具有引导渗流作用的排水暗管装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及农田排水技术领域，尤其是一种用于在非饱和土壤条件下进行暗管排水的装置。一种具有引导渗流作用的排水暗管装置，包括排水暗管，所述排水暗管上间距设有多个安装孔，安装孔上设有大孔隙流导管，所述大孔隙流导管端头设有接头，通过接头与安装孔连接，所述接头包含本体，在本体上设有通孔，在通孔内表面设有多个凸刺，所述本体为可打开的两个半本体组合而成，其连接部通过软性材料连接或铰接。本实用新型专利技术结构简单、经济实用，能够在非饱和土壤中主动产生大孔隙流，对土壤水分起到引导入渗作用，在滴灌条件下促进积盐层的淋洗，能够实现暗管在非饱和土壤中的排水效果。

【技术实现步骤摘要】
具有引导渗流作用的排水暗管装置
本技术涉及农田排水
，尤其是一种用于在非饱和土壤条件下进行暗管排水的装置。
技术介绍
农田现行的暗管排水技术及设备，主要适用于土壤饱和流条件下的排水和淋洗土壤盐分的工作，已经有十分长久的应用历史和成熟的使用方法，以及相对完善的设计理论。然而，现行的排水暗管依靠的是土壤水重力势和压力势进行排水，在非饱和土壤条件下，其排水效果很不理想，所以，在节水灌溉条件下难以发挥其排水和淋洗盐分的作用。滴灌条件下，土壤湿润深度浅，土壤为非饱和状态，所以土壤盐分很难被淋洗到土层深处，而是聚集在耕作层底部形成积盐层。当地下水上升时，积盐层中的盐分易随毛管上升水进入到耕作层中，影响作物生长。为了在耕作时不被破坏，以及控制地下水位上升，田间排水暗管都要埋在耕作层以下较深处。但是这样以来，非饱和土壤的水分很难入渗到如此深度，使得水分对土壤盐分的淋洗十分困难。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、经济实用，能够在非饱和土壤中主动产生大孔隙流，对土壤水分起到引导入渗作用，滴灌条件下促进积盐层的淋洗，能够实现暗管在非饱和土壤中的排水效果、具有引导渗流作用的排水暗管装置。本技术公开了一种具有引导渗流作用的排水暗管装置，包括排水暗管，其特征在于所述排水暗管上间距设有多个安装孔，安装孔上设有大孔隙流导管，所述大孔隙流导管端头设有接头，通过接头与安装孔连接，所述大孔隙流导管是一种透水、多孔的细软条结构，由纤维网卷成，中间绑扎有束紧带，所述接头包含本体，在本体上设有通孔，在通孔内表面设有多个凸刺，所述本体为可打开的两个半本体组合而成，打开时两个半本体一侧不分离，其连接部通过软性材料连接或铰接。作为优选，所述接头的本体为近似圆台状体，中部横向设有凹环槽，下部的直径较上部的直径小。作为优选，所述排水暗管为多孔管，其外周包裹有过滤层。作为优选，所述排水暗管为PVC多孔波纹管结构，其外周包裹的过滤层为透水工业无纺布。本技术工作原理：非饱和土壤水主要受基质吸力，即土壤水吸力的作用，而排水暗管中是大气压，其吸力为零，所以，土壤水很难能够主动流进暗管中去。只有当土壤达到饱和时，土壤水主要受重力势和压力势的作用时，水分才能主动流进排水暗管，重力势和压力势即土壤水重力和压力，都大于大气压。但是，如果土壤中有大孔隙（孔径大于土壤毛管孔径，不产生毛管吸力）存在，土壤水分就能在大孔隙中形成重力流，即靠水分的重力流动，流速快于孔隙周边的基质流的流速，基质流即受土壤水吸力作用的水分；于是，大孔隙流就对周边基质流产生吸力作用，形成漏斗流，拖拽着基质流进入到大孔隙中并向土壤深部入渗。由于这种大孔隙流的入渗深度和入渗速度都大于基质流，所以，学术上也将其称为“优先流”。目前优先流的热点还主要集中在理论研究，其技术应用实例还很少。本技术就是基于土壤大孔隙流（或称优先流、指流）理论，人造一种柔软的、细小的、多孔的、耐腐蚀的软条，将其连接到传统的排水暗管上，形成一种新型的排水暗管结构。当这种暗管埋入农田土壤中后，由于多孔细软条即大孔隙流导管的孔径远大于土壤毛细管，所以，多孔细软条中将形成大孔隙流，就会带动其周边的基质流一同渗入到排水暗管中。这不仅能实现非饱和土壤中的暗管起到排水效果，而且，对滴灌条件下耕作层底部的积盐层的淋洗也有促进作用。与现有技术相比，本技术的优点：与传统的排水暗管相比，本技术的排水暗管结构具有两个明显优点：（1）能在非饱和土壤中实现暗管排水效果。（2）能将聚集在土壤浅层中的盐分排入到深层的排水暗管之中。由于本技术中的多孔细软条的长度可根据需要设计，而且能够在土壤中根据需要沿任意方向布设，所以，当其沿垂直方向布设时，它能够将耕作层底部的积盐层与埋在深处的排水暗管相连通，这样借助于大孔隙流原理，就可将积盐层中的盐分引导入排水暗管。本技术于2017年5月至2017年10月在石河子大学水利建筑工程学院做了实验验证。在同样埋深条件、土质条件、以及滴灌水量情况下，与传统排水暗管的排水效果相比较，本技术的排水效果很好。在滴灌水量同为62.8升、排水暗管埋深50cm的条件下，本技术能将15.46%的灌水量排出；而传统的排水暗管始终没有排出水来，排水率为0%。本技术接头最好用塑料制成，可以用手掰开，但是两瓣不完全分离，而是在表层有连接，起到转动轴的作用。接头内部有凸起的刺，便于抓紧尼龙纤维网细软条（大孔隙流导管）。大孔隙流导管最好利用孔径为1-3mm的尼龙纤维网紧密地卷成细软条，软条的最后成形直径为2cm左右，也可以采用多孔海绵条代替。由于尼龙纤维网的孔隙直径远大于土壤毛管孔隙直径（0.3mm），而且尼龙网卷起来以后，孔隙是相互连通的，所以可以在土壤中起到大孔隙作用，形成大孔隙流。接头可以采用模具注塑制作，接头内通孔中的凸刺的高度2mm左右。通孔内直径与设计的大孔隙流导管直径相一致。可以根据排水流量的需要，设计大孔隙流导管的安装密度，即设计大孔隙流导管的安装间距。与现有技术相比，本技术的优点：能够在非饱和土壤中主动产生大孔隙流，对土壤水分起到引导入渗作用，在滴灌条件下促进积盐层的淋洗，能够实现暗管在非饱和土壤中的排水效果，是一种结构简单、经济实用的具有引导渗流作用的排水暗管装置。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图。图2为图1中排水暗管的结构示意图。图3为图1中大孔隙流导管的结构示意图。图4为图3中接头的结构示意图。图5为图4中接头打开状态时的结构示意图。图中所示：1为排水暗管，2为大孔隙流导管，3为束紧带，4为接头，5为PVC多孔波纹管，6为安装孔，7为过滤层，8为通孔，9为凸刺，10为本体，11为上部，12为下部，13为连接部，14为半本体，15为凹环槽。具体实施方式实施例1：参照图1—图5，为本技术实施例的结构示意图，一种具有引导渗流作用的排水暗管装置，包括排水暗管1，所述排水暗管1上间距设有多个安装孔6，安装孔6上设有大孔隙流导管2，所述大孔隙流导管2端头设有接头4，通过接头4与安装孔6连接，所述大孔隙流导管2是一种透水、多孔的细软条结构，由多孔尼龙纤维网材料卷成，中间绑扎有束紧带3，所述接头4包含本体10，在本体10上设有通孔8，在通孔8内表面设有多个凸刺9，所述本体10为可打开的两个半本体14组合而成，打开时两个半本体14一侧不分离，其连接部13通过表层连接。这是因为所述接头4用塑料制成，可以用手掰开，但是两瓣不完全分离，而是在表层有连接，起到转动轴的作用。接头内部的凸刺9，便于抓紧尼龙纤维网细软条，即大孔隙流导管2。所述接头的本体为近似圆台状体，中部横向设有凹环槽，下部的直径较上部的直径小。所述排水暗管为PVC多孔波纹管结构，其外周包裹的过滤层为透水工业无纺布。大孔隙流导管2利用孔径为1-3mm的尼龙纤维网紧密地卷成细软条，软条的最后成形直径为2cm左右，由于尼龙纤维网的孔隙直径远大于土壤毛管孔隙直径（0.3mm），而且尼龙网卷起来以后，孔隙是相互连通的，所以可以在土壤中起到大孔隙作用，形成大孔隙流。接头可以采用模具注塑制作，接头内孔中的凸刺9高度2mm。通孔内直径与设计的大孔隙流导管2直径相一致。可以根据排水流量的需要，设计大孔隙流导管2的安装密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有引导渗流作用的排水暗管装置，包括排水暗管，其特征在于所述排水暗管上间距设有多个安装孔，安装孔上设有大孔隙流导管，所述大孔隙流导管端头设有接头，通过接头与安装孔连接，所述大孔隙流导管是一种透水、多孔的细软条结构，由多孔材料卷成，中间绑扎有束紧带，所述接头包含本体，在本体上设有通孔，在通孔内表面设有多个凸刺，所述本体为可打开的两个半本体组合而成，打开时两个半本体一侧不分离，其连接部通过软性材料连接或铰接。

【技术特征摘要】
1.一种具有引导渗流作用的排水暗管装置，包括排水暗管，其特征在于所述排水暗管上间距设有多个安装孔，安装孔上设有大孔隙流导管，所述大孔隙流导管端头设有接头，通过接头与安装孔连接，所述大孔隙流导管是一种透水、多孔的细软条结构，由多孔材料卷成，中间绑扎有束紧带，所述接头包含本体，在本体上设有通孔，在通孔内表面设有多个凸刺，所述本体为可打开的两个半本体组合而成，打开时两个半本体一侧不分离，其连接部通过软性材料连接或铰接。2.如权利要求1所述的具有引导渗流作用的排水暗管装置，其特征在于所述接头的本体为近似圆台状体，中部横...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明思，李玉芳，刘洪光，聂锦杰，范文波，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：新型
国别省市：新疆,65