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内灌式人造湿地植被治沙技术制作方法

  • 专利名称
    内灌式人造湿地植被治沙技术制作方法
  • 发明者
    张永忠
  • 公开日
    2004年9月22日
  • 申请日期
    2003年3月14日
  • 优先权日
    2003年3月14日
  • 申请人
    张永忠
  • 文档编号
    A01G25/06GK1530004SQ0312172
  • 关键字
  • 权利要求
    《内灌式人造湿地植被治沙技术》属于农、林业节水植被技术领域该技术有以下特征①地下覆膜保墒功能 利用聚乙烯塑料膜具有不透气和不降解的性质,经过粘接一次性埋设在湿地的底部,四周和顶部以底膜、侧膜、上地膜的形式,构成该湿地的保墒系统②地下管网控墒功能 利用埋设在该湿地本体内的地井道,水气道良好的透气、透水性配以地井、水气道阀门和供、排水设施构成地下管网控墒系统,该系统可根据湿地植被的实际需要及时用水泵从地井将水抽出或从水气道阀处将水气注入地下,完成调墒功能由于该湿地具有保墒功能和控墒功能,经过人工的精心管理和维护,即可根据当地气候特点,营造森林,培植果园,实现节水农业生产的目标内灌式人造湿地植被治沙技术是防风治沙发展节水农业改善生态环境、促进干旱地区经济发展的重要技术手段为了确保该技术的正确运用,造福于人类,保护本发明的合法权益,特提出如下
  • 技术领域
    《内灌式人造湿地植被治沙技术》(以下简称人造湿地)属农林业节水植被技术背景技术1.人造湿地形状《内灌式人造湿地植被治沙技术》中所述的人造湿地本体形状为纵、横截面均为倒梯形,深度为3米,上口宽20米,长100米,下底宽18米,长98米的长方体本体下层为砂土,中层为黄土或粘土,上层为用于种植的肥沃土壤本文称为植被土2.人造湿地的供排水系统在砂层土下部埋设由混凝土制成的直径为50cm具有良好透气性的砂灰管本文称地井道在地井道两端设有地井,并与地井道相连主要用于砂土内的水分能及时进入砂灰管内便于排出多余水分在植被土的中上部埋设有灰塑复合管道(本文称水气道)该管道外面是直径为30cm透气性良好的砂灰管,壁厚为5cm,砂灰管内设有直径10cm、壁厚为5mm的聚乙烯塑料管在塑料管水平面45度处,每隔1.5-2米位置打上一组10mm的喷水气孔,每一组4-6孔,利用该构造将水气经塑料管注入到砂灰管内,水气利用砂灰管良好渗透性向周围土壤输送水分或空气,保障湿地具有良好的墒情3.人造湿地的保墒系统在湿地本体底部和四周均铺设有经牢固粘结为一体的聚乙烯塑料膜,厚度为(1-1.5)微米本体上面铺有普通农用地膜,农用地膜上面盖有20-30cm厚的沙土以保护地膜将湿地本体的外围设置聚乙烯塑料膜用于保持湿地内的水分不易蒸发或流失构成湿地的保墒系统4.人造湿地的氧气保障湿地本体借助干旱地区昼、夜温差较大的气候变化和上地膜封闭的不严密性,通过本体自身的热胀冷缩现象完成土壤中的气体交换,必要时也可通过水气道向地下注气5.人造湿地的使用寿命由于建设人造湿地采用不降解聚乙烯塑料和水泥砂灰材料,而且在地下不易氧化分解若不迂人为破坏可连续使用100年以上
  • 专利详情
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:内灌式人造湿地植被治沙技术的制作方法
1.地下复膜保墒技术由底膜、侧膜、上地膜构成湿地的保墒系统,实现保墒功能。2.地下管网控墒技术由地井道、地井、水气道、水气道入口阀门构成湿地的供排水系统,(由供水设备配套)通过供水或排水作业调节湿地内土壤的墒情。发明说明内灌式人造湿地治沙技术建设要有地下水和供水设备做保障。(1)图一 内灌式人造湿地断面示意图(2)图二 内灌式人造湿地植被断面示意图(3)图三 内灌式人造湿地水气道剖面示意图(4)图四 内灌式人造湿地俯视图(5)图五 内灌式人造湿地地井道剖面示意图一、内灌式人造湿地结构名称及功能1.护膜沙铺设在上地膜上面,厚度为20-30cm的沙土。用于保护上地膜免遭自然或人为的损坏,并有防止湿地水分蒸发的作用。2.地沿埂湿地周边的水泥埂。用于界定湿地面积和形状,并有保护湿地的作用。
3.标桩用于显示湿地的各项技术参数,表示湿地的范围、深度、竣工时间和确切位置。
4.上地膜铺设在护膜沙下面的聚乙烯塑料膜,厚度(1-1.5)微米,用于防止湿地水分自然蒸发。
5.侧地膜铺设在湿地本体四周的聚乙烯塑料膜,厚度(1-1.5)微米,用于防止湿地内水分的横向流失。
6.底膜铺设在湿地底部的聚乙烯塑料膜,厚度(1-1.5)微米,用于防止湿地内水分向下渗漏。
7.水气道埋设在湿地植被土内的复合渗水管。(见图一、图三)8.地井道埋设在湿地底部的渗水沙灰水泥管,用于及时排除湿地内的多余水分。
9.地井垂直于地井道终端的水泥管,直径为50cm,用于观测湿地内的地下水位,是湿地的主要供排水通道。
10.植被土铺设在上地膜下部1m左右的土壤,主要用于植物的栽培。
11.基土铺设在植被土下面的填充土,厚度根据湿地的作用而定。
12.储水沙铺设在湿地底部的沙土,一般厚度在1m-1.5m之间,用于储存湿地的水分。
二、内灌式人造湿地工作原理上地膜、侧膜、底膜构成人造湿地的保水系统。水气道、地井、地井道构成人造湿地的供排水系统,根据植被的需要和季节的变化,通过供水或排水作业调节植被土的墒情,保证植物的正常生长。人造湿地借助当地昼夜气候温差的变化,结合自身的热涨冷缩现象,利用植物根部上地膜封闭的不严密性,实现土壤的气体交换。必要时还可用吹风机向水气道内吹风实施补气作业。当湿地植物发生病虫害时,可通过水气道向地下灌注液态农药和液态肥料。
三、内灌式人造湿地的规划与建设1.规划 建设人造湿地要依据国家的法律和政策,根据建设的不同用途和规模进行规划,同时还要考虑地形是否平坦、土地质量、土性、水源、交通、通讯、电力的保障情况以及建设沙区城镇、发展特色经济的需要。
2.建设 建设内灌式人造湿地应坚持以下步骤①现地勘察 根据建设的总体规划要求进行勘察设计,主要内容是地形、地质、总体面积、地下水位的深度、地表水源的供应情况、最大风力、风向、年最高最低气温、光照时间以及当地群众的文化道德素养、环保意识、法纪观念等。
②组织施工(以建设防风林带湿地为例)第一,开槽。根据湿地用途,按照施工图的要求,用机械或人工开挖沟槽,底口的坡度系数为0.33,深度为3m,宽度上口20m,底宽18m,沟槽长100m,并将底部平整、夯实,而后铺上20cm的细沙压实。第二,覆膜。用不降解聚乙烯塑料膜,厚度为(1-1.5)微米,铺设底膜时按底面积放大5%,而后将底膜与侧膜粘结,重叠宽度为10cm,重叠处用塑料胶粘结,正反面再用胶带粘牢,铺设侧膜时每一副塑料膜都用上述办法粘结。
③填土 按照先沙后土的顺序进行填充。当储水砂填充到20cm时在沟槽纵轴线上埋设井道,井道为内径50cm,壁厚6cm的渗水水泥砂管,铺设井道时在底部适当用混凝土加固。接口处用水泥粘接要牢固,当填完基土后,再填30cm植被土而后打水气道基座铺设水气道,水气道规格砂灰管内径30cm,壁厚为5cm,管内铺设直径为100mm,厚度为5mm的聚乙烯塑料管,并在该管水平线以上45度处打10mm喷水孔,孔距为150mm,每组六孔,组距为1.5-2米,水气道上沿于上地膜控制在40-50cm为宜,水气道铺设好后应做一次渗水实验,对渗水不畅的管道应补打喷水孔。
④灌水渗地 当植被土填平后,应再灌一次水,当植被土墒情处于最佳状态时,铺设上地膜而后盖上厚度为20-30cm护膜沙。
⑤打标桩 当湿地建好后,及时在湿地上口四角打一长方体混凝土标桩,规格长1m,宽10cm,标桩主要标记内容湿地编号、该地座标、竣工时间、湿地面积、深度,以便使用和管理。
⑥打地沿埂 根据标桩划线沿湿地上口向内打一宽50cm,高40cm土埂或混凝土地埂,以有效保护湿地。
附注说明若建设农用湿地,最上层不铺设护膜沙,地膜要用可降解一次性塑料膜,湿地深度可在1.5m左右进行调整,若建设塑料大棚湿地,深度在1m左右即可。
3.湿地的维护与管理看护员在看护林木或庄稼同时,更要注重看护湿地,使湿地设施经常处于完好状态,根据植被需要,做好日常检查,其内容是一、植被土墒情是否良好,二、地井口是否封闭严密,三、水气道是否关闭,严防地井内或水气道内有泥沙或杂物堵塞,地沿埂或标桩是否完好无缺,上地膜和护膜沙防止因人为取土而造成破坏。
4.湿地的操作①排水作业 当困湿地含水量过大危害植物生长时,应用水泵从地井内向外抽水,降低湿地水位,使墒情达到标准。
②灌水作业 当湿地干旱需要灌水时,应及时采用供水设备,经水气道口向地下注水直到墒情适宜为止。
③施药施肥 当植物发生病虫害或因缺肥生长缓慢时,可利用向地下注水的机会通过水气管向地下施注液态农药和化肥。
5.几种情况的预防和处理①上地膜、侧膜、底膜是湿地防止水分蒸发或流失的重要部分,严禁在湿地内取土、打井、钻探,以免对塑料膜造成破坏,影响保墒效果。
②保护地沿埂和标桩,发现有损坏和丢失,应即使修复和补充。
③防止地井和水气道杂物堵塞,当向地下注水时,应充分净化和过滤,禁止含沙水直接进入地井或水气道内,以防止淤塞,平常地井口和水气道口应处于完全封闭状态。当出现地井和水气道淤塞时,应用小管径泥浆泵进行清洗,必要时应挖开重设。
6.材料的名称与规格①塑料膜 为聚乙烯塑料,厚度为(1-1.5)微米②地井道、地井 为可透水水泥沙管,直径为50cm,厚度为6cm③水气道 为复合管,内管为聚乙烯塑料,直径100mm,壁厚为5mm,外管为可透水水泥沙管,内径为30cm,壁厚为5cm.
④标桩 为长1m,宽10cm的水泥桩

权利要求
一、要求保护地下覆膜保墒技术二、要求保护地下管网控墒技术

本发明内灌式人造湿地植被治沙技术属农业节水技术领域。该技术主要解决在干旱沙化地区建设人造湿地,实现节水农业生产,营造森林,培植果园,实施塑料大棚种植,改善生态环境,也可为南水北调工程作配套工程。技术要点每块湿地的体积为 上口长100米,宽22米,深3米;底面积底长98米,宽20米,沟槽深3米,在底部和四周铺上聚乙烯塑料膜,在内部分别填上沙土、黄土、植被土构成湿地本体,并在湿地本体底部铺设地井道,两端与地井相连,而后在植被土内距两侧边线5米处分别平行铺设水气管道,管道终端与水气道阀门连接,水气道阀门设置在地上1米处,与水气道垂直。该湿地配上水井和供水设备即可成为富泽良田。



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