CN103385047B - 一种防治盐碱化的顺流排井方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用顺流排井防治理盐碱化的方法，利用顺流排井抽取垂源扩展流的水分，使其在顺流排井处发生断流，停止其扩展，以使由于线源的影响而造成的线源两侧地下水位的提高及其与之相伴随的盐碱化的形成不再发生，从而达到治理盐碱化的目的。此外，本发明操作简单，操作性强，有着很好的应用价值。

Description

一种防治盐碱化的顺流排井方法

技术领域

本发明属于盐碱化的防治技术领域，尤其涉及一种防治盐碱化的顺流排井方法。

背景技术

在内陆干旱半干旱平原灌区，由于大量使用外来水源灌田，加之不少地区灌溉方法不科学，致使地下水位不断提高，在旱区蒸发量远远大于降水量的气候条件下，大量可溶性盐类随着地下水的蒸发被带到地表累积，使表层土壤发生盐碱化。近年来，随着内陆旱区灌田面积的扩大，盐碱化面积也在扩大，盐碱化问题已成为了内陆灌区阻碍生产发展、影响社会经济进步的瓶颈因素。因此，在该类地区探寻盐碱化治理的方法技术，具有极为重要的现实意义。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种防治盐碱化的顺流排井方法，旨在解决内陆灌区盐碱化的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种采用顺流排井防治盐碱化的方法，利用顺流排井抽取垂源扩展流的水分，使其在顺流排井处发生断流，停止其扩展，以使由于线源的影响而造成的线源两侧地下水位的提高及其与之相伴随的盐碱化的形成不再发生，从而达到达治理盐碱化的目的。

进一步，该方法进一步包括以下步骤：

①在线源两侧，确定垂源扩展流所在层位，为顺流排井的布置提供资料；

②在线源两侧的适当位置平行线源走向布设排井；

③因地制宜对排井提水进行处理。

进一步，利用地球物理方法确定垂源扩展流所在透水层的层位。

进一步，利用地球物理方法确定垂源扩展流所在层位的厚度、局部扩展方向及扩展速度。

进一步，利用顺流排井抽取垂源扩展流水分，截断垂源扩展流，使其不能继续扩展，从而抑制了线源两侧地下水位的提高，并遏制了线源两侧盐碱化的产生。

进一步，排井布设在线源的两侧并平行于线源，将其定义为顺流排井；据当地水文地质条件及垂源扩展流特征，分别采用倒丁字井、十字井及囊状井布设排井。

进一步，顺流排井的井位、深度、建井密度、井口直径、井身直径及形状、井壁的设置等建井的技术参数，据地球物理方法所提供的当地水文地质条件及垂源扩展流特征资料来确定。

进一步，据当地的水文地质条件及垂源扩展流特征、水资源需求量、用水方向确定排井提水的去向及储水方式；可分别采取直接灌田、无渗人工湖、平原水库、农院无渗生态水塘、近田无渗生态养殖池形式处理排井提水。

进一步，无渗人工湖、平原水库、农院无渗生态水塘、田旁无渗生态养殖池的具体修建技术。

本发明提供的采用顺流排井防治理盐碱化的方法，利用顺流排井抽取垂源扩展流的水分，使其在顺流排井处发生断流，停止其扩展，以使由于线源的影响而造成的线源两侧地下水位的提高及其与之相伴随的盐碱化的形成不再发生，从而达到治理盐碱化的目的。此外，本发明操作简单，操作性强，有着很好的应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的采用顺流排井防治盐碱化的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明提供的采用顺流排井防治盐碱化的方法的流程。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。

本发明的采用顺流排井防治盐碱化的方法，该采用顺流排井防治盐碱化的方法包括以下步骤：

确定垂源扩展层所在层位、厚度以及垂源扩展流的扩展速度及局部流向，为顺流排井的布置提供依据；

对顺流排井进行布设；

因地制宜对排井的水进行处理。

作为本发明实施例的一优化方案，利用地球物理方法确定垂源扩展层层位、厚度、垂源扩展流流速、局部流向；

作为本发明实施例的一优化方案，利用顺流排井抽取垂源扩展流水分，截断垂源扩展流，使线源两侧的地下水位不能提高，避免盐碱化的形成；

作为本发明实施例的一优化方案，顺流排井布设在线源的两侧并平行于线源。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的采用顺流排井防治盐碱化的方法包括以下步骤：

S101：确定垂源扩展层所在层位、厚度以及垂源扩展流的扩展速度、局部流向，为顺流排井的布设提供依据；

S102：据当地水文地质及垂源扩展层特征对顺流排井进行布设，可分别采用倒丁字井、十字井及囊状井等单井形式：

①所谓倒丁字井，指井的基本形状为一倒丁字，即井体由二部分组成：一是垂直地表的竖直井管，称为竖管；二是平行于垂源扩展层层面、与竖管直交的井管，称为横管。横管安置在垂源扩展层中，走向与垂源扩展流流向垂直，直径等于垂源扩展层厚度，长度为垂源扩展层厚度的6-10倍，管壁为钢筋混凝土预制的可渗水粗颗粒混凝土体，厚度视管径的大小确定，一般为3-6cm；竖管为普通不透水钢筋混凝土井管。

②所谓十字井指井的底部由直交成十字的二根横管组成的井，其井体由3部分组成：一是竖管，二是与倒丁字井的横管完全一致的走向垂直于扩展流流向的横管，三是与倒丁字井的横管完全一致的走向平行于扩展流流向的横管。此类井适合于垂源扩展流流速较小，流向不够明显的部位；

③所谓囊状井指井的上部为普通井管，下部为越往下越粗、越往上越细的囊状井管组成的井。其囊状部分位于垂源扩展层中，为可渗水井管。此类井为辅助井，布设在垂源扩展层埋深浅、扩展流流速小、流向不明显的垂源扩展流的边缘部位。

上述各类井的具体施工方法为：

①对于垂源扩展层埋深较浅、其上下隔水层或下隔水层层位稳定的情况，平行线源布设排井，其单井形式可以多样，据井位具体位置的水文地质特征，分别采用倒丁字井、十字井及囊状井等单井形式。其建井方式，可分别采用机械钻井或地表挖土建井的方式，无论采取哪种方式，其工程量、投资量都较小；

②对于垂源扩展层埋藏较深、其上下隔水层层位稳定的情况，平行线源布设排井，其单井形式一般采用倒丁字井形式，并采用机械钻井的方法，先钻竖井，然后利用可转向钻井技术在竖井二侧向垂直于扩展流方向钻出横井，并布设可渗水粗颗粒混凝土井管；

S103：因地制宜利用好排井提水。

据当地的水文地质条件、水资源需求量、用水方向及垂源扩展流特征确定排井提水的去向及储水方式。可分别采取直接灌田、无渗人工湖、平原水库、农院无渗生态水塘、田旁无渗生态养殖池等形式处理排井提水。

①直接灌田：由于顺流排井抽取的是垂源扩展流最早形成时的水分，其矿化度较低，可以直接用来灌田。

②无渗人工湖：利用现代防渗技术，修建无渗人工湖，既可以存储顺流排井的提水，又可防止湖水的下渗，以避免地下水位的抬升，遏制盐碱化的生成；

③平原水库：内陆干旱半干旱平原区是盐碱化的主要形成区，平原水库主要选择已发生盐碱化的地带修建。水库水在下渗过程中可携带地表的可溶性盐类一起渗入地下，以达到治盐的目的。平原水库在完成1-3年的蓄水任务后，库区便由原来的盐碱地变为非盐碱化的良田。这样依次在平原盐碱区修建水库，一个周期后，盐碱地就不复存在。

④农院无渗生态水塘：指在农家大院内修建的无渗漏养殖水塘。无渗可以避免地下水位的提高，抑制盐碱化的产生，同时可以利用人、蓄的粪便、剩余的食物搞好养殖，成为生态水塘；

⑤田旁无渗生态养殖池：指在田间一定位置修建的无渗漏养殖水池。该类水池首先满足无渗要求，又在田间修建，方便灌田用水，同时农作物茎秆、花、叶可以用于养殖，而池底有机淤泥可以用于农田施肥。

上述各类储水湖、库、塘、池，据其不同位置、不同功能，分别建成渗水与不渗水二种类型。渗水的平原水库，在修建时不作任何防渗处理。而不渗水的湖、塘、池等储水设施的修建，其防渗技术很多，较为经济、可靠的方法是：用5-10cm厚的粘土铺底，适量洒水后机械碾实，其上铺一层加厚的普通地膜，地膜上再覆一层5-10cm厚的粘土，重复上述适量洒水后机械碾实的程序后，用当地的普通土盖压即可。

湖、塘、池的深度据地形、水文地质条件等的具体情况而定，一般在2-4m之间；面积、间距据扩展流的水量大小而定，能满足储水需要即可，

本发明主要包括以下技术部分：

①地球物理方法技术部分：该方法具有快速、便捷、经济、精确度高等优势，主要用于垂源扩展层的层位、厚度、扩展流流速、局部流向等具体数据的测定，为顺流排井的布置提供依据；

②顺流排井布设的工程技术部分：包括排井布设的排列方式、方位、密度、井位、井深、井口内径等一系列技术问题；

③排井提水的处理技术：据当地自然、人文环境、缺水程度、用水方向等因素因地制宜确定处理方法，如直接灌田或者以无渗人工湖、平原水库、农院无渗生态水塘、田旁无渗生态养殖池等方式储水，既可用于工农业生产的水源，也可同时用来搞养殖。

本发明的工作原理为：

在内陆干旱半干旱平原区，由于大气降水量很少，地下水的补给主要靠外来水源以河流或者以人工水渠的线源形式进行补给，我们称其为地下水线源补给区，在该类地区，地表盐碱化的空间分布与线源的展布方向有直接的联系，一般会在线源的两侧出现与线源走向一致的带状分布的盐碱地，其基本的分布规律是：由线源向两侧扩展，依次出现弱盐碱化带→中度盐碱化带→重度盐碱化带→中度盐碱化带→弱盐碱化带→非盐碱化区，其形成机制是：

线源(即旱区的河流及水渠)下渗水沿浅部地层中的透水层不断地向线源两侧渗流扩展，我们将其称之为垂源扩展流，意即垂直于线源方向向外扩展的渗透流，垂源扩展流不断补充线源两侧的地下水，使地下水水位不断提高，由于旱区蒸发作用强烈，地下水在蒸发过程中携带大量可溶性盐类在地表累计，形成盐碱化；

①在接近线源的部位，由于垂源扩展流在地层中运移距离较短，溶解并携带的可溶性盐类较少，矿化度较低，所以在蒸发过程中携带到地表的盐分较少，会形成弱盐碱化带；

②垂源扩展流进一步向外扩展，溶解并携带了更多的可溶性盐类，使其矿化度不断提高，在蒸发过程中会将较多的盐分携带到地表累计，形成中度盐碱化带：

③垂源扩展流再向外扩展，会有更多的可溶性盐类被溶解和携带，在蒸发作用下，会在地表形成重度盐碱化带；

④当垂源扩展流进一步向外扩展时，由于沿途不断蒸发损耗，水量逐渐减少，使地下水位提高很小，蒸发量减小，便由内向外依次出现中度及弱盐碱化带，垂源扩展流到达一定远的距离时便会损耗殆尽，这时由于线源的影响而形成的盐碱化便消失，出现非盐碱化区，

依据上述盐碱化带形成机制，我们采取相应技术，截断垂源扩展流，使线源两侧的地下水位不能提高，这样可避免盐碱化的形成。我们在线源两侧的适当位置平行线源布设排井，抽取浅部透水层中垂源扩展流的水分，使得垂源扩展流在尚未扩展之前就消失。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种采用顺流排井防治盐碱化的方法，其特征在于，利用顺流排井抽取垂源扩展流的水分，使其在顺流排井处发生断流，停止其扩展，以使由于线源的影响而造成的线源两侧地下水位的提高及其与之相伴随的盐碱化的形成不再发生，从而达到达治理盐碱化的目的；

该方法进一步包括以下步骤：

①在线源两侧，确定垂源扩展流所在层位，为顺流排井的布置提供资料；

②在线源两侧的适当位置平行线源走向布设排井；

③因地制宜对排井提水进行处理；

利用地球物理方法确定垂源扩展流所在透水层的层位；

利用地球物理方法确定垂源扩展流所在层位的厚度、局部扩展方向及扩展速度；

排井布设在线源的两侧并平行于线源，将其定义为顺流排井；据当地水文地质条件及垂源扩展流特征，分别采用倒丁字井、十字井及囊状井等单井形式布设排井；

顺流排井的井位、深度、建井密度、井口直径、井身直径及形状、井壁的设置等建井的技术参数，据地球物理方法所提供的当地水文地质条件及垂源扩展流所在层位的厚度、局部扩展方向等特征资料来确定；

利用顺流排井抽取垂源扩展流水分，截断垂源扩展流，使其不能继续扩展，从而抑制了线源两侧地下水位的提高，并遏制了线源两侧盐碱化的产生；

据当地的水文地质条件及垂源扩展流特征、水资源需求量、用水方向确定排井提水的去向及储水方式；可分别采取直接灌田、无渗人工湖、平原水库、农院无渗生态水塘、近田无渗生态养殖池形式处理排井提水；

无渗人工湖、平原水库、农院无渗生态水塘、田旁无渗生态养殖池的具体修建技术。