CN209099437U - 一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，涉及农田水利灌溉排水技术领域。所述渗井包括渗井孔和井管，井管竖向安装于渗井孔内，上、下端口分别安装有管堵，井管两端成型有透水管段，透水管段与渗井孔之间充填有第一粗砂层，中间成型有闭水管段，闭水管段与渗井孔之间充填有土壤形成第一土壤层，透水管与闭水管相互连通，透水管管壁均布透水孔，且其外表面包裹有尼龙纱网或透水土工布。本实用新型公开的渗井在不影响农田耕作和灌溉的条件下,通过井管迅速将喷微灌农田上部土壤饱和水快速渗入深层土壤中，提高农田降渍能力，而且可以补充地下水资源，提高农田蓄水能力，达到提高农田雨水利用率和补充地下水水资源量的目标。

Description

一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井

技术领域

本实用新型涉及农田水利灌溉排水技术领域，具体涉及一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井。

背景技术

根据2014年统计资料，全国粮食作物种植面积17亿亩(其中旱作物种植面积达12.47亿亩)，灌溉面积达到9.68亿亩，其中喷灌和微灌面积为1.18亿亩，占比12.19％。近年来，随着农业种植结构的调整和高效节水灌溉面积迅速发展，未来喷灌和微灌发展空间极其广阔。

但由于降雨时空分布不均，每年均发生不同程度涝灾减产。依据我国国情，降雨主要集中在汛期，降雨强度大、历时长，由于土壤水自然下渗能力一般较小，从而导致农田上部土壤水饱和，农作物受渍害减产，尤其是喷微灌农田多种植高效经济作物，一旦受涝渍灾害，损失大于一般农作物，因此需要将喷微灌农田上部土壤多余的饱和水迅速入渗到深层土壤中。

现有的农田水利建设中，虽然按照一定排涝降渍标准，建设了相对完善的农田排水降渍系统，但当发生长历时、大强度的降雨时，农田排涝降渍能力不足，仍然会导致农作物因涝渍减产甚至绝收。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种结构简单、造价低、不影响耕作和灌溉、不需动力、不需人工值守、施工方便、便于提高农田的蓄水降渍能力的喷微灌农田蓄雨降渍渗井，以满足面广、量大的农业生产的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，包括渗井孔以及安装在渗井孔内的井管，井管包括设置于井管两端的透水管、设置于井管中间的闭水管以及井管两端的管堵，上端口管堵及透水管管壁上均布透水孔，并于其外表面包裹有尼龙网纱或透水土工布。所述渗井通过井管迅速将农田上部土壤饱和水渗入深层土壤中，补充地下水，有效提高农田蓄水、降渍能力，达到提高农田雨水利用率和补充地下水水资源量的目标，而且结构简单，制作方便，成本低，运行无需动力，无需人工巡查值守，不影响农田机械耕作和灌溉，适用于广大的喷微灌农田应用，具有广阔的推广应用前景。

根据本实用新型的目的提出的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，包括于土体内开挖的渗井孔以及安装于渗井孔内的井管，所述井管竖向安装于渗井孔内，井管的上端口和下端口分别安装有管堵，所述井管两端成型有透水管段，中间成型有闭水管段，透水管与闭水管相互连通，透水管管壁均布第一透水孔，且透水管外表面均包裹有尼龙纱网或透水土工布；

所述渗井孔内径大于井管外径，透水管与渗井孔之间缝隙充填有粗砂形成第一粗砂层，闭水管与渗井孔之间缝隙充填有土壤形成第一土壤层。

优选的，所述井管上端口低于田面40-50cm，且井管上方由下至上依次覆盖有10-15cm第二粗砂层以及30-35cm第二土壤层。

优选的，所述管堵包括安装于井管上端口的第一管堵以及安装于井管下端口的第二管堵，所述第一管堵上均布第二透水孔，且第一管堵的外表面包裹有尼龙纱网或透水土工布。

优选的，所述第二透水孔直径0.6-1.0cm，相邻两第二透水孔的孔间距为1.5cm-2.5cm。

优选的，所述透水管包括设置于井管上端的第一透水管以及设置于井管下端的第二透水管，第一透水管长度为50-70cm。

优选的，所述第一透水孔直径0.6-1.0cm，相邻两第一透水孔的孔间距为2.0-5.0cm。

优选的，所述渗井孔内径大于井管外径2.5-4.0cm。

优选的，所述闭水管、透水管以及管堵一体成型。

与现有技术相比，本实用新型公开的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井的优点是：

所述渗井通过井管迅速将农田上部土壤饱和水快速渗入深层土壤中，一方面提高农田降渍能力；另一方面，将农田多余的饱和水入渗到深层土壤中，补充地下水资源，提高农田蓄水能力，达到提高农田雨水利用率和补充地下水水资源量的目标，减少氮磷等污染物的排放对河道水环境的污染，降低农业面源污染。另外，该渗井结构简单，制作方便，成本低，运行无需动力，无需人工巡查值守，不影响农田机械耕作，设置在灌水定额较小的喷微灌农田计划湿润层以下，可以减少灌溉水的渗漏损失，提高喷微灌农田蓄雨降渍能力，具有广阔的推广应用前景。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型公开的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井的结构示意图。

图2为井管结构示意图。

图中的数字或字母所代表的零部件名称为：

1-井管；11-第一管堵；12-第二管堵；13-透水管；14-闭水管；15-第一透水孔；16-第二透水孔；2-第一粗砂层；3-第一土壤层；4-第二粗砂层；5-第二土壤层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做简要说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

图1-图2示出了本实用新型较佳的实施例，分别从不同的角度对结构进行了详细的剖析。

如图1-2所示的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，包括于土体内开挖的渗井孔以及安装于渗井孔内的井管1。井管1的管径选择以及井管1的长度的设计，应根据农田的水文地质具体情况进行确定，优选长度200-400cm的DN90、DN75或DN50的硬PVC管。

井管1竖向安装于渗井孔内，上端口和下端口分别安装有管堵，防止施工过程中、下井管1时，泥浆进入井管1，从而堵塞透水管13，降低井管1的入渗降渍能力。

井管1两端成型有透水管13段，中间成型有闭水管14段，透水管13与闭水管14相互连通。具体的，透水管13包括设置于井管1上端的第一透水管以及设置于井管1下端的第二透水管，第一透水管长度为50-70cm，埋于40-50cm耕作层土壤以下，第二透水管的长度可根据具体施工农田的透水性强的土层的具体深度进行确定，插入浅层地下水以上、透水性强的深层土壤内。

第一透水管和第二透水管管壁均布第一透水孔15，上部土壤饱和水通过第一透水管上的第一透水孔15流入井管1，流经闭水管14进入第二透水管，再经由第二透水管上的第一透水孔15渗入深层土壤内，从而实现农田的降渍。第一透水孔15直径与数量依据农田具体的渗透率进行确定，优选第一透水孔15直径0.6-1.0cm，相邻两第一透水孔15的孔间距为2.0-5.0cm。闭水管14设置于第一透水管和第二透水管中间段，埋于透水性差的土层，其上无需开设透水孔，在保证整个井管1渗水能力的情况下，可以减少井管1开孔的工作量和包裹的材料使用量。

透水管13外表面包裹有尼龙纱网或透水土工布，防止外部泥沙进入井管1堵塞第一透水孔15。

井管1上端口低于田面40-50cm，其上方由下至上依次覆盖有10-15cm第二粗砂层4以及30-35cm第二土壤层5。第二土壤层5的设置，一方面，不影响农田正常耕作种植，另一方面，喷微灌灌水定额较小，设置在喷微灌农田计划湿润层以下，可以减少灌溉水的渗漏损失。而第二粗砂层4的设置与第一管堵11配合作用，进一步提高了渗井的入渗降渍水量和速度。具体的，管堵包括安装于井管1上端口的第一管堵11以及安装于井管1下端口的第二管堵12，第一管堵11上均布第二透水孔16，且第一管堵11的外表面包裹有尼龙纱网或透水土工布。上部土壤饱和水经过第二粗砂层4快速下渗经由第二透水孔16流入井管1，提高了上部土壤饱和水下渗的速度。而在第一管堵11的外表面包裹尼龙纱网或透水土工布，可以有效防止粗砂或土壤堵塞第二透水孔16。第二透水孔16直径与数量依据农田具体的渗透率进行确定，优选直径0.6-1.0cm，相邻两第二透水孔16的孔间距为1.5cm-2.5cm。

渗井孔内径大于井管1外径2.5-4.0cm，第一透水管及第二透水管与渗井孔之间缝隙均充填有粗砂形成第一粗砂层2。第一粗砂层2的设置，与第一透水孔15配合作用，有利于上部土壤饱和水集中快速渗入井管1内，而井管1内的水也能快速渗出进入深层土壤。闭水管14与渗井孔之间缝隙充填有土壤形成第一土壤层3，具体的，闭水管14与渗井孔之间缝隙的充填物质可以是土壤，也可以粗砂，而选择充填土壤的目的在于节约粗砂的使用量。

进一步的，闭水管14、透水管13以及管堵一体成型。

具体施工过程中，第一管堵11上钻出第二透水孔16，透水管13管壁钻出第一透水孔15，二者外表面均包裹尼龙网纱或透水土工布后备用。采用小型旋挖钻机或取土钻等工具钻出所需深度和孔径的渗井孔，将装配好的井管1，第二透水管往下安装在渗井孔内，井管1上端口处低于田面40-50cm。透水管13外部空隙用粗砂充填形成第一粗砂层2，闭水管14外部空隙用土壤充填形成第一土壤层3，井管1上方由下至上依次覆盖有10-15cm第二粗砂层4以及30-35cm第二土壤层5，从而整平土地。

选取试验区面积为400㎡(40m*10m)，试验区土壤0-1.6m以壤土、砂壤土为主(土壤容重在1.22-1.31mg/cm³，田持量21.2-27.5％，饱和含水量38.3-44.9％)，0.3m左右犁底层，1.6-2.4m透水性较好的粉砂层，常年地下水位在2.5-5.5m之间，于2018年9月10日进行灌水试验，灌水前0-1.0m土壤接近田持量，按照0-1.0m土壤饱和，设计本次灌水量80m³。采用市场上常用的PVC落水管作为井管1加工材料，制作14个DN50PVC井管1，长度均为2.0m。第一透水管和第二透水管长度均为0.5m，第一管堵11与透水管13管壁均采用0.6cm钻头开孔，相邻两第一透水孔15的纵向孔间距为5cm，每个透水管13段开孔4排，共计80个。相邻两第二透水孔16的孔间距为2.0cm。第一管堵12及透水管13外表面均用透水土工布进行包裹，并用塑料扎丝扎紧绑牢。

井孔按照东西方向间距5.0m、南北方向间距3.3m布置，采用￠90取土钻人工开孔至2.4m深度，形成14个渗井孔，将14个井管1分别安装在对应渗井孔内，井管1上端口低于田面0.40m，透水管13与渗井孔之间的缝隙用粗砂填充形成第一粗砂层2，闭水管14与渗井孔之间的缝隙用土壤填充形成第一土壤层3,井管1上方由下至上依次覆盖有10-15cm第二粗砂层4以及30-35cm第二土壤层5，达到平整土地的目的。

采用灌水试验方法，设计本次灌水量80m³，水层深度20cm，0-1.0m土壤水饱和，9月13日测定0-0.5m土壤含水量达到田持量，与对照区相比提前2天，降渍效果良好。

综上所述，本实用新型公开的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，集降渍、蓄雨的功能于一体，所述渗井通过井管迅速将农田上部土壤饱和水快速渗入深层土壤中，一方面提高农田降渍能力；另一方面，将农田多余的土壤饱和水入渗到深层土壤中，补充地下水资源，提高农田蓄水能力，达到提高农田雨水利用率和补充地下水水资源量的目标，减少氮磷等污染物的排放对河道水环境的污染，降低农业面源污染。另外，该渗井结构简单，制作方便，成本低，运行无需动力，无需人工巡查值守，不影响农田机械耕作和作物种植，设置在灌水定额较小的喷微灌农田计划湿润层以下，可以减少灌溉水的渗漏损失，提高喷微灌农田蓄雨降渍能力，具有广阔的推广应用前景。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现和使用本实用新型。对这些实施例的多种修改方式对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，包括于土体内开挖的渗井孔以及安装于渗井孔内的井管(1)，其特征在于，所述井管(1)竖向安装于渗井孔内，井管(1)的上端口和下端口分别安装有管堵，所述井管(1)两端成型有透水管(13)段，中间成型有闭水管(14)段，透水管(13)与闭水管(14)相互连通，透水管(13)管壁均布第一透水孔(15)，且透水管(13)外表面均包裹有尼龙纱网或透水土工布；

所述渗井孔内径大于井管(1)外径，透水管(13)与渗井孔之间缝隙充填有粗砂形成第一粗砂层(2)，闭水管(14)与渗井孔之间缝隙充填有土壤形成第一土壤层(3)。

2.根据权利要求1所述的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，其特征在于，所述井管(1)上端口低于田面40-50cm，且井管(1)上方由下至上依次覆盖有10-15cm第二粗砂层(4)以及30-35cm第二土壤层(5)。

3.根据权利要求2所述的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，其特征在于，所述管堵包括安装于井管(1)上端口的第一管堵(11)以及安装于井管(1)下端口的第二管堵(12)，所述第一管堵(11)上均布第二透水孔(16)，且第一管堵(11)的外表面包裹有尼龙纱网或透水土工布。

4.根据权利要求3所述的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，其特征在于，所述第二透水孔(16)直径0.6-1.0cm，相邻两第二透水孔(16)的孔间距为1.5cm-2.5cm。

5.根据权利要求1所述的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，其特征在于，所述透水管(13)包括设置于井管(1)上端的第一透水管以及设置于井管(1)下端的第二透水管，第一透水管长度为50-70cm。

6.根据权利要求5所述的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，其特征在于，所述第一透水孔(15)直径0.6-1.0cm，相邻两第一透水孔(15)的孔间距为2.0-5.0cm。

7.根据权利要求1所述的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，其特征在于，所述渗井孔内径大于井管(1)外径2.5-4.0cm。

8.根据权利要求1所述的一种喷微灌农田蓄雨降渍渗井，其特征在于，所述闭水管(14)、透水管(13)以及管堵一体成型。