一种盐碱地退水中盐分的脱除方法转让专利

申请号 : CN201110164399.3

文献号 : CN102295348B

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发明人 : 杨玉楠康洪强孙晖

申请人 : 北京航空航天大学

摘要 :

本发明提出一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,具体包括:构筑排水支沟和排水干沟、构筑拦污栅和清污平台和集水渠、构筑湿地塘、种植和收割湿地植物等步骤。该方法利用芦苇和香蒲等湿地植物,在较高盐碱度条件下生长和吸收盐碱地退水中的盐分,并通过收割芦苇和香蒲等湿地水生植物的方式完成盐碱地退水中盐分的脱除。当采用芦苇吸收退水中的盐分时,脱盐量可达210g~350g/m2,当采用香蒲吸收退水中的盐分时,脱盐量可达200g~310g/m2,本发明提出的盐碱地退水中盐分的脱除方法可有效降低盐碱地退水中的含盐量,减小对周围生态环境的影响,避免次生盐碱地的产生。

权利要求 :

1.一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,其特征在于:具体包括以下步骤:步骤一、构筑排水支沟和排水干沟,将盐碱地经排水支沟和排水干沟与湿地塘的汇入口连接:(1)构筑排水支沟:排水支沟的上表面沟宽为30~50cm,深度为30~50cm;长度不超2

过800m,间距不超过200m,构筑的排水支沟条数满足每300~500m 盐碱地构筑一条排水支沟;

(2)构筑排水干沟:排水干沟的上表面渠宽为1/1000×L~1/100×L,L为湿地塘宽度;

排水干沟的边坡系数1~1.25,控制排水干沟中平均水深为湿地塘中平均水深的1/2~

2/3,排水干沟超高为0.3~0.5m;

步骤二:构筑拦污栅和清污平台:

(1)构筑拦污栅:在距离湿地塘汇入口10~20m处的排水干沟中布置第一道拦污栅,在距离第一道拦污栅3~20m处远离汇入口的方向上布置第二道拦污栅;

(2)构筑清污平台:

分别在第一道拦污栅和第二道拦污栅与排水干沟的上部搭建清污平台,清污平台宽度均大于等于0.7m;

步骤三、构筑湿地塘:

所述的湿地塘在宽度方向上设置有汇入口,湿地塘容纳水的平均水深为0.4~0.8m,水面超高为0.6~0.8m,最深水深小于等于1.5m;

步骤四:种植湿地植物:

(1)向湿地塘中注水,使湿地塘中平均水深为0~2cm,季节平均气温为15~25℃时,2

开始种植湿地植物,种植密度为8~15株/m ;

(2)湿地植物生长到15~25cm的平均高度时,继续向湿地塘中注水,湿地塘中平均水深满足水面距离香蒲或芦苇顶端10~20cm;

(3)种植50~90天后施加有机肥,施肥量为100~200kg/亩;

(4)种植100~180天后按照步骤三中设计的湿地塘容纳的水的平均水深开始注入退水,退水从盐碱地流出后经排水支沟流入排水干沟,再经排水干沟流入湿地塘中;

步骤五:收割湿地植物:

种植180~240天后开始收割湿地植物,并从第一次收割湿地植物后,保持湿地塘中水深满足步骤三中设计的平均水深,每隔330~380天收割一次湿地植物。

2.根据权利要求1所述的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,其特征在于:所述的湿地塘的塘底为平底,塘底从汇入口一端向汇入口相对的另一端为斜坡,斜坡坡度为0~

1.5%,湿地塘的边坡系数为1:2~1:3。

3.根据权利要求1所述的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,其特征在于:所述的第一道拦污栅和第二道拦污栅的安装倾斜角度为60°~75°,倾斜方向朝向汇入口方向,且第一道拦污栅和第二道拦污栅的上部均高于排水干沟水面0.1~0.2m。

4.根据权利要求1所述的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,其特征在于:所述的第一道拦污栅和第二道拦污栅由若干拦污栅栅条组成的,每个拦污栅栅条的断面形状为正方形,边长为10~15mm,拦污栅栅条间距为15~20mm。

5.根据权利要求1所述的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,其特征在于:所述的盐碱地含盐量小于等于0.3%时,盐碱地与构建的湿地塘面积比值为12:1~19:1,盐碱地含盐量在0.3%与0.5%之间时,盐碱地与构建的湿地塘面积比值为10:1~13:1,盐碱地含盐量大于等于0.5%时,盐碱地与构建的湿地塘面积比值为9:1~13:1。

6.根据权利要求1所述的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,其特征在于:所述的排水干沟渠道断面型式采用梯形,迎水侧边坡采用PP纤维混凝土板护砌,渠道底部为低液限粘土。

7.根据权利要求1~6中任意一项所述一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,其特征在于:所述的湿地植物为香蒲或芦苇。

说明书 :

一种盐碱地退水中盐分的脱除方法

技术领域

[0001] 本发明属于人工湿地水处理方法与工艺技术领域,具体涉及一种盐碱地退水中盐分的脱除方法。

背景技术

[0002] 作为世界三大苏打盐碱化土地分布区之一的松嫩平原地区,是我国著名的农业、畜牧业基地。1994-2000年,国家在大安古河道沿岸进行了盐碱地改水田的试验,通过灌溉淋洗带走土壤盐分,改善土壤状况,使沿岸地区粮食实现了增产,并逐步形成了盐碱地改水田来实现东北地区粮食增产的发展模式。然而,由于缺乏处理所开发盐碱地退水的措施,松嫩平原盐碱地改水田引起了农业退水污染,水田周围土地产生了土壤次生盐碱化问题,土壤性质发生了很大的变化,非盐碱土变为盐碱土,导致周围种植作物的土地产量下降。
[0003] 目前对含盐盐碱地农田退水的脱盐方法基本都是一些物理方法,主要包括电渗析法、反渗透法、砂滤法等方法。这些方法脱盐效率高,一般可去除30%以上的盐分,甚至可高达99.3%。但是这些方法的缺点是处理成本高,前期投资大,不适用于水量大、含盐量低的农田退水。松嫩平原的湖沼湿地和低洼地、水泡地较多,湖沼湿地生长有大量湿地植物,其中最多的植物为香蒲和芦苇。低洼地及一些不能改良的内陆水泡地可通过建造人工湿地的方式在恢复植被、修复生态环境的同时作为盐碱地退水的受纳水体处理农田退水。芦苇是一种多年水生或湿生的高大禾草,具有超强的水土适应能力与耐盐碱的特性。芦苇pH的耐受上限为9.0左右,在含盐量为15g/L的条件下芦苇生长不受水体中的盐分影响。香蒲也是一种多年生的挺水草本植物,生命力强,生长迅速,但是根系较浅,可与芦苇混种。经监测大部分盐碱地退水的pH在8.3左右,含盐量在0.3~1.3g/L之间,香蒲和芦苇都可在盐碱地退水中正常生长。香蒲和芦苇具有较好的耐盐特性,并且灰分含量较高。如参考文献1:赵可夫,范海.盐生植物及其对盐渍生境的适应生理[M].北京:科学出版社,2005:25-172中的研究证明芦苇、大米草、盐蒿、水葱、香蒲等湿地植物都具有良好的耐盐特性,可被用来作为生物除盐的工具。如参考文献2:宁祖林,陈慧娟,王珠娜,等.几种高大禾草热值和灰分动态变化研究[J].草业学报,2010,19(2):241-247中记载了芦苇的灰分率约为7.89±1.09%,大于大部分植物。参考文献3:Solano M.L,Soriano P.,Ciria M.P..Constructed Wetlands as a Sustainable Solution for Wastewater Treatment in Small Villages[J].Biosystems Engineering,2004,87(1):109-118中记载了香蒲灰分率最高可达12.3%。目前香蒲和芦苇的种植技术已经非常成熟,利用途径广并已形成产业化。
香蒲用途十分广泛,除了用于造纸、作为编织原材料外,幼叶基部和根状茎先端可作蔬食,花粉还可入药,雌花絮可作枕芯和坐垫的填充物。芦苇质地细腻,纤维丰富,竹性强,用途广泛。苇秆可作造纸和人造丝、人造棉原料,也可作为为优良饲料。芦苇还可做成居家装饰,或供编织席、帘等用。
[0004] 我国盐碱地退水水量很大,仅吉林西部每年用水就有3亿m3,TDS一般在400~1200mg/L,这部分被淋洗下来的盐和碱,如果没有被科学地处理,随着时间的推移,势必造成非盐碱化土地的次生盐碱化与生态问题。由于我国现阶段对农用排水中的含盐量没有限定标准,也就是说对盐碱地退水中盐分的脱除没有要求,因此对盐碱地这类农用退水的处理未引起足够的重视。由于香蒲、芦苇等水生植物具有良好的脱盐效果,如加以植物收获,通过在湿地塘中种植并收获耐盐水生植物将是一个有效的脱除盐碱地退水中盐分的措施。

发明内容

[0005] 本发明提出一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,该方法利用香蒲和芦苇等可在较高盐碱度条件下生长的湿地植物来吸收盐碱地农田洗盐退水中的盐分,并通过秋季收割香蒲和芦苇等湿地水生植物的方式脱除盐碱地退水中的盐分。利用本发明提出的方法进行盐2 2+ 2 + 2
分脱除时,香蒲所含灰分为200g~310g/m,其中Ca 21.1~31.1g/m,K44.1~46.1g/m,
2+ 2 + 2 - 2 2- 2
Mg 8.7~9.3g/m,Na18.8~19.9g/m,Cl30.7~42.8g/m,SO4 22.0~30.9g/m ;芦苇
2 2+ 2 + 2 2+
所含灰分为210g~350g/m,其中Ca 3.8~9.6g/m,K5.0~15.3g/m,Mg 1.6~2.9g/
2 + 2 - 2 2- 2
m,Na2.8~3.3g/m,Cl13.5~17.1g/m,SO4 20.0~25.7g/m。通过这种方法可去除盐+ 2-
碱地农田洗盐退水中13~58%的盐分。其中,Na 脱除率为1~18%,SO4 脱除率为27~
2+ - 2+ +
100%,Ca 脱除率为2~46%,Cl 脱除率为11~100%,Mg 脱除率为6~100%,K 脱除率接近100%。本发明提出的脱除方法有效降低盐碱地退水中的含盐量,减小其对周围生态环境的影响,避免次生盐碱地的产生,且收割的湿地植物可用于造纸或加工为工艺品而获得经济效益。
[0006] 本发明提出一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,具体包括以下步骤:
[0007] 步骤一:构筑排水渠道:
[0008] (1)根据盐碱地面积构筑排水支沟:
[0009] 所述的排水支沟的上表面沟宽为50~100cm,排水支沟深度为50~100cm;排水支沟应根据地形平行布置,每条排水支沟的长度不宜超过800m,相邻两条排水支沟的间距2
不宜超过200m,构筑的排水支沟条数满足每300~500m 盐碱地构筑一条排水支沟。
[0010] (2)构筑排水干沟,将多条排水支沟中的盐碱地退水集中流入排水干沟中后,从湿地塘的宽度方向的汇入口流入湿地塘中,所述的排水干沟与湿地塘的连接方式为水面平接。
[0011] 所述的排水干沟的上表面渠宽为1/1000×L~1/100×L,L为湿地塘宽度(该渠宽需经流速校核);边坡系数1~1.25,控制排水干沟的平均水深为湿地塘中平均水深的1/2~4/5,排水干沟的超高为0.3~0.5m。
[0012] 所述的排水干沟迎水侧边坡采用PP纤维混凝土板护砌,渠道底部为低液限粘土。若渠底土质无法达到要求可采用换土方法或铺设复合土工膜。渠道断面型式采用梯形。
[0013] 所述的超高是指排水干沟中水平面距离排水干沟的上表面的距离。
[0014] 步骤二:构筑拦污栅和清污平台
[0015] 在排水干沟上构筑拦污栅和清污平台:
[0016] (1)构筑拦污栅:在距离湿地塘汇入口10~20m处的排水干沟中布置第一道拦污栅,在距离第一道拦污栅3~20m处远离汇入口的方向上布置第二道拦污栅,第一拦污栅和第二拦污栅底部预埋入排水干沟渠坡土壤中,安装倾斜角度均为60°~75°,倾斜方向朝向汇入口方向,且第一拦污栅和第二道拦污栅的顶部均高于排水干沟中水面0.1~0.2m。
[0017] (2)构筑清污平台:
[0018] 分别在第一道拦污栅和第二道拦污栅与排水干沟的上部搭建清污平台,清污平台的宽度均大于等于0.7m。
[0019] 步骤三、构筑湿地塘:
[0020] 按照盐碱地与湿地塘的面积的比值满足9∶1~19∶1的关系,构筑湿地塘,所述的湿地塘面积为湿地塘上方的开口面积,所述的湿地塘能够容纳水的平均深度为0.4~0.8m,水超高为0.6~0.8m,最深水深小于等于1.5m。所述湿地塘在宽度方向上设置有汇入口,用于排水干沟注水的进水口,湿地塘没有出水口。湿地塘的塘底为平底,塘底从汇入口一端向汇入口相对的另一端为斜坡,斜坡坡度为0~1.5%,且汇入口一端高于汇入口相对的另一端,湿地塘的边坡系数为1∶2~1∶3。湿地塘的堤坝高于附近地面,以免下雨时雨水汇入湿地塘。
[0021] 步骤四:在湿地塘中种植湿地植物,吸收退水盐分:
[0022] (1)向湿地塘中注水,所述的水为普通的井水或河水后,平均水深为0~2cm,在季节平均温度为15~25℃时种植湿地植物(如香蒲、芦苇等水生植物),种植密度为8~152
株/m,种植方式为根状茎繁殖。
[0023] (2)待湿地植物生长到15~25cm的平均高度时,继续向湿地塘中注水,水深满足水面距离植物顶端平均距离为10~20cm。
[0024] (3)种植第一年50~90天后施加有机肥,施肥量为100~200kg/亩。
[0025] (4)种植100~180天后开始注入盐碱地退水,盐碱地退水从盐碱地中流出后经排水支沟流入排水干沟,再经排水干沟流入湿地塘中,使湿地塘中平均水深满足步骤一中设计的平均水深要求;
[0026] 步骤五:收割湿地植物:
[0027] 种植180~240天后开始收割湿地植物。湿地植物收割部位为距湿地塘塘底的土壤表面20cm以上。第一次收割湿地植物后,不断向湿地塘中供给盐碱地退水,保持湿地塘中平均水深满足步骤三中设计的平均水深要求,每隔330~380天收割一次湿地植物。
[0028] 本发明具有的优点在于:
[0029] 1、本发明提出的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,能够有效降低盐碱地退水中的含盐量,避免退水中所含的盐分对周围生态环境造成影响;
[0030] 2、本发明提出的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,种植收割的湿地植物可修复退化湿地,改进地方景观,改善生态环境;
[0031] 3、本发明提出的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,收割的湿地植物可以用于造纸或加工为工艺品,经济效益可观。

附图说明

[0032] 图1:本发明提出的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法流程图;
[0033] 图2:本发明提出的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法中湿地塘、排水干沟和排水支沟的结构图;
[0034] 图3:本发明提出的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法中排水干沟和拦污栅结构示意图;
[0035] 图4:本发明提出的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法中湿地塘的截面图。
[0036] 图中:1-排水支沟; 2-排水干沟; 3-第一拦污栅; 4-第二拦污栅;
[0037] 5-清污平台; 6-汇入口; 7-湿地塘; 8-拦污栅栅条;
[0038] 9-水位线。

具体实施方式

[0039] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0040] 本发明提出一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,如图1所示,具体包括以下步骤:
[0041] 步骤一:构筑排水支沟1和排水干沟2,如图2所示:
[0042] (1)根据盐碱地面积构筑排水支沟1:
[0043] 所述的排水支沟1的上表面沟宽为50~100cm,排水支沟1深度为50~100cm;排水支沟应根据地形平行布置,长度不宜超过800m,间距不宜超过200m,构筑的排水支沟
2
条数满足每300~500m 盐碱地构筑一条排水支沟。
[0044] (2)构筑排水干沟2,将多条排水支沟1中的盐碱地退水集中流入排水干沟2中后,从湿地塘7的宽度方向的汇入口6流入湿地塘7中,所述的排水干沟2与湿地塘7的连接方式为水面平接。
[0045] 所述的排水干沟2的上表面渠宽为1/1000×L~1/100×L,L为湿地塘7宽度(该渠宽需经流速校核);排水干沟2的边坡系数1~1.25,控制排水干沟2中平均水深为湿地塘7中平均水深的1/2~4/5,排水干沟2中的超高0.3~0.5m。
[0046] 所述的排水干沟2迎水侧边坡采用PP纤维混凝土板护砌,渠道底部为低液限粘土。若渠底土质无法达到要求可采用换土方法或铺设复合土工膜。渠道断面型式采用梯形。
[0047] 所述的超高是指排水干沟2的水平面距离排水干沟2的上表面的距离。
[0048] 步骤二:构筑拦污栅3、4和清污平台5:
[0049] 在排水干沟2上构筑拦污栅3、4和清污平台5,如图3所示:
[0050] (1)构筑拦污栅3、4:在距离湿地塘7的汇入口6为10~20m处的排水干沟2中布置第一道拦污栅3,如图2,在距离第一道拦污栅3为3~20m处远离汇入口6的方向上布置第二道拦污栅4,第一拦污栅3和第二拦污栅4预埋入排水干沟2渠坡土壤中,安装倾斜角度均为60°~75°,倾斜方向朝向汇入口6方向,且第一拦污栅3和第二道拦污栅4的上部均高于排水干沟2中水位线9为0.1~0.2m,即高于水位线9的距离为0.1~0.2m,如图3。
[0051] 所述第一拦污栅3和第二拦污栅4为若干拦污栅栅条8组成的,每个拦污栅栅条8的断面形状为正方形,边长为10~15mm,拦污栅栅条8间距为15~20mm,第一拦污栅3和第二拦污栅4拦污栅预埋入排水干沟2渠坡土壤中。
[0052] (2)构筑清污平台5:
[0053] 分别在第一道拦污栅3和第二道拦污栅4与排水干沟2的上部搭建清污平台5,清污平台5的宽度均大于等于0.7m。
[0054] 步骤三、构筑湿地塘7:
[0055] 按照盐碱地与湿地塘7的面积的比值满足9∶1~19∶1的关系,构筑湿地塘7,如图2所示,所述的湿地塘7可以容纳水的平均水深为0.4~0.8m,超高为0.6~0.8m,最深水深小于等于1.5m。根据具体待处理的盐碱地的含盐量,确定盐碱地与湿地塘7面积比值以及湿地塘7的平均水深,各地土壤盐碱化程度、降雨量、蒸发量不同,单位面积盐碱地所对应的湿地塘7的面积也不同。盐碱地含盐量小于或等于0.3%的盐碱地与构建的湿地塘面积比值约为12∶1~19∶1,含盐量在0.3%与0.5%之间的盐碱地与构建的湿地塘面积比值约为10∶1~13∶1,含盐量大于或等于0.5%的盐碱地与构建的湿地塘面积比值约为9∶1~13∶1。所述湿地塘7在宽度方向上设置有汇入口6,用于排水干沟2注水的进水口,湿地塘7没有出水口。湿地塘7的塘底为平底,塘底为普通土壤,如图4所示,塘底从汇入口一端向汇入口相对的另一端为斜坡,斜坡坡度为0~1.5%,湿地塘7的边坡系数为1∶2~1∶3,所述的边坡系数为湿地塘7的垂直深度与水平长度/宽度差的比值。湿地塘7的堤坝高于附近地面,以免下雨时雨水汇入湿地塘7。
[0056] 所述的平均水深的计算不考虑湿地塘7四周的边坡位置,仅计算湿地塘7塘底所对应的水的平均深度。
[0057] 表1 盐碱地含盐量、湿地塘7平均水深以及盐碱地与湿地塘7面积比值关系表[0058]盐碱地含盐量(%) ≤0.3 0.3~0.5 ≥0.5
比值 12∶1~19∶1 10∶1~13∶1 9∶1~13∶1
[0059] 步骤四:在湿地塘7中种植湿地植物,吸收退水盐分:
[0060] (1)向湿地塘7中注水,所述的水为盐碱地退水,注入后的平均水深小于等于2cm,在季节平均温度为15~25℃时种植湿地植物(如香蒲、芦苇等水生植物),种植密度为8~15株/m2,种植方式为根状茎繁殖。在盐碱地退水水量不足时,可以普通的井水或河水替换。
[0061] (2)待湿地植物生长到15~25cm的平均高度时,继续向湿地塘7中注水,平均水深满足水面距离植物顶端平均距离为10~20cm。
[0062] (3)种植50~90天后施加有机肥,施肥量为100~200kg/亩。
[0063] (4)种植100~180天后开始注入盐碱地退水,盐碱地退水从盐碱地中流出后经排水支沟1流入排水干沟2,再经排水干沟2流入湿地塘7中,使湿地塘7中平均水深满足步骤一中设计的平均水深要求;
[0064] 步骤五:收割湿地植物:
[0065] 种植180~240天后开始收割湿地植物。湿地植物收割部位为距湿地塘7塘底的土壤表面20cm以上。第一次收割湿地植物后,不断向湿地塘7中供给退水,保持湿地塘7中平均水深满足步骤三中平均水深的设计要求,每隔330~380天收割一次湿地植物。
[0066] 本发明提出的一种盐碱地退水中盐分的脱除方法,当盐碱地含盐量小于或等于0.3%时,单位面积的湿地可处理12~19倍面积的盐碱地产生的退水;当盐碱地含盐量在
0.3%与0.5%之间时,单位面积的湿地可处理10~13倍面积的盐碱地产生的退水;当盐碱地含盐量大于或等于0.5%时,单位面积的湿地可处理9~13倍面积的盐碱地产生的退+
水。通过这种方法可去除盐碱地农田洗盐退水中13~58%的盐分。其中,Na 脱除率为
2- 2+ -
1~18%,S04 脱除率为27~100%,Ca 脱除率为2~46%,Cl 脱除率为11~100%,
2+ +
Mg 脱除率为6~100%,K 脱除率接近100%。湿地对应盐碱地含盐量小于或等于0.3%时,在3-5年后通过收割湿地塘植物可脱除的盐分将占到盐碱地农田洗盐退水中总盐分的
70%以上,而湿地所对应的盐碱地含盐量在0.3%与0.5%之间或含盐量大于或等于0.5%时需15-30年后通过收割湿地塘植物可脱除的盐分可占到盐碱地农田洗盐退水中总盐分+ 2- 2+ - 2+
的70%以上。该方法对盐碱地退水中的盐分脱除效果较好的离子为K、SO4 、Ca 、Cl、Mg ,+
对Na 脱除效果不明显,未被脱除的30%盐分以钠离子居多。
[0067] 实施例1:
[0068] 步骤一、根据盐碱地面积构筑排水支沟1和排水干沟2:
[0069] (1)所述的排水支沟1的上表面沟宽为50cm,深度为50cm;排水支沟根据地形平2
行布置,长度为400m,间距为100m,构筑的条数满足每300m 盐碱地需构筑一条排水支沟1。
[0070] (2)构筑排水干沟2,通过排水干沟2将多条排水支沟1中的退水从湿地塘7的宽度方向一侧导入湿地塘7中,所述的排水干沟2与湿地塘7的连接方式为水面平接。
[0071] 所述的排水干沟2的上表面渠宽为1/1000×L,L为湿地塘7宽度;边坡系数1,控制排水干沟2中平均水深为湿地塘7中平均水深的1/2,排水干沟2中的超高0.3m。
[0072] 所述的排水干沟2迎水侧边坡采用PP纤维混凝土板护砌,渠道断面型式采用梯形。
[0073] 步骤二:构筑拦污栅3、4和清污平台5:
[0074] (1)构筑拦污栅3、4:距离排水干沟2与湿地塘7汇入口10m处布置第一道拦污栅3,在距离第一道拦污栅3的3m处远离汇入口6的方向上布置第二道拦污栅4,第一道拦污栅3和第二道拦污栅4沿水流方向倾斜角度均为60°,倾斜方向朝向汇入口方向,且第一拦污栅3和第二道拦污栅4的上表面均高于排水干沟2中水面0.1m。
[0075] 所述第一拦污栅3和第二拦污栅4为若干拦污栅栅条8组成的,每个拦污栅栅条8的断面形状为正方形,边长为10mm,拦污栅栅条8间距为15mm,第一拦污栅3和第二拦污栅4拦污栅预埋入排水干沟2渠坡土壤中。
[0076] (2)构筑清污平台5:分别在第一道拦污栅3和第二道拦污栅4与排水干沟2的上表面搭建清污平台5,清污平台5的宽度均为0.7m。
[0077] 步骤三、构筑湿地塘7:
[0078] 待处理的盐碱地的含盐量为0.20%,构筑盐碱地与湿地塘7的面积的比值为19∶1,湿地塘7的塘底斜坡坡度为0,湿地塘7宽度方向上具有汇入口,湿地塘7边坡系数为1∶2,湿地塘7能够容纳水的平均深度为0.4m,超高为0.6m。
[0079] 步骤四:种植香蒲,吸收湿地塘7中退水的盐分:
[0080] (1)向湿地塘7中注水,使湿地塘7中塘底的土壤保持润湿,进而注入的水停留在塘底的土壤中,使湿地塘中没有形成水面,即平均水深为0cm,在季节平均温度为15℃时开2
始种植香蒲,种植密度为8株/m,种植方式为根状茎繁殖。
[0081] (2)待香蒲生长到15cm的平均高度时,向湿地塘7中继续注水,平均水深满足水面距离香蒲顶端平均距离为10cm。
[0082] (3)种植50天后施加有机肥,施肥量为100kg/亩。
[0083] (4)种植100天后按照步骤一中设计的平均水深开始注入盐碱地退水,盐碱地退水从盐碱地中流出后经排水支沟1流入排水干沟2,最后经排水干沟2流入湿地塘7中;
[0084] 步骤五:收割香蒲:
[0085] 种植180天后开始收割香蒲,收割位置为距湿地塘7塘底的土壤表面20cm处。第一次收割香蒲后,不断向湿地塘7中供给盐碱地退水,保持湿地塘中平均水深为0.4m,并每隔330~365天收割一次。
[0086] 实施例2:
[0087] 步骤一、根据盐碱地面积构筑排水支沟1和排水干沟2:
[0088] (1)构筑排水支沟1:所述的排水支沟1的上表面沟宽为50cm,深度为50cm;排水2
支沟根据地形平行布置,长度为800m,间距为200m;构筑的条数满足每500m 盐碱地需构筑一条排水支沟1。
[0089] (2)构筑排水干沟2:通过排水干沟2将多条排水支沟1中的退水从湿地塘7的宽度方向一侧导入湿地塘7中,所述的排水干沟2与湿地塘7的连接方式为水面平接。
[0090] 所述的排水干沟2的上表面渠宽为1/100×L,L为湿地塘7宽度;边坡系数1.25,控制排水干沟2中退水的平均深度为湿地塘7中退水平均深度的2/3,排水干沟2中的超高0.5m。所述的排水干沟迎水侧边坡采用PP纤维混凝土板护砌,渠底土质铺设复合土工膜,渠道断面型式采用梯形。
[0091] 步骤二、构筑拦污栅3、4和清污平台5
[0092] (1)构筑拦污栅3、4:
[0093] 距离排水干沟2与湿地塘汇入口6的20m处布置第一道拦污栅3,在距离第一道拦污栅1的20m处远离汇入口6的方向上布置第二道拦污栅4,第一道拦污栅3和第二道拦污栅4倾斜角度均为75°,且第一拦污栅3和第二道拦污栅4的上表面高于排水干沟2中退水水面0.2m。
[0094] 所述第一拦污栅3和第二拦污栅4为若干拦污栅栅条8组成的,每个拦污栅栅条8的断面形状为正方形,边长为15mm,拦污栅栅条8间距为20mm,第一拦污栅3和第二拦污栅4拦污栅预埋入排水干沟2渠坡土壤中。
[0095] (2)构筑清污平台5:
[0096] 分别在第一道拦污栅3和第二道拦污栅4的上表面搭建清污平台5,清污平台5的宽度为0.8m。
[0097] 步骤三、构筑湿地塘7:
[0098] 待处理的盐碱地的含盐量为0.27%,构筑盐碱地与湿地塘7的面积的比值为15∶1,湿地塘7宽度方向上具有汇入口6,湿地塘的塘底,塘底坡度为1.5%,边坡系数为
1∶3,湿地塘7中退水超高为0.8m,退水平均深度为0.6m。
[0099] 步骤四:种植香蒲,退除湿地塘中的盐分:
[0100] (1)向湿地塘7中注水,平均水深为2cm,在季节平均温度为25℃时种植香蒲,种植2
密度为15株/m,种植方式为根状茎繁殖。
[0101] (2)待香蒲生长到25cm的平均高度时,向湿地塘7中继续注水,水深满足水面距离香蒲顶端平均距离为20cm。
[0102] (3)种植90天后施加有机肥,施肥量为200kg/亩。
[0103] (4)种植180天后按照步骤一中设计的平均水深0.6m开始注入盐碱地退水,盐碱地退水从盐碱地中流出后经排水支沟1流入排水干沟2,再经排水干沟2流入湿地塘7中。
[0104] 步骤五:收割香蒲:
[0105] 种植240天后开始收割香蒲。香蒲的收割部位为距湿地塘7塘底的土壤表面20cm。第一次收割香蒲后,不断向湿地塘7中供给盐碱地退水,保持湿地塘7中平均水深满足步骤一中设计的平均深度即0.6m,每隔365~380天收割一次。
[0106] 实施例3:
[0107] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三中盐碱地的含盐量为0.30%,构筑盐碱地与湿地塘7的面积的比值为12∶1,湿地塘塘底坡度为0,即塘底为平底,湿地塘7中平均水深为0.8m,其他各个步骤与实施例3完全相同。
[0108] 实施例4:
[0109] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三中盐碱地的含盐量为0.38%,盐碱地与湿地塘7的面积比为13∶1,湿地塘7中平均水深为0.4m,其他各个步骤与实施例3完全相同。
[0110] 实施例5:
[0111] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三中盐碱地的含盐量为0.48%,盐碱地与湿地塘7的面积比为11∶1,湿地塘7中平均水深为0.5m,其他各个步骤与实施例3完全相同。
[0112] 实施例6:
[0113] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三中盐碱地的含盐量为0.50%,盐碱地与湿地塘7的面积比为10∶1,湿地塘7中平均水深为0.8m,其他各个步骤与实施例3完全相同。
[0114] 实施例7:
[0115] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三中盐碱地的含盐量为0.53%,盐碱地与湿地塘7的面积比为13∶1,湿地塘7中平均水深为0.4m,其他各个步骤与实施例3完全相同。
[0116] 实施例8:
[0117] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三中盐碱地的含盐量为0.60%,盐碱地与湿地塘7的面积比为9∶1,湿地塘7中平均水深为0.6m,其他各个步骤与实施例3完全相同。
[0118] 实施例9:
[0119] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三中盐碱地的含盐量为0.30%,盐碱地与湿地塘7的面积比为10∶1,湿地塘7中平均水深为0.8m,其他各个步骤与实施例3完全相同。
[0120] 实施例10:
[0121] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤三中盐碱地的含盐量为0.50%,盐碱地与湿地塘7的面积比为13∶1,湿地塘7中平均水深为0.6m,其他各个步骤与实施例3完全相同。
[0122] 实施例11:
[0123] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤一,本实施例的步骤一具体为:
[0124] 根据盐碱地面积构筑排水支沟1和排水干沟2。所构筑的排水支沟1的上表面沟宽为75cm,深度为80cm;排水支沟根据地形平行布置,长度为600m,间距为150m,构筑的条2
数满足每400m 盐碱地需构筑一条排水支沟1。
[0125] (2)构筑排水干沟2,通过排水干沟2将多条排水支沟1中的退水从湿地塘7的宽度方向一侧导入湿地塘7中,所述的排水干沟2与湿地塘7的连接方式为水面平接。
[0126] 所述的排水干沟2的上表面渠宽为1/500×L,L为湿地塘7宽度;边坡系数1,控制排水干沟2中平均水深为湿地塘7中平均水深的4/5,排水干沟2中的超高0.4m。所述的排水干沟迎水侧边坡采用PP纤维混凝土板护砌,渠底土质采用换土方法换为低液限粘土。渠道断面型式采用梯形。
[0127] 实施例12:
[0128] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤二,本实施例的步骤二具体为:
[0129] 步骤二:构筑拦污栅3、4和清污平台5
[0130] (1)构筑拦污栅3、4:
[0131] 距离排水干沟2与湿地塘汇入口6的15m处布置第一道拦污栅3,在距离第一道拦污栅1的10m处远离汇入口6的方向上布置第二道拦污栅4,第一道拦污栅3和第二道拦污栅4倾斜角度均为70°,且第一拦污栅3和第二道拦污栅4的上表面高于排水干沟2中退水水面0.15m。
[0132] 所述第一拦污栅3和第二拦污栅4为若干拦污栅栅条8组成的,每个拦污栅栅条8的断面形状为正方形,边长为12mm,拦污栅栅条8间距为17mm,第一拦污栅3和第二拦污栅4拦污栅预埋入排水干沟2渠坡土壤中。
[0133] (2)构筑清污平台5:
[0134] 分别在第一道拦污栅3和第二道拦污栅4的上表面搭建清污平台5,清污平台5的宽度为1.5m。
[0135] 实施例13:
[0136] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤四,本实施例的步骤四具体为:
[0137] 步骤四:在湿地塘中种植香蒲,吸收退水盐分:
[0138] (1)向湿地塘中注水,平均水深为1cm,在季节平均温度为20℃时种植香蒲,种植2
密度为10株/m,种植方式为根状茎繁殖。
[0139] (2)待香蒲生长到20cm的平均高度时,继续向湿地塘中注水,水深满足水面距离香蒲顶端平均距离为15cm。
[0140] (3)种植70天后施加有机肥,施肥量为120kg/亩。
[0141] (4)种植120天后开始注入盐碱地退水,盐碱地退水从盐碱地中流出后经排水支沟流入排水干沟,再经排水干沟流入湿地塘中,注入的平均水深满足步骤一中设计的平均深度即0.6m。
[0142] 实施例14:
[0143] 本实施例与实施例2的区别仅在于步骤五,本实施例的步骤五具体为:
[0144] 步骤五:收割香蒲:
[0145] 种植210天后开始收割香蒲,收割位置为距湿地塘7塘底的土壤表面25cm处。第一次香蒲后,不断向湿地塘7中供给盐碱地退水,保持湿地塘中平均水深为0.4m,并每隔340~370天收割一次。
[0146] 实施例15:
[0147] 本实施例与实施例1的区别仅在于步骤四和步骤五的种植和收割的植物为芦苇。
[0148] 实施例16:
[0149] 本实施例与实施例3的区别仅在于步骤四和步骤五的种植和收割的植物为芦苇。
[0150] 实施例17:
[0151] 本实施例与实施例5的区别仅在于步骤四和步骤五的种植和收割的植物为芦苇。
[0152] 实施例18:
[0153] 本实施例与实施例7的区别仅在于步骤四和步骤五的种植和收割的植物为芦苇。
[0154] 实施例19:
[0155] 本实施例与实施例9的区别仅在于步骤四和步骤五的种植和收割的植物为芦苇。
[0156] 实施例20:
[0157] 本实施例与实施例12的区别仅在于步骤四和步骤五的种植和收割的植物为芦苇。
[0158] 实施例21:
[0159] 本实施例与实施例13的区别仅在于步骤四和步骤五的种植和收割的植物为芦苇。
[0160] 实施例22:
[0161] 本实施例与实施例14的区别仅在于步骤四和步骤五的种植和收割的植物为芦苇。