CN103981844B - 一种农田排水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农田排水系统，包括排水管网和集水装置，所述的排水管网包括干管和与干管相连接的支管，所述的干管和支管在地表铺设或建筑，支管和干管有一定坡降，其中，所述的集水装置为棱柱型管道，所述的棱柱型管道的一端与支管相连通，所述的棱柱型管道的另一端埋入田间，所述的棱柱型管道设置有会产生毛细力将土壤中大于田间持水量的水分吸升至地表、进入支管的毛细缝。本发明的农田排水系统的集水装置采用棱柱型管道，可以有效地解决现有毛细透排水带排水法的排水效率低的问题，可以有效地提高排水效率。
Description
技术领域
本发明涉及农田灌排技术领域，具体是一种农田排水系统。
背景技术
灌溉和排水是通过人为手段满足农作物生长发育所需水分的重要工程措施。而在涝渍害严重的地区，农田排水设施建设则显得尤为重要。目前，农田排水可分为明渠排水和暗管、暗沟排水等形式，各种排水形式均有各自优势。其中，明渠排水建在地表，易于施工，维修养护便利，农户更易接受，而暗管排水铺设在地下，具有节约耕地、方便机械化作业等优势，这种排水方法是在主排水的水管上安装支排水管，并在支排水管顶部及侧面间隔开孔，利用孔洞收集过饱和水，导入主排水管排出；同时还需用无纺布包覆整个排水管，周围填碎石及砂层级配，无纺布和碎石、砂层作为过滤层。由于此方法排水是靠水头压力实现的重力式排水，因此，会导致土壤颗粒在水头压力和重力作用下下沉并与水一同进入排水管内，进而导致泥土流失和堵塞排水管，严重时甚至导致地表下沉，或堆积在滤层无纺布上造成排水管表面排水孔洞堵塞，使排水管的排水功能失效。然而其高投资、易堵塞等缺点却使得暗管排水的成规模推广应用遇到了困难。
毛细透排水带排水法。这种方法是在排水主管上开孔，然后将毛细透排水带的一端插入管内，另一端平铺到所排水区域，由于毛细透排水带吸水面向下铺设，在土壤过饱和时利用毛细透排水带具有的毛细力功能，主动地将水倒吸入排水沟槽内，在吸水的同时，由于土壤颗粒在重力作用下下沉，这样使水土自动产生分离，土壤颗粒便不会随水一起进入排水管，从而有效地防止了泥土流失和排水系统堵塞，保证了排水系统的畅通无堵。虽能有效地收集水分，但由于毛细透排水带的设计不合理以及排水管路的安排不合理，所收集水分需要通过排水带上的若干排水沟槽来导入主排水管，所用时间便比传统排水管排水时间更长，因此，其排水效率较低，遇到需要紧急排水时，将难以满足实际需要。
发明内容
本发明提供了一种农田排水系统，解决了明渠排水占用耕地、暗管、暗沟排水容易堵塞以及毛细透排水带排水的排水效率低等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种农田排水系统，包括排水管网和集水装置，所述的排水管网包括干管和与干管相连接的支管，所述的干管和支管在地表铺设或建筑，支管和干管有一定坡降，其中，所述的集水装置为棱柱型管道，所述的棱柱型管道的一端与支管相连通，所述的棱柱型管道的另一端埋入田间，所述的棱柱型管道设置有会产生毛细力将土壤中大于田间持水量的水分吸升至地表、进入支管的毛细缝。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的棱柱型管道为三棱柱型管道。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的毛细缝沿棱柱型管道纵向分布，相邻之间两个毛细缝的水平距离为1-3cm，相邻之间两个毛细缝的垂直距离为0.6-1cm。毛细缝采用这样的设计一方面可以最大限度的利用棱柱型管道的表面积，达到最大的毛细吸附作用，另一方面也可以有效地增强毛细吸附的速度，有效地提高吸附效率。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的毛细缝沿棱柱型管道呈Z字形分布，相邻之间两个毛细缝的夹角为20-25度。毛细缝采用这样的设计一方面可以最大限度的利用棱柱型管道的表面积，达到最大的毛细吸附作用，另一方面也可以有效地增强毛细吸附的速度，有效地提高吸附效率。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的毛细缝的宽度为0.1-0.3mm。
毛细缝的宽度设定为0.1-0.3mm，可以有效地提高毛细吸附的速度，从而提高吸附效率。
本发明的有益效果：
本发明的农田排水系统可以将明渠排水和暗渠排水有机的结合起来，因地制宜，可以有效地解决排水系统重复建设，浪费财力、人力的问题。
本发明的农田排水系统的集水装置采用棱柱型管道，可以有效地解决现有毛细透排水带排水法的排水效率低的问题，可以有效地提高排水效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例的结构示意图；
图2为图1中A部的局部放大图；
图3为图1中的集水装置的结构示意图；
图4为本发明的另一个实施例的结构示意图；
图5为图1中B部的局部放大图；
图6为图1中的集水装置的结构示意图；
图中，1为集水装置，2为支管，3为干管，4为三通接头，5为毛细缝，LH为水平距离，LS为垂直距离，a为夹角。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-3所示，一种农田排水系统，包括排水管网和集水装置1，所述的排水管网为埋在地下的管网，包括干管3和与干管3相连接的支管2，所述的干管3与支管2埋在地下，支管2和干管3有一定坡降，在支管2上设置有三通接头4，所述的集水装置1为棱柱型管道，所述的棱柱型管道的一端通过三通接头4与支管2相连通，所述的棱柱型管道的另一端埋入田间，所述的棱柱型管道设置有会产生毛细力将土壤中大于田间持水量的水分吸升至地表、进入支管2的毛细缝5。
所述的棱柱型管道为三棱柱型管道。
所述的毛细缝5沿棱柱型管道纵向分布，相邻之间两个毛细缝5的水平距离LH为1-3cm，相邻之间两个毛细缝5的垂直距离LS为0.6-1cm。所述的毛细缝5的宽度为0.1-0.3mm。本实施例中的相邻之间两个毛细缝5的水平距离LH为2cm，相邻之间两个毛细缝5的垂直距离LS为0.8m。所述的毛细缝5的宽度为0.2mm。
对比例1
与实施例1的不同点在于：所述的集水装置1为圆柱形管道。
对比例2
与实施例1的不同点在于：所述的相邻之间两个毛细缝5的水平距离LH为4cm，相邻之间两个毛细缝5的垂直距离LS为1.5cm。所述的毛细缝5的宽度为0.4mm。
对比例3
与实施例1的不同点在于：所述的相邻之间两个毛细缝5的水平距离LH为0.5，相邻之间两个毛细缝5的垂直距离LS为0.5cm。所述的毛细缝5的宽度为0.08mm。
利用实施例1与对比例1-3的装置在实验室内做实验，1h通过集水装置1排水的水分别为实施例1为3L，对比例1为1.5L，对比例2为2.1L，对比例3为1.8L。由此可见本发明的农田排水系统与其它毛细透排水带排水法的效率提高了43％以上。
本实施例的农田排水系统经过近三年的运用，效果良好，没有出现堵塞的情况，可以及时的排出农田中多余的水分，保持农作物的正常生长需求。
实施例2
如图4-6所示，一种农田排水系统，包括排水管网和集水装置1，所述的排水管网为铺设在地面的沟渠，所述的排水管网包括干管3(干渠)和与干管3相连接的支管2(支渠)，支管2和干管3有一定坡降，其中，所述的集水装置1为棱柱型管道，所述的棱柱型管道的一端直接延伸至支管2(支渠)，所述的棱柱型管道的另一端埋入田间，所述的棱柱型管道设置有会产生毛细力将土壤中大于田间持水量的水分吸升至地表、进入支管2的毛细缝5。
所述的棱柱型管道为三棱柱型管道。
所述的毛细缝5沿棱柱型管道呈Z字形分布，相邻之间两个毛细缝5的夹角a为20-25度。所述的毛细缝5的宽度为0.1-0.3mm。本实施例中相邻之间两个毛细缝5的夹角a为22度。所述的毛细缝5的宽度为0.1mm。
对比例4
与实施例2的不同点在于：所述的集水装置1为圆柱形管道。
对比例5
与实施例2的不同点在于：所述的毛细缝5沿棱柱型管道呈Z字形分布，相邻之间两个毛细缝5的夹角a为50度。所述的毛细缝5的宽度为0.08mm。
对比例6
与实施例2的不同点在于：所述的毛细缝5沿棱柱型管道呈Z字形分布，相邻之间两个毛细缝5的夹角a为70度。所述的毛细缝5的宽度为1mm。
利用实施例1与对比例1-3的装置在实验室内做实验，1h通过集水装置1排水的水分别为实施例1为3.2L，对比例4为1.7L，对比例5为2.2L，对比例6为1.6L。由此可见本发明的农田排水系统与其它毛细透排水带排水法的效率提高了43％以上。
本实施例的农田排水系统经过近三年的运用，效果良好，没有出现堵塞的情况，可以及时的排出农田中多余的水分，保持农作物的正常生长需求。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种农田排水系统，包括排水管网和集水装置，所述的排水管网包括干管和与干管相连接的支管，所述的干管和支管在地表铺设，支管和干管有一定坡降，其特征在于：所述的集水装置为棱柱型管道，所述的棱柱型管道的一端与支管相连通，所述的棱柱型管道的另一端埋入田间，所述的棱柱型管道设置有会产生毛细力将土壤中大于田间持水量的水分吸升至地表、进入支管的毛细缝；
所述的棱柱型管道为三棱柱型管道；
所述的毛细缝沿棱柱型管道纵向分布，相邻之间两个毛细缝的水平距离为1-3cm，相邻之间两个毛细缝的垂直距离为0.6-1cm。
2.根据权利要求1所述的一种农田排水系统，其特征在于：所述的毛细缝的宽度为0.1-0.3mm。
3.一种农田排水系统，包括排水管网和集水装置，所述的排水管网包括干管和与干管相连接的支管，所述的干管和支管在地表铺设，支管和干管有一定坡降，其特征在于：所述的集水装置为棱柱型管道，所述的棱柱型管道的一端与支管相连通，所述的棱柱型管道的另一端埋入田间，所述的棱柱型管道设置有会产生毛细力将土壤中大于田间持水量的水分吸升至地表、进入支管的毛细缝；
所述的棱柱型管道为三棱柱型管道；
所述的毛细缝沿棱柱型管道呈Z字形分布，相邻之间两个毛细缝的夹角为20-25度。
4.根据权利要求3所述的一种农田排水系统，其特征在于：所述的毛细缝的宽度为0.1-0.3mm。
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