專利名稱：稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提出的是一種安裝在農(nóng)田排水溝出口處的稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制 堰，屬于農(nóng)業(yè)水土工程技術領域。
背景技術：
在我國廣大的濕潤地區(qū)，地下水位埋深較淺，通過調(diào)控農(nóng)田地下水位，利用地下水 的毛管水上升補充表層土壤水分是提高水資源利用率的重要途徑。在降雨量超過稻田蒸發(fā) 蒸騰量的季節(jié)，地下水位上升，為滿足水稻生長及稻田滲漏的需求，應當采取措施降低稻田 的地下水位。而在稻田蒸發(fā)蒸騰量超過降雨量的季節(jié)，表層土壤水分產(chǎn)生虧缺，一方面需要 通過灌溉補充稻田水分；另一方面可以抬高稻田的地下水位，通過土壤毛管水上升作用來 補充水稻根系層土壤水分，節(jié)約灌溉用水量。此外，在施用化肥后稻田排水中氮、磷濃度迅 速上升，為減少稻田養(yǎng)分流失，施肥后兩星期內(nèi)盡可能不排水，減少排水中的氮、磷對下游 水體的污染。除了考慮提高稻田水、肥利用率外，水稻在各生長階段需要不同的地下水位和 滲漏強度，因此地下水位控制還需要依據(jù)水稻不同生長階段作適時調(diào)整。我國絕大部分地區(qū)的稻田采用明溝排水方式，通過排水溝系統(tǒng)調(diào)控稻田地下水 位。在排水溝出口安裝控制堰，通過升高或降低堰頂高度來調(diào)控排水溝水位升降，然后利用 排水溝中的水位與稻田地下水位之間形成的落差，以實現(xiàn)排水溝水位升降調(diào)控稻田地下水 位升降。傳統(tǒng)的排水溝水位控制是通過排水溝出口處的閘門或控制堰來實現(xiàn)的，由于閘門 是底孔出流，使用人工控制間門很難實現(xiàn)排水溝的水位維持在某一特定高度，而通過計算 機自動控制則成本和費用過高，難以承受。雖然固定高度的控制堰在國內(nèi)外有著廣泛的應 用，但它只能維持排水溝中一個固定的水位，無法滿足水稻不同生長階段對地下水位的需 要，以及施肥后的控制排水要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對閘、堰存在的缺陷，提出一種安裝在排水溝出口處的稻田 排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰。本發(fā)明的技術解決方案一種稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，它包括兩個門 框和設于兩個門框之間的五塊堰板，所述堰板均包括堰板塊和堰板塊下沿固定連接高度 為0. 5cm的弧型橡膠止水帶，所述五塊堰板高度從下到上依次為0. 7m、0. 3m、0. lm、0. lm、 0. 3m，所述兩個門框上相對的兩個側面上均設有凹槽，所述堰板的兩端分別設于兩側的門 框凹槽內(nèi)，且堰板均可以在兩側門框凹槽內(nèi)上下移動。對應水稻返青期、分蘗前期、分蘗后期、孕穗期、抽穗期、乳熟期、黃熟期和施肥后 這八個時期，堰板的組合高度分別為1. 5m、1. 2m、0. 7m、1. lm、l. lm、l. 0m、0. 7m、1. 5m。所述門框凹槽與堰板之間的空隙設有橡膠止水帶。本發(fā)明的進一步方案所述堰板一側面均設有兩個用于套取或放置堰板的抓手； 上述的稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，它還包括兩個菱形環(huán)拉桿手柄，所述菱形環(huán)拉桿
3手柄為拉桿手柄通過硬質(zhì)桿與菱形環(huán)固定連接，菱形環(huán)與抓手活動連接。本發(fā)明的優(yōu)點一是根據(jù)水稻各生長階段的特點，設計3種高度的5塊堰板，通過 組合取放堰板，控制稻田排水溝中的水位，從而實現(xiàn)調(diào)控稻田各生長階段的地下水位的目 的，堰板種類、數(shù)量較少，滿足多個高度組合。二是各堰板下沿的弧形橡膠止水帶實現(xiàn)了堰 板間的止水，考慮到排水中可能有泥沙等雜物，上方堰板下沿固定有弧形橡膠止水帶，能夠 擠壓開下方堰板上沿可能存在的泥沙雜物淤積，堰板間止水效果好。三是使用帶有菱形環(huán) 的拉桿手柄取放堰板，堰板取放方便、省力、安全、衛(wèi)生，易于單人操作。使用本發(fā)明可以節(jié) 約灌溉用水量、充分利用地下水資源，在不影響水稻生長的前提下，維持稻田相對較高的地 下水位，減少排水量和化肥的流失量，降低農(nóng)田面源污染。控制堰結構緊湊，安裝方便，不需 動力，人工操作簡單，生產(chǎn)工藝成熟，造價低廉，中小型機械廠能夠生產(chǎn)，面向我國廣大的南 方濕潤地區(qū)推廣應用。該發(fā)明的推廣應用，不僅能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益，還將產(chǎn)生明顯的 環(huán)境效益。


附圖1是稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰主視圖。附圖2是稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰俯視圖。附圖3是單層堰板斷面結構示意圖。附圖4是取、放堰板的菱形拉桿手柄示意圖。附圖中1是堰板，2是橡膠止水帶，3是抓手，4是弧形橡膠止水帶，5是拉桿手柄，6 是菱形環(huán)，7是門框。
具體實施例方式對照附圖，一種稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，它包括兩個門框7和設于兩個 門框7之間的五塊堰板1，堰板1均包括堰板塊和堰板塊下沿固定連接高度為0. 5cm的弧 型橡膠止水帶3，五塊堰板1從下到上高度依次為0. 7m、0. 3m、0. lm、0. lm、0. 3m，排水溝兩側 分別有一個門框7，兩個門框7上相對的兩個側面上均設有凹槽，堰板1的兩端分別設于兩 側的門框7凹槽內(nèi)，且堰板1可以在兩側門框7凹槽內(nèi)上下移動。門框7凹槽與堰板1之 間的空隙設有橡膠止水帶2 ；堰板在門框7凹槽中可以滑動取出或放入且不漏水。每塊堰 板下沿固定有弧形橡膠止水帶4，弧形橡膠止水帶4能夠有效防止堰板之間漏水，當下方堰 板上沿存在泥沙雜物淤積時，弧形橡膠止水帶4能夠擠壓泥沙雜物，與下方堰板上沿全面 無縫銜接止水。堰板1 一側面均設有兩個用于套取或放置堰板的抓手3 ；稻田排水溝水位、 水質(zhì)分層控制堰它還包括兩個菱形環(huán)拉桿手柄，菱形環(huán)拉桿手柄為拉桿手柄5通過硬質(zhì)桿 與菱形環(huán)6固定連接，可以通過菱形環(huán)6套入堰板的抓手3來取、放堰板。在堰板組合過程 中，雙手各握拉桿手柄5把菱形環(huán)6套入堰板抓手3中，雙手將堰板提出或放入排水溝兩側 的門框凹槽中，并可以使用拉桿手柄5向下壓緊，擠壓開下方堰板上沿淤積的泥沙雜物，與 下方堰板上沿全面無縫銜接止水。在將堰板放入門框時，堰板抓手4恰好卡在菱形環(huán)的上 角，手柄下壓力通過拉桿直線作用到堰板抓手4上；在取出堰板時，堰板抓手4恰好卡在菱 形環(huán)的下角，手柄拉力通過拉桿直線作用到堰板抓手上。每塊堰板的取、放原理相同。由于水稻各生長階段適宜的地下水位不同，根據(jù)水稻各生長階段和施肥后的特點設計堰板高度，通過堰板組合形成稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰。針對排水溝底與稻田 地表面的垂直距離為1. 5m的排水溝出口，設計堰板高度分別為0. 7m 一塊、0. 3m兩塊、0. Im 兩塊，通過取、放不同高度的堰板來改變控制堰的高度，從而調(diào)控排水溝中水位，形成水稻 各生長階段以及施肥后的適宜稻田地下水位。在返青期，先放入門框槽中0. 7m高的堰板一 塊，再放入0. 3m高的一塊，再放入0. Im高的兩塊，最后放入0. 3m高的一塊，堰板組合高度 為1.5m。在分蘗前期，從門框槽中取出上方的一塊0.3m高的堰板，堰板組合高度為1.2m。 在分蘗后期，從門框槽中取出上方的一塊0. 3m高的堰板和兩塊0. Im高的堰板，堰板組合高 度為0. 7m ；在孕穗期和抽穗期，先后放入門框槽中一塊0. 3m高的堰板和一塊0. Im高的堰 板，堰板組合高度為1. Im ；在乳熟期，從門框槽中取出上方的一塊0. Im高的堰板，堰板組合 高度為1. Om ；在黃熟期，從門框槽中取出上方的一塊0. 3m高的堰板，堰板組合高度為0. 7m。 在稻田施用化肥后15天內(nèi)，放入所有5塊堰板，堰板組合高度為1. 5m, 15天后調(diào)整為水稻 所在生長階段對應的堰板組合高度。
權利要求
一種稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，其特征在于它包括兩個門框(7)和設于兩個門框(7)之間的五塊堰板(1)，所述堰板(1)均包括堰板塊和堰板塊下沿固定連接高度為0.5cm的弧型橡膠止水帶(4)，所述五塊堰板(1)高度從下到上依次為0.7m、0.3m、0.1m、0.1m、0.3m，所述兩個門框(7)上相對的兩個側面上均設有凹槽，所述堰板(1)的兩端分別設于兩側的門框(7)凹槽內(nèi)，且堰板(1)均可以在兩側門框(7)凹槽內(nèi)上下移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，其特征在于對應水稻返 青期、分蘗前期、分蘗后期、孕穗期、抽穗期、乳熟期、黃熟期和施肥后這八個時期，堰板的組 合高度分別為 1. 5m、1. 2m、0. 7m、1. lm、l. lm、l. 0m、0. 7m、1. 5m。
3.根據(jù)權利要求1所述的稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，其特征在于所述門框(7) 凹槽與堰板(1)之間的空隙設有橡膠止水帶(2)。
4.根據(jù)權利要求1所述的稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，其特征在于所述堰板(1) 一側面上均設有兩個用于套取或放置堰板的抓手(3)。
5.根據(jù)權利要求4所述的稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，其特征在于它還包括兩 個菱形環(huán)拉桿手柄，所述菱形環(huán)拉桿手柄為拉桿手柄(5)通過硬質(zhì)桿與菱形環(huán)(6)固定連 接，菱形環(huán)(6)與抓手(3)活動連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是稻田排水溝水位、水質(zhì)分層控制堰，根據(jù)水稻各生長期的特點，設計3種不同高度的5塊堰板，5塊堰板的高度是根據(jù)水稻不同生育期所需要的地下水埋深而確定的，通過組合5塊堰板形成不同高度的排水溝出口控制堰，滿足水稻返青、分蘗前、分蘗后、孕穗、抽穗、乳熟、黃熟期和施肥后的控制排水需要；每塊堰板側面有2個抓手，每塊堰板底部有弧型橡膠止水帶，弧型橡膠止水帶使堰板間全面無縫銜接止水；排水溝兩側有門框槽，門框槽內(nèi)兩側有橡膠止水帶，堰板在門框槽中可以滑動取出或放入且不漏水；另有2個取、放堰板的拉桿手柄，拉桿手柄的菱形環(huán)能夠套取堰板上的抓手，將堰板從排水溝兩側的門框中放入或取出。優(yōu)點堰板的組合高度既沒有對水稻形成澇害，又盡可能將氮、磷等養(yǎng)分滯留在稻田，減少排水中高濃度氮、磷對下游水體的污染。節(jié)約灌溉用水量，提高地下水資源利用率，堰板間止水效果好，便于人工操作。
文檔編號E02B11/00GK101892655SQ20101022540
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權日2010年7月13日
發(fā)明者佘冬立, 劉葉, 劉方平, 吳潤蘭, 孔俐麗, 宋培青, 張小兵, 徐佳, 李秀梅, 林榮玉, 殷國璽, 王少華, 許亞群, 黃永忠 申請人:河海大學