CN217998008U - 一种新型集成农田生态排水沟 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了水土保持技术领域的一种新型集成农田生态排水沟，包括相对设置的两个侧沟壁与连接两个侧沟壁的底沟形成的排水沟，底沟向下固定连接砼护脚，两个侧沟壁和底沟的上表面均开设有种植槽，两个侧沟壁的下表面均设有一层土工布，其中一个侧沟壁的上方设有封顶板，另一个侧沟壁的上方设有过滤池，过滤池进水一侧的侧壁上开设通孔，通孔内设有排水管，排水管与顶部敞开的蓄水槽联通，蓄水槽进水一侧的侧壁上设有用于调节蓄水深度的可拆卸活动插板，通过本实用新型的集成农田生态排水沟，减少水体中氮磷等物质的流失，同时起到固土护坡的作用，适于在新型生态农田建设中推广使用。

Description

一种新型集成农田生态排水沟

技术领域

本实用新型涉及水土保持技术领域，特别涉及一种新型集成农田生态排水沟。

背景技术

随着我国经济社会的发展，农业面源污染对我国农村的水体质量和生态系统造成威胁，会导致严重的水环境污染，这主要是因为农业生产过程中农药与化肥的不合理使用，导致排放的氮、磷等通过渗透、地表径流等方式肆意扩散；因此，建设生态排水沟，拦截去除径流中的氮、磷等物质，已成为农田面源污染治理的一条主要途径。

生态排水沟，区别于土沟或者由砼浇筑、砖砌筑而成的传统排水沟，也在近几年兴起的生态排水沟的基础上更进一步，在沟底、沟壁等处采用植物措施或植物措施结合工程措施建设防护用的地表排水，与传统排水沟相比，生态排水沟生态环保，还具有良好的景观效果。

国家专利数据库中公布了一种可拆卸式立体生态排水沟结构，公告号：CN213390425U，公告日：2021.06.08，该结构包括边坡，在坡脚边的马道上设置边墙，边墙靠近边坡的一侧设置台坎；台坎上铺设盖板并紧靠边墙设置，盖板的另一边抵靠边坡上的护坡结构，作为种植植物的可拆卸式底板；台坎、马道、护坡及盖板四者之间合围形成排水沟。优点是充分利用土地空间，将生态绿化和排水相结合，并方便拆卸和清淤检修。但该方法建设实施起来过于繁琐，成本高，不适于农田排水。

国家专利数据库中公布了一种防止沟壁土壤流失的农田生态排水沟渠构建方法，公告号：CN106702980B，公告日：2019.02.19，由该方法构建的防止沟壁土壤流失的农田生态排水沟渠，首先在农田蓄水槽与生态排水沟渠交接处设置集水井进行初步沉淀，在生态排水沟渠的沟底留孔固化及沟壁放坡处理基础上；再用多孔性生态排水沟渠侧板加固沟壁，在边坡和底部预留植生种植孔中种植净化植物；最后在生态排水沟渠末端设置挡水墙，使农田降雨径流经过生态排水沟渠净化后入河。特点是对氮、磷养分的去处率达到35％以上。

上述两种生态排水沟都有利于净化农田径流污染物，但时间一长，由于沟道水的冲刷及浸泡，沟道侧面泥土通过圆孔逐渐流失，出现管涌现象，护板后的泥土被掏空，大量泥土淤积沟渠底部，同时侧面水生植物失去附着面，也逐渐枯萎死亡，失去了初期的净化能力与景观效果。总之，生态排水沟的过滤率效果有待提升，并且要能适用于广大的江南农村地区，因地制宜，施工时也应搭建方便，维持排水沟的安全可靠，造价应尽量低廉，提高排水沟的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种新型集成农田生态排水沟，有效截留农田排水中的氮、磷等污染物，保证排水效果的同时避免护坡水土流失。

本实用新型的目的是这样实现的：一种新型集成农田生态排水沟，包括相对设置的两个侧沟壁与连接两个侧沟壁的底沟形成的排水沟，所述底沟向下固定连接砼护脚，所述两个侧沟壁和底沟的上表面均开设有种植槽，所述侧沟壁上表面的种植槽栽培有匍匐植物，所述底沟的上表面栽培有挺水植物，所述两个侧沟壁的下表面均设有一层土工布，其中一个侧沟壁的上方设有封顶板，另一个侧沟壁的上方设有过滤池，所述过滤池进水一侧的侧壁上开设通孔，通孔内设有排水管，所述排水管与顶部敞开的蓄水槽联通，所述蓄水槽进水一侧的侧壁上设有用于调节蓄水深度的可拆卸活动插板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

第一，农田蓄水深度可调，通过蓄水槽进水一侧的侧壁上设置的可拆卸活动插板，调整插板高度，达到适应农田不同蓄水深度的要求。

第二，可同时排地表水与地下水，在农田的排水处设置蓄水槽，再连接至过滤池，经过滤池过滤后流入排水沟中，蓄水槽可排放一部分地表水，排入排水沟的地表水部分在地表排走，部分渗透到地下排走，另外过滤池内填充有稻草、稻壳、粘土形成的生态滤网，具备生态环保的优点，可就地取材无成本，装填更换便利，对农田排水中的部分大颗粒污染物的拦截作用强，净化农田排水。

第三，砼预制板稳定可靠，功能强大且安装便捷，在侧沟壁的下表面布置土工布可以有效解决一般圆孔排水沟侧板后被掏空、水土流失以及管涌等问题，通过本实用新型的生态排水沟可有效提高生态排水沟的水土保持能力，更好的营造植物生境，延长沟渠使用寿命。

第四，种植槽可种植面积的扩大，相比现有技术中窄小的种植洞口，本装置中的种植槽面积更大，更有利于植物的生长，增强径流污染的过滤效果，种植槽内种植过水能力强、对氮磷污染物截除效率高的草本、挺水植物，构建生态沟渠的植物体系，有效降低有效截留农田径流中氮、磷等污染物质；由于植物根系和预制板后的土质紧密结合，形成的根-土复合体起到固土护坡的效果，能提升土体整体稳定性，更好地恢复生物多样性，为排水沟营造良好的生态系统。

进一步地，所述侧沟壁上靠近底沟的一端还设有降渍孔，降渍孔孔径为0.01~0.02m，所述降渍孔向下至侧沟壁底部做砼拉毛处理；在降雨量大时，通过降渍孔可快速降低田间地下水位，砼拉毛处理有利于微生物附着，提高净化效果。

进一步地，所述过滤池呈阶梯状，过滤池的顶部设有翻盖，在过滤池出水一侧的侧壁上开设排水孔，所述过滤池内部填充有稻草稻壳和粘土制成的生态滤网，在排水孔和排水管的出水端部均设有过滤网，排水管出水端部设置的过滤网用于拦截农田排水的大颗粒污染物，排水孔出水端部设置的过滤网是防止过滤池中的生态滤网随水流流出，两者组合构成渗滤系统，净化农田排水。

进一步地，所述排水孔包括上排水孔和下排水孔，上排水孔设置在阶梯状过滤池的上台阶侧壁上，下排水孔设置在阶梯状过滤池的下台阶侧壁上，所述排水孔的孔径为0.01~0.02 m，所述排水孔沿排水沟的长度方向间隔设置，间隔距离为0.05~0.1 m，上下两组排水孔可以有效缓解大雨量造成的湍流排水的压力。

进一步地，所述侧沟壁由砼预制板拼接制成，所述砼预制板与地平线的夹角为60~70°，所述种植槽由相邻的两块砼预制板对边上的缺口沿着排水沟的长度方向并列设置2~3排，所述种植槽的长度为0.5 m。

进一步地，所述封顶版、砼护脚、过滤池以及过滤池的翻盖均为砼现浇。

附图说明

图1是本实用新型的集成农田生态排水沟的剖面结构示意图；

图2是本实用新型的集成农田生态排水沟的俯视结构示意图；

图3a是图1中过滤池与蓄水槽的剖面结构示意图；

图3b是图1中过滤池排水侧的剖面结构示意图；

图3c是图1中过滤池进水侧的剖面结构示意图；

图3d是图1中蓄水槽排水侧的剖面结构示意图；

图3e是图1中蓄水槽进水侧的剖面结构示意图；

图4a是图1中侧沟壁的砼预制板结构的三视图；

图4b是图1中侧沟壁的砼预制板剖面结构示意图；

上图中，1侧沟壁，2种植槽，3降渍孔，4砼护脚，5挺水植物，6匍匐植物，7土工布，8过滤池，9生态滤网，10排水孔，11过滤网，12翻盖，13通孔，14封顶版，15排水管，16蓄水槽，17活动插板。

具体实施方式

如图1~4所示的一种新型集成农田生态排水沟，包括相对设置的两个侧沟壁1与连接两个侧沟壁1的底沟形成的排水沟，底沟向下固定连接砼护脚4，两个侧沟壁1和底沟的上表面均开设有种植槽2，侧沟壁1上表面的种植槽栽培有匍匐植物6，底沟的上表面栽培有挺水植物5，两个侧沟壁1的下表面均设有一层土工布7，其中一个侧沟壁1的上方设有封顶板14，另一个侧沟壁1的上方设有过滤池8，过滤池8进水一侧的侧壁上开设通孔13，通孔13内设有排水管15，排水管15与顶部敞开的蓄水槽16联通，蓄水槽16进水一侧的侧壁上设有用于调节蓄水深度的可拆卸活动插板17。

侧沟壁1上靠近底沟的一端还设有降渍孔3，降渍孔3孔径为0.01~0.02 m，降渍孔3向下至侧沟壁1底部做砼拉毛处理；在降雨量大时，通过降渍孔3可快速降低田间地下水位，砼拉毛处理有利于微生物附着，提高净化效果。

过滤池8呈阶梯状，过滤池8的顶部设有翻盖12，在过滤池8出水一侧的侧壁上开设排水孔10，过滤池8内部填充有稻草稻壳和粘土制成的生态滤网9，在排水孔10和排水管15的出水端部均设有过滤网11，排水管15出水端部设置的过滤网11用于拦截农田排水的大颗粒污染物，排水孔10出水端部设置的过滤网11是防止过滤池8中的生态滤网9随水流流出，两者组合构成渗滤系统，净化农田排水。

排水孔10包括上排水孔和下排水孔，上排水孔设置在阶梯状过滤池8的上台阶侧壁上，下排水孔设置在阶梯状过滤池8的下台阶侧壁上，排水孔10的孔径为0.01~0.02 m，排水孔10沿排水沟的长度方向间隔设置，间隔距离为0.05~0.1 m，上下两组排水孔可以有效缓解大雨量造成的湍流排水的压力。

侧沟壁1由砼预制板拼接制成，砼预制板与地平线的夹角为60~70°，种植槽2由相邻的两块砼预制板对边上的缺口沿着排水沟的长度方向并列设置2~3排，种植槽2的长度为0.5 m。

封顶版14、砼护脚4、过滤池8以及过滤池8的翻盖12均为砼现浇。

本实用新型的集成农田生态排水沟的断面呈倒梯形，对沟道两侧的边坡进行放坡处理，放坡角度60~70°，并夯实土壤，在坡面设置土工布7，起到防止土壤颗粒通过侧板孔出现外渗及管涌的问题，土工布7的铺设宽度为侧沟壁1上的种植槽2至底沟的距离，铺设长度为排水沟的建设长度；再在土工布7的上方铺设砼预制板，单块的砼预制板长1.20 m，宽0.50 m，厚0.05 m，砼预制板两两拼接形成生态排水沟的侧沟壁1，相邻两块砼预制板之间的缝隙使用水泥砂浆勾缝，砼预制板对边上设置缺口，每个缺口长0.25 m，拼接后形成长0.5 m的种植槽2，种植槽2内填充粘土后种植匍匐植物6，如狗牙根、高羊茅等易存活、生长快、生命力强、喜湿润，能稳定边坡土体的植物，利用砼预制板上预留的缺口作种植槽2，不用再次开槽，节省人工，同时也降低了造价成本；底沟上的种植槽2种植挺水植物，如水生美人蕉、芦苇、黄菖蒲、茭白、荷花等，增强排水沟的生态美观性；通过本实用新型的集成农田生态排水沟，利用生态沟中物理和生物的作用机制，减少水体中氮磷等物质的流失，同时起到固土护坡的作用，截留净化途径包括过滤池过滤、水生植物吸收、微生物附着和底泥吸附等，由砼预制板、根土结合来提高边坡稳定性，适于在新型生态农田建设中推广使用。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种新型集成农田生态排水沟，包括相对设置的两个侧沟壁与连接两个侧沟壁的底沟形成的排水沟，所述底沟向下固定连接砼护脚，所述两个侧沟壁和底沟的上表面均开设有种植槽，所述侧沟壁上表面的种植槽栽培有匍匐植物，所述底沟的上表面栽培有挺水植物，其特征在于：所述两个侧沟壁的下表面均设有一层土工布，其中一个侧沟壁的上方设有封顶板，另一个侧沟壁的上方设有过滤池，所述过滤池呈阶梯状，过滤池的顶部设有翻盖，在过滤池出水一侧的侧壁上开设排水孔，所述过滤池进水一侧的侧壁上开设通孔，通孔内设有排水管，所述排水管与顶部敞开的蓄水槽联通，所述蓄水槽进水一侧的侧壁上设有用于调节蓄水深度的可拆卸活动插板。

2.根据权利要求1所述的一种新型集成农田生态排水沟，其特征在于：所述侧沟壁上靠近底沟的一端还设有降渍孔，降渍孔孔径为0.01~0.02 m，所述降渍孔向下至侧沟壁底部做砼拉毛处理。

3.根据权利要求1所述的一种新型集成农田生态排水沟，其特征在于：所述排水孔包括上排水孔和下排水孔，上排水孔设置在阶梯状过滤池的上台阶侧壁上，下排水孔设置在阶梯状过滤池的下台阶侧壁上，所述排水孔的孔径为0.01~0.02 m，所述排水孔沿排水沟的长度方向间隔设置，间隔距离为0.05~0.1 m。

4.根据权利要求1所述的一种新型集成农田生态排水沟，其特征在于：所述侧沟壁由砼预制板拼接制成，所述砼预制板与地平线的夹角为60~70°，所述种植槽由相邻的两块砼预制板对边上的缺口沿着排水沟的长度方向并列设置2~3排，所述种植槽的长度为0.5 m。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种新型集成农田生态排水沟，其特征在于：所述封顶板、砼护脚、过滤池以及过滤池的翻盖均为砼现浇。

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