盐碱地综合改良系统及方法与流程

本发明涉及土地改良，具体为盐碱地综合改良系统及方法。

背景技术：

1、盐碱地是目前亟待解决的一项世界性难题，人们一直在寻求各种方法来治理盐碱地。例如上世纪90年代的“上农下渔”，淡水淋洗等。但此类方法无不成本巨大，对于农民而言，不愿意付出这么高的成本去改良盐碱地。

2、现在比较经济的方式就是在地下埋暗管来排盐，利用水下行带动盐分进入暗管排走的方式来改善盐碱地盐度。但现在的暗管结构通常为成卷的双壁螺纹管，外壁覆盖过滤布，采用铺管机整条铺进盐碱地里。此方式固然效率较高，但铺管费用也非常高，对农民而言，仍然是比不小的开支。此外，采用机器铺管的方式，无法区分管子位置角度，因此，此类机器铺设的管子需周遭开设渗水孔，但如果下放暗管后，渗水孔朝下，则排盐过程中会造成盐分从渗水孔向下排出而不会流到集水沟内的现象。

3、另外，双壁螺纹管通过突出的螺纹部固然可以增加一定的强度，但却在外壁形成多个凸台，相邻凸台之间凹槽宽度自上而下是逐渐减小的，凹槽底部容易堵住，下行的水在某个凹槽底部无法下渗时，会向两侧流淌，而圆形的暗管管壁，会使水沿凹槽两侧绕过暗管管壁后向下渗入土壤中。

4、因此，如何降低盐碱地改良成本，提高排盐效果成为农民面临的首要难题。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供了盐碱地综合改良系统。

2、本发明技术方案如下：

3、盐碱地综合改良系统，包括农田及其两侧布置的集水沟，农田宽度在300米-500米之间，集水沟深度挖至地下水位位置；

4、农田沿中心线向两侧集水沟埋有若干暗管，比降不小于1‰，用于向集水沟内排盐，暗管深度在0.7米-1.3米之间，暗管采用多节连接的方式进行地下组装，人工下管，无需使用铺管机，以降低巨额成本。

5、暗管上方铺有经防腐剂处理过的秸秆层，秸秆层深度在0.6米-0.7米范围内；

6、在农田上部设置滴灌或喷灌装置。

7、集水沟深度与地下水位同高度，可减少因地下水上升蒸发给耕作层带入盐分，防止返盐返碱；灌溉水、雨季降水通过暗管将耕作层盐分排入集水沟，实现排盐降碱；暗管上方的秸秆层可进一步防止耕作层残留的盐分向上返，影响作物生长。如此，可有效改良盐碱地，控制耕作层盐分，再结合滴灌或喷灌装置，即可使用尽量少的水源在盐碱地上种植作物。

8、暗管沿农田长度方向的间隔在8米-12米之间。由于采用人工下暗管，不使用铺管机，仅使用开沟机来降低改良成本。暗管比降可做到更高，相比铺管机常用的0.7‰，可更好的排水排盐。而且，使用铺管机的成本较高，农民为减少成本，暗管间隔一般设置在15米-20米之间，采用人工下暗管后，节省了大量设备成本，暗管间隔可缩短在8米-12米之间，增大暗管布置密度，降低了淤堵概率，形成广覆盖、高通畅的排水排盐管网。

9、为方便人工下暗管，暗管由支撑架、上支管和下支管组成，农田中心线单侧的相邻暗管彼此衔接；

10、支撑架包括两根平行布置的横板，至少在横板两端分别连接有第一拱板和第二拱板；

11、上支管连接在支撑架上部，包括第一弧形管道；

12、第一弧形管道外壁为光滑圆弧形，内壁抵触在拱板上；

13、第一弧形管道两侧分别向外延伸有第一连接部，分别与两根横板上表面连接，与横板内边缘留有间隙；

14、第一弧形管道内壁沿长度方向间隔设置有若干加强筋，加强筋部分压在横板上；

15、第一弧形管道上开设有若干渗水孔，渗水孔避开加强筋位置，在第一弧形管道外壁上设置有透水过滤布；

16、下支管连接在支撑架下部，包括第二弧形管道，第二弧形管道上无渗水孔，与第一弧形管道之间形成排盐通道。

17、暗管由支撑架、上支管和下支管组成，既方便单独制作，也方便组装。尤其是充分考虑到了暗管上下两部分所起作用不同，而分别进行了不同的设计。

18、暗管上部分一方面需要承受土壤压力，另一方面要便于土壤中水分向管内渗透。因此，既需要一定的强度，还需要防止渗水孔堵塞。而现在的大部分暗管都为整体管结构，上部分或整体外侧加设凸筋以提高强度，例如应用最普遍的双壁螺纹管。此类结构虽然保证了一定的强度，但压缩了渗水区域。土壤中的水分必须要到达相邻凸起之间的凹槽底部才能下渗至暗管内。而凹槽上大下小的结构却容易导致槽底土壤密度大于上部，从而更容易堵塞渗水孔。在出现堵塞问题后，水顺着凹槽两侧流淌，并在绕过暗管管壁后向下渗入土壤中。

19、而本发明的一大发明点就是将暗管的上支管外壁做成光滑圆弧形，整个暗管上方土壤密度是相同的，不会出现局部密度过大问题，便于水全部流淌至上支管外壁上，而后，根据暗管比降，既向集水沟一侧沿管壁表面流动，还根据上支管的弧形向两侧流动，但不管怎样流动，都会经过上支管外壁的若干渗水孔，从而防止水流回土壤。

20、另外，为保证上支管的支撑强度，将传统外凸的加强筋改到内部，由于上支管是半弧形，内侧加强筋更易制作，且水从下支管流淌，内侧加强筋不会影响排水排盐过程。上支管通过加强筋压在横板上，两侧内壁抵触在拱板，从而提高了上支管的支撑强度，防止被土壤压扁。

21、作为优选技术方案，第一弧形管道两侧与第一连接部相接位置设有渗水孔，即使水沿上支管管壁流到最下方的第一连接部位置，在其沿暗管比降向下流动时，也必然会经过上述渗水孔，从而防止水流回土壤。

22、关于暗管下部分的下支管，仅用于排盐排水，因此，将其设计为半弧形，无渗水孔，来降低成本，保证排盐效果。

23、考虑到土壤施加给上支管的压力会传递至下支管，下支管无任何增强结构的话无法承压，而增加加强筋等又增加了成本。因此，专门设计了支撑架结构。

24、支撑架结构所起作用主要有三：

25、1、提供连接中介，方便上支管和下支管均连接在横板上，三者材料可均采用塑料，便于连接，且支撑架采用硬塑料，以具备足够的强度；

26、2、在沟内支撑上支管和下支管，分担压力，具体的，横板外边缘间隔设置有若干功能板，功能板包括朝上朝外延伸的外延板和朝下朝外延伸的支撑板，支撑板底端设置有支脚，支脚最低点高度不高于第二弧形管道最低点高度；

27、上支管的压力全部作用在横板上，然后通过支撑板来承受，支撑板高度不低于第二弧形管道最低点高度，避免下支管与下层土壤产生过大挤压变形，支脚一方面增大承压面积，另一方面防止支撑板下陷入土壤内，进一步避免下支管与下层土壤产生过大挤压变形。如此，下支管可采用低成本材料制作。

28、3、防止人工下暗管时，暗管翻转，两侧的外延板宽度与开沟机所开够宽度配合，在下管时，可防止暗管翻转，提高下管速度；

29、另外，外延板的竖直投影位于支脚外部，防止下暗管时，支撑板与沟槽侧壁过度接触。

30、为方便人工下暗管时，相邻暗管衔接到位，横板两端分别设置有一个与其端部平齐的功能板，该功能板的外延板上设置拉紧部，用于手持拉紧工具的卡入。可在地上使用拉紧工具将两个相邻的暗管紧靠在一块，通过横板两端位置的两个功能板对齐可很好判断。

31、为方便制作和连接暗管，支撑架的两根横板等长且共面，第一弧形管道和第二弧形管道等长。

32、第二弧形管道一端外延有衔接管道，衔接管道外径与第二弧形管道内径紧贴连接；

33、第一弧形管道一端外延有封闭管道，封闭管道内径不小于第一弧形管道外径；

34、每根暗管上的衔接管道与封闭管道相对布置在支撑架两端，封闭管道压在相邻暗管的衔接管道上方。

35、如此，实现了相邻暗管排水时无泄漏，且防止土壤进入暗管内。

36、本发明还提供一种盐碱地综合改良方法，采用上述盐碱地综合改良系统，具体步骤为：

37、s1、开挖集水沟，将平整的盐碱地每隔300米-500米宽度开挖一条集水沟，沟深2.5米-3米，与地下水位平齐，并与排水干渠相连；

38、s2、根据土壤性质确定是否进行深翻，以破坏土壤中的不透水层；

39、s3、使用开沟机沿农田宽度方向挖沟，沟宽与暗管尺寸配合，中间高，两端低，自农田中心线向两侧的比降不小于1‰，沟深0.7米-1.3米之间；

40、s4、人工下暗管，上支管在上，将若干暗管沿农田宽度方向自中心向外依次放入s3所挖沟内，相邻暗管紧靠在一块，最外端暗管伸出至集水沟内；

41、s5、回填土至暗管上方，直至距离农田表面0.6米-0.7米范围内，铺经防腐剂处理过的秸秆层5-20cm；

42、s6、继续回填土，将农田整平，并安装滴灌或喷灌装置。

43、在步骤s4中，相邻暗管紧靠时，使用手持拉紧工具拉动拉紧部，并使上一暗管第二弧形管道的衔接管道插入下一暗管的第二弧形管道内，下一暗管第一弧形管道外延的封闭管道盖在上一第一弧形管道外侧，并使相邻暗管横板两端的功能板紧靠在一块。

44、通过上述设计，本发明盐碱地综合改良系统，采用人工下暗管的方式取代铺管机铺管，节省了大量成本，让农民能够改的起盐碱地，不至于收获利润低于改良成本，而丧失改良信心。同时，可将省下的成本在布设暗管时布置的更加密集，降低淤堵概率，形成广覆盖、高通畅的排水排盐管网。

45、为便于人工下暗管，还专门设计了暗管结构，由支撑架、上支管和下支管组成，根据功能进行了专门设计，上支管和支撑架承担土壤压力，下支管仅用于排水排盐。且上支管外壁光滑，加强筋内置，既保证了强度，还避免了传统暗管易堵塞和水外流的问题。