CN112207123B - 一种土壤洗盐装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤洗盐装置和方法，该装置包括：挡水组件，所述挡水组件围设形成待洗盐区域；排水板，所述排水板铺设于所述待洗盐区域的底部，并与土壤相接触，所述排水板上开设有镂空结构，以便于排水；真空抽水系统，所述真空抽水系统的抽水口通过排水管道与所述排水板相连通。将真空技术应用在洗盐工艺中，针对土壤的含盐量高、粘性大、透水透气性差、有机质含量少等特点，采用先在土壤中加蓬松营养材料、灌上层覆盖淡水、再利用真空抽出土壤中水体，通过淡水的不断补充，将土壤中的可溶性盐洗出。

Description

一种土壤洗盐装置和方法

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，具体涉及一种土壤洗盐装置和方法。

背景技术

盐碱土是盐土和碱土的总称。盐土主要指含氯化物或硫酸盐较高的盐渍化土壤，土壤呈碱性，但pH值不一定很高。碱土是指含碳酸盐或重磷酸盐的土壤，pH值较高，土壤呈碱性，盐碱土的有机质含量少，土壤肥力低，理化性状差，对作物有害的阴、阳离子多，作物不易促苗，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。由于我国耕地面积少，盐碱地绿化用土需求量大，且海相高含盐淤泥土同样无法实现作物种植，因此，实现高盐土壤的快速洗盐，改良盐碱土和海相高含盐淤泥土，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种土壤洗盐装置和方法，以提高实现高盐土壤的快速洗盐，改良盐碱土和海相高含盐淤泥土，从而扩大植物种植面积。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种土壤洗盐装置，包括：

挡水组件，所述挡水组件围设形成待洗盐区域；

排水板，所述排水板铺设于所述待洗盐区域的底部，并与土壤相接触，所述排水板上开设有镂空结构，以便于排水；

真空抽水系统，所述真空抽水系统的抽水口通过排水管道与所述排水板相连通。

进一步地，所述真空抽水系统为多组，各组所述真空抽水系统间隔布置于所述待洗盐区域的周向，并分别通过所述排水管路与所述排水板相连通。

进一步地，所述挡水组件包括设置于地面以上的挡水围堰和设置于地面以下的黏土心墙。

进一步地，所述挡水围堰和所述黏土心墙均为梯形结构，且所述挡水围堰的长边与所述黏土心墙的长边相连。

进一步地，所述排水板与所述排水管路通过板管连接器可拆卸地固定连接。

进一步地，所述板管连接器包括：

环形部，所述环形部套设于所述排水管路外，并箍紧所述排水管路；

连接臂，所述连接臂位于所述环形部的开口端，且所述连接臂与所述排水板通过连接件固定连接。

进一步地，所述连接臂为两个，其中一个所述连接臂由所述环形部的一侧开口端延伸形成，另一个所述连接臂由所述环形部的另一侧开口端延伸形成。

进一步地，所述连接件包括销钉，所述销钉依次穿过一侧连接臂、所述排水板和另一侧连接臂并紧固。

进一步地，所述连接件还包括设置于所述连接臂与所述排水板之间的齿式紧固件。

本发明还提供一种土壤洗盐装置，基于如上所述的方法，包括以下步骤：

在待洗盐区域的盐碱土中预拌入蓬松营养物质，以使盐碱土土质疏松，并将待洗盐区域的抽真空范围周边做闭气处理；

为待洗盐区域的周围设置黏土心墙及挡水围堰；

在待洗盐区域的底部埋设排水板，并通过抽水管路形成排水网络，将排水管路与真空抽水系统相连通；

向待洗盐区域灌密封水，同时启动真空抽水系统对待洗盐区域进行持续的抽真空并排水；

监测待洗盐区域内预设采集点的盐度、pH值和真空度，判定盐度、pH值和真空度任一指标未达到预设值，则依次重复上述步骤。

本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：本发明所提供的土壤洗盐装置和方法，将真空技术应用在洗盐工艺中，针对土壤的含盐量高、粘性大、透水透气性差、有机质含量少等特点，采用先在土壤中加蓬松营养材料、灌上层覆盖淡水、再利用真空抽出土壤中水体，通过淡水的不断补充，将土壤中的可溶性盐洗出；利用了土壤渗透性的改善和真空的强制吸水能力，可以在较短的时间内将土壤含盐量降至需要水平。具有快速、节能兼顾增加土壤肥力的优势，从而实现快速、高效的改良盐碱土，满足农业、绿化等种植要求，避免毁地取土，保护耕地，通过废弃物的资源化利用，变海上疏浚淤泥弃土为种植、绿化用土，满足环保要求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所提供的土壤洗盐装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示土壤洗盐装置的主视图；

图3为图1所示土壤洗盐装置中挡水组件的结构示意图；

图4为图1所示土壤洗盐装置中板管连接器的结构示意图；

图5为图4中A-A方向的剖视图。

附图标记说明：

1-挡水组件 11-挡水围堰 12-黏土心墙 2-排水板 3-真空抽水系统

4-板管连接器 41-环形部 42-连接臂 43-销钉 44-齿式紧固件

5-排水管路

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的土壤洗盐装置一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示土壤洗盐装置的主视图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的土壤洗盐装置包括挡水组件1、排水板2和真空抽水系统3。其中，所述挡水组件1围设形成待洗盐区域，待洗盐区域即试验区，试验区的面积可根据土壤情况确定，例如试验区的面积可以为20000㎡，分Ⅰ、Ⅱ两区。所述排水板2铺设于所述待洗盐区域的底部，并与土壤相接触，所述排水板2上开设有镂空结构，以便于排水，排水板2可以为栅栏板的形式，且栅栏的宽度可根据实际情况设定。所述真空抽水系统3的抽水口通过排水管道与所述排水板2相连通，真空抽水系统3开启则抽出土壤中的水分，从而完成一个盐洗循环。

在实际的施工中，待洗盐区域一般范围较大，为了提高工作效率，所述真空抽水系统3为多组，各组所述真空抽水系统3间隔布置于所述待洗盐区域的周向，并分别通过所述排水管路5与所述排水板2相连通。

具体地，为了提高挡水能力，如图3所示，挡水组件1包括设置于地面以上的挡水围堰11和设置于地面以下的黏土心墙12；挡水围堰11和所述黏土心墙12均为梯形结构，且所述挡水围堰11的长边与所述黏土心墙12的长边相连。

为了提高排水板2与排水管路5之间的连接可靠性，所述排水板2与所述排水管路5通过板管连接器4可拆卸地固定连接。在工作过程中，由于排水板2、排水管路5和板管连接器4均处于流水冲蚀的环境下，均为易损件，采用可拆卸的安装方式，当前述三者中的一者发生损坏时，可单独更换该零件，从而降低了设备的修护成本。

具体地，如图4和图5所示，所述板管连接器4包括环形部41和连接臂42，所述环形部41套设于所述排水管路5外，并箍紧所述排水管路5，以保证排水管路5的可靠固定。所述连接臂42位于所述环形部41的开口端，且所述连接臂42与所述排水板2通过连接件固定连接，通过连接臂42压紧开口部进一步实现排水管路5的抱紧，同时利用连接件实现排水板2的固定，进而实现排水管路5与排水板2的紧密连接和配合。

上述连接臂42为两个，其中一个所述连接臂42由所述环形部41的一侧开口端延伸形成，另一个所述连接臂42由所述环形部41的另一侧开口端延伸形成。也就是说，连接臂42与环形部41可以为一体成型的结构，以保证板管连接器4的结构强度，避免连接臂42和环形部41的连接位置发生断裂。

为了提高连接臂42与排水板2之间的连接可靠性，所述连接件包括销钉43，所述销钉43依次穿过一侧连接臂42、所述排水板2和另一侧连接臂42并紧固，且所述连接件还包括设置于所述连接臂42与所述排水板2之间的齿式紧固件44。

在上述具体实施方式中，本发明所提供的土壤洗盐装置，将真空技术应用在洗盐工艺中，针对土壤的含盐量高、粘性大、透水透气性差、有机质含量少等特点，采用先在土壤中加蓬松营养材料、灌上层覆盖淡水、再利用真空抽出土壤中水体，通过淡水的不断补充，将土壤中的可溶性盐洗出；利用了土壤渗透性的改善和真空的强制吸水能力，可以在较短的时间内将土壤含盐量降至需要水平。具有快速、节能兼顾增加土壤肥力的优势，从而实现快速、高效的改良盐碱土，满足农业、绿化等种植要求，避免毁地取土，保护耕地，通过废弃物的资源化利用，变海上疏浚淤泥弃土为种植、绿化用土，满足环保要求。

除了上述土壤洗盐装置，本发明还提供一种基于上述装置的方法，该方法包括以下步骤：

S1：在待洗盐区域的盐碱土中预拌入蓬松营养物质，以使盐碱土土质疏松，并将待洗盐区域的抽真空范围周边做闭气处理；具体地，该蓬松营养物质可以为玉米秸秆等的混合物质，例如，由粉碎玉米秸秆29-32份、粉碎棉花秸秆20-28份、草炭土5-10份、草木灰5-8份和沸石粉5-8份组成的混合粉末；本发明提供的土壤膨松剂，以通过蓬松营养物质改善土壤结构，增加土壤通气性。

S2：为待洗盐区域的周围设置黏土心墙及挡水围堰，其中，黏土心墙是以黏性土料作成的土石坝中央防渗体。常用黏土、壤土等材料筑成,要求其渗透系数只相当于坝壳材料渗透系数的1/1000以下,且不大于10-5cm/s,其厚度取决于士壤的允许渗透坡降，约为作用水头的1/8～1/4，且不小于3m,过厚对稳定与施工不利，过薄不利于防裂与抗震。薄心墙的两侧边坡在0.15-0.3之间，摩心墙则可达0.4-0.5.心墙顶应高出设计洪水位0.3～0.6m,且不低于校核水位，顶面须设置砂砾保护层。若地基为基岩，则需在心墙底部设置混凝土板或混凝土齿墙，以免造成集中渗漏。亦有用砾质黏土作成心墙，以降低其压缩性，使变形与坝壳较为协调。

S3：在待洗盐区域的底部埋设排水板，并通过抽水管路形成排水网络，将排水管路与真空抽水系统相连通；

S4：向待洗盐区域灌密封水，同时启动真空抽水系统对待洗盐区域进行持续的抽真空并排水；

S5：监测待洗盐区域内预设采集点的盐度、pH值和真空度，判定盐度、pH值和真空度任一指标未达到预设值，则依次重复上述步骤。

在上述具体实施方式中，本发明所提供的土壤洗盐装置，将真空技术应用在洗盐工艺中，针对土壤的含盐量高、粘性大、透水透气性差、有机质含量少等特点，采用先在土壤中加蓬松营养材料、灌上层覆盖淡水、再利用真空抽出土壤中水体，通过淡水的不断补充，将土壤中的可溶性盐洗出；利用了土壤渗透性的改善和真空的强制吸水能力，可以在较短的时间内将土壤含盐量降至需要水平。具有快速、节能兼顾增加土壤肥力的优势，从而实现快速、高效的改良盐碱土，满足农业、绿化等种植要求，避免毁地取土，保护耕地，通过废弃物的资源化利用，变海上疏浚淤泥弃土为种植、绿化用土，满足环保要求，能够使得土壤的PH值迅速降低至6.5-7.5之间，实现土壤洗盐优化。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (4)

1.一种土壤洗盐装置，其特征在于，所述土壤为高盐土壤，所述土壤洗盐装置包括挡水组件(1)、排水板(2)、真空抽水系统(3)；

所述挡水组件(1)围设形成待洗盐区域；

所述排水板(2)铺设于所述待洗盐区域的底部，并与土壤相接触，所述排水板(2)上开设有镂空结构，以便于排水，所述排水板(2)为栅栏板的形式；

所述真空抽水系统(3)为多组，各组所述真空抽水系统(3)间隔布置于所述待洗盐区域的周向，并且所述真空抽水系统(3)的抽水口分别通过排水管路(5)与所述排水板(2)相连通；

所述排水板(2)与所述排水管路(5)通过板管连接器(4)可拆卸地固定连接；

所述板管连接器(4)包括：

环形部(41)，所述环形部(41)套设于所述排水管路(5)外，并箍紧所述排水管路(5)；

连接臂(42)，所述连接臂(42)位于所述环形部(41)的开口端，且所述连接臂(42)与所述排水板(2)通过连接件固定连接；

所述连接臂(42)为两个，其中一个所述连接臂(42)由所述环形部(41)的一侧开口端延伸形成，另一个所述连接臂(42)由所述环形部(41)的另一侧开口端延伸形成；

所述连接件包括销钉(43)，所述销钉(43)依次穿过一侧连接臂(42)、所述排水板(2)和另一侧连接臂(42)并紧固；

所述连接件还包括设置于所述连接臂(42)与所述排水板(2)之间的齿式紧固件(44)。

2.根据权利要求1所述的土壤洗盐装置，其特征在于，所述挡水组件(1)包括设置于地面以上的挡水围堰(11)和设置于地面以下的黏土心墙(12)。

3.根据权利要求2所述的土壤洗盐装置，其特征在于，所述挡水围堰(11)和所述黏土心墙(12)均为梯形结构，且所述挡水围堰(11)的长边与所述黏土心墙(12)的长边相连。

4.一种基于如权利要求1-3任一项所述土壤洗盐装置的洗盐方法，其特征在于，包括以下步骤：

在待洗盐区域的盐碱土中预拌入蓬松营养物质，以使盐碱土土质疏松，并将待洗盐区域的抽真空范围周边做闭气处理；

为待洗盐区域的周围设置黏土心墙及挡水围堰；

在待洗盐区域的底部埋设排水板，并通过排水管路形成排水网络，将排水管路与真空抽水系统相连通；

向待洗盐区域灌密封水，同时启动真空抽水系统对待洗盐区域进行持续的抽真空并排水；

监测待洗盐区域内预设采集点的盐度、pH值和真空度，判定盐度、pH值和真空度任一指标未达到预设值，则依次重复上述步骤。

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