复合透气保水层及包含复合透气保水层的渠道和铺设工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种复合透气保水层，主要由以下重量份原料所制成：土壤改性剂1～3份、钠基膨润土100份；所述土壤改性剂包括以下重量份的组分：抗盐剂1～3份、保水剂3～5份、稳定剂1～2份、自来水60～80份。本发明专利技术还公开了一种包含该复合透气保水层的渠道及其铺设工艺，该渠道从上至下依次为素土层、复合土工布层、复合透气保水层和无纺聚酯纤维布层。本发明专利技术的复合透气保水层保水性好、膨胀系数高、抗盐性强、透气性好，在汛期、灌溉期具有防渗、保水作用，在旱期可以提供水分。本发明专利技术的旱涝两用透气保水渠道绿色生态环保，在干旱期对表层土壤可以进行水分的传送，同时可以使上下层土壤间空气顺畅地流通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水利工程中的复合透气保水层及包含该复合透气保水层的渠道和铺设工艺，具体涉及一种针对农业节水灌溉工程中旱涝两用的复合透气保水层以及包含该复合透气保水层的旱涝两用透气保水渠道及其铺设工艺。
技术介绍
中国作为农业大国，农业用水占总用用水量的65％左右，但是渠道渗漏、水土流失等原因致使农业用水并没有得到充分的利用，因此我国农业用水中的浪费现象比较严重。长期以来，各个地区在推进农业节水工作中，大都使用土料压实防渗、土料护面防渗、砌石防渗、砖砌防渗、混凝土衬砌防渗、沥青材料防渗等工程措施。大多数的渠道防渗措施在雨期、灌溉期可以提高用水效率，拥有着很高的防渗性能，但是在干旱期透气性差，不能给上层土壤提供水分，造成表层土的干涸、开裂，破坏了防渗渠道，耐久性差。面广、量大的混凝土防渗渠道虽然提高了过水速度，提高了用水效率，拥有着很高的防渗性能，但硬质化的防渗渠道不符合生态绿色理念，不利于植被的生长，破坏了护坡两岸的小生态系统，阻绝了下层土壤的透气要求，而且工程寿命结束时候的混凝土材料不便处理、污染环境。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术一种针对农业节水灌溉工程中旱涝两用透气的复合透气保水层，该复合透气保水层将江苏句容等地的低质钙剂膨润土进行钠化后添加土壤改性剂制备而成，具有防渗、保水作用，在旱涝两期都可以发挥作用。本专利技术的另一个目的是提供包含上述复合透气保水层的旱涝两用透气保水渠道及其铺设工艺。该渠道不仅解决现有技术中的渠道在防渗中缺乏绿色生态保护，同时在干旱期对表层土壤可以进行水分的传送以及使得上下层土壤间空气顺畅地流通。技术方案：为了实现上述目的，如本专利技术所述的一种复合透气保水层，主要由以下重量份原料所制成：土壤改性剂1～3份、钠基膨润土100份；所述土壤改性剂包括以下重量份的组分：抗盐剂1～3份、保水剂3～5份、稳定剂1～2份、自来水60～80份。作为优选，所述抗盐剂选自聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠和焦磷酸钠中的一种或几种。作为优选，所述保水剂选自高吸水性树脂、淀粉接枝丙烯酸盐和聚丙烯酸钠中的一种或几种。作为优选，所述钠基膨润土中蒙脱石含量为50％～70％，膨胀指数为15～20ml/2g，吸水率为150％～200％，保水率为20％～30％。所述土壤改性剂将抗盐剂、保水剂、稳定剂和自来水在40～60℃下震荡30～60min制备而成。所述复合透气保水层将土壤改性剂和钠基膨润土混匀，搅拌40～60min，得到复合透气保水层。本专利技术所述的一种包含复合透气保水层的渠道，从上至下依次为素土层、复合土工布层、复合透气保水层和无纺聚酯纤维布层。上述渠道的铺设工艺，包括如下步骤：(1)将渠道机械整平后铺设无纺聚酯纤维布层，接口、坡脚、岸堤处压实；(2)在无纺聚酯纤维布层上铺设复合透气保水层，整平后均匀洒水；(3)铺上土工布层与复合透气保水层紧密粘接；(4)最后素土回填压实，整平；(5)渠道岸坡和常水位以下种植植物。作为优选，其中素土层为5cm厚，复合土工布层为0.2cm厚、复合透气保水层为3cm厚、无纺聚酯纤维布层为0.2cm厚；作为优选，步骤(5)所述渠道岸坡种植结缕草、小蓬草和狗牙根中的一种或几种植物。作为优选，步骤(5)所述常水位以下种植苔藓、睡莲、金鱼藻、伊乐藻、菖蒲和芦苇中一种或几种植物。种植挺水、沉水植物加强复合透气保水层的抗冲刷性、稳定性。本专利技术所述的原料都是市售可得。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术的复合透气保水层针对农业节水灌溉工程，具有保水性好、膨胀系数高、抗盐性强、透气性好等优点，在汛期、灌溉期具有更好的防渗、保水作用，在旱期可以由复合保水层的保水性提供水分，在旱涝两期都可以发挥作用。(2)本专利技术的旱涝两用透气保水渠道不仅在雨期、灌溉期可以提高过水速度，提高用水效率，拥有着很高的防渗性能，而且在干旱期透气性好，可以给上层土壤提供水分，同时种植植物增强护坡的抗冲刷性、生态性，绿色环保，保护了生态系统；并且该渠道的铺设工艺简单方便、所用材料环保安全。附图说明图1是在雨期、灌溉期本专利技术实施例6旱涝两用透气保水渠道工艺效果剖面图；图2是在干旱、枯水期本专利技术实施例6旱涝两用透气保水渠道工艺效果剖面图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1复合透气保水层：土壤改性剂1份、钠基膨润土100份；土壤改性剂组分：聚丙烯酰胺1份、高吸水性树脂3份、稳定剂1份、自来水60份。制备方法：将聚丙烯酰胺、高吸水性树脂、稳定剂和自来水在40℃下震荡60min，制得土壤改性剂；将土壤改性剂和钠基膨润土混匀，搅拌40min，得到复合透气保水层。其中钠基膨润土中蒙脱石含量为50％，膨胀指数为20ml/2g，吸水率为200％，保水率为25％。实施例2复合透气保水层：土壤改性剂3份、钠基膨润土100份；土壤改性剂组分：羧甲基纤维素钠1份、焦磷酸钠2份、淀粉接枝丙烯酸盐2份、聚丙烯酸钠3份、稳定剂2份、自来水80份。制备方法：将羧甲基纤维素钠、焦磷酸钠、淀粉接枝丙烯酸盐、聚丙烯酸钠、稳定剂和自来水在60℃下震荡30min，制得土壤改性剂；将土壤改性剂和钠基膨润土混匀，搅拌60min，得到复合透气保水层。其中钠基膨润土中蒙脱石含量为70％，膨胀指数为18ml/2g，吸水率150％，保水率为30％。实施例3复合透气保水层：土壤改性剂2份、钠基膨润土100份；土壤改性剂组分：焦磷酸钠2份、聚丙烯酸钠4份、稳定剂1.5份、自来水70份。制备方法：将焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、稳定剂和自来水在50℃下震荡45min，制得土壤改性剂；将土壤改性剂和钠基膨润土混匀，搅拌50min，得到复合透气保水层。其中钠基膨润土中蒙脱石含量为60％，膨胀指数为15ml/2g，吸水率175％，保水率为20％。实施例4旱涝两用透气保水渠道：从上至下依次为素土层、复合土工布层、实施例2制备的复合透气保水层、无纺聚酯纤维布层。铺设工艺：(1)将渠道机械整平后铺设一层无纺聚酯纤维布层，接口、坡脚、岸堤处压实；(2)在无纺聚酯纤维布层上铺设复合透气保水层，整平后均匀洒水；(3)铺上土工布层与复合透气保水层紧密粘接；(4)最后素土回填压实，整平；(5)渠道岸坡种植结缕草和小蓬草，常水位以下种植伊乐藻。其中素土层为5cm厚，复合土工布层为0.2cm厚、复合透气保水层为3cm厚、无纺聚酯纤维布层为0.2cm厚。实施例5旱涝两用透气保水渠道：从上至下依次为素土层、复合土工布层、实施例2制备的复合透气保水层、无纺聚酯纤维布层。铺设工艺：(1)将渠道机械整平后铺设一层无纺聚酯纤维布层，接口、坡脚、岸堤处压实；(2)在无纺聚酯纤维布层上铺设复合透气保水层，整平后均匀洒水；(3)铺上土工布层与复合透气保水层紧密粘接；(4)最后素土回填压实，整平；(5)渠道岸坡种植狗牙根，常水位以下种植睡莲、苔藓、金鱼藻、芦苇。其中素土层为5cm厚，复合土工布层为0.2cm厚、复合透气保水层为3cm厚、无纺聚酯纤维布层为0.2cm厚。实施例6旱涝两用透气保水渠道：从上至下依次为素土层、复合土工布层、实施例3制备的复合透气保水层、无纺聚酯纤维布层。铺设工艺：(1)将渠道机械整平后铺设一层无纺聚酯纤维布层，接口、坡脚、岸堤处压实；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合透气保水层，其特征在于，主要由以下重量份原料所制成：土壤改性剂1～3份、钠基膨润土100份；所述土壤改性剂包括以下重量份的组分：抗盐剂1～3份、保水剂3～5份、稳定剂1～2份、自来水60～80份。

【技术特征摘要】
1.一种复合透气保水层，其特征在于，主要由以下重量份原料所制成：土壤改性剂1～3份、钠基膨润土100份；所述土壤改性剂包括以下重量份的组分：抗盐剂1～3份、保水剂3～5份、稳定剂1～2份、自来水60～80份。2.根据权利要求1所述的复合透气保水层，其特征在于，所述抗盐剂选自聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠和焦磷酸钠中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的复合透气保水层，其特征在于，所述保水剂选自高吸水性树脂、淀粉接枝丙烯酸盐和聚丙烯酸钠中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的复合透气保水层，其特征在于，所述钠基膨润土中蒙脱石含量为50％～70％，膨胀指数为15～20ml/2g，吸水率150％～200％，保水率为20％～30％。5.根据权利要求1所述的复合透气保水层，其特征在于，所述土壤改性剂将抗盐剂、保水剂、稳定剂和自来水在40～60℃下震荡30～60min制备而成。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝建中，陈立，丁莹，何敏霞，凌小佳，吉玉高，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32