一种基于盐碱地的预埋式双效修复方法

技术领域

本发明涉及盐碱地修复技术领域，更具体地说，涉及一种基于盐碱地的预埋式双效修复方法。

背景技术

盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，其中盐碱地大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存，各种盐碱土都是在一定的自然条件下形成的，其形成的实质主要是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新分配，从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来。土壤中盐分积累是一系列作用于不同时空尺度上的自然和人为因素相互叠加作用的结果。土壤盐碱化严重制约着农业发展，改良修复大面积盐碱荒地资源，对农业生产发展、国土治理、生态环境保护等都具有极其重要的意义。

在干旱雨水较少的季节地表水分蒸发强烈，水分中的盐分随毛管水上升而聚集在土壤表层，这是主要的“返盐”季节，“脱盐”季节虽然在一定程度上可以缓解土地的盐碱会问题，但是在“返盐”季节汇总，盐分重新回到地表，土地盐碱化如初，这便导致盐碱地内不发栽培换季植物，难以将盐碱地合理利用。

目前盐碱地改良方法主要包括物理法、化学法等。物理法主要以淋洗排盐为主，结合翻耕、淋洗、淤积等措施达到改良盐碱土的目的；化学法是通过添加一些酸性化学品以及有机高分子材料等，结合有机肥的方式降低土壤盐碱化程度，但是这两种方法都存在成本高、容易造成土壤以及周边水源二次污染等问题，且不易降低土壤盐分含量。

为此，我们提出一种基于盐碱地的预埋式双效修复方法来有效解决现有技术中所存在的一些问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于盐碱地的预埋式双效修复方法，通过在盐碱土壤层内部开设相互连通的覆膜导流腔以及蓄热结晶腔，利用多个预埋灌流管向盐碱土壤层内部灌流，水分通过多个覆膜导流腔引流至蓄热结晶腔处，对盐碱土壤层土壤起到大面积的横向淋洗作用，带有盐分的水在引流作用下被导水层所吸附，由于吸光蓄热层与析晶箱内的热传导体的配合，使得析晶箱内部温度升高，吸附于导水层的水遇热而蒸腾析晶于具有一定温度的结晶面层上，能够很好的实现对土壤表层及其以下的盐分进行横向大面积淋洗并析出，施用效率高，修复时间短，且在有效去除盐分的同时还起到很好的保湿作用，起到双效修复作用。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于盐碱地的预埋式双效修复方法，包括以下步骤：

S1、在盐碱地返盐季节到来时，在盐碱土壤层上沿竖直方向开设多组位置对应的覆膜导流腔，在盐碱土壤层上开设一个与多个覆膜导流腔一端相连通的蓄热结晶腔，并在盐碱土壤层上远离蓄热结晶腔的一端埋设多个插设于覆膜导流腔内部的预埋灌流管,预埋灌流管上设置有灌淋孔；

S2、在蓄热结晶腔内预埋安装上内部设有热传导体的析晶箱，在析晶箱靠近覆膜导流腔的一端嵌设连接导水层,导水层与多个覆膜导流腔相连通，在热传导体与导水层之间嵌设安装上结晶面层，并在蓄热结晶腔的顶端部覆盖与析晶箱相衔接的吸光蓄热层；

S3、利用多个预埋灌流管向盐碱土壤层内部补充水分，水分渗透盐碱土壤层并沿覆膜导流腔流淌至蓄热结晶腔处，导水层对水分进行吸附并传递至析晶箱处；

S4、在太阳照射在吸光蓄热层上时，吸光蓄热层吸收大量热量，并将热量传递至热传导体内，此时析晶箱内部温度升高，导入至导水层处的水分在这些热量的作用下，发生升腾作用生成蒸汽，含有盐分的水在结晶面层上结晶，盐离子在结晶面层内富集；

S5、多余的蒸汽通过设置于析晶箱顶端一侧的多个排气管向上渗出，多余的水分则向下渗入，即对盐碱土壤层起到盐分析出，又可补充一定的水分，且该析晶箱以及导水层能够向上拆除进行清洁，有效实现预埋装置使用的长效性。

进一步的，多个所述覆膜导流腔的内底部均铺设有防渗薄膜，且多个覆膜导流腔均朝蓄热结晶腔方向倾斜向下设置，覆膜导流腔的倾斜设置，有利于将所补充的水分向蓄热结晶腔一侧运动，而设置防渗薄膜，有效起到防止接近地表处含盐水向地底下渗透。

进一步的，多个所述预埋灌流管的顶端连接有进水管，多个所述预埋灌流管的底端均连接有深层埋设管，所述深层埋设管的底端延伸至最底端覆膜导流腔的底部，设置深层埋设管有效将水分向盐碱土壤层的深层补充。

进一步的，所述析晶箱为一侧以及上端均开设有开口的中空箱，所述中空箱的底部设有渗透层，设置渗透层，有效将导入至析晶箱内的多余非结晶水向盐碱土壤层深层所渗入。

进一步的，所述热传导体包括嵌设安装于析晶箱内部的蓄热板，所述蓄热板的顶端嵌设安装有石墨导热层，所述石墨导热层的顶端衔接于吸光蓄热层的下方，所述蓄热板的内部设有纤维导热层，所述纤维导热层上嵌设安装有多组导热棒，所述导热棒的外端贯穿并衔接于结晶面层上，在吸光蓄热层接收阳光后蓄热，石墨导热层将所蓄集的热量向蓄热板内传导，蓄热板内的纤维导热层与多个导热棒将热量向结晶面层处传导，在具有一定温度的析晶箱环境下，有利于引流至蓄热结晶腔处的水分遇热蒸腾而在结晶面层上析晶。

进一步的，所述蓄热板的四周侧壁上均开设有热传导孔，所述导热棒内部填充有导热油，蓄热板为镂空结构，利于热量传递，而填充有导热油的导热棒更具有高效热传递效果。

进一步的，所述结晶面层与导水层之间存有水分升腾腔，所述结晶面层上开设有多个透气孔，结晶面层与导水层之间存有一定的空隙，以便于水分遇热形成水蒸气，浮动的水蒸气最后析晶于结晶面层上。

进一步的，所述结晶面层靠近蓄热板的一侧贴附有碳纤维层，且结晶面层采用导热金属材料制成，碳纤维层的设置进一步提高了结晶面层受热的均匀性。

进一步的，所述吸光蓄热层包括安装于蓄热结晶腔上方的吸光板，所述吸光板的内部填充有与析晶箱内部相衔接设置的导热凝胶层，所述导热凝胶层内部嵌设有多个炭黑纤维，所述吸光板的顶端铺设有黑色吸热薄膜，黑色吸热薄膜配合导热凝胶层、炭黑纤维起到很好的吸热性，能够充分利用自然光将热量传递至析晶箱内。

进一步的，横向设置的多个所述覆膜导流腔之间贯穿设有多个毛细导流管，所述毛细导流管上设有绒毛，多个毛细导流管有利于灌流至盐碱土壤层内的水分能够引流至覆膜导流腔处充分起到横向淋洗作用。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过在盐碱土壤层内部开设相互连通的覆膜导流腔以及蓄热结晶腔，利用多个预埋灌流管向盐碱土壤层内部灌流，水分通过多个覆膜导流腔引流至蓄热结晶腔处，对盐碱土壤层土壤起到大面积的横向淋洗作用，带有盐分的水在引流作用下被导水层所吸附，由于吸光蓄热层与析晶箱内的热传导体的配合，使得析晶箱内部温度升高，吸附于导水层的水遇热而蒸腾析晶于具有一定温度的结晶面层上，能够很好的实现对土壤表层及其以下的盐分进行横向大面积淋洗并析出，施用效率高，修复时间短，且在有效去除盐分的同时还起到很好的保湿作用，起到双效修复作用。

(2)多个覆膜导流腔的内底部均铺设有防渗薄膜，且多个覆膜导流腔均朝蓄热结晶腔方向倾斜向下设置，覆膜导流腔的倾斜设置，有利于将所补充的水分向蓄热结晶腔一侧运动，而设置防渗薄膜，有效起到防止接近地表处含盐水向地底下渗透。

(3)横向设置的多个覆膜导流腔之间贯穿设有多个毛细导流管，毛细导流管上设有绒毛，多个毛细导流管有利于灌流至盐碱土壤层内的水分能够引流至覆膜导流腔处充分起到横向淋洗作用。

(4)多个预埋灌流管的顶端连接有进水管，多个预埋灌流管的底端均连接有深层埋设管，深层埋设管的底端延伸至最底端覆膜导流腔的底部，设置深层埋设管有效将水分向盐碱土壤层的深层补充。

(5)析晶箱为一侧以及上端均开设有开口的中空箱，中空箱的底部设有渗透层，设置渗透层，有效将导入至析晶箱内的多余非结晶水向盐碱土壤层深层所渗入。

(6)热传导体包括嵌设安装于析晶箱内部的蓄热板，蓄热板的顶端嵌设安装有石墨导热层，石墨导热层的顶端衔接于吸光蓄热层的下方，蓄热板的内部设有纤维导热层，纤维导热层上嵌设安装有多组导热棒，导热棒的外端贯穿并衔接于结晶面层上，在吸光蓄热层接收阳光后蓄热，石墨导热层将所蓄集的热量向蓄热板内传导，蓄热板内的纤维导热层与多个导热棒将热量向结晶面层处传导，在具有一定温度的析晶箱环境下，有利于引流至蓄热结晶腔处的水分遇热蒸腾而在结晶面层上析晶。

(7)蓄热板的四周侧壁上均开设有热传导孔，导热棒内部填充有导热油，蓄热板为镂空结构，利于热量传递，而填充有导热油的导热棒更具有高效热传递效果。

(8)结晶面层与导水层之间存有水分升腾腔，结晶面层上开设有多个透气孔，结晶面层与导水层之间存有一定的空隙，以便于水分遇热形成水蒸气，浮动的水蒸气最后析晶于结晶面层上，结晶面层靠近蓄热板的一侧贴附有碳纤维层，且结晶面层采用导热金属材料制成，碳纤维层的设置进一步提高了结晶面层受热的均匀性。

(9)吸光蓄热层包括安装于蓄热结晶腔上方的吸光板，吸光板的内部填充有与析晶箱内部相衔接设置的导热凝胶层，导热凝胶层内部嵌设有多个炭黑纤维，吸光板的顶端铺设有黑色吸热薄膜，黑色吸热薄膜配合导热凝胶层、炭黑纤维起到很好的吸热性，能够充分利用自然光将热量传递至析晶箱内。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为本发明的盐碱土壤层在开凿后的立体示意图一；

图3为本发明的盐碱土壤层在开凿后的立体示意图二；

图4为本发明的预埋灌流管处的立体示意图；

图5为本发明的析晶箱、导水层、吸光蓄热层结合处的立体示意图；

图6为本发明的析晶箱、导水层、吸光蓄热层结合处的拆分示意图；

图7为本发明的析晶箱、导水层、吸光蓄热层结合处的侧面拆分剖视示意图。

图中标号说明：

1盐碱土壤层、101覆膜导流腔、102蓄热结晶腔、2预埋灌流管、3析晶箱、4导水层、5吸光蓄热层、501吸光板、502导热凝胶层、503炭黑纤维、6排气管、7蓄热板、8石墨导热层、9结晶面层、10碳纤维层、11导热棒、12纤维导热层、13毛细导流管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4和图6-7，一种基于盐碱地的预埋式双效修复方法，包括以下步骤：

S1、在盐碱地返盐季节到来时，在盐碱土壤层1上沿竖直方向开设多组位置对应的覆膜导流腔101，在盐碱土壤层1上开设一个与多个覆膜导流腔101一端相连通的蓄热结晶腔102，并在盐碱土壤层1上远离蓄热结晶腔102的一端埋设多个插设于覆膜导流腔101内部的预埋灌流管2,预埋灌流管2上设置有灌淋孔；

S2、在蓄热结晶腔102内预埋安装上内部设有热传导体的析晶箱3，在析晶箱3靠近覆膜导流腔101的一端嵌设连接导水层4,导水层4与多个覆膜导流腔101相连通，在热传导体与导水层4之间嵌设安装上结晶面层9，并在蓄热结晶腔102的顶端部覆盖与析晶箱3相衔接的吸光蓄热层5；

S3、利用多个预埋灌流管2向盐碱土壤层1内部补充水分，水分渗透盐碱土壤层1并沿覆膜导流腔101流淌至蓄热结晶腔102处，导水层4对水分进行吸附并传递至析晶箱3处；

S4、在太阳照射在吸光蓄热层5上时，吸光蓄热层5吸收大量热量，并将热量传递至热传导体内，此时析晶箱3内部温度升高，导入至导水层4处的水分在这些热量的作用下，发生升腾作用生成蒸汽，含有盐分的水在结晶面层9上结晶，盐离子在结晶面层9内富集；

S5、多余的蒸汽通过设置于析晶箱3顶端一侧的多个排气管6向上渗出，多余的水分则向下渗入，即对盐碱土壤层1起到盐分析出，又可补充一定的水分，且该析晶箱3以及导水层4能够向上拆除进行清洁，有效实现预埋装置使用的长效性。

请参阅图2-4，多个覆膜导流腔101的内底部均铺设有防渗薄膜，且多个覆膜导流腔101均朝蓄热结晶腔102方向倾斜向下设置，覆膜导流腔101的倾斜设置，有利于将所补充的水分向蓄热结晶腔102一侧运动，而设置防渗薄膜，有效起到防止接近地表处含盐水向地底下渗透，横向设置的多个覆膜导流腔101之间贯穿设有多个毛细导流管13，毛细导流管13上设有绒毛，多个毛细导流管13有利于灌流至盐碱土壤层1地表处的水分能够引流至覆膜导流腔101处，充分起到横向淋洗作用，而多个预埋灌流管2的顶端连接有进水管，多个预埋灌流管2的底端均连接有深层埋设管，深层埋设管的底端延伸至最底端覆膜导流腔101的底部，设置深层埋设管有效将水分向盐碱土壤层1的深层补充，起到土壤的深层保湿作用。

请参阅图5-7，析晶箱3为一侧以及上端均开设有开口的中空箱，中空箱的底部设有渗透层，设置渗透层，有效将导入至析晶箱3内的多余非结晶水向盐碱土壤层1深层所渗入，热传导体包括嵌设安装于析晶箱3内部的蓄热板7，蓄热板7的顶端嵌设安装有石墨导热层8，石墨导热层8的顶端衔接于吸光蓄热层5的下方，蓄热板7的内部设有纤维导热层12，纤维导热层12上嵌设安装有多组导热棒11，导热棒11的外端贯穿并衔接于结晶面层9上，在吸光蓄热层5接收阳光后蓄热，石墨导热层8将所蓄集的热量向蓄热板7内传导，蓄热板7内的纤维导热层12与多个导热棒11配合将热量向结晶面层9处传导，在具有一定温度的析晶箱3环境下，有利于引流至蓄热结晶腔102处的水分遇热蒸腾而在结晶面层9上析晶，大大程度上减少地表水分内的含盐量，析晶箱3内所产生的热量以及多余气体部分通过连接于析晶箱3上的排气管6排出，排气管6的上方延伸至盐碱土壤层1上。

蓄热板7的四周侧壁上均开设有热传导孔，导热棒11内部填充有导热油，蓄热板7为镂空结构，利于热量传递，而填充有导热油的导热棒11更具有高效热传递效果，结晶面层9与导水层4之间存有水分升腾腔，结晶面层9上开设有多个透气孔，结晶面层9与导水层4之间存有一定的空隙，以便于水分遇热形成水蒸气，浮动的水蒸气最后析晶于结晶面层9上，而结晶面层9靠近蓄热板7的一侧贴附有碳纤维层10，且结晶面层9采用导热金属材料制成，碳纤维层10的设置进一步提高了结晶面层9受热的均匀性。

吸光蓄热层5包括安装于蓄热结晶腔102上方的吸光板501，吸光板501的内部填充有与析晶箱3内部相衔接设置的导热凝胶层502，导热凝胶层502内部嵌设有多个炭黑纤维503，吸光板501的顶端铺设有黑色吸热薄膜，黑色吸热薄膜配合导热凝胶层502、炭黑纤维503起到很好的吸热性，能够充分利用自然光将热量传递至析晶箱3内，起到热传递作用。

本发明通过在盐碱土壤层1内部开设相互连通的覆膜导流腔101以及蓄热结晶腔102，利用多个预埋灌流管2向盐碱土壤层1内部灌流，水分通过多个覆膜导流腔101引流至蓄热结晶腔102处，对盐碱土壤层1土壤起到大面积的横向淋洗作用，带有盐分的水在引流作用下被导水层4所吸附，由于吸光蓄热层5与析晶箱3内的热传导体的配合，使得析晶箱3内部温度升高，吸附于导水层4的水遇热而蒸腾析晶于具有一定温度的结晶面层9上，能够很好的实现对土壤表层及其以下的盐分进行横向大面积析出，有效去除盐分的同时还起到很好的保湿作用，此外，在此需要补充的是，当盐碱土壤层1析盐修复后，可利用预埋灌流管2向土壤内部注入适量的微生物菌剂，以进一步改善土壤盐碱化问题。

本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。