本發(fā)明屬于邊坡處治工程、農業(yè)水利工程技術領域，涉及修建邊坡地下水排導系統(tǒng)和作物灌溉利用系統(tǒng)的材料與工藝，特別是一種利用邊坡地下水灌溉作物的方法。該方法適用于解決西北干旱半干旱地區(qū)邊坡穩(wěn)定與農作物節(jié)水灌溉。

背景技術：

隨著“西北大開發(fā)”的深入和“一帶一路”的建設，在西北干旱地區(qū)修建了大量的邊坡工程。邊坡的穩(wěn)定與諸多因素有關，水是邊坡失穩(wěn)的重要因素之一。因此在處治邊坡中要充分考慮到水的影響。水對土質邊坡的影響分為地表水和地下水。地表水對邊坡的影響主要以侵蝕為主，而地下水則影響邊坡土體的抗剪強度。地下水含量越高，土體的抗剪強度越低，邊坡越易失穩(wěn)破壞。因此在處治邊坡時，首先要做好對邊坡水的處理，做好排水系統(tǒng)。目前對邊坡水的處理措施，可以分為地表防滲措施和地下排導措施。地表防滲措施，就是實施地表排水措施，將地表水進行截流、匯集，再迅速排導到遠離危害邊坡穩(wěn)定的地方，或對地表進行防滲處理，防止地表水下滲到坡體中；地下排導工程是在坡體中用滲透效果較好的材料將地下水排出體外，常用的措施有暗溝、明暗溝、水平鉆孔排水管，有時采用集水井、泄水隧道等。

我國干旱半干旱地區(qū)降雨量比較稀少，地下水位較深，作物灌溉條件較差。但是，在“治溝造地”、“土地整治”等工程的邊坡處治中，地下水排導系統(tǒng)往往是將排導出的地下水就地排放蒸發(fā)，這不僅是水資源的浪費，而且容易引發(fā)農田鹽漬化和農田過濕不能耕作問題。因此，在干旱半干旱地區(qū)如何處理好邊坡工程地下水的排導與利用，對于邊坡工程的穩(wěn)定和水資源的充分利用、農業(yè)生產發(fā)展具有重要的意義。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利用邊坡地下水灌溉作物的方法。該方法包含邊坡地下水排導系統(tǒng)和作物灌溉利用系統(tǒng)兩部分，即在邊坡土體內部放入導水管，形成邊坡地下水排導系統(tǒng)，將邊坡地下水排導系統(tǒng)和農田中的滲灌系統(tǒng)通過管件進行聯接，達到排導地下水、保證邊坡穩(wěn)定和灌溉農田作物、促使農作物高產的目的。

為了實現上述任務，本發(fā)明采取如下的技術解決方案：

一種利用邊坡地下水灌溉作物的方法，其特征在于，該方法至少包括下列步驟：

步驟一，確定邊坡地下水排導施工區(qū)域

根據邊坡地下水的出水量、土質含水率和農田滲灌位置等，確定施工區(qū)域與面積；

步驟二，安裝施工支護裝置

采用模板和腳手架等制作施工支護裝置，確保施工安全；

步驟三，布設標樁

在確定的施工區(qū)域布設中線、邊線，每隔一定距離設標樁。在樁上應設標記，進行高程測量；

步驟四，成孔

采用洛陽鏟或鉆孔機械設備，在坡面上打鉆孔，孔的直徑、深度、傾角、孔距根據邊坡地下水出水量、土質含水率、導水管等來確定；

步驟五，制作導水管和滲灌管

導水管和滲灌管的材質選用聚氯乙烯或聚乙烯或其他材質，制作方法是截取一定長度的聚氯乙烯或聚乙烯或其他材質的管材，在其上制作一定孔徑和孔距的梅花孔，采用無紡布包裹，并用鋼絲綁扎，制成導水管和滲灌管；

步驟六，放置導水管

將制備好的導水管放入已經成型的鉆孔中，并灌入水泥土泥漿或砂漿使其固定；

步驟七，建立邊坡地下水排導系統(tǒng)

將各個鉆孔中的導水管通過管件進行連通，形成邊坡地下水排導系統(tǒng)；

步驟八，布設滲灌系統(tǒng)

在農田中開挖一定深度和長度的溝槽，鋪設一定厚度的砂礫石層，然后將滲灌管放入溝槽內，并通過管件將其連通，形成滲灌系統(tǒng)，最后將溝槽回填平整；

步驟九，連通邊坡地下水排導系統(tǒng)和滲灌系統(tǒng)

將邊坡地下水的排導系統(tǒng)和農田的滲灌系統(tǒng)通過管件進行聯接，形成集邊坡排水和作物灌溉一體化系統(tǒng)。

本發(fā)明的利用邊坡地下水灌溉作物的方法，不僅能夠及時排除邊坡地下水，減少邊坡坡體的含水率，保證邊坡的穩(wěn)定性；而且在干旱半干旱地區(qū)可以充分利用邊坡地下水水資源，滿足作物生長的需求。其施工簡便，成本低廉，節(jié)約能源，易于維護，對保證干旱半干旱地區(qū)富含地下水邊坡的穩(wěn)定，促進當地農業(yè)的發(fā)展具有重要價值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的利用邊坡地下水灌溉作物的一個具體實施例，其中，(a)是總體布置示意圖，圖(b)是(a)的導水管局部放大圖，圖(c)是(a)的滲灌管局部放大圖；

圖2是導水管示意圖；

圖3是具體施工工藝流程圖。

圖中的標記分別表示：1、原浸潤線，2、導水管，3、三通接頭，4、排水管，5、坡腳，6、梯田，7、兩通接頭，8、滲灌管，9、現浸潤線，10、田埂，11、原坡面，12、現坡面，13、無紡布，14、鋼絲，15、梅花孔。

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

具體實施方式

參見圖1，沿原坡面11進行“坡改梯工程”，形成現坡面12、梯田6和坡腳5，梯田6的范圍從坡腳5至田埂10。在現坡面12下方，原浸潤線1降低至現浸潤線9，在現坡面12上打孔，孔深穿過現浸潤線9，并放置導水管2，其一端聯接三通接頭3，然后聯接平行于現坡面12的排水管4，排水管4的下端通過兩通接頭7與位于梯田6內部的滲灌管8一端聯接，這樣就完成了第一處梯田的改造。然后再隔一段距離平行地進行第二處梯田改造，以此類推。

參見圖3，本實施例給出一種利用邊坡地下水灌溉作物的方法，其施工的原材料包括聚氯乙烯(PVC)管、無紡布、砂礫石等，主要設備為洛陽鏟、電鉆。

主要操作步驟如下：

步驟一，確定邊坡地下水排導施工區(qū)域：根據邊坡地下水的出水量、土質含水率和農田滲灌位置等，確定施工區(qū)域面積為長×寬＝60m×4m；

步驟二，安裝施工支護裝置：采用模板和腳手架等制作施工支護裝置，確保施工安全；

步驟三，布設標樁：在確定的施工區(qū)域布設中線、邊線，每隔2m設標樁。在樁上應設標記，進行高程測量；

步驟四，成孔：采用洛陽鏟在現坡面12上打鉆孔，根據邊坡地下水出水量、土質含水率，設計鉆孔的直徑為φ75mm，深度300cm，傾角10°～12°。鉆孔橫向間距為1m，豎向間距為2m，并保證每一垂直于現坡面12的豎直平面內的鉆孔對齊；

步驟五，制作導水管2和滲灌管8(圖2)：

截取長度300cm、直徑φ75mm PVC管，采用電鉆在PVC管長度方向100cm～300cm之間的圓周上打孔徑為φ4mm的梅花孔15，孔距10cm，一周4排孔。將具有梅花孔15的PVC管采用無紡布13包裹，并采用φ2mm鋼絲14綁扎3匝，即制成導水管2和滲灌管8；其中，無紡布13的主要作用是反濾作用，防止土顆粒進入導水管2和滲灌管8內引起堵塞。

步驟六，放置導水管：將制備好的導水管2放入已經成型的鉆孔中，注意將導水管2的100cm～300cm范圍的打孔端放入鉆孔的最里面，并灌入水泥土泥漿使導水管2固定；

步驟七，建立邊坡地下水排導系統(tǒng)：將導水管2的一端使用三通接頭3與平行于坡面的排水管4相聯接，并使排水管4末端達到坡腳處；

步驟八，布設滲灌系統(tǒng)：在坡腳處排水管4末端位置開挖深度為30cm～40cm、長度30m的溝槽，比降2‰～5‰，先鋪設厚度3～5cm的砂礫石層，將滲灌管8放置在溝槽內，并回填平整。

步驟九，連通邊坡地下水排導系統(tǒng)和滲灌系統(tǒng)：采用兩通接頭7將坡腳處滲灌管8與排水管4相聯接，將邊坡排水管4收集的地下水排到滲灌管8中，用于灌溉農作物。