用于农田非饱和土壤排水的单翼型双层网架暗管装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及农业水土工程技术领域，是一种用于农田非饱和土壤排水的单翼型双层网架暗管装置，包括不透水翼部、透水网架、隔离层；不透水翼部的结构为一平板；所述透水网架的结构为上、中、下三层的拼装网架，包含上、下两层的普通网架、中间层的锯齿网架，所述透水网架的端部与不透水翼部水平固定连接，透水网架的外侧面铺设有隔离层，所述透水网架的另一端弯曲回绕成筒状，利用粘胶层与连接部位的内侧面固定连接。本发明专利技术可有效地减缓水流沿排水暗管周围绕流的现象，避免水流进入暗管后在暗管底部产生二次渗漏，还能够保持管道断面形状不变形，有效提高工作效率，结构合理、经济实用。经济实用。经济实用。

【技术实现步骤摘要】
用于农田非饱和土壤排水的单翼型双层网架暗管装置


[0001]本专利技术涉及农业水土工程
，尤其是一种用于农田非饱和土壤排水的暗管装置。

技术介绍

[0002]暗管排水是农田盐碱治理过程中用于压盐、洗盐的一种重要措施，该技术通过埋设于地下的多孔管（又称暗管），利用灌溉水、雨水对暗管以上含盐碱土层进行冲洗，不仅排除土壤中过高的盐分，而且控制地下水位在一定深度，防止向上返盐，从而为植物生长提供良好的土壤条件；该技术以其治理效果明显、治理周期较短、后期维护和管理简易等特点受到人们的青睐，目前已发展为一种比较成熟的改良盐碱地的技术措施。
[0003]传统的农田暗管排水设计都是建立在土壤饱和流理论上的，生产实践中采用的农田暗管排水系统也都是在饱和流状态下工作的。传统排水暗管在非饱和土壤中的排水效率不高，因为土壤在非饱和条件下，暗管中的大气压力和土壤中的基质吸力的共同作用会使土壤水分很难自动进入暗管，水分总是沿着暗管周围进行绕流运动；只有当暗管周围土壤达到饱和时，水分才进入暗管并被排走。
[0004]现在技术中,公开的中国专利:用于非饱和土壤中排水的无壁暗管,专利号：ZL 2019 2 2470191.9，是一种由网架和外包土工织物组成的无壁暗管，目的是减小水分进入暗管的阻力、利用土工布的基质吸力引导土壤水分进入暗管，实现较好的排水效果；其外形结构是由三块拱形网架组合而成的，利用土工织物作为滤层将土壤和暗管排水空间阻隔开。但在实际使用过程中,还存在着不足,不能有效地减缓水分沿排水暗管周围绕流的现象，以及不能有效避免水分进入暗管后在暗管底部产生二次渗漏。
[0005]为了解决上述农田地下排水暗管易形成绕流的现象、底部易产生二次渗漏的现象，使工作效率降低等问题，本专利技术在已有技术的基础上进行了突破性的改进。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种可有效地减缓水流沿排水暗管周围绕流的现象，避免水流进入暗管后在暗管底部产生二次渗漏， 还能够保持管道断面形状不变形，有效提高工作效率，结构合理、经济实用的用于农田非饱和土壤排水的单翼型双层网架暗管装置。
[0007]本专利技术公开了一种用于农田非饱和土壤排水的单翼型双层网架暗管装置，包括不透水翼部、透水网架、隔离层；所述不透水翼部的结构为一平板；所述透水网架的结构为上、中、下三层的拼装网架，包含上、下两层的普通网架、中间层的锯齿网架，所述普通网架包含横向支撑杆Ⅰ、纵向支撑杆Ⅰ，多个所述横向支撑杆Ⅰ、纵向支撑杆Ⅰ间隔交叉固定连接，连接后的所述横向支撑杆Ⅰ、纵向支撑杆Ⅰ之间形成孔洞；所述锯齿网架包含横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ，多个所述横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ间隔交叉
固定连接，连接后的所述横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ之间也形成孔洞；所述横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ的拼接排列，使得锯齿网架的横截面形状为折线形；所述锯齿网架与上、下层的普通网架固定连接；所述透水网架的端部与不透水翼部水平固定连接，所述透水网架的外侧面铺设有隔离层，所述透水网架与不透水翼部的连接部位的内侧面设有粘胶层，所述透水网架的另一端弯曲回绕成筒状，利用粘胶层与连接部位的内侧面固定连接。
[0008]作为优选，所述的不透水翼部的长度与筒状的透水网架的管径有关，其长度为筒状的透水网架的管径的一半。
[0009]作为优选，所述的锯齿网架的纵向支撑杆Ⅱ,包含有横截面为三角形的斜角支撑杆。
[0010]作为优选，所述的横向支撑杆Ⅰ与纵向支撑杆Ⅰ之间所形成的孔洞形状，为方形、圆形、菱形或三角形；所述横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ之间所形成的孔洞形状，为方形、圆形、菱形或三角形。
[0011]作为优选，所述透水网架由PVC材料制作而成，所述隔离层为土工织物。
[0012]本专利技术的结构包含透水网架、隔离层、不透水翼部，其中透水网架的结构由两层PVC材料普通网架与中间层PVC材料锯齿网架叠放组合而成，所述的锯齿网架的横截面形状为折线形，形成为一系列的三角支撑结构；整个透水网架弯曲回绕成筒状，连接部位利用粘胶层连接固定。该管外界面缠裹土工织物（无纺布），并以土工织物作为管道与土壤之间的隔离层和滤层，增大了管壁孔隙率，避免了孔隙堵塞；透水网架由三层网架叠放组合，中间层利用三角形结构的抗压特性，很好地保持管道断面形状，进而能很好支撑土工织物不塌陷。本专利技术将这种暗管结构称为单翼暗管结构。
[0013]普通网架与中间层锯齿网架材质为硬PVC材料，可形成大网孔，而网孔形状为矩形、圆形、三角形或菱形。中间层锯齿网架具有很强的抗压能力。普通网架与中间层锯齿网架可由工厂一次制成。网架开孔率为90%左右，外包土工织物（无纺布）的尺寸与暗管的长度和外径周长相匹配。
[0014]本专利技术工作原理：传统的农田地下排水暗管的管壁只是起到支撑土压力、保证管道内排水空间不减小的作用；本专利技术采用两层普通网架与中间层锯齿网架构成复合层筒状结构，用来支撑管道外围的土压力，用土工织物（无纺布）做隔离层及滤层，将管道的排水空间与土壤隔离开，既避免土壤进入管道内，又能提高管道抗压能力、保持筒状管道的形状；由于土工织物有很好的渗透性，能保证水分进入管道内，从而，本专利技术最大程度地消除了土壤水分进入暗管的阻力。
[0015]同时,为了更有效地减缓水分沿排水暗管周围的绕流现象，以及避免水分进入暗管后在暗管底部产生二次渗漏，本专利技术在以网架做支撑的无壁排水暗管的基础上，对暗管管壁结构进行了改进，同时，在暗管底部设置不透水的翼型结构，形成一种单翼型暗管。本专利技术除了具有现有技术中无壁暗管的管壁开孔率大、稳定性好、能很好地支撑土工织物的优点外，单翼暗管利用翼型结构即不透水翼部来拦截绕流，当基质流的流动方向转变时，流速会降低，进而形成局部积水并促进暗管排水，不透水翼部阻止暗管水分二次渗漏。
[0016]如图6、图7所示：本专利技术的单翼暗管（开孔率85%，管外径5.5cm）与传统暗管（开孔
率85%,管外径5.5cm）在相同灌水条件（7升）下的沿土层深度的土壤含水率分布图和暗管排水量柱状图；其中,单翼暗管的翼长为3.5cm,两种暗管的外界面包裹的单层无纺布规格均为300g/
㎡
。实验显示，本专利技术单翼暗管周围土壤的质量含水率均大于圆形传统暗管周围土壤的质量含水率，说明本专利技术单翼暗管对水分绕流起到了增大阻力、产生积水多的效果；在同样的灌溉量且有限的情况下,传统暗管会发生不排水现象，而实验中传统暗管下部的土壤含水率均大于单翼暗管下部土壤含水率，说明传统暗管产生了二次渗漏，而本专利技术暗管能够有效地防止二次渗漏；最终使得本专利技术的单翼暗管的排水量远远大于圆形截面传统暗管的排水量。
[0017]与目前生产中应用的排水暗管相比，本专利技术的特点为开孔率增大，水流进入暗管的阻力大幅度减小；本专利技术由三层网架做支撑，结构稳定，管道断面不易变形。
[0018]本专利技术提供了以两层普通网架与中间层锯齿网架构成复合层筒状结构；该结构利用中间层三角形状网架的天然抗压能力和网架的大孔隙率等特点，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于农田非饱和土壤排水的单翼型双层网架暗管装置，其特征在于包括不透水翼部、透水网架、隔离层；所述不透水翼部的结构为一平板；所述透水网架的结构为上、中、下三层的拼装网架，包含上、下两层的普通网架、中间层的锯齿网架，所述普通网架包含横向支撑杆Ⅰ、纵向支撑杆Ⅰ，多个所述横向支撑杆Ⅰ、纵向支撑杆Ⅰ间隔交叉固定连接，连接后的所述横向支撑杆Ⅰ、纵向支撑杆Ⅰ之间形成孔洞；所述锯齿网架包含横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ，多个所述横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ间隔交叉固定连接，连接后的所述横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ之间也形成孔洞；所述横向支撑杆Ⅱ、纵向支撑杆Ⅱ的拼接排列，使得锯齿网架的横截面形状为折线形；所述锯齿网架与上、下层的普通网架固定连接；所述透水网架的端部与不透水翼部水平固定连接，所述透水网架的外侧面铺设有隔离层，所述透水网架与不透水翼部的连接部位的内侧面设有粘胶层，所述透水网架的另一端弯曲回绕成筒状，利用粘胶层与连接部位的内侧面固定连接。2.如权利要求1所述的用于农田非饱和土壤排水的单翼型双层网架暗管装置，其特征在于所述的不透水翼部的长度与筒状的透水网架的管径有关，其长度为筒状的透水网架的管径的一半。3.如权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锦华，李明思，韩寒，徐强，柳幸爽，李东伟，李丹，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：