專利名稱：農田地下排水設計方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種農田地下排水方法，利用密實狀稻草或麥秸填埋于矩形斷面地下排水溝中，以格田為單元形成聯(lián)通、穩(wěn)定的地下排水通道，并在每一個格田設置一個排水出口，將農田地下水排出，以實現(xiàn)農田降潰的目的。該發(fā)明方法特別適用于我國南方地區(qū)潰害田治理，屬于農業(yè)工程領域。
背景技術：
農田地下排水是指將農田中過多的土壤水和地下水排除，改善土壤的水、肥、氣、熱關系，以利于作物生長的人工措施。無論水田還是旱地均有地下排水問題，特別是我國南方地區(qū)，降雨一般集中在4 8月，經常是強降雨過程帶來的地面積水剛剛排完，地下水 位還未來得及下降，新一輪降雨又來臨，從而導致地下水位持續(xù)較高，形成了先澇后潰的局面。澇潰災害是農田低產的主要原因之一，而農田地下排水技術是治理農田潰害的主要措施。農田地下排水技術有暗管排水、豎井排水，其中暗管排水的結構型式主要有暗管和鼠道等。采用暗管排水措施，具有不占用土地，方便耕作，能保證排水深度和有利于管理維修的優(yōu)點，缺點是工程建設一次性投資大，使用建筑材料多，易堵塞老化；鼠道是以拖拉機為動力牽引鼠道犁擠壓土壤形成無防護洞道排水，其優(yōu)點是投資小，施工方便，缺點是使用壽命較短；豎井排水即布設井群抽汲地下水，適于透水性較好的土層，可較大幅度地調控地下水位，缺點是需耗費能源，不適用于南方地區(qū)的農田地下排水。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述各種農田地下排水技術的各自缺陷，設計一種易于操作、造價低廉、綜合利用、技術可行的農田地下排水方法。本發(fā)明的技術方案是一種農田地下排水設計方法，其特征在于在格田內沿灌水方向設置縱向布置的地下排水溝，并在縱向布置的地下排水溝末端采用橫向布置的地下排水溝連通,其中地下排水溝的深度為O. 8 I. 2m，沿水流方向的比降為1/500 1/1000，地下排水溝內鋪滿稻草或麥秸填充物，用略小于溝寬寬度的石碾沿溝來回碾壓3 5次，碾壓后分層填土壓實；在橫向布置的地下排水溝中間位置設置總排水管，并將總排水管的排水口置于農溝內。所述的縱向布置的地下排水溝兩端分別距農渠、農溝邊緣2 3m，縱向布置的地下排水溝間距L為10 15m ;橫向布置的地下排水溝與農溝平行，沿農溝田埂的內側布置，并與縱向布置的地下排水溝聯(lián)通。所述的地下排水溝斷面為矩形，地下排水溝的溝寬為O. 5 m，所述的橫向布置的地下排水溝沿水流方向比降1/500。在壓實的稻草或麥秸上分層覆土時，每回填O. 2m 土層用石碾碾壓一遍，逐層填土碾壓，最后一次回填土高出地面O. 2 O. 3m。
總排水管為PVC塑料管，總排水管的直徑80 100mm，總排水管后端與橫向布置的地下排水溝中點連接，管底口高于地下排水溝溝底5cm，管口伸入密實狀稻草或麥秸填充物IOcm,總排水管前端與排水口連接，排水口處設閘閥。本發(fā)明農田地下排水設計方法，包括縱向矩形斷面地下排水溝和橫向矩形斷面地下排水溝、密實狀稻草或麥秸填充物、總排水管和排水口，其中縱向矩形斷面地下排水溝垂直于農溝，兩端分別距農渠、農溝邊緣2 3m，各縱向矩形斷面地下排水溝間距L為10 15m ;橫向矩形斷面地下排水溝與農溝平行，沿農溝田埂的內側布置，并與縱向矩形斷面地下排水溝聯(lián)通；總排水管后端與橫向地下排水溝中部連接，前端與排水口連接，排水口出口處設閘閥，以控制排水流量。在縱向矩形斷面地下排水溝和橫向矩形斷面地下排水溝內填埋密實狀稻草或麥秸，以形成聯(lián)通、穩(wěn)定的地下排水通道，將農田地下水從排水口排至農溝。本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于能夠利用密實狀的稻草或麥秸埋填于地下排水溝中，以形成穩(wěn)定的地下排水通道，且密實狀的稻草或麥秸具有良好的透水性、透氣性、耐腐性，在排除多余地下水的同時，稻草或麥秸的空隙可改善土壤通氣透水狀況，達到節(jié)省投資、排水增產的效果。具體體現(xiàn)在開挖的地下排水溝經平整后填充密實狀的稻草或麥秸，當農田土壤中土壤水分過多時，可滲透至此排水通道，并由通道排至田外排水溝，稻草或麥秸在地下有良好的耐腐性，經壓實后可與地下排水溝組合成穩(wěn)定可靠的排水通道，能夠迅速的降低農田地下水位。目前對作物秸桿尚無有效的處理方法，秸桿焚燒產生了污染環(huán)境及安全等問題，而且破壞了地表有益微生物，對增加土壤肥力作用不大，而本發(fā)明直接利用田間廢棄的稻草或麥秸為排水材料，無需任何處理即可就地利用，對作物秸桿利用提供了很好的途徑，既解決了農田降潰問題，又增加了農田的有機質含量。
圖1一本發(fā)明一種農田地下排水設計方法平面布置圖。圖2—矩形斷面地下排水溝橫斷面圖。圖3—地下排水溝排水口示意圖。圖中1為縱向矩形斷面地下排水溝、2為橫向矩形斷面地下排水溝、3為總排水管、4為排水口、5為閘閥、6為農渠、7為農溝、8為田埂、9為水流方向、10為密實狀稻草或麥秸填充物、11為矩形斷面排水溝橫斷面線、12開挖及回填線、13為回填土。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發(fā)明作詳細說明
如圖1所示，本發(fā)明農田地下排水設計方法，主要是通過在格田內設置地下排水溝排水，其中地下排水溝包括縱向矩形斷面地下排水溝I和橫向矩形斷面地下排水溝2，在縱向矩形斷面地下排水溝I和橫向矩形斷面地下排水溝2內鋪設有密實狀稻草或麥秸填充物10，在密實狀稻草或麥秸填充物10內連接有總排水管3，總排水管3的末端連接排水口 4。其中縱向矩形斷面地下排水溝I垂直于農溝7，兩端距農渠6、農溝7邊緣2 3m，各縱向矩形斷面地下排水溝I間距L ;橫向矩形斷面地下排水溝2與農溝7平行，沿農溝田埂8的內側布置，并與縱向矩形斷面地下排水溝I聯(lián)通；總排水管3后端與橫向地下排水溝2中部連接，前端與排水口 4連接，排水口 4出口處設閘閥5，以控制排水流量。在縱向矩形斷面地下排水溝I和橫向矩形斷面地下排水溝2內填埋密實狀稻草或麥秸10，以形成聯(lián)通、穩(wěn)定的地下排水通道，將農田地下水從排水口 4排至農溝7。如圖1、2、3所示，在農田格田內，沿垂直于農溝7方向，每間隔L為10 15m挖深O. 8 I. 2米的縱向矩形斷面地下排水溝1，在本實施例中，排水溝的深度為lm。溝兩端分別距農渠6、農溝7邊緣2 3m，溝寬一般與小型挖掘機抓斗的寬度一致，如人工開挖，溝寬不小于O. 5m，沿水流方向9的比降為1/500 1/1000，再沿農溝田埂8的內側，平行于農溝7開挖同樣結構的橫向矩形斷面地下排水溝2，沿水流方向9的比降為1/500，使縱向矩形斷面地下排水溝I與橫向矩形斷面地下排水溝2聯(lián)通，挖完后平整地下排水溝坡面，使其具有一定強度以保持結構穩(wěn)定；人工均勻、連續(xù)的將稻草或麥秸沿水流方向鋪滿地下排水溝內，用略小于溝寬寬度的石碾沿溝壓實來回碾壓3 5次后分層覆土 ；在壓實的稻草或麥秸上分層覆土時，每回填O. 2m 土層用石碾碾壓一遍，逐層填土碾壓，最后一次回填土 13需高出地面O. 2 O. 3m以待沉降；總排水管3為PVC塑料管，其直徑80 100mm，管底口高于地下排水溝溝底5cm，總排水管3后端與橫向地下排水溝2中部連接，并伸入密實狀稻草或麥 秸填充物10中10cm，總排水管3前端與排水口 4連接，排水口 4處設閘閥5，以控制排水流量。當農田水過多時，多余水滲透至縱向矩形斷面地下排水溝I和橫向矩形斷面地下排水溝2中，通過溝中所填埋的密實狀稻草或麥秸填充物10匯流至總排水管3，并通過排水口閘閥5的開關使多余水從排水口 4排至農溝7，以達到農田排澇降潰的目的。初步測算，按照每畝小麥產麥秸400kg，每畝矩形斷面地下排水溝需26m3壓實麥秸計，該發(fā)明方法中每畝地下排水溝所需麥秸量約為10年的麥秸畝產量，每畝土方開挖量為65m3。可見該發(fā)明不僅可有效地解決澇潰農田地下排水問題，而且實現(xiàn)了就地取材、綜合利用，工程投資造價低廉。
權利要求
1.一種農田地下排水設計方法，其特征在于在格田內沿灌水方向設置縱向布置的地下排水溝，并在縱向布置的地下排水溝末端采用橫向布置的地下排水溝連通，其中地下排水溝的深度為O. 8 I. 2m，沿水流方向(9)的比降為1/500 1/1000，地下排水溝內鋪滿稻草或麥秸填充物(10)，用略小于溝寬寬度的石碾沿溝來回碾壓3 5次，碾壓后分層填土壓實；在橫向布置的地下排水溝中間位置設置總排水管(3)，并將總排水管的排水口(4)置于農溝(7)內。
2.根據(jù)權利要求I所述的農田地下排水設計方法，其特征在于所述的縱向布置的地下排水溝兩端分別距農渠(9)、農溝(7)邊緣2 3m，縱向布置的地下排水溝間距L為10 15m ;橫向布置的地下排水溝與農溝(7)平行，沿農溝(7)田?、堑膬葌炔贾?，并與縱向布置的地下排水溝聯(lián)通。
3.根據(jù)權利要求1、2所述的農田地下排水設計方法，其特征在于所述的地下排水溝斷面為矩形，地下排水溝的溝寬為O. 5 m，所述的橫向布置的地下排水溝沿水流方向(9)比 降 1/500。
4.根據(jù)權利要求I所述的農田地下排水設計方法，其特征在于在壓實的稻草或麥秸上分層覆土時，每回填O. 2m 土層用石碾碾壓一遍，逐層填土碾壓，最后一次回填土( 13)高出地面O. 2 O. 3mο
5.根據(jù)權利要求1、2或3所述的農田地下排水設計方法，其特征在于總排水管(3)為PVC塑料管，總排水管(3)的直徑80 100mm，總排水管(3)后端與橫向布置的地下排水溝中點連接，管底口高于地下排水溝溝底5cm，管口伸入密實狀稻草或麥秸填充物(10) IOcm,總排水管(3 )前端與排水口( 4)連接，排水口( 4)處設閘閥(5 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種農田地下排水設計方法，在格田內沿灌水方向設置縱向布置的地下排水溝，并在縱向布置的地下排水溝末端采用橫向布置的地下排水溝連通，其中地下排水溝的深度為0.8～1.2m；地下排水溝內鋪滿稻草或麥秸填充物，并用石碾沿溝來回碾壓3～5次，碾壓后逐層填土壓實；在橫向布置的地下排水溝中間位置設置總排水管，并使其出口置于農溝內，將多余的農田地下水排出。本發(fā)明方法可有效解決南方地區(qū)農田降漬問題，改善農田土壤水汽比例、增加地溫，同時對秸稈綜合利用提供了簡便易行的操作方法，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明利用純天然稻草或麥秸，就地取材、施工簡單、造價低廉，節(jié)約材料和用地，排水效果明顯，并有助于糧食增收，可大面積推廣應用。
文檔編號E02B11/00GK102888829SQ201210434958
公開日2013年1月23日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權日2012年11月5日
發(fā)明者俞雙恩, 于智恒 申請人:河海大學