农田暗管排水技术及其施工机械

基于暗管排水技术的国内外研究进展,介绍农田暗管排水技术的工作原理、应用情况,论述其在排盐方面的作用及效果,探讨暗管技术的布设、施工、维护机械设计研究现状,为提高暗管排水技术的推广应用提供理论参考.     

稻麦轮作高标准农田控制排水对排水与氮素输出削减效果模拟

稻麦轮作区高标准农田建设中,通过加深排水沟提高麦作期农田排水降渍能力的同时,加大稻作期农田排水输出,不仅降低了水资源利用效率,而且加重了接纳水体的污染。本文基于江苏省扬州市沿运灌区稻麦轮作农田排水水文水质过程的监测结果,利用田间水文模型（DRAINMOD）模拟了长序列气象条件下,灌区提高农田降渍能力对稻田排水、氮素流失及灌溉需求的负面影响以及控制排水措施的积极效果。结果表明,在节水灌溉模式下,研究区排水沟深度由现状的60cm加深至120cm,排水间距由120m加密至20m时,稻作期排水量与总氮（TN）输出负荷增加9.0%～22.2%、氨氮（NH3N）输出负荷增加4.0%～16.8%、灌溉用水量增加9.6%～23.4%。若结合田间管理要求,实施控制排水则可有效缓解提高农田降渍能力造成的负面影响;当排水沟深为120cm,间距为120～20m时,稻作期控制排水可使排水量和TN输出负荷减少19.3%～35.3%、NH3N输出负荷减少7.6%～27.2%、灌溉用水量减少22.9%～40.0%。由于控制排水降低了地下排水梯度,相较于传统排水,农沟从60cm加深至120cm时,地下排水平均占比降至50.7%,灌溉用水量相应减少。综上,稻麦轮作农田控制排水具有显著的节水减排作用,可有效降低高标准农田建设中提高降渍能力所产生的负面影响。研究成果可为稻麦轮作区高标准农田建设与水环境保护提供理论依据与技术支撑。     

平原河网地区稻麦轮作农田排水与氮素流失特征研究

长江下游稻麦轮作区农田排水是区域面源污染的主要来源,明确农田排水与氮素流失特征对于区域农业生产可持续发展与生态环境保护具有重要意义。现有稻麦轮作农田排水与氮素流失研究中,一般采用农田测筒观测地表径流与深层渗漏量来估算农田氮素流失量,这与农田土壤水分与氮素主要通过侧向径流进入农田排水系统的实际情况存在偏差。本文基于4年的大田监测数据,运用田间水文水质模型DRAINMOD-NⅡ,模拟研究了不同气象条件下稻麦轮作农田排水与氮素流失规律。结果表明,稻麦轮作周年内,由排水造成的氮素流失量多年平均值为28.4 kg/hm²,占施肥量的6.0%,其中大部分集中在稻季,平均为25.6 kg/hm²,麦季氮素流失量仅为2.8 kg/hm²。与现有文献报道值相比,本文模拟得出的排水总量高35.4%,氮素流失总量则低44.6%;差异主要来自麦作期,文献报道平均值(31.8 kg/hm²)是本文的11倍,估算方法不同可能是造成这一差异大的主要原因。结合降雨规律分析发现,农田排水量和氮素流失量与降雨变化关系显著(决定系数R<...     

试述农田排灌中的暗管排水技术

叙述了暗管排水技术的特点及暗管的组成，并对其结构和清洗方法做了简要的说明，暗管式排水在荷兰、德国、美国和俄罗斯等国已得到广泛应用，在我国南方低湿地区推广，也以得了很好的效果。     

德阳市发展稻麦机械收割情况调查

随着农村经济发展、劳动力转移和农民收入的不断增加,广大农民对收割机械化的渴求与日俱增,特别是平坝区农民要求十分强烈。作为我省农村经济比较发达的德阳市,近几年来努力发展小麦机械化收割,逐步成为协调农业、农村经济发展的一个物质技术手段,为稳定和发展本市农业和农村经济起到了很大的促进作用,但收割机械化的发展进程与农民的     

新垦盐渍化农田暗管排水技术研究

针对新垦盐渍化农田生产中存在的问题,利用建筑用PVC下水管制作农田简易暗管,在新垦盐渍化农田改良利用中排水、排盐,水稻地一条200 m长的暗管.在地下水矿化度513 g/L的情况下,年排水童2×1044 × 104 m3,排盐量200 t以上.     

基于RZWQM2模型的农田排水暗管优化布置研究

【目的】研究河套灌区葵花种植区暗管排水条件下农田土壤水分变化状态,探求当地适宜的农田排水暗管布置和控制排水方案。【方法】基于2018—2020年田间试验数据,对RZWQM2模型进行率定和验证,并利用该模型对不同排水暗管布置方案(同一间距不同埋深和同一埋深不同间距)和控制排水方案(不同时期不同排水口深度)下的土壤水分运移和作物生长情况进行数值模拟。【结果】(1)模型率定和验证阶段,砂土层土壤含水率RMSE为0.049～0.065 cm3/cm3,其余土层土壤含水率RMSE为0.012～0.037 cm3/cm3,累计排水量和产量MRE分别在5.88%和3.40%以下,地下水位、1 m土层土壤储水量和叶面积指数R2分别在0.798、0.817和0.912以上;(2)以现有排水暗管埋深1.5 m、间距45 m为基础,模拟得到采用埋深1.4 m、间距45 m的布置方案其地下水位抬高5.2 cm、排水量减少40.0%、增产85.3 kg/hm2;(3)采用雨季1.5 m、非雨季1.2 m排水口深度的控制排水方案,地下水位抬高2.2 cm、排水量减少46.0%、增产66.4 kg/hm2。【结论】RZWQM2模型能较好模拟排水条件下葵花种植区农田土壤水分变化,研究区推荐采用1.4 m埋深、45 m间距的排水暗管布置方案,在现有布置下雨季1.5 m、非雨季1.2 m的控制排水方案较为合适。     

暗管排水是改造渍害农田的有效措施

窑上村地处巴河北岸丘陵地带,有水田面积2034亩,其中:低产田724亩,占水田的36%;低产田中渍害田450亩,占低产田的62%.低产、渍害田两季粮食亩产不超过500公斤.70年代,这些田曾进行过大规模地挖坌埋树、挑泥还沙的改造,在改造后两三年内也有一定效果.但因没有解决好地下水的出路,年长日久,田内渍水,终年饱和,土壤的物理性状还原,产量如初.去冬今春     

水稻控制灌溉下华东稻麦轮作农田N2O排放模拟

基于田间小区试验,利用DNDC模型模拟了水稻控制灌溉下的华东稻麦轮作农田N_2O排放情况,分析了DNDC模型在该地区以及水稻控制灌溉条件下的适用性。结果表明,DNDC模型能较好地模拟控制灌溉稻田N_2O排放规律,模拟值与实测值的相关系数为0.79(n=39,p0.001);同时能较好地模拟控制灌溉稻田N_2O排放通量与土壤水分调控及施肥的关系。但模型对土壤脱水程度的响应不够敏感,导致部分峰值出现时间稍有滞后。后茬麦田N_2O排放通量的模拟值多低于实测,模拟主峰值较实测值增大了14.96%(p0.05),模拟次峰值比实测值减小了18.10%(p0.05)。稻季、麦季及稻麦轮作期的N_2O排放总量的模拟值与实测值的相对误差分别为5.86%、-20.17%(p0.05)和-4.97%,可见,DNDC模型能较好地模拟控制灌溉稻田N_2O排放总量,但明显低估了后茬冬小麦田的N_2O排放总量,稻麦轮作农田N_2O排放总量的模拟值和实测值总量相差不大。因此,DNDC模型可以用来模拟华东地区控制灌溉稻田N_2O排放,但不能准确地模拟后茬冬小麦田的N_2O排放。     

三江平原暗管排水的田间模拟试验研究

在明沟排水的基础上进一步建设田间暗管系统,是平原地区的一种先进排水枝术。由于暗管工程设在地下,因而它占地少,便于机耕,排水效率高;不塌方,不长草,少维修;特别有利于排除土壤中多余水分,解决防渍问题。为了弄清暗管排水功能,同时为设计工作提供依据,黑龙江省水科所于1979年在东北三江平原低湿地上,进行了暗管排水的田间模拟试验研究。本文对该项试验的主要成果做了分析计算,并且得到适用于本地区或类似地区的暗管排水计算公式,可供参考使用。     

稻田的暗管排水

在低洼圩区或丘陵区山冲的麦稻两熟制或麦稻稻三熟制农田中,为着提高小麦产量,不少地区设置了田间暗管排水工程,在小麦生长期控制、降低地下水位。而在水稻生长期内,则把排水口封住,使其不起排水作用。但是,是否能够仍然利用这套暗管设备,在水稻期进行暗排,适当控、降地下水位加大渗漏量,以提高水稻产量,以及如何在水稻季节进行暗排,则是一个充分发挥暗排工程效益的十分有意义的问题。以下根据我所几年的试验观测成果,对此问题进行粗浅的分析探讨。     

提高小麦单产的田间排水暗管规格模拟

改进内蒙古河套灌区田间排水系统的规格对灌区提升作物产量和保障粮食生产有重要现实意义,因此,在河套灌区对所构建的分布式SWAP-WOFOST模型进行了参数率定和验证,然后,对2000—2010年灌区春小麦种植条件下适宜的田间排水暗管规格进行探讨,并模拟评价了该条件下作物产量和水分生产力(WP)的时空分布特征。结果表明,所构建的分布式模型在河套灌区具有较高的适应性。春小麦种植条件下,灌区大部分耕地面积推荐采用田间排水暗管的规格为间距100.0m或75.0m,埋深为2.5m。相比现有排水系统,采用推荐的排水暗管规格,春小麦多年平均作物产量提高了18.5%,多年平均WP提高5.2%。研究结果为进一步改进灌区田间排水系统的效果提供了一定的参考。     

基于回归水再利用的农田排水暗管外包滤料选型试验北大核心

农田暗管排水循环利用是缓解灌溉水短缺的有效途径之一,而具备净化水质作用的暗管外包滤料是保障回归水质量的关键。选取宁夏银北灌区暗管排水工程现场基土,配以3种吸附性材料和当地通用的1种无纺土工布,设计了仅敷裹土工布和铺设土工布+单一吸附性材料的初设方案,利用课题组研发的土柱渗透试验装置进行筛选试验并根据初试结果,进一步设计出土工布+混合吸附性滤料的改进方案。试验中分别测试了外包滤料不同铺设型式下的流量衰减过程、渗透系数变化规律、盐分去除率及吸附量达到饱和的持续时间。结果表明,在排水性能方面,铺设土工布+10 cm厚吸附性滤料的方式优于仅敷裹土工布方式;铺设土工布+混合吸附性材料的方式优于土工布+单一吸附性材料的敷设方式。在净化水质方面,经水洗处理的秸秆与炉渣混掺铺设,去除水中盐分效果明显,吸附量达到饱和历时长,能够同时满足滤土排水和净化水质的要求。     

德阳市发展稻麦机械收割的作用、效果与建议

德阳市发展稻麦机械收割的作用、效果与建议四川省农机管理局，德阳市农机管理局随着农村经济发展、劳动力转移和农民收入的不断增加，广大农民对收割机械化的渴求与日俱增，特别是平坝区农民要求十分强烈。作为我省农村经济比较发达的德阳市，近几年来努力发展小麦机械化...     

基于水平井技术的农田排水数值模拟研究

为了改良盐渍化土壤,合理开发浅层咸水资源,以华北滨海盐渍化土壤及浅层地下水为研究对象,通过建立Hydrus-Modflow耦合模型,利用水平井试验区实测土壤、气象、抽水试验数据等资料,探讨了水平井不同排水方式下地下水位的动态变化特征。结果表明,在天然状态下试验区地下水蒸发深度在2.5 m左右;以降低潜水位至临界深度为控制标准,单条水平井可以控制土地面积约6.67 hm~2;并且控制范围随着年抽水量呈现同步增长;同时,连续型和间歇型排水均能有效降低地下水位,使得包气带水分通量总体向下运行,土壤盐碱化得到有效控制。     

农田暗管排灌的新方法

<正> 为了在农田中铺设排灌暗管治理盐碱地,日本研制出一种农田暗管排灌的新方法,新方法称作Pipe Mester System (P·M·S)。 利用P·M·S在开掘鼠道排水沟的同时就可以将Ag～Zip塑料管埋入鼠洞,从而延长暗管的寿命。P·M·S装置的主要特点是,借助卷管装置将运到施工现场的多孔A~g～Zip薄片在送入鼠洞前自动卷成多孔塑料管,形成鼠道内的套管。在不用裹滤料的情况下,能很好地调节土壤水分,并且在很大程度上增加了暗管的耐压强度和延长了寿命。 P·M·S装置的主要特点是:①调节土壤水分性能良好;②水分渗透速度明显加快;     

暗管控制排水对棉田排水的影响

对几次较大规模降雨产生排水后排水量、排水氮素含量、地下水位等进行观测,结果发现暗管排水使得地表、地下排水量被重新分配,控制水位排水使地表排水量所占比例提高、而总排水量比常规排水减少36.4%～82.7%、地下排水峰值量较常规排水减少7.2%～85.4%。地表、地下排水硝氮质量浓度较低,一般低于4 mg/L;地表排水总氮质量浓度在2.3～11.5 mg/L之间,地下排水总氮质量浓度在0.6～9.1 mg/L之间。要减少氮素流失总量,减少排水量是关键。     

农田排水暗管系统施工方法和装备研究现状与展望

农田排水具有防涝、控水和排盐等多重功能,其中暗管排水是当今最有效的大面积农田排水解决方案。暗管系统的施工从完全人工安装、人工结合机械安装,发展到全机械化安装,实现了基于激光/卫星定位系统的坡降和高程（埋深）控制,作业质量和效率显著提高。然而,暗管排水技术专业性强,施工装备复杂,系统实施难度大、一次性投资高。因此,在施工过程中必须结合生产实际选用最宜技术和装备,进一步完善施工规范,积极探索和开发新工法、新材料和新装备,提高施工装备作业能力、效率和质量,依靠技术创新不断降低工程造价和投资风险,提高技术可接受性。此外,还需加强技术培训与国际合作,广泛汲取国际先进经验和教训,将我国暗管排水技术应用提升到世界先进水平,大规模提升我国盐渍和涝渍化土地质量,逆转或恢复日益恶化的盐碱土地生态环境,确保农林产业可持续发展。      

一种基于大孔隙流理论的农田排水暗管的工作性能试验研究

【目的】解决滴灌条件下暗管排水困难的问题。【方法】提出一种具有大孔隙流作用的排水暗管结构,通过土槽试验研究其对暗管排水和排盐效果的促进作用。试验中设置3种大孔隙流导管布置密度(3、4、5根),设置2种布置形式,即垂直埋设和弯曲埋设,并以无大孔隙流暗管的排水暗管作为对照(CK);在相同灌水量和滴头流量条件下监测各种处理的土壤含水率和含盐量、暗管排水量和排盐量。【结果】(1)无大孔隙流导管的暗管不排水,而布置了大孔隙流导管的暗管均排出水分,排水量为7.81～12.25 L;并且随着大孔隙流导管布置密度的增大,暗管排水量也相应增加。(2)大孔隙流导管垂直布置时的排水量普遍比导管弯曲布置时的排水量大7.97%～19.57%。(3)CK的上层土壤脱盐、下层土壤积盐,而布置了大孔隙流导管的土壤整体处于脱盐状态,而且其表层土壤脱盐率最高可达92.86%,下层土壤脱盐率最高可达65.25%;导管布置密度越大,脱盐率越高。【结论】大孔隙流对暗管排水和排盐效果有促进作用,密度越大,促进作用越明显。     

淮北砂姜黑土区暗管排水氮素流失模拟研究

农田氮素流失是水环境氮素污染的主要来源,农田排水是造成农田土壤养分流失的主要途径。利用DRAINMOD排水管理模型通过对试验区排水量的模拟,确定了氮素流失量,氮肥淋失量与农田排水条件的关系,暗管排水强度增大,会增加氮肥淋失量,提出了进行合理水位管理,减少氮素流失的方法。