一种用于沿海地区的水盐调节系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于沿海地区的水盐调节系统及方法，属于水利技术领域，包括灌溉沟渠、排水通道和竖井；灌溉沟渠适于设在地表农田上，灌溉沟渠由内陆斜向海边；排水通道适于设在土壤内；每一个排水通道均由内陆斜向海边；竖井具有过水口，过水口上设有闸门；其中，排水通道的内周壁上设有若干过滤网架，过滤网架具有容纳腔，容纳腔内设有过滤填充材料；过滤网架设在排水通道上；竖井内设有盐度传感器；竖井具有第一状态，以及第二状态；在第一状态时，排水通道上的闸门关闭；在第二状态时，排水通道上的闸门打开；通过灌溉沟渠、排水通道以及竖井的配合，可减缓盐分运移过程，进而减少沿海地区水资源浪费和盐分聚集。少沿海地区水资源浪费和盐分聚集。少沿海地区水资源浪费和盐分聚集。

【技术实现步骤摘要】
一种用于沿海地区的水盐调节系统及方法


[0001]本专利技术属于水利领域，具体涉及一种用于沿海地区的水盐调节系统及方法。

技术介绍

[0002]土地盐碱化是土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表，水分蒸发后，使盐积累在表层土壤中的过程；滨海盐土是在盐渍淤泥上发育而成的土壤。沿海的盐碱土向海岸方向延伸，逐渐由非盐碱土变为弱盐碱土、中盐碱土和强盐碱土，含盐量和盐碱化程度越来越高。沿海地区的盐碱地多在泥沙淤海地区形成，地势低平，地下水位高，土壤积盐严重，导致土壤盐碱化进一步加重，同时，沿海新生盐碱地多受夏季持续高温天气影响，土壤、地下水中的可溶性盐类随水分上升蒸发、汽散盐积是水盐的基本运动规律。
[0003]目前我国沿海盐碱土改良主要步骤是排盐、洗盐，降低土壤盐分含量；再种植耐盐碱植物，培肥土壤；最后种植作物。改良的主要技术形式为：1、通过排水、灌溉洗盐、地下排盐等水利改良；2、通过土壤改良剂、石膏、磷石膏、过磷酸钙、腐殖酸、泥炭、醋渣等化学改良；3、通过种植水稻、种植耐盐碱植物田箐、使用微生物菌肥等生物改良。上述措施均需要有一定的淡水水源保障，且存在碎片化、短期性、不可持续等特点，且沿海围垦区存在淡水资源匮乏、土壤周期性盐碱化等问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种用于沿海地区的水盐调节系统及方法，旨在对土壤盐碱化及次生盐碱化的问题进行水盐调节。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]提供一种用于沿海地区的水盐调节系统，包括：
[0007]灌溉沟渠，适于设在地表农田上，所述灌溉沟渠由内陆斜向海边；
[0008]排水通道，适于设在土壤内；所述排水通道为若干个，若干所述排水通道沿高度方向布设；每一个所述排水通道均由内陆斜向海边；以及
[0009]竖井，具有与所述灌溉沟渠和每一个所述排水通道连通的过水口，所述过水口上设有闸门；
[0010]其中，所述排水通道的内周壁上设有若干过滤网架，所述过滤网架具有容纳腔，所述容纳腔内设有过滤填充材料；所述过滤网架可拆卸的设在所述排水通道的内周壁上；所述竖井内设有盐度传感器；
[0011]所述竖井具有适于存储盐度在预设盐度范围内的水的第一状态，以及适于排出盐度超出预设盐度的水的第二状态；在第一状态时，所述排水通道上的闸门关闭；在第二状态时，所述排水通道上的闸门打开。
[0012]优选的，所述灌溉沟渠的护坡设有防腐蚀层。
[0013]优选的，所述竖井的底部设有砾石滤层或生物炭滤层，所述竖井的周壁可拆卸的设有若干所述过滤网架。
[0014]优选的，水盐调节系统还包括蓄淡水池，所述蓄淡水池适于沿植物种植行布设或适于在田块边角处布设。
[0015]优选的，所述灌溉沟渠的两侧均设有水汽收集装置，所述水汽收集装置包括若干支撑架和收集网；所述收集网连接在所述支撑架上，并覆盖相邻所述支撑架之间的空间；所述支撑架为伸缩结构，所述灌溉沟渠两侧的支撑架具有适于相互接触的工作状态；在工作状态时，所述支撑架覆盖所述灌溉沟渠和竖井，所述收集网的内侧适于收集蒸发的水汽、并使水汽沿所述收集网流回所述灌溉沟渠或所述灌溉沟渠两侧的土壤中。
[0016]优选的，所述支撑架包括固定部和滑动部，所述固定部为弧形结构，且所述固定部的一端适于固定在土壤中，另一端弯向所述灌溉沟渠；所述收集网的一侧固定在所述固定部与土壤的连接处，所述收集网的另一侧与所述滑动部连接；所述收集网适于随所述滑动部滑动、以覆盖所述灌溉沟渠和竖井。
[0017]优选的，所述滑动部的一端设有固定结构，所述固定结构适于在两个所述滑动部接触时、固定两个所述滑动部。
[0018]优选的，所述固定结构包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块和所述第二连接块上均设有适于相互对齐的通孔；所述第一连接块和所述第二连接块分别固定在两个所述滑动部上；在两个所述滑动部接触时，两个所述第一连接块和所述第二连接块通过螺栓连接。
[0019]优选的，所述固定结构包括分别设在两个所述滑动部上的连接绳；在两个所述滑动部接触时，两个所述滑动部通过所述连接绳连接。
[0020]本申请实施例中，通过在沿海农田区域设置灌溉沟渠、排水通道、竖井以及盐度传感器，能够对沿海农田区域的水盐运动过程进行综合利用以及对水的盐度进行实时监测；水的盐度在预设盐度范围内能够对农田进行灌溉，水的盐度超出预设盐度后，能够将水排到海中。排水通道的内周壁通过设置过滤网架能够对渗入到排水管道内的水进行过滤，降低水的盐度。由于灌溉沟渠和排水通道均斜向海边，因此灌溉沟渠和排水管道中的水均能够自流到海中，便于对超过预设盐度的水进行排放。通过打开灌溉沟渠与竖井之间的闸门，能够对农田进行灌溉；通过打开排水通道与竖井之间的闸门，能够排出盐度超标的水；通过关闭排水通道与竖井之间的闸门，能够储存在预设盐度范围内的水。
[0021]本专利技术提供的水盐调节系统，与现有技术相比，通过灌溉沟渠、排水通道以及竖井的配合，可减缓盐分运移过程，进而减少沿海地区水资源浪费和盐分聚集。能够改善沿海农田区域的土壤环境，便于提高对沿海农田区域的土壤的利用率。
[0022]基于同一专利技术构思，一种水盐调节方法，包括以下步骤：选定沿海区域，并收集该沿海区域的地形、气象和作物种植结构资料；根据该沿海区域的地形、气象和作物种植结构在该区域设置由内陆斜向海边的灌溉沟渠和排水通道，并在该区域设置与灌溉沟渠和排水通道连通的竖井；根据该沿海区域的地形、沟渠及地下水位等资料在该区域设置蓄淡水池和水汽收集装置；在使用过程中实时监测水中的盐度；在水中的盐度超过预设盐度后，通过排水通道对水进行排出；在水中的盐度低于预设盐度后，对水进行储存，并排出余水。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]1、在沿海农田区域内布设基于水盐运动过程的明灌暗排系统，实现了该区域水盐运动的综合化、系统化和精准化，通过水盐过程的立体空间实时监测，并对此过程进行了量
化的调控，对该区域内的外引水源、降雨进行了高效的配置和利用。
[0025]2.根据水盐运动规律引入水汽收集系统可减少水面蒸发，同时通过竖井和地下暗道将盐分及时外排，从盐分和动力两方面降低沿海地区水盐过程改良系统改良范围沿海农田中盐分向上的聚集，能有效减轻该区域范围内次生盐碱化问题。
[0026]3.通过地下分层暗管的设置能实时监测和调节沿海农田近地表地下水位和盐分，改善区域土壤环境，比较适用于沿海地区的周期性碱化土壤。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例的灌溉沟渠和竖井部分的俯视图；
[0028]图2为本专利技术实施例的排水通道和竖井的剖面示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例的收集网和支撑架部分的示意图；
[0030]图4为图3中A部的放大示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例的支撑架部分的示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例的容纳腔部分的示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于沿海地区的水盐调节系统，其特征在于，包括：灌溉沟渠，适于设在地表农田上，所述灌溉沟渠由内陆斜向海边；排水通道，适于设在土壤内；所述排水通道为若干个，若干所述排水通道沿高度方向布设；每一个所述排水通道均由内陆斜向海边；以及竖井，具有与所述灌溉沟渠和每一个所述排水通道连通的过水口，所述过水口上设有闸门；其中，所述排水通道的内周壁上设有若干过滤网架，所述过滤网架具有容纳腔，所述容纳腔内设有过滤填充材料；所述过滤网架可拆卸的设在所述排水通道的内周壁上；所述竖井内设有盐度传感器；所述竖井具有适于存储盐度在预设盐度范围内的水的第一状态，以及适于排出盐度超出预设盐度的水的第二状态；在第一状态时，所述排水通道上的闸门关闭；在第二状态时，所述排水通道上的闸门打开。2.如权利要求1所述的用于沿海地区的水盐调节系统，其特征在于，所述灌溉沟渠的护坡设有防腐蚀层。3.如权利要求1所述的用于沿海地区的水盐调节系统，其特征在于，所述竖井的底部设有砾石滤层或生物炭滤层，所述竖井的周壁可拆卸的设有若干所述过滤网架。4.如权利要求1所述的用于沿海地区的水盐调节系统，其特征在于，水盐调节系统还包括蓄淡水池，所述蓄淡水池适于沿植物种植行布设或适于在田块边角处布设。5.如权利要求1所述的用于沿海地区的水盐调节系统，其特征在于，所述灌溉沟渠的两侧均设有水汽收集装置，所述水汽收集装置包括若干支撑架和收集网；所述收集网连接在所述支撑架上，并覆盖相邻所述支撑架之间的空间；所述支撑架为伸缩结构，所述灌溉沟渠两侧的支撑架具有适于相互接触的工作状态；在工作状态时，所述支撑架覆盖所述灌溉沟渠和竖井，所述收集网的内侧适于收集蒸发的水汽、并使水汽沿所述收集网流回所述灌溉沟渠或所述灌溉沟渠...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小军，陈凤，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：