CN117730649B - 基于局域治理的盐碱地改良方法 - Google Patents
基于局域治理的盐碱地改良方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117730649B CN117730649B CN202410007051.0A CN202410007051A CN117730649B CN 117730649 B CN117730649 B CN 117730649B CN 202410007051 A CN202410007051 A CN 202410007051A CN 117730649 B CN117730649 B CN 117730649B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil
- pipe
- saline
- sampling
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000006872 improvement Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 81
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 16
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 14
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 11
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 10
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims description 10
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 claims 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 1
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明提出了基于局域治理的盐碱地改良方法,属于盐碱地治理技术领域,包括如下步骤:S1:现场踏勘:采用取样装置采集改良区域的土壤样品,得到测试土壤的理化性质;S2:判断改良区域盐碱地类型以及测试土壤盐碱程度;S3:确定试验地块,整平处理;S4:垂直铺塑,形成阻隔防渗层;S5:确定灌溉管网、排水管网以及竖井的优化布局参数与方案;S6:挖设排水沟;S7:铺设暗管;S8:安装竖井;S9:安装灌溉管;S10:依据土壤的理化性质,选择合适的作物,将作物种植在试验地块上。本发明应用到黄河下游和黄河三角洲等引黄灌区盐碱地改良和节水控盐灌溉、高效绿色排水工程,能够解决盐碱地灌溉洗盐利用率不高、排水能力低下、降水改碱效果不佳、投资高等技术问题。
Description
技术领域
本发明属于盐碱地治理技术领域,具体涉及基于局域治理的盐碱地改良方法。
背景技术
土地盐碱化的原因是土壤和地下含盐过高,在强烈的地表蒸发作用下,地下浅层水经毛细管输送到地表被蒸发掉,毛细管向地表输水的过程中,也把水中的盐分带到地表,水被蒸发后,土壤盐分通过毛细管作用上升并积聚于土壤表层,盐分就留在地表及地面浅层土壤中,日积月累造成了土地盐碱化。
盐碱地是极为重要的后备耕地资源和“潜在粮仓”,盐碱地改良对增加耕地数量和提升耕地质量有着重要意义。
现有技术中,盐碱地改良主要有两条技术途径,一是以选育耐盐碱作物为核心的生物育种技术,选用耐盐碱作物品种,不需要改良土壤直接种植;二是以改土为核心的工程技术,通过增加灌排设施或施加土壤改良剂等物理化学手段,对土壤进行排盐控盐,将土壤盐分降到不影响作物生产的程度,达到改良治理目的。
针对黄河三角洲地区的盐渍化现象,按照传统大水漫灌压盐的治理方法,排碱效果有限,存在水资源消耗量大、成本较高的弊端;这是由于盐碱地土质较硬,透气性无法达到通过自流水的常规压力进行彻底全面渗透的条件,在还没有进行渗透完全的情况下,地表的自流灌溉水就已经自然蒸发了,所以在采用的自流水淡水压灌的手段达不到排碱的效果,即使达到了也是通过大量的自流水的长时间渗透,成本高,改良效果差。
结合以上痛点,如何有效地改良该地区的盐碱地,需要探寻一条适用于黄河三角洲地区滨海盐碱地最佳改良路径。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题,提供了基于局域治理的盐碱地改良方法。本方法结合黄河三角洲地形地貌特征、土壤和水盐条件,构建了以降低地下水位、排盐为目标的灌排一体化工程体系,形成了渠道输水和田间蓄水、地块边界垂直铺塑阻盐、地表高效灌溉、竖井降水隔盐、暗管排盐、地面灌溉补水洗盐、下游排水沟排水于一体的“渠道—管道—暗管—竖井—排水沟”的治理体系和方法,可解决高碱地区排水能力低下、大水压盐水资源浪费严重、降水改碱效果不佳的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本技术方案提出了基于局域治理的盐碱地改良方法,包括如下步骤:
S1:现场踏勘:采用取样装置采集改良区域的土壤样品,并进行测试,得到测试土壤的理化性质;
S2:根据改良区域地理位置以及测试土壤的理化性质,判断改良区域盐碱地类型以及测试土壤盐碱程度;
S3:确定试验地块,对试验地块的土地进行整平处理;
S4:在试验地块四周垂直铺塑,形成阻隔防渗层;
S5:根据土壤理化性质、基础资料和地块规格,确定灌溉管网、排水管网以及竖井的优化布局参数与方案;
S6:在试验地块设计位置挖设排水沟;
S7:在试验地块铺设暗管;
S8:在试验地块设计位置开设竖井埋设孔;在竖井埋设孔中安装竖井,竖井底端封闭,竖井具有过滤层;竖井与暗管相连通,每个竖井的顶部设置有抽水泵;抽水泵的排水口与排水沟相连通;
S9:在试验地块设计位置安装灌溉管,灌溉管连接有淡水供水设备;
S10:依据土壤的理化性质,选择合适的作物,将作物种植在试验地块上。
优选的,所述淡水供水设备以及抽水泵电性连接有风光互补发电系统,风光互补发电系统用于对淡水供水设备以及抽水泵供电;还包括控制器,控制器分别与所述淡水供水设备、抽水泵以及风光互补发电系统进行电性连接,并实施控制。
优选的,步骤S7中暗管分布在试验地块1-2米深度下的平面上且沿排水方向布相互平行设置,每条暗管沿水流方向留有0.5%-1%之间的坡度。
优选的,步骤S7中铺设暗管采用开沟埋管机铺设,开沟、埋管、裹砂、敷土一次完成,开沟埋管机通过激光制导仪自动控制暗管埋置深度和坡度。
优选的,所述的暗管包括PVC打孔波纹管、打孔PE管或塑料滤水管,暗管打孔密度占管壁面积不小于2.5%,管径为60-150mm之间;在每条暗管外壁周围包敷有滤料或滤砂层。
优选的,步骤S4中,垂直铺塑采用的是聚乙烯防渗塑膜,在垂直铺塑前对拟采用的聚乙烯防渗塑膜开展取样试验和塑膜联接试验,以确定施工工艺流程、施工方法、施工参数和质量控制标准;然后设计不同水平防渗长度和铺塑深度处理,通过有限元渗流计算,对垂直铺塑在试验地块防渗效果方面进行研究,分析不同处理对渗漏量参数的影响程度,确定最佳参数。
优选的,步骤S8中,所述的竖井为真空负压井,所述真空负压井安装有真空泵。
优选的,步骤S1中,所述的取样装置包括底座,所述底座开设有导向孔;所述底座两侧设置有立柱,所述立柱顶部连接有顶板;所述顶板底部铰接有两组大臂,每一组大臂各铰接有一小臂;所述小臂的底端铰接在平板顶部;所述顶板还铰接有动力臂,所述平板顶部铰接有支臂,所述支臂另一端铰接在所述动力臂的中部位置;所述动力臂的端部连接有杠杆臂;所述平板的底端连接有挂钩;
还包括取样套筒,所述取样套筒的顶部连接有手柄杆;所述平板通过中间套筒件与所述手柄杆相连;
所述中间套筒件包括下中间套筒以及与所述下中间套筒可拆卸连接的上中间套筒;所述下中间套筒开设有若干用于调节距离的通孔,所述上中间套筒通过螺栓贯穿所述通孔完成与下中间套筒的连接;所述下中间套筒底部具有可容纳手柄杆的凹槽空腔;所述上中间套筒顶部具有可容纳所述挂钩的凹孔。
优选的,所述顶板的顶部还连接有活塞筒,所述活塞筒内滑动连接有第一活塞,所述第一活塞的底部连接有活塞杆,所述活塞杆自由贯穿所述顶板,所述平板顶部栓接有连杆,所述连杆与所述活塞杆螺纹连接;所述活塞筒上设置有进气单向阀和排气单向阀,所述排气单向阀连接有排气管;所述取样套筒内滑动连接有第二活塞,所述第二活塞与所述取样套筒的顶部形成充气空间;所述取样套筒的顶部连接有接头,所述排气管与所述接头可拆卸连接。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1.本发明中通过设置灌溉管、暗管以及真空负压井,利用地表水的正压与真空负压井的负压相结合,实现了负压和正压的双重作用,达到了不需要大量的淡水资源,也不需要长时间的排碱过程就可以达到改良的效果,在排碱周期上比传统的排碱方式缩短了周期,当年就可达到明显效果,一般第二年可达最佳效果,在排碱效率上是传统排碱方式的两倍左右,可有效提升洗盐效率;真空负压在排盐的同时,将土壤中残留农药逐步排除,让种植的作物更加绿色健康;而且在风力较大、太阳能资源更多的地区利用风能和太阳能直接作为动力减少了运行成本,达到了绿色动力改碱的效果,很适合在风力、光伏较为发达的地区使用,降低成本。
2.本发明应用到黄河下游和黄河三角洲等引黄灌区盐碱地改良和节水控盐灌溉、高效绿色排水工程,可用于指导盐碱地灌排系统的设计、施工和管理,能够解决盐碱地灌溉洗盐利用率不高、排水能力低下、降水改碱效果不佳、投资高等难题,对于有效改造农田灌排水网,提升引黄灌区盐碱地降水改碱水平,实现生态灌区的建设目标具有重要意义;本发明项目的开展也有利于打造我省盐碱地创新的先发优势与特色样板,对山东省黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。
3.本发明中对试验区块进行垂直铺塑,可对周边盐水进行物理隔离,防止周边盐水内侵影响区域排盐效果。
4.本发明中设置的取样装置,可以起到三个方面的作用,其一是在取样套筒插入盐碱地时,作为下压器使用,采用省力杠杆方式,可方便快速的将取样套筒压入盐碱地中,无需锤击,特别是在大量取样时,可达到省时省力的优点;其二,在取样套筒从盐碱地拔出时,作为提拉器使用,配合挂钩、拉绳、中间套筒件的使用,可方便将取样套筒上提出来,可有效解决将取样套筒下压至土壤深层后取出困难和费力的问题;其三,可作为清理器使用,通过设置第一活塞、和第二活塞,通过操控杠杆臂上下移动,带动第一活塞上下移动,实现向充气空间充气的目的,利用气压推动第二活塞下移,可有效将粘附在取样套筒内壁上的土壤清理下来,避免内部土壤残留,方便使用后的清洁。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明中试验地块内治理体系布局图。
图2是试验地块内治理体系平面布局图。
图3是本发明中暗管、真空负压井以及排水沟布局图。
图4是本发明中取样装置结构立体图。
图5是取样装置在下压取样套筒时的状态结构示意图。
图6是取样装置将取样套筒下压入土壤后的状态结构剖视图。
图7是取样套筒与中间套筒件配合时的结构剖视图。
图8是中间套筒件结构立体图。
图9是中间套筒件在另一角度下的结构立体图。
图10是取样装置在上提取样套筒时的状态结构示意图。
图11是实施例二中取样装置与取样套筒在清理时的配合结构剖视图。
附图标记说明:
1、阻隔防渗层;2、暗管;3、排水沟;4、竖井;41、抽水泵;42、真空泵;5、灌溉管;6、作物;7、风光互补发电系统;8、底座;9、立柱;10、导向孔;11、顶板;12、大臂;13、槽口;14、小臂;15、平板;16、挂钩;17、支臂;18、动力臂;19、槽孔;20、杠杆臂;21、取样套筒;22、手柄杆;23、下中间套筒;24、凹槽空腔;25、通孔;26、上中间套筒;27、凹孔;28、螺栓;29、拉绳;30、活塞筒;31、第一活塞;32、进气单向阀;33、排气单向阀;34、排气管;35、活塞杆;36、连杆;37、第二活塞。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
此外,术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作,以此不能理解为本发明的限制。
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
实施例一
如图1-图11所示,本实施例提出了基于局域治理的盐碱地改良方法,包括如下步骤:
S1:现场踏勘:采用取样装置采集改良区域的土壤样品,并进行测试,得到测试土壤的理化性质;
S2:根据改良区域地理位置以及测试土壤的理化性质,判断改良区域盐碱地类型以及测试土壤盐碱程度;
S3:确定试验地块,对试验地块的土地进行整平处理;
S4:在试验地块四周垂直铺塑,形成阻隔防渗层1;
S5:根据土壤理化性质、基础资料和地块规格,确定灌溉管5网、排水管网以及竖井4的优化布局参数与方案;
S6:在试验地块设计位置挖设排水沟3;
S7:在试验地块铺设暗管2;
S8:在试验地块设计位置开设竖井4埋设孔;在竖井4埋设孔中安装竖井4,竖井4底端封闭,竖井4具有过滤层;竖井4与暗管2相连通,每个竖井4的顶部设置有抽水泵41,抽水泵41的排水口与排水沟3相连通;
S9:在试验地块设计位置安装灌溉管5,灌溉管5连接有淡水供水设备;
S10:依据土壤的理化性质,选择合适的作物6,将作物6种植在试验地块上。
在本实施例中,淡水供水设备以及抽水泵41电性连接有风光互补发电系统7,风光互补发电系统7用于对淡水供水设备以及抽水泵41供电;还包括控制器,控制器分别与所述淡水供水设备、抽水泵41以及风光互补发电系统7进行电性连接,并实施控制。
在本实施例中,步骤S7中暗管2分布在试验地块1-2米深度下的平面上且沿排水方向布相互平行设置,每条暗管2沿水流方向留有0.5%-1%之间的坡度。
在本实施例中,步骤S7中铺设暗管2采用开沟埋管机铺设,开沟、埋管、裹砂、敷土一次完成,开沟埋管机通过激光制导仪自动控制暗管2埋置深度和坡度。
在本实施例中,所述的暗管2包括PVC打孔波纹管、打孔PE管或塑料滤水管,暗管2打孔密度占管壁面积不小于2.5%,管径为60-150mm之间;在每条暗管2外壁周围包敷有滤料或滤砂层,外包滤料有砂滤料和土工织物,砂滤料包裹厚度一般为8厘米,滤料的透水性大于土壤10倍以上。
在本实施例中,步骤S4中,垂直铺塑采用的是聚乙烯防渗塑膜,在垂直铺塑前对拟采用的聚乙烯防渗塑膜开展取样试验和塑膜联接试验,以确定施工工艺流程、施工方法、施工参数和质量控制标准;然后设计不同水平防渗长度和铺塑深度处理,通过有限元渗流计算,对垂直铺塑在试验地块防渗效果方面进行研究,分析不同处理对渗漏量参数的影响程度,确定最佳参数。
需要说明的是,“垂直铺塑防渗技术研究”是本申请人的一项科研课题项目。该项目于1987年提出,1989年调研立题;90年-91年列为山东省水利厅科研课题;92年-93年升格为山东省科委科研课题;94年该技术成果通过了省科委组织的专家鉴定,鉴定委员会一致认为垂直铺塑防渗技术研究成果具有国内领先水平。垂直铺膜防渗基本施工工序为:平整场地→开沟造槽→塑膜铺设→回填沟槽→工作面恢复,其中开沟造槽是垂直铺膜的关键技术环节,是质量控制的重点。本发明中对试验区块进行垂直铺塑,可对周边盐水进行物理隔离,防止周边盐水内侵影响区域排盐效果。
在本实施例中,步骤S6中,所述的竖井4为真空负压井,真空负压井安装有真空泵42。
本发明中通过设置灌溉管5、暗管2以及真空负压井,利用地表水的正压与真空负压井的负压相结合,实现了负压和正压的双重作用,达到了不需要大量的淡水资源,也不需要长时间的排碱过程就可以达到改良的效果,在排碱周期上比传统的排碱方式缩短了周期,当年就可达到明显效果,一般第二年可达最佳效果,在排碱效率上是传统排碱方式的两倍左右,可有效提升洗盐效率;真空负压在排盐的同时,将土壤中残留农药逐步排除,让种植作物6更加绿色健康;而且在风力较大、太阳能资源更多的地区利用风能和太阳能直接作为动力减少了运行成本,达到了绿色动力改碱的效果,很适合在风力、光伏较为发达的地区使用,降低成本。
在本实施例中,步骤S8中,取样装置包括底座8,底座8开设有导向孔10,起到导向作用;底座8两侧设置有立柱9,立柱9顶部连接有顶板11;顶板11底部铰接有两组大臂12,每一组大臂12各铰接有一小臂14;为了方便旋转和连接,在大臂12上开设有可供小臂14旋转的槽口13;小臂14的底端铰接在平板15顶部;顶板11还铰接有动力臂18,平板15顶部铰接有支臂17,支臂17另一端铰接在动力臂18的中部位置;动力臂18开设有槽孔19,呈长条形设置,可为支臂17的旋转提供空间;动力臂18的端部连接有杠杆臂20,在按压杠杆臂20时,可实现平板15的竖向下移。
在本实施例中,平板15的底端连接有挂钩16,该挂钩16的作用是,在上提取样套筒21时,起到方便连接的作用。
还包括取样套筒21,取样套筒21的顶部连接有手柄杆22;平板15通过中间套筒件与所述手柄杆22相连;中间套筒件包括下中间套筒23以及与下中间套筒23可拆卸连接的上中间套筒26;上中间套筒26与下中间套筒23形成伸缩杆样式,可进行长度的调节;下中间套筒23开设有若干用于调节距离的通孔25,上中间套筒26通过螺栓28贯穿通孔25完成与下中间套筒23的连接;在上中间套筒26上有螺栓28孔,当螺栓28孔与某个通孔25对齐后,穿入螺栓28杆,然后拧上螺母,可实现上中间套筒26与下中间套筒23的连接;下中间套筒23底部具有可容纳手柄杆22的凹槽空腔24;上中间套筒26顶部具有可容纳挂钩16的凹孔27。
工作原理:
在本实施例中,取样装置可以起到两个方面的作用,其一是在取样套筒21插入盐碱地时,作为下压器使用,采用省力杠杆方式,可方便快速的将取样套筒21压入盐碱地中,无需锤击,特别是在大量取样时,可达到省时省力的优点;其二,在取样套筒21从盐碱地拔出时,作为提拉器使用,配合挂钩16、拉绳、中间套筒件的使用,可方便将取样套筒21上提出来,可有效解决将取样套筒21下压至土壤深层后取出困难和费力的问题。
取样装置作为下压器的使用方法是:
第一,将取样套筒21底部穿设在导向孔10中。
第二,依据取样深度,将中间套筒件调整至合适的长度;然后将中间套筒件套设在手柄杆22上,即手柄杆22经下中间套筒23底端的底孔穿设进入到凹槽空腔24中,底孔要与手柄杆22和取样套筒21的形状适配;然后旋转手柄杆22,使得手柄杆22与底孔错位设置,完成中间套筒件与取样套筒21的连接。
第三,将平板15压持在中间套筒件的顶部,然后操控杠杆臂20旋转,带动平板15下压,进而将取样套筒21压入盐碱地中。
取样装置作为提拉器的使用方法是:
第四,下压取样完成后,将平板15上移一定距离,将拉绳29穿入某个通孔25内,并将拉绳与挂钩16上移,继续操控杠杆臂20,带动平板15上移,平板15上移进而通过拉绳29提拉取样套筒21,将取样套筒21从土壤中拔出。
实施例二
继续参考附图1-11,在实施例一的基础上,顶板11的顶部还连接有活塞筒30,活塞筒30内滑动连接有第一活塞31,第一活塞31的底部连接有活塞杆35,活塞杆35自由贯穿顶板11,平板15顶部栓接有连杆36,连杆36与活塞杆35螺纹连接;活塞筒30上设置有进气单向阀32和排气单向阀33,排气单向阀33连接有排气管34;取样套筒21内滑动连接有第二活塞37,第二活塞37与所述取样套筒21的顶部形成充气空间;取样套筒21的顶部连接有接头,排气管34与所述接头可拆卸连接。
在本实施例中,取样装置还可以起到第三方面的作用,其可作为清理器使用,通过设置第一活塞31、和第二活塞37,通过操控杠杆臂20上下移动,带动第一活塞31上下移动,实现向充气空间充气的目的,利用气压推动第二活塞37下移,可有效将粘附在取样套筒21内壁上的土壤清理下来,避免内部土壤残留,方便使用后的清洁。
取样装置作为清理器的使用方法:
当需要清理取样套筒21内壁粘附的土壤时,将排气管34与接头连接,然后操控杠杆臂20,使得平板15上下往复移动,在平板15上下移动过程中,可通过连杆36带动第一活塞31上下移动,进而实现气体的抽吸和排出;排出的气体顺着排气管34进入到充气空间内,推动第二活塞37下移,第二活塞37下移时,可与内壁摩擦,进而将粘附在取样套筒21内壁的土壤清理下来,方便清洁维护。
本发明应用到黄河下游和黄河三角洲等引黄灌区盐碱地改良和节水控盐灌溉、高效绿色排水工程,可用于指导盐碱地灌排系统的设计、施工和管理,能够解决盐碱地灌溉洗盐利用率不高、排水能力低下、降水改碱效果不佳、投资高等难题,对于有效改造农田灌排水网,提升引黄灌区盐碱地降水改碱水平,实现生态灌区的建设目标具有重要意义;本发明项目的开展也有利于打造我省盐碱地创新的先发优势与特色样板,对山东省黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.基于局域治理的盐碱地改良方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:现场踏勘:采用取样装置采集改良区域的土壤样品,并进行测试,得到测试土壤的理化性质;
S2:根据改良区域地理位置以及测试土壤的理化性质,判断改良区域盐碱地类型以及测试土壤盐碱程度;
S3:确定试验地块,对试验地块的土地进行整平处理;
S4:在试验地块四周垂直铺塑,形成阻隔防渗层;
S5:根据土壤理化性质、基础资料和地块规格,确定灌溉管网、排水管网以及竖井的优化布局参数与方案;
S6:在试验地块设计位置挖设排水沟;
S7:在试验地块铺设暗管;
S8:在试验地块设计位置开设竖井埋设孔;在竖井埋设孔中安装竖井,竖井底端封闭,竖井具有过滤层;竖井与暗管相连通,每个竖井的顶部设置有抽水泵;抽水泵的排水口与排水沟相连通;
S9:在试验地块设计位置安装灌溉管,灌溉管连接有淡水供水设备;
S10:依据土壤的理化性质,选择合适的作物,将作物种植在试验地块上;
步骤S1中,所述的取样装置包括底座,所述底座开设有导向孔;所述底座两侧设置有立柱,所述立柱顶部连接有顶板;所述顶板底部铰接有两组大臂,每一组大臂各铰接有一小臂;所述小臂的底端铰接在平板顶部;所述顶板还铰接有动力臂,所述平板顶部铰接有支臂,所述支臂另一端铰接在所述动力臂的中部位置;所述动力臂的端部连接有杠杆臂;所述平板的底端连接有挂钩;
还包括取样套筒,所述取样套筒的顶部连接有手柄杆;所述平板通过中间套筒件与所述手柄杆相连;
所述中间套筒件包括下中间套筒以及与所述下中间套筒可拆卸连接的上中间套筒;所述下中间套筒开设有若干用于调节距离的通孔,所述上中间套筒通过螺栓贯穿所述通孔完成与下中间套筒的连接;所述下中间套筒底部具有可容纳手柄杆的凹槽空腔;所述上中间套筒顶部具有可容纳所述挂钩的凹孔;
所述顶板的顶部还连接有活塞筒,所述活塞筒内滑动连接有第一活塞,所述第一活塞的底部连接有活塞杆,所述活塞杆自由贯穿所述顶板,所述平板顶部栓接有连杆,所述连杆与所述活塞杆螺纹连接;所述活塞筒上设置有进气单向阀和排气单向阀,所述排气单向阀连接有排气管;所述取样套筒内滑动连接有第二活塞,所述第二活塞与所述取样套筒的顶部形成充气空间;所述取样套筒的顶部连接有接头,所述排气管与所述接头可拆卸连接;
取样装置作为下压器的使用方法是:
第一,将取样套筒底部穿设在导向孔中;
第二,依据取样深度,将中间套筒件调整至合适的长度;然后将中间套筒件套设在手柄杆上,即手柄杆经下中间套筒底端的底孔穿设进入到凹槽空腔中,底孔要与手柄杆和取样套筒的形状适配;然后旋转手柄杆,使得手柄杆与底孔错位设置,完成中间套筒件与取样套筒的连接;
第三,将平板压持在中间套筒件的顶部,然后操控杠杆臂旋转,带动平板下压,进而将取样套筒压入盐碱地中;
取样装置作为提拉器的使用方法是:
下压取样完成后,将平板上移一定距离,将拉绳穿入某个通孔内,并将拉绳与挂钩上移,继续操控杠杆臂,带动平板上移,平板上移进而通过拉绳提拉取样套筒,将取样套筒从土壤中拔出;
取样装置作为清理器的使用方法:
当需要清理取样套筒内壁粘附的土壤时,将排气管与接头连接,然后操控杠杆臂,使得平板上下往复移动,在平板上下移动过程中,可通过连杆带动第一活塞上下移动,进而实现气体的抽吸和排出;排出的气体顺着排气管进入到充气空间内,推动第二活塞下移,第二活塞下移时,可与内壁摩擦,进而将粘附在取样套筒内壁的土壤清理下来,方便清洁维护。
2.根据权利要求1所述的基于局域治理的盐碱地改良方法,其特征在于,所述淡水供水设备以及抽水泵电性连接有风光互补发电系统,风光互补发电系统用于对淡水供水设备以及抽水泵供电;还包括控制器,控制器分别与所述淡水供水设备、抽水泵以及风光互补发电系统进行电性连接,并实施控制。
3.根据权利要求1所述的基于局域治理的盐碱地改良方法,其特征在于,步骤S5中暗管分布在试验地块1-2米深度下的平面上且沿排水方向布相互平行设置,每条暗管沿水流方向留有0.5%-1%之间的坡度。
4.根据权利要求3所述的基于局域治理的盐碱地改良方法,其特征在于,步骤S5中铺设暗管采用开沟埋管机铺设,开沟、埋管、裹砂、敷土一次完成,开沟埋管机通过激光制导仪自动控制暗管埋置深度和坡度。
5.根据权利要求3所述的基于局域治理的盐碱地改良方法,其特征在于,所述的暗管包括PVC打孔波纹管、打孔PE管或塑料滤水管,暗管打孔密度占管壁面积不小于2.5%,管径为60-150mm之间;在每条暗管外壁周围包敷有滤料或滤砂层。
6.根据权利要求1所述的基于局域治理的盐碱地改良方法,其特征在于,步骤S4中,垂直铺塑采用的是聚乙烯防渗塑膜,在垂直铺塑前对拟采用的聚乙烯防渗塑膜开展取样试验和塑膜联接试验,以确定施工工艺流程、施工方法、施工参数和质量控制标准;然后设计不同水平防渗长度和铺塑深度处理,通过有限元渗流计算,对垂直铺塑在试验地块防渗效果方面进行研究,分析不同处理对渗漏量参数的影响程度,确定最佳参数。
7.根据权利要求1所述的基于局域治理的盐碱地改良方法,其特征在于,步骤S6中,所述的竖井为真空负压井,所述真空负压井安装有真空泵。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2023118544057 | 2023-12-29 | ||
CN202311854405 | 2023-12-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117730649A CN117730649A (zh) | 2024-03-22 |
CN117730649B true CN117730649B (zh) | 2024-06-11 |
Family
ID=90279322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410007051.0A Active CN117730649B (zh) | 2023-12-29 | 2024-01-03 | 基于局域治理的盐碱地改良方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117730649B (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5474140A (en) * | 1994-10-31 | 1995-12-12 | Stevens; Jim A. | Soil sampling probe |
US5474141A (en) * | 1995-01-10 | 1995-12-12 | Hart; Ronald D. | Apparatus for obtaining a soil core sample |
CN102696300A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-03 | 北京北林绿源生态技术研究院有限责任公司 | 低湿盐碱滩地渗水排盐及造林绿化方法及其应用 |
CN103374904A (zh) * | 2013-07-02 | 2013-10-30 | 东营市黄河三角洲保护与发展研究中心 | 农田排灌模式转换节地节水技术 |
CN104145552A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-11-19 | 扬州大学 | 改良沿海滩涂垦区农田夹层土壤的水平与垂直组合地下排水装置及其排水方法 |
CN105230167A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-13 | 潍坊友容实业有限公司 | 一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系 |
CN105300724A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-02-03 | 中国水稻研究所 | 田间水稻根系取样装置与方法 |
CN107926185A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-04-20 | 山东胜景旅游发展有限公司 | 用于盐碱地改土的竖井排盐方法 |
CN110389047A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-10-29 | 河北恒一检测科技有限公司 | 一种手持式土壤取样器及基于其的深层土壤取样方法 |
CN209820815U (zh) * | 2019-04-16 | 2019-12-20 | 合肥学院 | 一种能够快速组装的土壤采样器 |
CN211576614U (zh) * | 2019-12-31 | 2020-09-25 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种土壤检测取土装置 |
CN211717812U (zh) * | 2019-12-05 | 2020-10-20 | 长江大学 | 一种农业技术推广用土壤取样装置 |
CN214373497U (zh) * | 2021-03-03 | 2021-10-08 | 山东中检理化环境技术有限公司 | 一种voc取样器自动计量装置 |
CN116558876A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-08-08 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种便于携带的土壤修复用采样装置 |
-
2024
- 2024-01-03 CN CN202410007051.0A patent/CN117730649B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5474140A (en) * | 1994-10-31 | 1995-12-12 | Stevens; Jim A. | Soil sampling probe |
US5474141A (en) * | 1995-01-10 | 1995-12-12 | Hart; Ronald D. | Apparatus for obtaining a soil core sample |
CN102696300A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-03 | 北京北林绿源生态技术研究院有限责任公司 | 低湿盐碱滩地渗水排盐及造林绿化方法及其应用 |
CN103374904A (zh) * | 2013-07-02 | 2013-10-30 | 东营市黄河三角洲保护与发展研究中心 | 农田排灌模式转换节地节水技术 |
CN104145552A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-11-19 | 扬州大学 | 改良沿海滩涂垦区农田夹层土壤的水平与垂直组合地下排水装置及其排水方法 |
CN105230167A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-13 | 潍坊友容实业有限公司 | 一种滨海重度盐碱地土壤改良及植被构建体系 |
CN105300724A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-02-03 | 中国水稻研究所 | 田间水稻根系取样装置与方法 |
CN107926185A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-04-20 | 山东胜景旅游发展有限公司 | 用于盐碱地改土的竖井排盐方法 |
CN209820815U (zh) * | 2019-04-16 | 2019-12-20 | 合肥学院 | 一种能够快速组装的土壤采样器 |
CN110389047A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-10-29 | 河北恒一检测科技有限公司 | 一种手持式土壤取样器及基于其的深层土壤取样方法 |
CN211717812U (zh) * | 2019-12-05 | 2020-10-20 | 长江大学 | 一种农业技术推广用土壤取样装置 |
CN211576614U (zh) * | 2019-12-31 | 2020-09-25 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种土壤检测取土装置 |
CN214373497U (zh) * | 2021-03-03 | 2021-10-08 | 山东中检理化环境技术有限公司 | 一种voc取样器自动计量装置 |
CN116558876A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-08-08 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种便于携带的土壤修复用采样装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117730649A (zh) | 2024-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107653931B (zh) | 盐碱地改造系统及方法 | |
CN106961864B (zh) | 一种井渠结合的盐碱地改良系统及其改良方法 | |
CN101023732B (zh) | 一种灌溉系统 | |
CN1335747A (zh) | 一种用于漫灌的方法和设备 | |
CN107761897A (zh) | 自给式地下蓄渗系统 | |
CN109168385A (zh) | 一种高陡岩质边坡生态修复系统及实施方法 | |
CN206196294U (zh) | 稻田径流氮磷格田控排与农田渗滤组合拦截去除系统 | |
CN102322054B (zh) | 超软土浅表层间歇性强抽排水结合短期晾晒的处理方法 | |
CN202009604U (zh) | 新型无压灌溉装置 | |
CN104343126A (zh) | 一种电渗生态护坡养护系统及工艺 | |
CN201305846Y (zh) | 双层低位真空预压加固装置 | |
CN206328765U (zh) | 一种深基坑排水结构 | |
CN106134556A (zh) | 稻田径流氮磷格田控排与农田渗滤组合拦截去除系统及其应用方法 | |
CN105453748A (zh) | 一种立体全封闭绿化真空排碱装置及其使用方法 | |
CN117730649B (zh) | 基于局域治理的盐碱地改良方法 | |
CN207461064U (zh) | 干旱地区乔木一体化灌溉系统 | |
CN107700461B (zh) | 一种盐碱地改良系统 | |
CN103374904B (zh) | 农田排灌模式转换节地节水方法 | |
CN205142817U (zh) | 一种盐碱地改良风力真空降碱装置 | |
CN112017522A (zh) | 一种尾矿库生态修复及水土流失模拟实验装置 | |
CN206196565U (zh) | 一种微能耗自动灌溉系统 | |
CN214800636U (zh) | 一种用于盐碱地改良的暗管排盐隔盐控盐地基结构 | |
CN206423292U (zh) | 一种重楼种植场的节水式灌溉装置 | |
CN114606960A (zh) | 一种边坡负压抽吸排水加固系统及方法 | |
CN106836110A (zh) | 一种高地下水位灌区灌渠单向渗流模型试验装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |