專利名稱：內(nèi)灌式人造濕地植被治沙技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
《內(nèi)灌式人造濕地植被治沙技術(shù)》(以下簡稱人造濕地)屬農(nóng)林業(yè)節(jié)水植被技術(shù)背景技術(shù)1.人造濕地形狀《內(nèi)灌式人造濕地植被治沙技術(shù)》中所述的人造濕地本體形狀為縱、橫截面均為倒梯形，深度為3米，上口寬20米，長100米，下底寬18米，長98米的長方體。本體下層為砂土，中層為黃土或粘土，上層為用于種植的肥沃土壤。本文稱為植被土。
2.人造濕地的供排水系統(tǒng)在砂層土下部埋設(shè)由混凝土制成的直徑為50cm具有良好透氣性的砂灰管。本文稱地井道。在地井道兩端設(shè)有地井，并與地井道相連。主要用于砂土內(nèi)的水分能及時(shí)進(jìn)入砂灰管內(nèi)便于排出多余水分。在植被土的中上部埋設(shè)有灰塑復(fù)合管道。(本文稱水氣道)該管道外面是直徑為30cm透氣性良好的砂灰管，壁厚為5cm，砂灰管內(nèi)設(shè)有直徑10cm、壁厚為5mm的聚乙烯塑料管。在塑料管水平面45度處，每隔1.5-2米位置打上一組10mm的噴水氣孔，每一組4-6孔，利用該構(gòu)造將水氣經(jīng)塑料管注入到砂灰管內(nèi)，水氣利用砂灰管良好滲透性向周圍土壤輸送水分或空氣，保障濕地具有良好的墑情。
3.人造濕地的保墑系統(tǒng)在濕地本體底部和四周均鋪設(shè)有經(jīng)牢固粘結(jié)為一體的聚乙烯塑料膜，厚度為(1-1.5)微米。本體上面鋪有普通農(nóng)用地膜，農(nóng)用地膜上面蓋有20-30cm厚的沙土以保護(hù)地膜。將濕地本體的外圍設(shè)置聚乙烯塑料膜用于保持濕地內(nèi)的水分不易蒸發(fā)或流失。構(gòu)成濕地的保墑系統(tǒng)。
4.人造濕地的氧氣保障濕地本體借助干旱地區(qū)晝、夜溫差較大的氣候變化和上地膜封閉的不嚴(yán)密性，通過本體自身的熱脹冷縮現(xiàn)象完成土壤中的氣體交換，必要時(shí)也可通過水氣道向地下注氣。
5.人造濕地的使用壽命由于建設(shè)人造濕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。若不迂人為破壞可連續(xù)使用100年以上。

發(fā)明內(nèi)容
1.地下復(fù)膜保墑技術(shù)由底膜、側(cè)膜、上地膜構(gòu)成濕地的保墑系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)保墑功能。
2.地下管網(wǎng)控墑技術(shù)由地井道、地井、水氣道、水氣道入口閥門構(gòu)成濕地的供排水系統(tǒng)，(由供水設(shè)備配套)通過供水或排水作業(yè)調(diào)節(jié)濕地內(nèi)土壤的墑情。
發(fā)明說明內(nèi)灌式人造濕地治沙技術(shù)建設(shè)要有地下水和供水設(shè)備做保障。


(1)圖一 內(nèi)灌式人造濕地?cái)嗝媸疽鈭D(2)圖二 內(nèi)灌式人造濕地植被斷面示意圖(3)圖三 內(nèi)灌式人造濕地水氣道剖面示意圖(4)圖四 內(nèi)灌式人造濕地俯視圖(5)圖五 內(nèi)灌式人造濕地地井道剖面示意圖具體實(shí)施方式
一、內(nèi)灌式人造濕地結(jié)構(gòu)名稱及功能1.護(hù)膜沙鋪設(shè)在上地膜上面，厚度為20-30cm的沙土。用于保護(hù)上地膜免遭自然或人為的損壞，并有防止?jié)竦厮终舭l(fā)的作用。
2.地沿埂濕地周邊的水泥埂。用于界定濕地面積和形狀，并有保護(hù)濕地的作用。
3.標(biāo)樁用于顯示濕地的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，表示濕地的范圍、深度、竣工時(shí)間和確切位置。
4.上地膜鋪設(shè)在護(hù)膜沙下面的聚乙烯塑料膜，厚度(1-1.5)微米，用于防止?jié)竦厮肿匀徽舭l(fā)。
5.側(cè)地膜鋪設(shè)在濕地本體四周的聚乙烯塑料膜，厚度(1-1.5)微米，用于防止?jié)竦貎?nèi)水分的橫向流失。
6.底膜鋪設(shè)在濕地底部的聚乙烯塑料膜，厚度(1-1.5)微米，用于防止?jié)竦貎?nèi)水分向下滲漏。
7.水氣道埋設(shè)在濕地植被土內(nèi)的復(fù)合滲水管。(見圖一、圖三)8.地井道埋設(shè)在濕地底部的滲水沙灰水泥管，用于及時(shí)排除濕地內(nèi)的多余水分。
9.地井垂直于地井道終端的水泥管，直徑為50cm，用于觀測濕地內(nèi)的地下水位，是濕地的主要供排水通道。
10.植被土鋪設(shè)在上地膜下部1m左右的土壤，主要用于植物的栽培。
11.基土鋪設(shè)在植被土下面的填充土，厚度根據(jù)濕地的作用而定。
12.儲(chǔ)水沙鋪設(shè)在濕地底部的沙土，一般厚度在1m-1.5m之間，用于儲(chǔ)存濕地的水分。
二、內(nèi)灌式人造濕地工作原理上地膜、側(cè)膜、底膜構(gòu)成人造濕地的保水系統(tǒng)。水氣道、地井、地井道構(gòu)成人造濕地的供排水系統(tǒng)，根據(jù)植被的需要和季節(jié)的變化，通過供水或排水作業(yè)調(diào)節(jié)植被土的墑情，保證植物的正常生長。人造濕地借助當(dāng)?shù)貢円箽夂驕夭畹淖兓?，結(jié)合自身的熱漲冷縮現(xiàn)象，利用植物根部上地膜封閉的不嚴(yán)密性，實(shí)現(xiàn)土壤的氣體交換。必要時(shí)還可用吹風(fēng)機(jī)向水氣道內(nèi)吹風(fēng)實(shí)施補(bǔ)氣作業(yè)。當(dāng)濕地植物發(fā)生病蟲害時(shí)，可通過水氣道向地下灌注液態(tài)農(nóng)藥和液態(tài)肥料。
三、內(nèi)灌式人造濕地的規(guī)劃與建設(shè)1.規(guī)劃 建設(shè)人造濕地要依據(jù)國家的法律和政策，根據(jù)建設(shè)的不同用途和規(guī)模進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)還要考慮地形是否平坦、土地質(zhì)量、土性、水源、交通、通訊、電力的保障情況以及建設(shè)沙區(qū)城鎮(zhèn)、發(fā)展特色經(jīng)濟(jì)的需要。
2.建設(shè) 建設(shè)內(nèi)灌式人造濕地應(yīng)堅(jiān)持以下步驟①現(xiàn)地勘察 根據(jù)建設(shè)的總體規(guī)劃要求進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容是地形、地質(zhì)、總體面積、地下水位的深度、地表水源的供應(yīng)情況、最大風(fēng)力、風(fēng)向、年最高最低氣溫、光照時(shí)間以及當(dāng)?shù)厝罕姷奈幕赖滤仞B(yǎng)、環(huán)保意識(shí)、法紀(jì)觀念等。
②組織施工(以建設(shè)防風(fēng)林帶濕地為例)第一，開槽。根據(jù)濕地用途，按照施工圖的要求，用機(jī)械或人工開挖溝槽，底口的坡度系數(shù)為0.33，深度為3m，寬度上口20m，底寬18m，溝槽長100m，并將底部平整、夯實(shí)，而后鋪上20cm的細(xì)沙壓實(shí)。第二，覆膜。用不降解聚乙烯塑料膜，厚度為(1-1.5)微米，鋪設(shè)底膜時(shí)按底面積放大5％，而后將底膜與側(cè)膜粘結(jié)，重疊寬度為10cm，重疊處用塑料膠粘結(jié)，正反面再用膠帶粘牢，鋪設(shè)側(cè)膜時(shí)每一副塑料膜都用上述辦法粘結(jié)。
③填土 按照先沙后土的順序進(jìn)行填充。當(dāng)儲(chǔ)水砂填充到20cm時(shí)在溝槽縱軸線上埋設(shè)井道，井道為內(nèi)徑50cm，壁厚6cm的滲水水泥砂管，鋪設(shè)井道時(shí)在底部適當(dāng)用混凝土加固。接口處用水泥粘接要牢固，當(dāng)填完基土后，再填30cm植被土而后打水氣道基座鋪設(shè)水氣道，水氣道規(guī)格砂灰管內(nèi)徑30cm，壁厚為5cm，管內(nèi)鋪設(shè)直徑為100mm，厚度為5mm的聚乙烯塑料管，并在該管水平線以上45度處打10mm噴水孔，孔距為150mm，每組六孔，組距為1.5-2米，水氣道上沿于上地膜控制在40-50cm為宜，水氣道鋪設(shè)好后應(yīng)做一次滲水實(shí)驗(yàn)，對(duì)滲水不暢的管道應(yīng)補(bǔ)打噴水孔。
④灌水滲地 當(dāng)植被土填平后，應(yīng)再灌一次水，當(dāng)植被土墑情處于最佳狀態(tài)時(shí)，鋪設(shè)上地膜而后蓋上厚度為20-30cm護(hù)膜沙。
⑤打標(biāo)樁 當(dāng)濕地建好后，及時(shí)在濕地上口四角打一長方體混凝土標(biāo)樁，規(guī)格長1m，寬10cm，標(biāo)樁主要標(biāo)記內(nèi)容濕地編號(hào)、該地座標(biāo)、竣工時(shí)間、濕地面積、深度，以便使用和管理。
⑥打地沿埂 根據(jù)標(biāo)樁劃線沿濕地上口向內(nèi)打一寬50cm，高40cm土埂或混凝土地埂，以有效保護(hù)濕地。
附注說明若建設(shè)農(nóng)用濕地，最上層不鋪設(shè)護(hù)膜沙，地膜要用可降解一次性塑料膜，濕地深度可在1.5m左右進(jìn)行調(diào)整，若建設(shè)塑料大棚濕地，深度在1m左右即可。
3.濕地的維護(hù)與管理看護(hù)員在看護(hù)林木或莊稼同時(shí)，更要注重看護(hù)濕地，使?jié)竦卦O(shè)施經(jīng)常處于完好狀態(tài)，根據(jù)植被需要，做好日常檢查，其內(nèi)容是一、植被土墑情是否良好，二、地井口是否封閉嚴(yán)密，三、水氣道是否關(guān)閉，嚴(yán)防地井內(nèi)或水氣道內(nèi)有泥沙或雜物堵塞，地沿埂或標(biāo)樁是否完好無缺，上地膜和護(hù)膜沙防止因人為取土而造成破壞。
4.濕地的操作①排水作業(yè) 當(dāng)困濕地含水量過大危害植物生長時(shí)，應(yīng)用水泵從地井內(nèi)向外抽水，降低濕地水位，使墑情達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
②灌水作業(yè) 當(dāng)濕地干旱需要灌水時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用供水設(shè)備，經(jīng)水氣道口向地下注水直到墑情適宜為止。
③施藥施肥 當(dāng)植物發(fā)生病蟲害或因缺肥生長緩慢時(shí)，可利用向地下注水的機(jī)會(huì)通過水氣管向地下施注液態(tài)農(nóng)藥和化肥。
5.幾種情況的預(yù)防和處理①上地膜、側(cè)膜、底膜是濕地防止水分蒸發(fā)或流失的重要部分，嚴(yán)禁在濕地內(nèi)取土、打井、鉆探，以免對(duì)塑料膜造成破壞，影響保墑效果。
②保護(hù)地沿埂和標(biāo)樁，發(fā)現(xiàn)有損壞和丟失，應(yīng)即使修復(fù)和補(bǔ)充。
③防止地井和水氣道雜物堵塞，當(dāng)向地下注水時(shí)，應(yīng)充分凈化和過濾，禁止含沙水直接進(jìn)入地井或水氣道內(nèi)，以防止淤塞，平常地井口和水氣道口應(yīng)處于完全封閉狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)地井和水氣道淤塞時(shí)，應(yīng)用小管徑泥漿泵進(jìn)行清洗，必要時(shí)應(yīng)挖開重設(shè)。
6.材料的名稱與規(guī)格①塑料膜 為聚乙烯塑料，厚度為(1-1.5)微米②地井道、地井 為可透水水泥沙管，直徑為50cm，厚度為6cm③水氣道 為復(fù)合管，內(nèi)管為聚乙烯塑料，直徑100mm，壁厚為5mm，外管為可透水水泥沙管，內(nèi)徑為30cm，壁厚為5cm.
④標(biāo)樁 為長1m，寬10cm的水泥樁
權(quán)利要求
《內(nèi)灌式人造濕地植被治沙技術(shù)》屬于農(nóng)、林業(yè)節(jié)水植被技術(shù)領(lǐng)域。該技術(shù)有以下特征①地下覆膜保墑功能 利用聚乙烯塑料膜具有不透氣和不降解的性質(zhì)，經(jīng)過粘接一次性埋設(shè)在濕地的底部，四周和頂部以底膜、側(cè)膜、上地膜的形式，構(gòu)成該濕地的保墑系統(tǒng)。
②地下管網(wǎng)控墑功能 利用埋設(shè)在該濕地本體內(nèi)的地井道，水氣道良好的透氣、透水性配以地井、水氣道閥門和供、排水設(shè)施構(gòu)成地下管網(wǎng)控墑系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)濕地植被的實(shí)際需要及時(shí)用水泵從地井將水抽出或從水氣道閥處將水氣注入地下，完成調(diào)墑功能。由于該濕地具有保墑功能和控墑功能，經(jīng)過人工的精心管理和維護(hù)，即可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，營造森林，培植果園，實(shí)現(xiàn)節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)。內(nèi)灌式人造濕地植被治沙技術(shù)是防風(fēng)治沙發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)手段。為了確保該技術(shù)的正確運(yùn)用，造福于人類，保護(hù)本發(fā)明的合法權(quán)益，特提出如下
權(quán)利要求
一、要求保護(hù)地下覆膜保墑技術(shù)二、要求保護(hù)地下管網(wǎng)控墑技術(shù)
全文摘要
本發(fā)明內(nèi)灌式人造濕地植被治沙技術(shù)屬農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)領(lǐng)域。該技術(shù)主要解決在干旱沙化地區(qū)建設(shè)人造濕地，實(shí)現(xiàn)節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，營造森林，培植果園，實(shí)施塑料大棚種植，改善生態(tài)環(huán)境，也可為南水北調(diào)工程作配套工程。技術(shù)要點(diǎn)每塊濕地的體積為 上口長100米，寬22米，深3米；底面積底長98米，寬20米，溝槽深3米，在底部和四周鋪上聚乙烯塑料膜，在內(nèi)部分別填上沙土、黃土、植被土構(gòu)成濕地本體，并在濕地本體底部鋪設(shè)地井道，兩端與地井相連，而后在植被土內(nèi)距兩側(cè)邊線5米處分別平行鋪設(shè)水氣管道，管道終端與水氣道閥門連接，水氣道閥門設(shè)置在地上1米處，與水氣道垂直。該濕地配上水井和供水設(shè)備即可成為富澤良田。
文檔編號(hào)A01G25/06GK1530004SQ0312172
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者張永忠 申請(qǐng)人:張永忠