專利名稱：一種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)田灌排基礎設施技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排基礎設施技術(shù)和布局。
背景技術(shù)：
我國的稻田普遍存在著灌排小區(qū)。這些灌排小區(qū)是由灌溉渠、田埂和排水溝圍成的?，F(xiàn)存的灌溉渠多數(shù)是土質(zhì)的，也有混凝土硬質(zhì)化的；前者的灌水ロ是根據(jù)農(nóng)事需要臨時挖就的，后者的灌水ロ是固定的；在封堵灌水ロ時，常采用土或土袋。在實際應用中存在如下問題一是土質(zhì)灌溉渠灌水效率低，ニ是灌水ロ開啟或封堵時，費エ費力。現(xiàn)存的田埂主要用于灌溉目的，在實際生產(chǎn)中存在的問題是未能發(fā)揮其生產(chǎn)和生態(tài)功能。CN200410014935. I公開了ー種農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)，該系統(tǒng)在實際應用中，存在如下問題一是溝壁和溝底上的孔單元尺寸較小，從而影響植物的正常生長；ニ是孔單元的間距較大，從而影響植物的生物量及其對農(nóng)田排水中氮磷的攔截效率。CN200510095596. 9公開 了一種農(nóng)田排水排潰控制箱，該控制箱在稻田實際應用中，存在如下問題一是側(cè)箱體不僅需要占用一定的土地，也需要投入較多的人力物カ財力，而且更重要的是由于側(cè)箱體排潰孔朝上而經(jīng)常被農(nóng)田中的雜物和流失的土壤堵塞，清理時費時費力；ニ是在稻田需要曬田吋，排空稻田田面水較繁瑣；三是不能根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)稻田田面水；四是未考慮主箱體底部與其下土壤之間的土一水間的有益物質(zhì)交換(氮、磷等營養(yǎng)元素和生物)?？傊咎锱殴嘈^(qū)作為稻田極其重要的組成單元，在稻田可持續(xù)利用中具有舉足輕重的作用，但在構(gòu)建可持續(xù)利用的稻田生態(tài)排灌小區(qū)方面，目前無論在單項技術(shù)還是集成技術(shù)上還存在諸多不足。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明針對目前我國稻田普遍存在的排灌小區(qū)在單項排灌技術(shù)與設施及其配置與布局上存在的若干問題，提供一種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)。技術(shù)方案一種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，由生態(tài)灌水渠道、生態(tài)田埂、生態(tài)攔截排水溝道、稻田、生態(tài)分水閘和生態(tài)排水排潰控制裝置組成，所述生態(tài)灌水渠道的橫斷面為“U”形，其壁采用混凝土硬質(zhì)化，在靠稻田一側(cè)的壁上設有灌水管道；所述生態(tài)田埂的橫斷面為梯形；所述生態(tài)攔截排水溝道的橫斷面為梯形，其側(cè)壁和底部采用混凝土板材硬質(zhì)化，所述混凝土板材上分布有多個長方形孔洞；所述稻田是ー個由生態(tài)灌水渠道、生態(tài)田埂和生態(tài)排水溝道圍成的區(qū)域；所述生態(tài)分水閘為楔式閘板式閘閥節(jié)制閘，設于灌水管道上；所述生態(tài)排水排潰控制裝置由箱體和擋板組成，所述箱體的頂部高出稻田田面且對外開放，所述箱體的底部低于稻田田面且其上分布著孔，所述箱體的前側(cè)壁上沿設有節(jié)制閘，前側(cè)壁靠近下沿的部位設有排潰孔，所述箱體的后側(cè)壁靠近下沿的部位設有排水孔；所述擋板可拆卸的設于排潰孔上。所述生態(tài)灌水渠道上的灌水管道位于生態(tài)灌水渠道靠稻田ー側(cè)的中間處，其底部與田面處于同一水平面。所述生態(tài)田埂上種植有植物。所述生態(tài)攔截排水溝道壁和底上的長方形孔洞內(nèi)種植有植物。所述生態(tài)排水排潰控制裝置位于生態(tài)攔截排水溝道靠稻田ー側(cè)的中間處。
所述生態(tài)排水排潰控制裝置的底部孔的分布密度為占箱體底部面積的50%。所述生態(tài)排水排潰控制裝置的排潰孔位于箱體前側(cè)壁左右的中間處，其底部比箱體底部高。所述生態(tài)排水排潰控制裝置的節(jié)制閘位于箱體前側(cè)壁左右的中間處，其頂部與箱體的上沿平齊，其底部與田面平齊。 所述生態(tài)排水排潰控制裝置的排水孔的底部高于箱體底部，并與生態(tài)攔截排水溝道連通。所述生態(tài)排水排潰控制裝置的擋板封堵排潰孔時密封。所述稻田實行植稻一麥/油輪作。有益效果利用本發(fā)明，實現(xiàn)了稻田排灌小區(qū)的生態(tài)化和可持續(xù)利用，具有以下有益效果一是通過使用生態(tài)分水閘，節(jié)約了灌水成本，提高了灌水效率。ニ是通過對田埂的改造和利用，發(fā)揮了田埂的生產(chǎn)與生態(tài)功能。三是通過對原農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)的改迸，提高了原農(nóng)田生態(tài)攔截渠道系統(tǒng)中植物的生物量及其對農(nóng)田排水中氮磷的攔截效率。四是通過對原農(nóng)田排水排潰控制箱的改進，減少了人力物力財カ的投入、土地的占用和清理的成本；增強了對稻田田面水控制的靈活性；增加了箱體底部與其下土壤之間的土一水間的有益物質(zhì)交換(氮、磷等營養(yǎng)元素和生物)。


圖I為ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)的組成結(jié)構(gòu)示意圖，圖中I為生態(tài)灌水渠道，2為生態(tài)田埂，3為生態(tài)攔截排水溝道，4為稻田，5為生態(tài)分水閘，6為生態(tài)排水排潰控制裝置。圖2為生態(tài)灌水渠道的橫斷面示意圖。圖3為生態(tài)田埂的橫斷面示意圖。圖4為生態(tài)攔截排水溝道的橫斷面示意圖。圖5為生態(tài)攔截排水溝道的縱斷面示意圖。圖6為生態(tài)分水閘的示意圖。圖7為生態(tài)排水排潰控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中7為箱體，8為擋板，9為節(jié)制閘，10為排潰孔，11為排水孔。圖8為生態(tài)排水排潰控制裝置中節(jié)制閘的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中12為閘門，13為箱體前側(cè)壁。圖9為ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)的尺寸示意圖。圖10為生態(tài)灌水渠道的橫斷面尺寸示意圖，圖中14為田埂，15為田面。圖11為生態(tài)分水閘的尺寸示意圖。圖12為生態(tài)田埂的橫斷面尺寸示意圖。圖13為生態(tài)攔截排水溝道的橫斷面尺寸示意圖。
圖14為生態(tài)排水排潰控制裝置中箱體的尺寸示意圖，圖中16為田面高度。圖15為生態(tài)排水排潰控制裝置中節(jié)制閘的尺寸示意圖。圖16為生態(tài)排水排潰控制裝置中擋板的尺寸示意圖。
具體實施例方式以下具體實施方式
不以任何形式限制本發(fā)明的技術(shù)方案，凡是采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護范圍。實施例I
一種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，由生態(tài)灌水渠道I、生態(tài)田埂2、生態(tài)攔截排水溝道3、稻田4、生態(tài)分水閘5和生態(tài)排水排潰控制裝置6組成(圖I)。所述生態(tài)灌水渠道的橫斷面是ー個50cmX50cm (上寬X高)的“U”形(圖10)，渠道壁采用混凝土硬質(zhì)化， 在稻田ー側(cè)的壁上設置ー個直徑為30cm的灌水管道，管道的底部與田面處于同一水平面，在灌水管道上設置35cmX 35cm的生態(tài)分水閘(圖1、10、11)。所述生態(tài)田埂的橫斷面是ー個40cmX60cmX30cm (上寬X底寬X高)梯形(圖12)，在其上部種植植物。所述生態(tài)攔截排水溝道的橫斷面為ー個160cmX50cmX IlOcm (上寬X底寬X高)梯形(圖13)，溝道的側(cè)壁和底部采用其上分布有多個16cmX8cm長方形空洞的混凝土板材硬質(zhì)化，在長方形空洞內(nèi)種植植物。所述稻田是ー個由生態(tài)灌水渠道、生態(tài)田埂和生態(tài)排水溝道圍成的100m X 20m(長X寬)長方形區(qū)域(圖9)，在該區(qū)域內(nèi)實行稻一麥/油輪作。所述生態(tài)排水排潰控制裝置由箱體7和擋板8組成(圖7)，所述箱體是ー個40cmX 30cmX 45cm (長X寬X高)長方體(圖14)，位于生態(tài)攔截排水溝道ー側(cè)的稻田內(nèi)，其上部對外開放，用于自動控制稻田田面水；其底部上分布著6個孔洞(圖14)，孔的分布密度為50%，該孔洞與其下的土壌相通，為箱體中的排水和土壌生物提供交換通道；其上沿高出稻田田面15cm(圖14)，不讓因降雨產(chǎn)生的水分隨意流失浪費；其前側(cè)壁設有節(jié)制閘9和排潰孔10，其后側(cè)壁設有排水孔11 (圖7);所述排潰孔是ー個20cmX20cm的正方形，位于箱體前側(cè)壁左右的中間處，其底部高出箱體底部5cm (圖14)，利用該排潰ロ排出種麥/油菜期間土壤中的潰水；所述節(jié)制閘是ー個20cmX 15cm的楔式閘板式閘閥(圖15)，位于箱體前側(cè)壁左右的中間處，其頂部與箱體的上沿平齊，其底部與田面平齊(圖14)，利用該節(jié)制閘既可在稻田曬田時排空田面水又可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)稻田田面水；所述排水孔是ー個直徑為20cm的圓孔，圓孔的底部高出箱體底部5cm (這有利于沉降排水中的泥沙以及進行物質(zhì)交換，圖14)，該排水孔通過排水管與生態(tài)攔截排水溝道相通；所述擋板是ー個25cmX 25cm的正方形活動板(圖16)，在種稻期間利用該擋板將排潰孔密封。
實施例2
一種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，由生態(tài)灌水渠道I、生態(tài)田埂2、生態(tài)攔截排水溝道3、稻田4、生態(tài)分水閘5和生態(tài)排水排潰控制裝置6組成，所述生態(tài)灌水渠道的橫斷面為“U”形，其壁采用混凝土硬質(zhì)化，在靠稻田一側(cè)的壁上設有灌水管道；所述生態(tài)田埂的橫斷面為梯形；所述生態(tài)攔截排水溝道的橫斷面為梯形，其側(cè)壁和底部采用混凝土板材硬質(zhì)化，所述混凝土板材上分布有多個長方形孔洞；所述稻田是ー個由生態(tài)灌水渠道、生態(tài)田埂和生態(tài)排水溝道圍成的區(qū)域；所述生態(tài)分水閘為楔式閘板式閘閥節(jié)制閘，設于灌水管道上；所述生態(tài)排水排潰控制裝置由箱體7和擋板8組成，所述箱體的頂部高出稻田田面且對外開放，所述箱體的底部低于稻田田面且其上分布著孔，所述箱體的前側(cè)壁上沿設有節(jié)制閘9，前側(cè)壁靠近下沿的部位設有排潰孔10，所述箱體的后側(cè)壁靠近下沿的部位設有排水孔11 ;所述擋板8可拆卸的設于排潰孔上。所述生態(tài)灌水渠道上的灌水管道位于生態(tài)灌水渠道靠稻田ー側(cè)的中間處，其底部與田面處于同一水平面。所述生態(tài)田埂上種植有植物。所述生態(tài)攔截排水溝道壁和底上的長方形孔洞內(nèi)種植有植物。所述生態(tài)排水排潰控制裝置位于生態(tài)攔截排水溝道靠稻田ー側(cè)的中間處。所述生態(tài)排水排潰控制裝置的底部孔的分布密度為占箱體底部面積的50%。所述生態(tài)排水排潰控制裝置的排潰孔位于箱體前側(cè)壁左右的中間處，其底部比箱體底部高。所述生態(tài)排水排潰控制裝置的節(jié)制閘位于箱體前側(cè)壁左
右的中間處，其頂部與箱體的上沿平齊，其底部與田面平齊。所述生態(tài)排水排潰控制裝置的排水孔的底部高于箱體底部，并與生態(tài)攔截排水溝道連通。所述生態(tài)排水排潰控制裝置的擋板封堵排潰孔時密封。
權(quán)利要求
1.一種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，由生態(tài)灌水渠道(I)、生態(tài)田埂(2)、生態(tài)攔截排水溝道(3)、稻田(4)、生態(tài)分水閘(5)和生態(tài)排水排潰控制裝置(6)組成，其特征在于所述生態(tài)灌水渠道的橫斷面為“U”形，其壁采用混凝土硬質(zhì)化，在靠稻田一側(cè)的壁上設有灌水管道；所述生態(tài)田埂的橫斷面為梯形；所述生態(tài)攔截排水溝道的橫斷面為梯形，其側(cè)壁和底部采用混凝土板材硬質(zhì)化，所述混凝土板材上分布有多個長方形孔洞；所述稻田是ー個由生態(tài)灌水渠道、生態(tài)田埂和生態(tài)排水溝道圍成的區(qū)域；所述生態(tài)分水閘為楔式閘板式閘閥節(jié)制閘，設于灌水管道上；所述生態(tài)排水排潰控制裝置由箱體(7)和擋板(8)組成，所述箱體的頂部高出稻田田面且對外開放，所述箱體的底部低于稻田田面且其上分布著孔，所述箱體的前側(cè)壁上沿設有節(jié)制閘(9)，前側(cè)壁靠近下沿的部位設有排潰孔(10)，所述箱體的后側(cè)壁靠近下沿的部位設有排水孔(11);所述擋板(8)可拆卸的設于排潰孔上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)灌水渠道上的灌水管道位于生態(tài)灌水渠道靠稻田ー側(cè)的中間處，其底部與田面處于同一水平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)田埂上種植有植物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)攔截排水溝道壁和底上的長方形孔洞內(nèi)種植有植物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)排水排潰控制裝置位于生態(tài)攔截排水溝道靠稻田ー側(cè)的中間處。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)排水排潰控制裝置的底部孔的分布密度為占箱體底部面積的50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)排水排潰控制裝置的排潰孔位于箱體前側(cè)壁左右的中間處，其底部比箱體底部高。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)排水排潰控制裝置的節(jié)制閘位于箱體前側(cè)壁左右的中間處，其頂部與箱體的上沿平齊，其底部與田面平齊。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)排水排潰控制裝置的排水孔的底部高于箱體底部，并與生態(tài)攔截排水溝道連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，其特征在于所述生態(tài)排水排潰控制裝置的擋板封堵排潰孔時密封。
全文摘要
一種基于可持續(xù)利用的稻田生態(tài)灌排小區(qū)，由生態(tài)灌水渠道、生態(tài)田埂、生態(tài)攔截排水溝道、稻田、生態(tài)分水閘和生態(tài)排水排漬控制裝置組成，生態(tài)灌水渠道在靠稻田一側(cè)的壁上設有灌水管道；生態(tài)田埂的橫斷面為梯形；生態(tài)攔截排水溝道的橫斷面為梯形，混凝土板材上分布有多個長方形孔洞；生態(tài)分水閘為楔式閘板式閘閥節(jié)制閘，設于灌水管道上；生態(tài)排水排漬控制裝置由箱體和擋板組成。本發(fā)明合理的結(jié)構(gòu)設計和安排不僅能有效降低稻田的排水量和排水中N、P營養(yǎng)元素的負荷，而且能降低灌水成本和提高灌水效率，在我國稻田具有廣泛的推廣和應用價值。
文檔編號A01G16/00GK102839639SQ20121033532
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者王建國, 單艷紅, 潘杰華, 呂寒, 巢軍委, 戴敏 申請人:中國科學院南京土壤研究所