CN206337087U - 一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统 - Google Patents
一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206337087U CN206337087U CN201620980904.XU CN201620980904U CN206337087U CN 206337087 U CN206337087 U CN 206337087U CN 201620980904 U CN201620980904 U CN 201620980904U CN 206337087 U CN206337087 U CN 206337087U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rice field
- nitrogen phosphorus
- filtration system
- side slope
- intercepts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 title claims abstract description 31
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 title claims abstract description 31
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract 11
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 title 1
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims abstract 6
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- 238000006424 Flood reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 52
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 52
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 34
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 23
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 23
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 17
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 2
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 239000012773 agricultural material Substances 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Sewage (AREA)
Abstract
一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，包括可调节折叠式溢流堰（2）、渗滤池（3）、排水沟道（7）、渗滤边坡（6）；可调节折叠式溢流堰（2）设置在稻田田埂端部，可调节折叠式溢流堰（2）出水口处设置渗滤池（3），渗滤池（3）出水口连接排水沟道（7）；渗滤池（3）底部为陶粒渗滤层（5）；排水沟道（7）靠近稻田田埂侧的边坡上设置所述渗滤边坡（6），渗滤边坡（6）最底端为排水沟道（7）最低水位位置，渗滤边坡（6）上端与所述陶粒渗滤层（5）相连接，渗滤边坡（6）包括自上而下依次设置的高分子材料纤维网（8）、混凝土（10）。本实用新型在该装置有效使用范围内，氮磷拦截去除率可以高达60%以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，属于农田地表径流氮磷拦截去除渗滤技术范畴。
背景技术
随着我国经济社会的不断发展，农业面源污染已经成为造成我国环境污染尤其是水环境污染的主要因素，在我国主要污染物排放量中，农业生产排放的COD、氮、磷等主要污染物量，已远超过工业与生活源，成为污染源之首，其中 COD 排放量占总量的 46%以上，N、P 占 50%以上。在南方地区水稻生产过程中，农药、化肥等农用物资的不合理和过量使用，氮磷养分通过农田降雨、灌溉形成地表径流排水进入附近水体，引起水体的污染已形成共识，由此导致农业面源污染问题日益严重，湖泊富营养化现象加剧，已严重影响到我国的水环境和水生态环境的安全，阻碍了我国经济社会持续发展的脚步。因此如何充分利用水稻作物的耐淹特性、加大稻田对降雨的水文调蓄、减少农田排水和灌溉用水，并有效控制、拦截与去除径流中的氮磷物质，成为农田面源污染治理非常重要的途径。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，本实用新型施工方便，结构合理，使用寿命长，具有良好的地表径流氮磷污染物拦截去除效果，对改善我国农业用水水质，缓解水体富营养化状况具有重大意义。同时渗滤材料主要为陶粒、高分子材料纤维网，节能环保，成本低廉。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现，一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，包括可调节折叠式溢流堰、渗滤池、沿着溢流堰水流方向的排水沟渗滤边坡组成；
所述可调节折叠式溢流堰设置在稻田田埂端部，可调节折叠式溢流堰出水口处设置渗滤池，渗滤池出水口连接排水沟道；渗滤池底部为陶粒渗滤层；
排水沟道靠近稻田田埂侧的边坡上设置所述渗滤边坡，渗滤边坡最底端为排水沟道最低水位位置，渗滤边坡上端与所述陶粒渗滤层相连接，渗滤边坡包括自上而下依次设置的高分子材料纤维网、混凝土。
在稻田格田田梗与排水沟道间设置可调节折叠式溢流堰，可调节折叠式溢流堰堰体以砖混为主要材料，折叠式溢流堰坎主要材料为防老化硬质塑料。
在所述可调节折叠式溢流堰出口处设有渗滤池，其宽度与格田田埂宽度相近40～50cm、长度为溢流堰宽度的1.5～2倍，渗滤池墙体厚度为12～15cm，高度与格田田埂齐平
渗滤体由两部分组成，第一部分位于渗滤池内，渗滤材料为陶粒，陶粒渗滤层厚度10~14cm；第二部分材料为高分子材料纤维网，作为溢流堰出水口处排水沟边坡的护砌材料与第一部分渗滤池相连接，高分子材料纤维网厚度与陶粒层厚度相同，纤维网下方铺有8～10cm厚无砂混凝土，纤维网渗滤体铺砌坡度与排水沟边坡相同，最底端为排水沟最低水位位置；
进一步地，所述可调节折叠式溢流堰，堰坎高度水平满足高标准农田水稻各生育阶段适宜淹水深度。
进一步地，所述可调节折叠式溢流堰，溢流能力不低于当地最大降雨能力，溢流堰宽度经水力计算确定，一般30～40cm。
进一步地，所述可调节折叠式溢流堰，通过定位销定位到所需高度，实现对水稻不同生育阶段稻田蓄水的调控。
进一步地，所述渗滤池，墙体是由混凝土和砖块砌筑而成。
进一步地，所述陶粒渗滤体，由土壤和矿渣烧结而成、直径为10～14mm的陶粒构成。
进一步地，所述陶粒渗滤层，是将陶粒装入厚度为10～14cm的塑料网袋，通过胶结物粘结定型而成
进一步地，所述高分子材料纤维网，具有氮磷拦截去除效果。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
第一，本实用新型由可调节折叠式溢流堰、渗滤池、池内的农田渗滤体和沿着溢流堰水流方向的排水沟渗滤边坡组成。利用农田氮磷物质通常积淀在地表径流下层水流中的特性，而溢流堰溢出的水流为地表径流的上层水体，氮磷物质浓度较低、流失量小，实现了稻田地表径流的氮磷拦截去除效果。
第二，可调节折叠式溢流堰堰坎可随意调节，并由定位插销进行定位，满足水稻不同生育阶段稻田适宜最大调蓄水深要求。
第三，溢流堰出口处所设渗滤池，其宽度为溢流堰宽度的1.5～2倍，使溢出水流能够迅速扩散，保证农田地表径流顺利进入渗滤，保证渗滤体作用得到充分发挥。
第四，溢流池中的陶粒渗滤体，陶粒孔隙度在60%以上、渗透、吸附性强，有利于氨态氮拦截；排水沟坡上的高分子材料纤维网渗滤体，孔隙率高达95%以上，同样具有很强的透水性、耐久性，均匀多孔的陶粒、高分子材料渗滤网都有利于形成微生物群落；陶粒渗滤体与高分子材料渗滤网渗滤体一起构成组合渗滤系统，可以高效去除农田渗流中的氮磷物质。
第五，本实用新型工程造价与维护成本低廉，耐久度高，使用寿命长，施工方便，安全可靠，适宜大规模推广。
附图说明
图1是本实用新型稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统的平面结构示意图；
图2是本实用新型稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统沿A-A方向的剖面立体结构示意图；
图3是本实用新型稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统沿A-A方向的剖面平面示意图；
图中：1格田田埂、2可调节折叠式溢流堰 、3渗滤池、4渗滤池墙体、 5农田渗滤体、6 渗滤边坡 、7排水沟道、8高分子材料纤维网、9陶粒渗滤层、10混凝土、11定位插销。
具体实施方式
如图1-3所示，一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，包括可调节折叠式溢流堰2、渗滤池3、农田渗滤体5、渗滤边坡6。
可调节折叠式溢流堰2设置在稻田田埂端部，可调节折叠式溢流堰2出水口处设置渗滤池3，渗滤池3出水口连接排水沟道7；渗滤池3底部设置陶粒渗滤层9。
农田渗滤体5由两部分组成，第一部分为渗滤池内的陶粒渗滤层，另一部分材料为高分子材料纤维网，作为溢流堰出口端排水沟护砌材料与第一部分渗滤池相连接。
排水沟道7靠近稻田田埂侧的边坡上设置所述渗滤边坡6，渗滤边坡6最底端为排水沟道7最低水位位置，渗滤边坡6上端与所述陶粒渗滤层5相连接，渗滤边坡6包括自上而下依次设置的高分子材料纤维网8、混凝土10。
可调节折叠式溢流堰2安置在稻田格田田埂1与排水沟道间，可调节折叠式溢流堰2堰体以砖块和无砂混凝土10为主要材料，溢流堰坎主要材料为防老化硬质塑料，堰顶最大高度为由试验确定的水稻全生育期最大耐淹深度，堰坎可随意调节，通过定位插销11进行定位，定位孔高度每2～4 cm设置一水平，满足水稻不同生育阶段稻田适宜最大调蓄水深要求，溢流堰溢流能力不低于当地最大降雨能力，宽度经水力计算确定，一般30～40cm。
渗滤池3设在可调节折叠式溢流堰2出口处，其宽度与格田田埂1宽度相近40～50cm、长度为溢流堰宽度的1.5～2倍，渗滤池墙体4厚度为12～15cm，主要砌筑材料为无砂混凝土10和砖块，高度与格田田埂1齐平，并在渗滤池3上方铺设可供行走的木质盖板，尺寸与渗滤池大小相同。
农田渗滤体5由两部分组成，第一部分位于渗滤池3内，渗滤材料为陶粒，陶粒渗滤层9厚度10~14cm；第二部分材料为高分子材料纤维网8，作为溢流堰出水口处排水沟边坡的护砌材料与第一部分渗滤池相连接，高分子材料纤维网8厚度、宽度与陶粒渗滤层9厚、宽度相同，纤维网下方铺有8～10cm厚无砂混凝土10，纤维网渗滤体铺砌坡度与排水沟道7边坡相同，最底端为排水沟道7最低水位位置；
稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤作用：在稻田地表径流渗滤系统中设置由可调节折叠式溢流堰、渗滤池、农田渗滤体和排水沟渗滤边坡组成的氮磷拦截去除组合渗滤装置。可调节折叠式溢流堰堰顶最大高度为水稻全生育期内最大耐淹深度，堰坎可随意调节，通过定位插销进行定位，定位孔高度每2～4 cm设置一水平，满足水稻不同生育阶段稻田适宜调蓄水深要求，溢流堰溢流能力不低于降雨能力，宽度经水力计算确定，一般30～40cm。渗滤体由两部分构成，一个是渗滤池中的陶粒层，另一个是以纤维网为材料的排水沟道渗滤边坡，两者厚度相同10~14cm。陶粒层和高分子材料纤维网组成的渗滤体，透水性强，同时逐步对地表径流中的氮磷进行滞留、过滤、吸附、氧化还原作用，为微生物群落提供更好的附着与生长条件，微生物的硝化与反硝化作用成为排水过程氮磷去除的主要途径，专利申请者的试验结果表明该装置的地表径流氮磷拦截去除率可高达60%以上。
该实用新型施工方便，结构合理，使用寿命长，同时渗滤材料主要为陶粒和纤维网，节能环保，成本低廉。本实用新型的特别之处在于，实现稻田水位调控与地表排水中氮磷污染物拦截去除双重功效，增强了稻田水文调蓄与生态环境保育功能，有助于提高雨水资源利用率，节约灌溉用水、有效控制农田径流氮磷排放，对加快农田面源污染治理，保护水生态环境具有重要的意义。
Claims (9)
1.一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，包括可调节折叠式溢流堰（2）、渗滤池（3）、排水沟道（7）、渗滤边坡（6）；
所述可调节折叠式溢流堰（2）设置在稻田田埂上，可调节折叠式溢流堰（2）出水口处设置渗滤池（3），渗滤池（3）出水口连接排水沟道（7）；渗滤池（3）底部为陶粒渗滤层（9）；
排水沟道（7）靠近稻田田埂侧的边坡上设置所述渗滤边坡（6），渗滤边坡（6）最底端为排水沟道（7）最低水位位置，渗滤边坡（6）上端与所述陶粒渗滤层（9）相连接，渗滤边坡（6）包括自上而下依次设置的高分子材料纤维网（8）、混凝土（10）；
陶粒渗滤层（9）与高分子材料纤维网（8）构成农田渗滤体。
2.根据权利要求1所述的一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，其特征是，所述陶粒渗滤层（9）厚度10~14cm；高分子材料纤维网（8）厚度与陶粒渗滤层（9）厚度相同，高分子材料纤维网（8）宽度与陶粒渗滤层（9）宽度相同，高分子材料纤维网（8）下方的混凝土（10）为8~10cm厚无砂混凝土。
3.根据权利要求1或2所述的一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，其特征是，所述渗滤池（3）宽度与田埂宽度均为40~50cm，渗滤池（3）长度为溢流堰宽度的1.5～2倍，渗滤池（3）墙体厚度为12～15cm，渗滤池（3）高度与稻田田埂齐平。
4.根据权利要求3所述的一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，其特征是，所述可调节折叠式溢流堰（2），溢流堰坎高度水平满足高标准农田水稻各生育阶段适宜淹水深度。
5.根据权利要求4所述的一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，其特征是，所述可调节折叠式溢流堰（2），溢流能力不低于当地最大降雨能力，溢流堰宽度为30～40cm。
6.根据权利要求5所述的一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，其特征是，所述可调节折叠式溢流堰，通过定位销定位到所需高度，实现对水稻不同生育阶段稻田蓄水的调控。
7.根据权利要求6所述的一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，其特征是，所述渗滤池墙体（4）是由混凝土和砖块砌筑而成。
8.根据权利要求7所述的一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，其特征是，所述陶粒渗滤层（9）是将陶粒渗滤体装入厚度为10～14cm的塑料网袋，通过胶结物粘结定型而成，陶粒渗滤体由土壤和矿渣烧结而成、直径为10～14mm的陶粒材料构成。
9.根据权利要求8所述的一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统，其特征是，所述高分子材料纤维网（8）厚度10～14cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620980904.XU CN206337087U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620980904.XU CN206337087U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206337087U true CN206337087U (zh) | 2017-07-18 |
Family
ID=59299384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620980904.XU Active CN206337087U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206337087U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106115941A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-16 | 扬州大学 | 一种稻田地表径流调控与氮磷渗滤拦截去除渗滤系统及其应用方法 |
| CN114557160A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-31 | 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所 | 南方稻田氮磷流失防控设备 |
-
2016
- 2016-08-30 CN CN201620980904.XU patent/CN206337087U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106115941A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-16 | 扬州大学 | 一种稻田地表径流调控与氮磷渗滤拦截去除渗滤系统及其应用方法 |
| CN114557160A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-31 | 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所 | 南方稻田氮磷流失防控设备 |
| CN114557160B (zh) * | 2022-02-17 | 2023-09-05 | 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所 | 南方稻田氮磷流失防控设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103132485B (zh) | 外源水体截留净化型城市河道多元生态护岸物理结构系统 | |
| CN103086570B (zh) | 农田面源污染阶梯式潜流坝生态净化沟渠系统 | |
| CN106193261B (zh) | 一种湿陷性黄土地区雨洪集蓄梯级人工湖系统和设计方法 | |
| CN103215920A (zh) | 扇形多阶梯式生态缓冲型护岸系统 | |
| CN203021406U (zh) | 一种农田面源污染阶梯式潜流坝生态净化沟渠系统 | |
| CN208056002U (zh) | 一种用于农田生态沟渠净化水质的透水坝系统 | |
| CN103981834A (zh) | 小流量河水净化和污染拦截系统 | |
| CN204690903U (zh) | 小区雨水回收系统 | |
| CN106134556B (zh) | 稻田径流氮磷格田控排与农田渗滤组合拦截去除系统及其应用方法 | |
| CN206196294U (zh) | 稻田径流氮磷格田控排与农田渗滤组合拦截去除系统 | |
| CN107869151B (zh) | 一种分层式透水净水植生挡土墙及其构建方法 | |
| CN110818196A (zh) | 地表径流水资源净化再利用的系统及方法 | |
| CN109809633A (zh) | 一种提高雨水下渗能力的生物滞留池 | |
| CN104612114A (zh) | 一种降低集约化农区面源污染的生物碳改良的农田排水沟渠的方法 | |
| CN206337087U (zh) | 一种稻田地表径流调控与氮磷拦截去除渗滤系统 | |
| CN202148222U (zh) | 高负荷往复式潜流人工湿地脱氮除磷的处理装置 | |
| CN110776106A (zh) | 一种处理农村生活污水与雨污的分级生态处理系统 | |
| CN211813686U (zh) | 一种处理农村生活污水与雨污的分级生态处理系统 | |
| CN105484125B (zh) | 一种收集利用雨水的台阶 | |
| CN210559648U (zh) | 梯级多段潜流人工湿地处理池 | |
| CN210002537U (zh) | 一种用于海绵城市的侧向斜坡式植草沟 | |
| CN107902842A (zh) | 一种多段功能的原位生态净化带 | |
| CN106115941A (zh) | 一种稻田地表径流调控与氮磷渗滤拦截去除渗滤系统及其应用方法 | |
| CN108166448B (zh) | 治理河岸面源污染的护岸 | |
| CN105887761A (zh) | 用于海绵城市建设的河道岸堤结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |