CN220202881U - 渗井 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种渗井。渗井包括：围挡层，所述围挡层从预先修整的沟道的底部沿着沟道的横向铺设，在沟道内铺设的两个所述围挡层限定出渗井的长方体空间；土工布，所述土工布完全覆盖渗井的长方体空间的内壁；石笼网，所述石笼网设置在土工布的内侧；带孔的竖管，所述带孔的竖管的顶部开口设置有铁丝网并且所述竖管用土工布完全包裹；填充石，所述填充石填充渗井的其余空间，使得填充石的顶部与围挡层的顶部齐平；石笼网外罩和土工布外罩，所述石笼网外罩和土工布外罩设置在填充石的顶部；以及粗砂层，所述粗砂层填充围挡层的顶部和填充石的顶部与沟道的岸线之间的空间。

Description

渗井

技术领域

本公开的实施例涉及但不限于农业生产技术领域，具体涉及一种改进的渗井。

背景技术

水土流失是世界上的主要灾害之一。水土流失可以破坏土地资源，造成生产力衰退或淤积；并且可以消耗有限水资源，形成干旱、洪涝等灾害，从而引起生态环境恶化，严重威胁着人类的生存和发展。目前，水土流失已经成为各国普遍关注的问题。无论是发展中国家还是发达国家都不同程度地存在水土流失的问题，而且有向继续恶化的方向发展的趋势。据联合国粮农组织估算，全球发生水土流失的土地面积高达2500万平方公里，占陆地总面积的16.7％，每年流失土壤260亿吨。我国水土流失面积为356万平方公里，占国土面积的三分之一。水土流失已成为造成土地退化的最主要原因之一，严重威胁着宝贵的表土资源和社会的可持续发展。

我国东北黑土地、黄土高原均存在水土流失的问题。以东北黑土地为例，东北黑土地是我国最重要的粮食产区和最大的商品粮基地，年粮食和商品粮产量均占全国的1/4，商品粮调出量占全国的1/3。但该区域出现了黑土严重退化问题，尤其是水土流失，加剧了土壤退化，损毁农田，严重损害了黑土农业的可持续发展，并威胁着东北商品粮基地地位。目前东北黑土地的水土流失面积21.41万平方公里，占土地总面积的19.68％，70％发生在已开垦的坡耕地，而且水土流失仍在发展，强度增加，面积不断扩大；导致黑土层变薄；侵蚀沟的数量、深度和宽度均有增加的趋势。由于水土流失，坡面上的汇水区常在低洼处汇水形成侵蚀沟。形成的侵蚀沟平均有几米宽、几百米长，从而造成耕地破碎化，大机械化连片作业遇到了严重的阻碍，大大降低了作业效率。侵蚀沟的治理在黑土坡耕地粮食产区已势在必行，迫切需求修复农田侵蚀沟，保证大机械化作业。

侵蚀沟的治理主要采用工程拦截和生态防护，技术多为修建谷坊等工程措施，辅以沟头、沟岸水保措施，其主要目标是遏止侵蚀沟土壤侵蚀，形成了以浆砌石和柳跌水、柳和石笼谷坊为主体的侵蚀沟工程。同时辅以栽植水保林和封育治理。根据2009年水利部颁布的《黑土区水土流失综合防治技术标准》(SL446—2009)，侵蚀沟的治理目标是稳定侵蚀沟不再发展，逐步恢复植被，稳定生态系统。

根据调查，目前东北黑土地侵蚀沟的数量、深度和宽度均有增加的趋势，尤其是耕地中形成的侵蚀沟。虽然采取《黑土区水土流失综合防治技术标准》可稳定侵蚀沟，恢复生态，但侵蚀沟肢解耕地的问题没有解决，严重地制约了大机械的作业。针对这一问题，中国发明专利ZL201310652348.4提出了一种侵蚀沟复垦方法。该侵蚀沟复垦方法主要包括侵蚀沟沟底修整、暗管铺设、打桩、秸秆打捆、秸秆铺设、表土填埋、间隔筑埂。该侵蚀沟复垦方法可以利用机械收获，将秸秆打捆，利用大型机械修整侵蚀沟后，将秸秆捆铺设侵蚀沟底，上层覆土，侵蚀沟被填埋后，在耕地中消失，既复垦了土地，又解决了大型农机行走的问题，提高了农机耕作效率。然而，在应用时发现，填埋后的沟道位仍处在汇水线上，暴雨时汇流不能及时垂直入渗进入暗管，地表冲刷仍有造成沟蚀再次成沟的风险。为此，进一步完善了技术，在整形的沟道布设暗管后，可以间隔修筑渗井。通过渗井，将股流快速导入地下，并经暗管排出田块，以此达到填埋修复沟毁耕地后不再冲刷成沟。

发明内容

本公开的目的是提供一种渗井。

本公开的实施例提供了一种渗井，所述渗井包括：

围挡层，所述围挡层在预先修整的沟道的底部沿着所述沟道的横向铺设并且覆盖沿着所述沟道底部纵向设置的带孔排水管，在所述沟道内铺设的两个所述围挡层为所述渗井限定出长方体的空间，并且所述围挡层的横向宽度与预先修整的沟道的宽度相同，所述围挡层的纵向长度大约1.0-2.0米；

土工布，所述土工布完全覆盖所述渗井的长方体空间的内壁；

石笼网，所述石笼网设置在所述土工布的内侧；

至少两根带孔的竖管，所述带孔的竖管的顶部开口设置有网眼不大于0.05米的铁丝网并且所述竖管用土工布完全包裹；

填充石，所述填充石填充所述渗井的其余空间，使得所述填充石的顶部与所述围挡层的顶部齐平；

石笼网外罩，所述石笼网外罩设置在所述填充石的顶部，并且所述石笼网外罩与所述石笼网合拢；

土工布外罩，所述土工布外罩铺设在合拢的石笼网外罩外侧并且所述土工布外罩与所述土工布合拢；以及

粗砂层，所述粗砂层填充所述围挡层的顶部和所述填充石的顶部与所述沟道的岸线之间的空间。

本公开在复垦后的沟道中布设渗井，是秸秆填埋侵蚀沟复垦技术的重要补充。通过布设渗井，可显著增加暴雨时股流垂直入渗能力和稳固度，减低或消除对地表的冲刷，避免复垦的沟毁耕地再次成沟。根据本公开修筑的石笼渗井布设于原侵蚀沟道中，属地下工程，具有侵蚀沟生态修复的谷坊泥沙拦截功能，稳固沟道的作用。这种渗井既使在发生表土冲刷的情况下也只能剥离表土20厘米，生成浅沟，不影响机械通过，且可在耕整地时抚平消除。另外，修筑的本公开实施例的渗井所使用的材料主要包括土工布、石笼网、暗管、石头、粗砂等，均为常用材料，易购置获取，且价格较低，为技术的可操作提供了重要保证。

由于在复垦后的沟道中布设渗井，复垦后的侵蚀沟道仍处于坡面的汇水线上，坡面地表径流汇集到复垦后；当地表径流较少或较缓时，通过渗入填埋土方进入秸秆捆层，汇入PVC排水管，然后流出田块，进入下游的排水沟；当暴雨地表径流较多或较急时，部分未来得及入渗的地表径流仍会沿着沟线向下流淌，到根据本实施修筑的渗井处停留下来，快速渗透到底部，再到PVC排水暗管排出。随着年限的延长，侵蚀沟中处于厌氧条件的秸秆慢慢发生腐解，秸秆捆层变薄，侵蚀沟土体下陷，而地表径流汇集到侵蚀沟上表面时，会带来部分泥沙，水分入渗后泥沙沉积于表面，维持侵蚀沟上表面的高度，复垦后的侵蚀沟转变为渗井入渗、地下暗管排放水保模式。

附图说明

图1是复垦沟道的示意图。

图2是根据本公开实施例的在预先修整的沟道中修筑渗井围挡的示意立体图。

图3是根据本公开实施例的修筑渗井围挡的沿着图2中x轴的纵向截面示意图。

图4是根据本公开实施例的铺设土工布和石笼网的沿着图2中x轴的纵向截面示意图。

图5是根据本公开实施例的铺设竖管的沿着图2中x轴的纵向截面示意图。

图6是根据本公开实施例的填充石头的沿着图2中x轴的纵向截面示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面将详细地对示例性实施例进行说明。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的系统和方法的实例。

图1示出复垦后的侵蚀沟的示意图。复垦后的沟道位主要由铺设于沟底中部的带孔排水暗管、秸秆层以及覆土层组成。如图1所示，沟道的适当位置以适当间隔设置若干渗井。在图1所示的实例中，在沟道的上游位置和中游位置设置2个表面积的渗井。在排水管出口处设置XYZ-I水土流失自动监测设备，例如，这些设备可以检测全年的径流过程和输沙量。

图2至图6是根据本公开实施例的渗井以及渗井修筑过程的示意图。

根据第一方面，本公开的实施例提供了一种渗井200。如图2至图6所示，根据本公开实施例的渗井200包括围挡层210，该围挡层210从预先修整的沟道100的底部沿着沟道100的横向铺设并且覆盖沿着沟道100底部纵向设置的排水管110。该围挡层210的横向宽度与预先修整的沟道100的宽度相同，围挡层210的纵向长度L1大约1.0-2.0米。在预先修整的沟道100内铺设的两个围挡层210，可以在沟道100中为渗井200限定出大致长方体的空间201。在一些实施例中，该围挡层210由码放秸秆包210而成，使得围挡层210沿着沟道100的纵向外侧形成阶梯状的外侧表面211，而在渗井200的空间201内形成垂直于沟道100底部的内侧表面212。阶梯状的外侧表面211有助于围挡层210的稳固。秸秆包210的尺寸大约为：长0.5-0.7米、宽0.4米-0.6米、高0.3-0.5米，优选大约为：长0.6米、宽0.5米、高0.3米。围挡层210的顶部与沟道100岸线之间的距离H1大约为0.15-0.25米，优选为0.2米。

根据本公开实施例的渗井200还包括土工布220，该土工布220完全覆盖渗井200的大致长方体空间201的内壁，该内壁包括围挡层210的内侧表面212。在一些实施例中，该土工布220进一步覆盖围挡层210的顶部与沟道100岸线之间的距离H1。土工布220可以包裹渗井200的墙体，阻止泥土进入堵塞，有利于导水。

根据本公开实施例的渗井200还包括石笼网230，该石笼网230设置在土工布220的内侧。在一些实施例中，该石笼网230是直径为2.0-4.0毫米的防腐铁丝编织而成的铁丝网。例如，铁丝网为六角网格铁丝网。石笼网230可以固定石坝体，阻止渗井垮塌。

根据本公开实施例的渗井200还包括至少两根带孔的PVC竖管240，该竖管240的顶部开口设置有网眼不大于0.05米的铁丝网并且该竖管240用土工布完全包裹。该竖管240的顶部与沟道100岸线之间的距离H2大约为0.25-0.35米，优选为0.3米。在一些实施例中，在渗井200中设置两根带孔的竖管240，两根竖管240排列在在排水管110的两侧。在一个具体实施例中，在渗井200中设置四根竖管240，在排水管110的两侧分别设置两根竖管240，排水管110同一侧的两根竖管之间间隔0.5米。可以理解的是，根据渗井的大小、地形环境以及气候的不同，可以设置更多或更少的竖管。竖管240能够增加垂直向下水流传导，增加导水能力。

根据本公开实施例的渗井200还包括填充石250，该填充石250填充渗井200的其余空间，并且填充石250的顶部与围挡层210的顶部齐平，也就是说，填充石250的顶部与沟道100岸线之间的距离H1大约为0.15-0.25米，优选为0.2米。填充石250的顶部进一步设置石笼网外罩，该石笼网外罩与石笼网230合拢，从而在一定程度上固定填充石250。此外，在合拢的石笼网外罩外侧还铺设有土工布外罩，土工布外罩可以与土工布220合拢。按照这种方式，合拢的石笼网可以起到稳固石头坝体的作用，而合拢石笼网外层的合拢土工布可以起到过滤泥沙的作用，在防止泥沙进入石头坝体的同时允许水渗入。在一些实施例中，填充石250为直径不超过0.2米的狗头石。填充石250形成抗冲的渗井坝体，并且可以利用石缝导水。石笼网外罩与石笼网230合拢之后，石头坝体可以用石笼网固定，同时利用土工布阻止泥沙进入，保证其稳固性和导水能力。

根据本公开实施例的渗井200还包括粗砂层260，该粗砂层260填充围挡层210的顶部和填充石250的顶部与沟道100岸线之间的空间。在一些实施例中，粗砂层260可以包括粗砂或砖头碎块。粗砂层260的上表面与地表面齐平，从而可以建立20厘米左右的过滤层，阻止泥沙进入坝体，同时机耕时不损坏犁铧。图6示出了修筑完成的渗井200。

本公开在复垦后的沟道中布设渗井，是秸秆填埋侵蚀沟复垦技术的重要补充。通过布设渗井，可显著增加暴雨时股流垂直入渗能力，减低或消除对地表的冲刷，避免复垦的沟毁耕地再次成沟。根据本公开修筑的石笼渗井布设于原侵蚀沟道中，属地下工程，具有侵蚀沟生态修复的谷坊泥沙拦截功能，稳固沟道的作用。这种渗井既使在发生表土冲刷的情况下也只能剥离表土20厘米，生成浅沟，不影响机械通过，且可在耕整地时抚平消除。另外，修筑的本公开实施例的渗井所使用的材料主要包括土工布、石笼网、暗管、石头、粗砂等，均为常用材料，易购置获取，且价格较低，为技术的可操作提供了重要保证。

由于在复垦后的沟道中布设渗井，复垦后的侵蚀沟道仍处于坡面的汇水线上，坡面地表径流汇集到复垦后；当地表径流较少或较缓时，通过渗入填埋土方进入秸秆捆层，汇入PVC排水管，然后流出田块，进入下游的排水沟；当暴雨地表径流较多或较急时，部分未来得及入渗的地表径流仍会沿着沟线向下流淌，到根据本实施修筑的渗井处停留下来，快速渗透到底部，再到PVC排水暗管排出。随着年限的延长，侵蚀沟中处于厌氧条件的秸秆慢慢发生腐解，秸秆捆层变薄，侵蚀沟土体下陷，而地表径流汇集到侵蚀沟上表面时，会带来部分泥沙，水分入渗后泥沙沉积于表面，维持侵蚀沟上表面的高度，复垦后的侵蚀沟转变为渗井入渗、地下暗管排放水保模式。

根据第二方面，本公开的实施例还提供了一种渗井筑造方法，该渗井筑造方法可以筑造根据本公开实施例的渗井200。如图2至图6所示，根据本公开实施例的渗井筑造方法包括以下步骤：

S1，在预先修整的沟道100的底部沿着沟道100的横向铺设围挡层210，其中，该围挡层210覆盖沿着沟道100底部纵向设置的排水管110，并且该围挡层210的横向宽度与预先修整的沟道100的宽度相同，围挡层210的纵向长度L1大约1.0-2.0米。

在预先修整的沟道100内铺设的两个围挡层210，可以在沟道100中为渗井200限定出大致长方体的空间201。在一些实施例中，该围挡层210由码放秸秆包210而成，使得围挡层210沿着沟道100的纵向外侧形成阶梯状的外侧表面211，而在渗井200的空间201内形成垂直于沟道100底部的内侧表面212。阶梯状的外侧表面211有助于围挡层210的稳固。秸秆包210的尺寸大约为：长0.5-0.7米、宽0.4米-0.6米、高0.3-0.5米，优选大约为：长0.6米、宽0.5米、高0.3米。围挡层210的顶部与沟道100岸线之间的距离H1大约为0.15-0.25米，优选为0.2米。

S2，铺设土工布220，该土工布220完全覆盖渗井200的大致长方体空间201的内壁，该内壁包括围挡层210的内侧表面212。

在一些实施例中，该土工布220进一步覆盖围挡层210的顶部与沟道100岸线之间的距离H1。土工布220可以包裹渗井200的墙体，阻止泥土进入堵塞，有利于导水。

S3，在土工布220上铺设石笼网230。

在一些实施例中，该石笼网230是直径为2.0-4.0毫米的防腐铁丝编织而成的铁丝网。例如，铁丝网为六角网格铁丝网。石笼网230可以固定石坝体，阻止渗井垮塌。

S4，在渗井200中设置至少两根带孔的PVC竖管240，该竖管240的顶部开口设置有网眼不大于0.05米的铁丝网并且该竖管240用土工布完全包裹。

该竖管240的顶部与沟道100岸线之间的距离H2大约为0.25-0.35米，优选为0.3米。在一些实施例中，在渗井200中设置两根带孔的竖管240，两根竖管240排列在在排水管110的两侧。在一个具体实施例中，在渗井200中设置四根竖管240，在排水管110的两侧分别设置两根竖管240，排水管110同一侧的两根竖管之间间隔0.5米。可以理解的是，根据渗井的大小、地形环境以及气候的不同，可以设置更多或更少的竖管。竖管240能够增加垂直向下水流传导，增加导水能力。

S5，用填充石250填充渗井200的其余空间，使得填充石250的顶部与围挡层210的顶部齐平。

也就是说，填充石250的顶部与沟道100岸线之间的距离H1大约为0.15-0.25米，优选为0.2米。

S6，在填充石250的顶部依次设置石笼网外罩和土工布外罩，并且将该石笼网外罩和该土工布与石笼网230和土工布220分别依次合拢，从而在一定程度上固定填充石250。

在一些实施例中，填充石250为直径不超过0.2米的狗头石。填充石250形成抗冲的渗井坝体，并且可以利用石缝导水。石笼网外罩与石笼网230合拢之后，石头坝体可以用石笼网固定，同时利用土工布阻止泥沙进入，保证其稳固性和导水能力。

S7，在围挡层210的顶部和填充石250的顶部与沟道100岸线之间的空间填充粗砂层260。

在一些实施例中，粗砂层260可以包括粗砂或砖头碎块。粗砂层260的上表面与地表面齐平，从而可以建立20厘米左右的过滤层，阻止泥沙进入坝体，同时机耕时不损坏犁铧。

可以理解的是，根据本公开的实施例提供的渗井筑造方法可以筑造根据本公开实施例的渗井200，因此利用本公开的实施例提供的渗井筑造方法筑造的渗井200可以具有本公开的所有优点。

根据第三方面，本公开的实施例还提供了一种改进的侵蚀沟复垦方法，该方法包括在复垦的侵蚀沟中筑造根据本公开实施例所述的渗井200。

应当理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (8)

1.一种渗井，其特征在于，所述渗井包括：

围挡层，所述围挡层在预先修整的沟道的底部沿着所述沟道的横向铺设并且覆盖沿着所述沟道底部纵向设置的带孔排水管，在所述沟道内铺设的两个所述围挡层为所述渗井限定出长方体的空间，并且所述围挡层的横向宽度与预先修整的沟道的宽度相同，所述围挡层的纵向长度大约1.0-2.0米；

土工布，所述土工布完全覆盖所述渗井的长方体空间的内壁；

石笼网，所述石笼网设置在所述土工布的内侧；

至少两根带孔的竖管，所述带孔的竖管的顶部开口设置有网眼不大于0.05米的铁丝网并且所述竖管用土工布完全包裹；

填充石，所述填充石填充所述渗井的其余空间，使得所述填充石的顶部与所述围挡层的顶部齐平；

石笼网外罩，所述石笼网外罩设置在所述填充石的顶部，并且所述石笼网外罩与所述石笼网合拢；

土工布外罩，所述土工布外罩铺设在合拢的石笼网外罩外侧并且所述土工布外罩与所述土工布合拢；以及

粗砂层，所述粗砂层填充所述围挡层的顶部和所述填充石的顶部与所述沟道的岸线之间的空间。

2.根据权利要求1所述的渗井，其中，

所述围挡层由码放的长方形秸秆包形成，使得所述围挡层沿着所述沟道的纵向外侧形成阶梯状的外侧表面，而在所述渗井的空间内形成垂直于所述沟道底部的内侧表面，并且

所述秸秆包的尺寸大为：长0.5-0.7米、宽0.4米-0.6米、高0.3-0.5米。

3.根据权利要求1或2所述的渗井，其中，

所述围挡层的顶部与所述沟道的岸线之间的距离为0.15-0.25米。

4.根据权利要求1所述的渗井，其中，

所述土工布覆盖所述围挡层的顶部与所述沟道的岸线之间的所述沟道的内壁。

5.根据权利要求1所述的渗井，其中，

所述竖管的顶部与所述沟道的岸线之间的距离为0.25-0.35米。

6.根据权利要求1或5所述的渗井，其中，

在所述渗井中设置至少两根带孔的竖管，所述至少两根带孔的竖管排列在所述排水管的两侧。

7.根据权利要求1所述的渗井，其中，

所述填充石为直径不超过0.2米的狗头石，并且所述填充石的顶部与所述沟道的岸线之间的距离为0.15-0.25米。

8.根据权利要求1所述的渗井，其中，

所述粗砂层包括粗砂或砖头碎块，并且所述粗砂层的上表面与地表面齐平。