CN107950109A - 一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法 - Google Patents

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刘斯宏
鲁洋
沈超敏
王耀明
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Abstract

本发明公开了一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，包括以下步骤：1）确定场地，布置围堰；2）开挖沟槽；3）铺设排水管；4）布置阴极、阳极，回填沟槽；5）电源接通阴极、阳极，淡水淹灌，盐水排出；6）测量当前含盐率；7）循环脱盐。有益效果：通过电渗联合暗管排水的结构设置，在电场的作用下，盐碱地中的盐水可以快速地富集于阴极，通过暗管将盐水排出，实现集中排水，加快盐碱地的脱盐速率，脱盐效果佳。

Description

一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法
技术领域
本发明涉及一种快速脱盐方法，特别是涉及一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，属于滨海盐碱地脱盐处理技术领域。
背景技术
盐碱地指的是那些土壤内所含盐分影响到作物正常生长的土地，据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，我国约有9913万公顷的盐碱地，大部分与土体中碳酸盐的累计有关，碱化程度较高，严重的地方寸草不生。
然而，随着我国经济不断发展以及环境持续恶化，有效耕地面积越来越少，难以满足发展农业生产的需要，因此，扩大耕地面积迫在眉睫。盐碱地作为一种潜在的土地资源，如果能够开发利用好，势必会成为我国进一步发展农业生产的重要措施。不过，大部分盐碱地存在着地下水位高、土壤盐分高、土壤板结、土壤肥力低和透气性差等问题，不能直接作为农业生产用地，如何快速脱盐，降低土壤的含盐率一直是盐碱地改良的关键技术。
上个世纪，盐碱地脱盐一般采用“浅群井，强排强灌”的方法，虽然这种方法可以实现盐碱地相对较快的脱盐，但是该方法不仅前期投资成本较高，后期运行管理费用也很大。为此，有许多人对其进行了改进与完善，例如王建林公开了一种利用暗管灌排盐碱地的快速脱盐系统方法，该方法主要通过在滨海重盐碱地采用开沟围坝、排盐暗管铺设、灌溉暗管铺设、深松破结、淡水淹灌、咸水强排、连续灌排、周年排盐等一系列技术手段实现盐碱地快速脱盐。但是盐碱地土壤板结，细颗粒较多，渗透系数较小，在淋洗的过程中，难以较快地将盐水排出，从而降低了脱盐效率。如何在渗透系数很小的盐碱地中实现快速脱盐成为制约滨海盐碱地改良的技术瓶颈。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，可以快速降低盐碱地中的土壤含盐率，经济环保性能较高，具有产业上的利用价值。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，包括以下步骤：
1）确定场地，布置围堰；
确定需要脱盐的盐碱地区域，在盐碱地四周按设计高度布置围堰，围堰材料为盐碱地中的开挖土；
2）开挖沟槽；
在围堰内的盐碱地上按设计间隔等间距开挖若干个沟槽，每个沟槽宽度相等；
3）铺设排水管；
在每个沟槽中均以设计坡降铺设排水管，排水管的位于低地势的管末端连接有排水沟；
4）布置阴极、阳极，回填沟槽；
在排水管上设置阴极，阴极与排水管相垂直设置，阴极的底端与排水管相贯通，阴极的顶端位于围堰内的盐碱地地面上，位于盐碱地中的阴极外表面包裹有土工布；
相邻排水管上的阴极之间插入阳极，阳极与阴极相平行设置并与相邻阴极等间距，位于盐碱地中的阳极的底端插入深度与阴极相等，位于盐碱地地面上阳极的顶端超出围堰的设计高度；
布置好阴极和阳极后，用盐碱地中的开挖土将沟槽回填好；
5）电源接通阴极、阳极，淡水淹灌，盐水排出；
用直流电源接通阳极与阴极，每根阳极的顶端均通过导线与直流电源的正极相连，每根阴极的顶端均通过导线与直流电源的负极相连；
向盐碱地中灌入设计深度的淡水，阴极的顶端位于淡水中，阳极的顶端超出淡水水面，使得盐碱地形成一个电场；
在电场的作用下，盐碱地土壤中的盐水不断地向阴极富集并排入排水管，在地势的作用下，每根排水管中的盐水汇集到排水沟，通过排水沟将盐水排出盐碱地；
6）测量当前含盐率；
经步骤5）的淡水淹灌与盐水排出后，测量盐碱地土壤中当前含盐率；
7）循环脱盐；
若当前含盐率大于设定目标值，则重复步骤5）~步骤6），直至当前含盐率小于目标值。
本发明进一步设置为：所述设计高度为0.3m~0.5m，所述设计间隔为2m~3m，所述沟槽的宽度为1m，所述设计坡降为3‰，所述设计深度为0.2m，所述阴极位于淡水中的长度为0.1m。
本发明进一步设置为：所述阳极为石墨。
本发明进一步设置为：所述阴极为顶端封闭、底端开口的空心管体，位于盐碱地中包裹有土工布的空心管体外表面开设有通水孔。
本发明进一步设置为：所述通水孔为梅花型。
本发明进一步设置为：所述阴极的底端延伸入排水管中，阴极与排水管之间通过密封件密封。
本发明进一步设置为：所述步骤5）中的通过排水沟将盐水排出盐碱地采用人工方式。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1、在电场的作用下，盐碱地中的盐水可以快速地富集于阴极，通过暗管将盐水排出，实现集中排水，加快盐碱地的脱盐速率，脱盐效果佳。
2、其中的阳极所用材料为石墨，不易被腐蚀，有利于降低成本，也可防止对盐碱地土壤的污染。
3、阴极为空心管体，位于盐碱地中的空心管体外表面开设有梅花型通水孔，并采用土工布包裹，可以有效地防止土颗粒堵塞影响进水，从而可提高电极的使用寿命和盐水进入的效率。
上述内容仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚的了解本发明的技术手段，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明方法的电渗联合暗管排水的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
本发明提供一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，包括以下步骤：
1）确定场地，布置围堰8；
如图1所示，确定需要脱盐的盐碱地7区域，在盐碱地7四周按设计高度0.3m~0.5m布置围堰8，围堰8材料为盐碱地7中的开挖土。
2）开挖沟槽；
在围堰8内的盐碱地7上按设计间隔2m~3m等间距开挖若干个沟槽，每个沟槽宽度相等、均为1m。
3）铺设排水管3；
在每个沟槽中均以设计坡降3‰铺设排水管3，排水管3的位于低地势的管末端连接有排水沟。
4）布置阴极2、阳极1，回填沟槽；
在排水管3上设置阴极2，阴极2与排水管3相垂直设置，阴极2的底端与排水管3相贯通，阴极2的顶端位于围堰8内的盐碱地7地面上，位于盐碱地7中的阴极2外表面包裹有土工布5。
相邻排水管3上的阴极2之间插入阳极1，阳极1与阴极2相平行设置并与相邻阴极2等间距，位于盐碱地7中的阳极1的底端插入深度与阴极2相等，位于盐碱地7地面上阳极1的顶端超出围堰8的设计高度。
其中，所述阳极为石墨，不易被腐蚀，有利于降低成本，也可防止对盐碱地土壤的污染；所述阴极2为顶端封闭、底端开口的空心管体，位于盐碱地7中包裹有土工布5的空心管体外表面开设有通水孔4，所述通水孔4为梅花型；所述阴极2的底端延伸入排水管3中，阴极2与排水管3之间通过密封件6密封。
布置好阴极2和阳极1后，用盐碱地7中的开挖土将沟槽回填好。
5）电源10接通阴极2、阳极1，淡水淹灌，盐水排出；
用直流电源10接通阳极1与阴极2，每根阳极1的顶端均通过导线11与直流电源10的正极相连，每根阴极2的顶端均通过导线11与直流电源10的负极相连。
向盐碱地7中灌入设计深度0.2m的淡水，阴极2的顶端位于淡水中，阴极2位于淡水中的长度为0.1m，阳极1的顶端超出淡水水面，使得盐碱地7形成一个电场。
在电场的作用下，盐碱地7土壤中的盐水不断地向阴极2富集并排入排水管3，在地势的作用下，每根排水管3中的盐水汇集到排水沟，通过排水沟采用人工方式将盐水排出盐碱地7。
6）测量当前含盐率；
经步骤5）的淡水淹灌与盐水排出后，测量盐碱地7土壤中当前含盐率。
7）循环脱盐；
若当前含盐率大于设定目标值，则重复步骤5）~步骤6），直至当前含盐率小于目标值。
本发明的创新点在于，通过电渗联合暗管排水的结构设置，在电场的作用下，盐碱地中的盐水可以快速地富集于阴极，通过暗管将盐水排出，实现集中排水，加快盐碱地的脱盐速率，脱盐效果佳。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）确定场地，布置围堰；
确定需要脱盐的盐碱地区域，在盐碱地四周按设计高度布置围堰，围堰材料为盐碱地中的开挖土；
2）开挖沟槽；
在围堰内的盐碱地上按设计间隔等间距开挖若干个沟槽，每个沟槽宽度相等；
3）铺设排水管；
在每个沟槽中均以设计坡降铺设排水管，排水管的位于低地势的管末端连接有排水沟；
4）布置阴极、阳极，回填沟槽；
在排水管上设置阴极，阴极与排水管相垂直设置，阴极的底端与排水管相贯通，阴极的顶端位于围堰内的盐碱地地面上，位于盐碱地中的阴极外表面包裹有土工布；
相邻排水管上的阴极之间插入阳极，阳极与阴极相平行设置并与相邻阴极等间距，位于盐碱地中的阳极的底端插入深度与阴极相等，位于盐碱地地面上阳极的顶端超出围堰的设计高度；
布置好阴极和阳极后，用盐碱地中的开挖土将沟槽回填好；
5）电源接通阴极、阳极，淡水淹灌，盐水排出；
用直流电源接通阳极与阴极，每根阳极的顶端均通过导线与直流电源的正极相连，每根阴极的顶端均通过导线与直流电源的负极相连；
向盐碱地中灌入设计深度的淡水，阴极的顶端位于淡水中，阳极的顶端超出淡水水面，使得盐碱地形成一个电场；
在电场的作用下，盐碱地土壤中的盐水不断地向阴极富集并排入排水管，在地势的作用下，每根排水管中的盐水汇集到排水沟，通过排水沟将盐水排出盐碱地；
6）测量当前含盐率；
经步骤5）的淡水淹灌与盐水排出后，测量盐碱地土壤中当前含盐率；
7）循环脱盐；
若当前含盐率大于设定目标值，则重复步骤5）~步骤6），直至当前含盐率小于目标值。
2.根据权利要求1所述的一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，其特征在于：所述设计高度为0.3m~0.5m，所述设计间隔为2m~3m，所述沟槽的宽度为1m，所述设计坡降为3‰，所述设计深度为0.2m，所述阴极位于淡水中的长度为0.1m。
3.根据权利要求1所述的一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，其特征在于：所述阳极为石墨。
4.根据权利要求1所述的一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，其特征在于：所述阴极为顶端封闭、底端开口的空心管体，位于盐碱地中包裹有土工布的空心管体外表面开设有通水孔。
5.根据权利要求4所述的一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，其特征在于：所述通水孔为梅花型。
6.根据权利要求4所述的一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，其特征在于：所述阴极的底端延伸入排水管中，阴极与排水管之间通过密封件密封。
7.根据权利要求1所述的一种电渗联合暗管排水对滨海盐碱地进行快速脱盐的方法，其特征在于：所述步骤5）中的通过排水沟将盐水排出盐碱地采用人工方式。
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