專利名稱：土層下地膜覆蓋吸灌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一定厚度的土層下部鋪設(shè)土工膜或地膜實(shí)現(xiàn)地下灌溉的節(jié)水灌溉方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的灌溉方法可以分為地面灌溉、噴灌和滴灌。地面灌溉是一種傳統(tǒng)的灌水方法。它通過(guò)渠道輸水，再經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的溝、畦向田間施水。該方法歷史悠久，具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)，是世界上特別是發(fā)展中國(guó)家目前最廣泛采用的一種灌溉方法，約占灌水總面積的90％以上。在我國(guó)目前占到98％。地面灌水方法的最大缺點(diǎn)是水的利用效率低，蒸發(fā)和滲漏損失大。噴灌是通過(guò)在空中噴水實(shí)施田間給水的灌溉方法。由于噴灌需要較高的水壓力，所以要用壓力管道輸水。一般來(lái)說(shuō)，其明顯的優(yōu)點(diǎn)是灌水均勻，占用耕地少，節(jié)省人力，對(duì)地形的適應(yīng)性強(qiáng)。主要缺點(diǎn)是受風(fēng)影響大，灌水過(guò)程存在空氣中的水分損失和地表蒸發(fā)損失，設(shè)備投資較高。滴灌是用小塑料管將灌溉水直接送到每棵作物根部的附近，水由滴頭慢慢滴出到需要用水的地方的一種精密灌溉方法。它能夠做到只灌作物不灌土地，而且可以長(zhǎng)時(shí)間使作物根區(qū)的水分處于最優(yōu)狀態(tài)，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的效果。其最大缺點(diǎn)是滴頭出流孔口小，流速低，堵塞問(wèn)題嚴(yán)重。與滴灌相似地還有微滴灌，也稱為霧灌，它將滴頭改為微噴頭，可以減少堵塞可能性，缺點(diǎn)是設(shè)備投資高，灌溉時(shí)空氣中水分損失大。與地下滴灌相似的還有滲灌。是用滲頭代替滴頭全部埋入地下，滲頭的水不是一滴滴流出，而是慢慢地滲流出來(lái)。但是微孔滲流管的堵塞也是一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著重解決吸灌問(wèn)題，達(dá)到節(jié)水，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案是在地表深度的土層下部鋪設(shè)隔水層，在隔水層上面鋪設(shè)土層，隔水層材料可為地膜、加厚地膜或土工膜。根據(jù)需要隔水層上面鋪設(shè)貯水層，貯水層材料為碎石、無(wú)機(jī)孔隙材料或強(qiáng)透水性的有機(jī)高分子合成材料。供排水溝與貯水層由透水墻連通。在貯水層上面鋪設(shè)反濾層，反濾層材料為砂或土工布。隔水層防止貯水層中的水滲透到地下；貯水層起到通水和儲(chǔ)水作用；在反濾層上面鋪設(shè)土層，在土層的毛細(xì)和蒸發(fā)作用下，將貯水層中的水提升到上覆土層實(shí)現(xiàn)向植物根系施水灌溉。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)在一定深度的土層下部鋪設(shè)隔水層形成人工不透水層，灌溉時(shí)向隔水層地膜上的貯水層中灌水，依靠土壤的毛細(xì)作用和表層的蒸發(fā)作用保持地表土層濕潤(rùn)，地面含水量較低，避免了空氣中的水分損失和向地下的滲漏損失，與已有的灌溉方法相比，節(jié)水效果明顯。(2)設(shè)備和材料投資省。吸灌方法的供水系統(tǒng)采用溝渠或無(wú)壓力管道，由于貯水層本身具有導(dǎo)水作用，所以溝渠或管道的布置間距可以很大，同時(shí)也不需要加壓系統(tǒng)以及噴頭、滴頭或支管。地膜和貯水層材料(碎石、砂、少級(jí)配混凝土或絮狀尼龍網(wǎng))是吸灌方法需要增加的材料，這些材料都比較便宜。(3)運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單。運(yùn)行過(guò)程中幾乎不需要維護(hù)或只需很少的維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)配套貯水層水位和土壤含水量監(jiān)測(cè)裝置，可以很容易實(shí)現(xiàn)灌溉自動(dòng)控制。(4)使用年限長(zhǎng)。地膜或土工膜材料的抗老化能力比較強(qiáng)，一般使用年限可以達(dá)到50年以上，因此，吸灌方法一次投入可以多年使用，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低廉。當(dāng)然，根據(jù)需要也可以采用可降解地膜。(5)屬于地下灌水方式，不影響在地面上耕作。(6)可以將化肥、農(nóng)藥等溶于灌溉水中導(dǎo)入貯水層，減小地下水污染。(7)一次給水可以維持較長(zhǎng)時(shí)間。因?yàn)榈叵沦A水層的存在，土層的濕度在一次灌水后可以維持很長(zhǎng)時(shí)間，一般為5-15天，便于管理和控制。(8)可以匯集雨水。降雨時(shí)，地表水不能透過(guò)隔水層，地面積水可以通過(guò)供水的溝渠反灌入貯水層，雨量很大時(shí)，在灌滿貯水層后多余的雨水還可以通過(guò)供水系統(tǒng)匯集到事先做好的水窖中，達(dá)到充分利用降雨的目的。該方法特別適合于城市綠化草坪、天然草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、農(nóng)業(yè)蔬菜苗木大棚以及其它需要漫灌的田地(如稻田)的灌溉。也適用于防風(fēng)固沙和荒漠治理。這對(duì)西部干旱地區(qū)有重要意義。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1土層下地膜覆蓋吸灌方法，如圖1所示，在地表深度土層下部鋪設(shè)隔水層1，材料為土工膜。隔水層上面鋪設(shè)貯水層2，貯水層材料為碎石。供排水溝與貯水層由透水墻連通。在貯水層上面鋪設(shè)反濾層3，反濾層材料為細(xì)砂，反濾層防止淤堵貯水層。在反濾層上面鋪設(shè)土層4，植物依靠土層毛細(xì)和表層蒸發(fā)作用，達(dá)到吸灌的目的。
實(shí)施例2土層下地膜覆蓋吸灌方法，如圖2所示，在地表深度土層下部鋪設(shè)復(fù)合隔水層1和貯水層2，貯水層采用起支撐作用的有機(jī)高分子合成材料絮狀尼龍網(wǎng)，貯水層絮狀尼龍網(wǎng)和隔水層地膜復(fù)合在一起。在貯水層表面鋪設(shè)反濾層土工布5，土工布上面是土層4，供排水溝與貯水層由透水墻6連通。土工布防止泥土淤堵貯水層。
實(shí)施例3土層下地膜覆蓋吸灌方法，如圖3所示，除在隔水層地膜上有隔脊7及貯水層材料為無(wú)機(jī)孔隙材料外，其余與實(shí)施例2相同。這種具有隔脊的地膜多用在起伏地形，保證貯水層效果。隔脊的材料與水平地膜的材料相同，并與水平地膜熱壓粘結(jié)不透水。隔脊可以是單向隔脊或雙向隔脊，單向隔脊地膜適應(yīng)單向坡度變化的地形，雙向隔脊地膜用于隆起的丘陵地形。
實(shí)施例4土層下地膜覆蓋吸灌方法，在透水性較強(qiáng)的砂性土壤地表深度土層下部鋪設(shè)隔水層1，材料為加厚地膜，上面省去貯水層和反濾層。在隔水層上增加布置透水管，透水管的間距視土壤的透水性強(qiáng)弱確定。供排水溝由不透水的主供水管道代替。主供水管道與隔水層上布置的透水管相連?？刂聘羲畬由仙细餐翆又械乃豢梢赃_(dá)到吸灌的效果。
實(shí)施例5
在透水性很強(qiáng)的砂性土壤中應(yīng)用土層下地膜覆蓋吸灌方法，與實(shí)施例4相同，但是在隔水層上不布置透水管，供水采用供排水溝在隔水層上通過(guò)透水墻6與土壤連通。
權(quán)利要求
1.土層下地膜覆蓋吸灌方法，其特征是在地表深度土層下部鋪設(shè)隔水層[1]，在隔水層上面鋪設(shè)土層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土層下地膜覆蓋吸灌方法，其特征是在土層中設(shè)置透水管，透水管與主供水管道連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土層下地膜覆蓋吸灌方法，其特征是隔水層上面鋪設(shè)貯水層[2]，供排水溝與貯水層由透水墻連通，在貯水層上面鋪設(shè)反濾層[3]，在反濾層上面鋪設(shè)土層[4]。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的土層下地膜覆蓋吸灌方法，其特征是隔水層材料可為地膜、加厚地膜或土工膜；貯水層材料為碎石、無(wú)機(jī)孔隙材料或強(qiáng)透水性的高分子合成材料；反濾層材料為砂或土工布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的土層下地膜覆蓋吸灌方法，其特征是隔水層和貯水層為地膜和絮狀尼龍網(wǎng)復(fù)合在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土層下地膜覆蓋吸灌方法，其特征是隔水層地膜上分布隔脊[7]。
全文摘要
土層下地膜覆蓋吸灌方法,涉及在一定厚度的土層下部鋪設(shè)土工膜或地膜實(shí)現(xiàn)地下灌溉的節(jié)水灌溉方法。在地表深度的土層下部鋪設(shè)隔水層,隔水層材料可為地膜、加厚地膜或土工膜。根據(jù)需要在隔水層上面鋪設(shè)貯水層,并且在貯水層上面鋪設(shè)反濾層。在反濾層上面鋪設(shè)土層,在土層毛細(xì)和土層表面蒸發(fā)作用下,實(shí)現(xiàn)向植物根系土壤施水。隔水層防止貯水層中的水滲透到地下,反濾層防止上覆土層的土壤淤堵貯水層。貯水層通過(guò)透水墻與供排水溝連通,實(shí)現(xiàn)給水并匯集儲(chǔ)存雨水。節(jié)約灌溉用水,投資省,使用年限長(zhǎng),灌溉和施肥同時(shí)進(jìn)行,減少污染。特別適合于城市綠化草坪、天然草皮運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、農(nóng)業(yè)蔬菜苗木大棚,也適用于防風(fēng)固沙、草原植被恢復(fù)和荒漠治理。
文檔編號(hào)E02B13/00GK1362012SQ02109079
公開(kāi)日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2002年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者邵龍?zhí)? 單宗嶺, 王軍輝 申請(qǐng)人:邵龍?zhí)?br>