建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道制造技术

本发明专利技术涉及灌溉与排水廊道技术领域，是一种建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道，其包括田间灌溉系统、地下集水廊道、自流输水管，灌区内设至少两条地下集水廊道，地下集水廊道包括管井、连通管和若干间隔设置的辐射井。本发明专利技术结构合理而紧凑，使用方便，根据灌区地形坡度，通过自流输水干管将地下集水廊道自流引出地面，一方面节省了大量的电力消耗，另一方面，自流引水，其水量受水位的限制，是定水位取水，它可以自动控制地下水的开采量，不会也没有能力超采地下水。也没有能力超采地下水。也没有能力超采地下水。

【技术实现步骤摘要】
建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道


[0001]本专利技术涉及灌溉与排水廊道
，是一种建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道。

技术介绍

[0002]处于我国北方的内陆河干旱区流域，水资源的高效利用是衡量国民经济发展的规模和发展的程度的标尺，于是：如何高效利用内陆河干旱区水资源便成为人们始终研究的热点问题。按地貌分类，干旱区内陆中小河流域可分为山区、山前冲洪积扇区、细土平原人工绿洲区、天然绿洲区和沙漠，人工绿洲和天然绿洲是水资源的两大消耗区，人工绿洲对水的矿化度有要求，一般为宜为小于1g/L的淡水，天然绿洲以野生的红柳和胡杨以主，主要汲取地下水，它们的对水质要求不高，当矿化度在3～10g/L时，便可较好的生长了，天然绿洲区是阻挡风沙侵蚀人工绿洲的屏障，是干旱区灌区不可或缺的组成部分。山区产流、纵坡陡、径流小、泥沙多、洪水峰高量小、蒸发强烈、河流出山后大量地表水迅速入渗转化为地下水，是干旱区中小河流共同特点。河流的这种特点使冲洪积平原和细土平原下部的砂砾石层充满了地下水，形成了空间巨大的地下储水构造，这个储水构造的储存的静水量往往是河流的数十倍，在重力的作用下，不断地向下游运移缓慢运移，由于下游含水层中颗粒越来越细，透水性变小，因此，地下水位便越来越高，在细土平原前缘溢出地面，以泉水、机井、植物蒸腾和裸地蒸发的方式不断地进行排泄消耗，进入沙漠区后，随着水量消耗殆尽，地下水位便随之降低。
[0003]干旱区河流的这种地下水循环方式，历史久远，始于第四系，从水资源高效利用角度来审视，一些方面十分不合理，潜水的裸地蒸发，不产生任何有益的效果，是无效率的水资源消耗，植被在吸收地下水过程中，也伴有大量的无效蒸发时，是低效率的水资源消耗。同时现有灌溉工程中的水库、渠道水面蒸发是无效率的，生态效果有限的其它水面蒸发也是低率效的，这些无效或低效的水资源消耗一方面限制了人工和天然绿洲的用水量，另方面还带来了一些次生危害，尤其是大量潜水的蒸发蒸腾，水去盐留，造成了细土平原下游大面积的盐碱地，使地下水的矿化度迅速增高，成为难以利用的水源。因此，尽可能减小水资源在储存和输送环节过程中损耗是提高干旱区水资源效率的主要途径，然而，现有的灌溉与排水工程在这方面的效果却十分不理想。现有的机电井群是以灌溉为首要任务，采用点状分散布置，运行费用高昂，运行时间受限制，对灌区地下水位的全天候精准控制能力不足，因此，对土壤的潜水蒸发蒸腾仰制能力有限。现有的灌溉工程中的平原水库库损率高达30～70%，大量的水资源被无效的水面蒸发所消耗。由干、支、斗、农排组成的现有的排水工程，主要作用一是控制田间的地下水位，为田间垂直排水创造了条件，二是直接承接田间的洗盐水，为田间水平排水创造了条件，但其能力仅能将农田的地下水位控制在1.5～2.5m左右，大量的地下水或者以土壤的潜水蒸腾消耗，或者被作为“污废水”，随着干排的“干排盐”排水模式，排至灌区下游低洼区域，多以水面蒸发形式变为气态水。由此可见，干旱区内陆中小河流现有的灌溉与排水工程，在水资源的储存和输送过程中的无效和低效损耗是十分
惊人的，然而，多年来一直没有出现能够有效解决这些问题的技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道，克服了上述现有技术之不足，其能有效改善现有灌溉与排水过程中存在的水资源损耗大的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道，包括田间灌溉系统、地下集水廊道、自流输水管，灌区内设至少两条地下集水廊道，地下集水廊道包括管井、连通管和若干间隔设置的辐射井，辐射井之间通过连通管连通，地下集水廊道与下游地下集水廊道通过自流输水干管连通，自流输水干管与田间灌溉系统连通。
[0006]下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述地下集水廊道可为横向地下集水廊道，横向地下集水廊道沿灌区等高线布置，位于地面以下8m至30m，相邻两排横向地下集水廊道的间距为2km至10km，横向地下集水廊道中至少一个辐射井作为该横向地下集水廊道的水源控制井，将同一横向地下集水廊道的各辐射井的水集中在水源控制井内。
[0007]上述地下集水廊道可为纵向地下集水廊道，纵向地下集水廊道沿灌区纵向相对低洼处垂直于等高线布置，纵向地下集水廊道的间距以相邻沟壑为选择原则，为1km至5km，每个位于纵向地下集水廊道末端的辐射井通过自流输水干管与下游的纵向地下集水廊道连通，自流输水干管与田间灌溉系统连通。
[0008]上述辐射井之间的间距可为60m至200m之间，井深8m至30m之间，辐射井中设有至少两根水平辐射管，水平辐射管长度为30m至200m之间，水平辐射管出口设有辐射管控制阀。
[0009]上述还可包括管井，辐射井内或辐射井外围设有管井，管井与辐射井连通，管井井深为40m至150m之间，管井出口设有管井出口控制阀。
[0010]上述自流输水干管可为倒虹吸负压输水管。
[0011]上述位于最下游的地下集水廊道可通过天然绿洲输水引渗渠向天然绿洲供水。
[0012]上述每个地下集水廊道上均可设有定水位泵站，定水位泵站与田间灌溉系统连通。
[0013]本专利技术结构合理而紧凑，使用方便，根据灌区地形坡度，通过自流输水干管将地下集水廊道自流引出地面，一方面节省了大量的电力消耗，另一方面，自流引水，其水量受水位的限制，是定水位取水，它可以自动控制地下水的开采量，不会也没有能力超采地下水。
附图说明
[0014]附图1为本专利技术实施例2的横向布置平面示意图。
[0015]附图2为本专利技术实施例3的纵向布置平面示意图。
[0016]附图3为附图1的剖面示意图。
[0017]附图4为附图2的剖面示意图。
[0018]附图5为实施例1辐射井的放大结构示意图。
[0019]附图6为本专利技术理论原理说明示意图。
[0020]附图中的编码分别为：1为河流，2为地面引水系统，3为地下集水廊道，4为地面引水干管，5为自流输水干管，6为辐射井，7为管井，8为山前引渗回补系统，9为等高线，10为田间灌溉系统，11为水源控制井，12为天然绿洲输水引渗渠，13为地面线，14为地下水位线，15为水平辐射管，16为上游引水闸，17为管井出口控制阀，18为辐射管出口控制阀，19为连通管，20为定水位泵站。
具体实施方式
[0021]本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0022]在本专利技术中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0023]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述：实施例1：如附图1、2、3、4、5、6所示，该建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道包括田间灌溉系统10、地下集水廊道3、自流输水管，山前引渗系统将河流1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道，其特征在于包括田间灌溉系统、地下集水廊道、自流输水管，灌区内设至少两条地下集水廊道，地下集水廊道包括管井、连通管和若干间隔设置的辐射井，辐射井之间通过连通管连通，地下集水廊道与下游地下集水廊道通过自流输水干管连通，自流输水干管与田间灌溉系统连通。2.根据权利要求1所述的建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道，其特征在于地下集水廊道为横向地下集水廊道，横向地下集水廊道沿灌区等高线布置，位于地面以下8m至30m，相邻两排横向地下集水廊道的间距为2km至10km，横向地下集水廊道中至少一个辐射井作为该横向地下集水廊道的水源控制井，将同一横向地下集水廊道的各辐射井的水集中在水源控制井内。3.根据权利要求1所述的建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道，其特征在于地下集水廊道为纵向地下集水廊道，纵向地下集水廊道沿灌区纵向相对低洼处垂直于等高线布置，纵向地下集水廊道的间距以相邻沟壑为选择原则，为1km至5km，每个位于纵向地下集水廊道末端的辐射井通过自流输水干管与下游的纵向地下集水廊道连通，自流输水干管与田间灌溉系统连通。4.根据权利要求1或2或3所述的建筑在干旱区灌区的坎儿井式灌溉与排水廊道，其特征在于辐射井之间的间距为60m至200m之间，井深8m至30m之间，辐射井中设有至少两根水平辐射管，水平辐射管长度为30...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓铭江，裴建生，徐劲松，杜明亮，
申请(专利权)人：新疆维吾尔自治区寒旱区水资源与生态水利工程研究中心院士专家工作站，
类型：发明
国别省市：