[发明专利]基于优先流特征引导渗流的排水暗管装置的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于优先流特征引导渗流的排水暗管装置的制备方法，包括以下步骤：步骤一，制作排水暗管；步骤二，制作不出地排气管；步骤三，制作出地排气管；步骤四，分别连接排水暗管和不出地排气管、出地排气管；步骤五，制作排水暗管上部的滤层。本发明的目的在于提供一种能够抑制非饱和土壤水在暗管周围的扰流、促进土壤排气、引导土壤水流进入暗管的排水装置；该装置工艺简单、原材料易获取、生产成本低，能满足暗管在农田灌溉不同时期的暗管排水需求。

技术领域

本发明属于农田排水技术领域，具体涉及一种基于优先流特征引导渗流的排水暗管装置的制备方法。

背景技术

农田暗管排水技术是土地排水、防止灌溉土地盐碱化和改造中低产田的有效措施。与明沟排水相比，暗管排水具有排水效果好、有效控制地下水位、节省土地、减少维护费用等特点。

随着暗管铺设方法和排水材料的改进，该技术已经取得了显著进展。由于挖沟铺管机械的发展，波纹塑料排水管已得到广泛应用。波纹塑料管具有重量轻、运输和铺设中损耗小、耐腐蚀、整体性好、施工方便、易保证施工质量等特点，特别适合于采用挖沟铺管机等先进施工技术，铺设效率很高。

现有技术中存在的主要问题和缺陷包括：

农田现行的暗管排水技术与理论主要基于土壤饱和流条件下的排水和淋洗功能。在工程设计中，通常假设暗管埋设于地下水位的临界值以下。但是农田当中的地下水位受气象、水文和灌排因素的影响，在年际和月际之间常处于波动状态。当地下水位埋深在暗管以下或暗管上部剩余水头不足时，会导致暗管处于非饱和状态。对于一些采用滴灌的灌区，土壤湿润深度较浅，也很难促使暗管上部形成饱和区域，从而导致按照传统理论设计的暗管排水工程出现暗管排水困难，甚至不排水的问题。

暗管排水管道结构(包括暗管和滤层)和排水系统规格(埋深、间距)是影响农田暗管排水效果的主要因素。设计合理的管道排水结构才能保证暗管排水管道保持较好的水利性能，才能保证排水系统规划设计参数(埋深、间距)的准确性和合理性。本项目通过试验发现：在土壤水饱和状态下和非饱和状态下，管道排水结构对暗管排水效率影响很大。传统排水结构在土壤水饱和状态下能正常排水；而非饱和状态下，非饱和土壤水会在暗管周围形成扰流而难以排入暗管，甚至不排入暗管，从而使暗管排水功能降低或失去排水功能。除此以外，传统暗管排水结构没有考虑土壤中的滞留气体对暗管排水过程的影响，对暗管排水效率有一定影响。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题和缺陷，本发明提供了一种基于优先流特征引导渗流的排水暗管装置的制备方法，目的在于提供一种能够抑制非饱和土壤水在暗管周围的扰流、促进土壤排气、引导土壤水流进入暗管的排水装置；该装置工艺简单、原材料易获取、生产成本低，能满足暗管在农田灌溉不同时期的暗管排水需求。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种基于优先流特征引导渗流的排水暗管装置的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，制作排水暗管；

步骤二，制作不出地排气管；

步骤三，制作出地排气管；

步骤四，分别连接排水暗管和不出地排气管、出地排气管；

步骤五，制作排水暗管上部的滤层。

优选地，步骤一中，将PVC多孔波纹管的外周包裹上透水工业无纺布作为过滤层，在排水暗管上每隔3-5米间距打上安装孔，用于连接不出地排气管。

优选地，步骤二中，不出地排气管采用UPVC管材，埋深40厘米处至三通连接处开孔，沿着排水暗管每隔3-5米设置；不出地排气管的顶部通过排气管堵头堵住；不出地排气管顶部埋深大于作物耕作层深度5-10cm且大于机械耕作深度。机械耕作深度通常不大于40cm。