3)和集水管(5) —端設(shè)置有集水井(7)， 集水井(7)的一側(cè)設(shè)置有控制閥(8)，控制閥(8)下部通過出水管(12)連通排水溝(1)，小 排水溝⑵與集水井(7)之間設(shè)置有閘板(31)；所述的集水井(7)上設(shè)置有井蓋(10)，集 水井⑵內(nèi)安裝有水泵(11)；所述的地下水位調(diào)控裝置(6)由調(diào)控件筒體(13)、頂蓋(14)、固定擋水板(16)、活動 擋水板(17)、升降絲桿(18)和水位控制指示尺(19)構(gòu)成，調(diào)控件筒體(13)上部裝有頂蓋 (14)，調(diào)控件筒體(13)內(nèi)裝有固定擋水板(16)和活動擋水板(17)，調(diào)控件筒體(13)的兩 側(cè)設(shè)置有進(jìn)水口(20)和出水口(21)；所述的頂蓋(14) 一側(cè)設(shè)置有升降絲桿(18)，升降絲 桿(18)與活動擋水板(17)連接，頂蓋(14)的另一側(cè)設(shè)置有水位控制指示尺(19)；所述的 固定擋水板(16)上由上至下分別設(shè)置有出水孔A(22)、出水孔B(23)、出水孔C(24)和出 水孔D(25)，活動擋水板(17)上由上至下分別設(shè)置有出水孔E(26)、出水孔F(27)、出水孔 G (28)和出水孔H (29)。
2.一種用于上述新型農(nóng)田澇漬防治裝置的應(yīng)用技術(shù)，其特征在于它包括以下步驟(1)、將農(nóng)田直接排除田間澇水和漬水的小排水溝(2)與下一級排水溝(1)呈“T”字 或“豐”字狀布設(shè)，小排水溝(2)底寬40cm、深度60cm，邊坡系數(shù)為1 1 1 1.1，底坡 1/500 1/1000，田間布設(shè)間距為50 100m,并在小排水溝(2)底部70 80cm處設(shè)置盲 溝⑶和集水管(5)；盲溝(3)由粗中砂和碎礫構(gòu)成，盲溝(3)內(nèi)的集水管(5)周圍填碎礫， 與土壤接觸部分填粗中砂，集水管(5)為內(nèi)徑160 200mm的PVC雙壁波紋管；(2)、在農(nóng)田土壤(15)表面設(shè)置與小排水溝(2)相通的排水管(30)，在小排水溝(2) 兩側(cè)設(shè)置地下水位調(diào)控裝置(6)，地下水位調(diào)控裝置(6)下部的進(jìn)水口(20)上安裝吸水管 (4)，地下水位調(diào)控裝置(6)的出水口(21)上通過連接管(9)安裝集水管(5)；(3)、在小排水溝(2)、盲溝(3)和集水管(50臨近排水溝(1)的一端設(shè)置集水井(7)和 控制閥(8)；在小排水溝(2)與集水井(7)之間設(shè)置閘板(31)，集水井(7)的另一側(cè)連接小 排水溝澇水出口(32)，小排水溝澇水出口(32)與排水溝(1)連通；(4)、農(nóng)田土壤(15)表面因暴雨形成的澇水通過排水管(30)先流入小排水溝(2)，再由 小排水溝⑵流入排水溝⑴排出；(5)、農(nóng)田土壤(15)中所含的漬水通過吸水管(4)吸收后，經(jīng)集水管(5)和盲溝(3)進(jìn) 入集水井(7)，再排入排水溝(1)；當(dāng)排水溝(1)水位低于盲溝(3)和集水管(5)出口時，開 啟控制閥(8)進(jìn)行自排；當(dāng)排水溝(1)水位高于盲溝(3)和集水管(5)出口時，關(guān)閉控制閥 (8)，通過水泵(11)將漬水從集水井(7)抽排入排水溝(1)；(6)、對農(nóng)田土壤(15)進(jìn)行灌溉作業(yè)時，通過封堵小排水溝(2)與集水井(7)之間的閘 板(31)，將河流或湖泊的水引至排水溝(1)，抬高排水溝(1)的水位淹沒出水管(5)，開啟控 制閥(8)將水引至集水井(7)，再用水泵(11)抽取集水井(7)中的水到小排水溝(2)，通過排水管(30)輸送至農(nóng)田土壤(15)表面進(jìn)行灌溉； (7)、農(nóng)田土壤(15)地下滲灌時，通過開啟控制閥(8)和地下水位調(diào)控裝置(6)，引水 到排水溝(1)并抬高水位淹沒出水管(5)，滲灌水通過集水管(5)和吸水管(4)進(jìn)入農(nóng)田土 壤，從而完成滲灌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型農(nóng)田澇漬防治裝置及其應(yīng)用技術(shù)，屬農(nóng)業(yè)水土工程技術(shù)領(lǐng)域。它由排水溝、吸水管、集水管、排水管、集水井等構(gòu)成，小排水溝與排水溝呈“T”字狀或“豐”子狀設(shè)置，小排水溝下方設(shè)有集水管，集水管兩側(cè)設(shè)有吸水管，集水管一端設(shè)有集水井和控制閥，集水管通過集水井和控制閥與排水溝連通。本發(fā)明通過小排水溝排除農(nóng)田澇水，漬水則通過吸水管和集水管排除，解決了現(xiàn)有田間排漬溝渠土方工程量大、占地多的問題，每延米可使現(xiàn)有排水溝土方工程減少10m3、節(jié)約耕地1.2m2。本發(fā)明通過水位調(diào)控裝置調(diào)控地下水位，實(shí)現(xiàn)防漬御旱和水資源的合理利用，克服了現(xiàn)有排水溝不能根據(jù)作物生長需要分時段、有區(qū)別進(jìn)行地下水位調(diào)控的弊端。
文檔編號E02B13/02GK102031768SQ201010292200
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者朱建強(qiáng) 申請人:長江大學(xué)