RU2273693C2

RU2273693C2 - Soil desalination method

Info

Publication number: RU2273693C2
Application number: RU2004114903/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Константинович Губин (RU); Владимир Константинович Губин; Кирилл Вадимович Губер (RU); Кирилл Вадимович Губер; Михаил Юрьевич Храбров (RU); Михаил Юрьевич Храбров; Владимир Иванович Канардов (RU); Владимир Иванович Канардов
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2006-04-10
Also published as: RU2004114903A

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, desalination of agricultural lands.

SUBSTANCE: method involves feeding water to land to be desalinated; cutting slits therein; irrigating strips between slits; removing salt from slit wall surfaces and spilling soil thereon, with slits being provided at distance from one another which does not exceed doubled value of capillary transfer of soil moisture at land under desalination process and slit cutting depth being set so that it exceeds value of capillary lifting of moisture by soil at land under desalination process; forming ridges with two sloping surfaces on strips between slits; placing pipelines with droppers thereon, said pipelines being connected to water supply main; covering strip surfaces with water-impermeable shields made from hydrophilic material; fastening shield edges in upper part of slits; supplying water from droppers up to termination of desalination procedure, with following interrupting of water supplying process; moving soil layer with salt from slit walls onto slit bottom and forming water-impermeable layer of hydrophilic material above said soil layer; leveling slits.

EFFECT: reduced consumption of washing water, increased efficiency in soil desalination, decreased consumption of labor and costs for extraction, conveyance and disposition of salts settled on slit walls.

3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при рассолении засоленных сельскохозяйственных земель.The present invention relates to the field of agriculture and can be used for saline saline agricultural land.

Известен способ рассоления почвы, реализованный с помощью мелиоративной системы для промывки тяжелых засоленных земель (Авт. св. СССР №1358848, МПК Е 02 В 13/00, БИ №46, 1987 г.).A known method of desalination of the soil, implemented using the reclamation system for washing heavy saline lands (Aut. St. USSR No. 1358848, IPC E 02 B 13/00, BI No. 46, 1987).

Этот способ рассоления почвы включает закладку глубокого закрытого дренажа, нарезку приточных каналов, щелей и дополнительных траншей, расположенных на придренных полосах параллельно дренам, с последующей подачей в приточные элементы, щели и дополнительные траншеи промывной воды и отвод ее вместе с растворенными солями в глубокий дренаж. Из дренажа промывные воды поступают в водоприемник. В качестве последнего служат специально отобранные понижения, где формируются озера минерализованной воды, или реки, в которых поступление дренажных вод вызывает повышение содержания солей. Этот способ позволяет с высокой эффективностью удалять соли из почвы, повышая таким путем ее плодородие. Качество рассоления почвы зависит от количества пресной воды, поданной в промывную сеть. Средняя величина промывной нормы варьирует от 20 до 60 тыс. м³ на гектар.This method of desalinizing the soil includes laying deep closed drainage, cutting the supply channels, slots and additional trenches located on the quid strips parallel to the drains, followed by supplying the washing elements, cracks and additional trenches with water and draining it together with the dissolved salts into deep drainage. Wash water flows from the drain to the water inlet. As the latter, specially selected depressions are used, where lakes of mineralized water are formed, or rivers in which the influx of drainage water causes an increase in the salt content. This method allows you to remove salts from the soil with high efficiency, increasing its fertility in this way. The quality of soil desalination depends on the amount of fresh water supplied to the wash network. The average leaching rate varies from 20 to 60 thousand m ³ per hectare.

Недостатками этого способа являются большие капитальные вложения на строительство закрытого дренажа и нарезку открытой промывной сети, большие затраты пресной воды на промывку, значительные площади отвода земель под озера-накопители, засоление прилегающих к ним земель или повышение минерализации воды в реках водоприемниках.The disadvantages of this method are the large capital investments in the construction of closed drainage and cutting of an open washing network, the large expenditures of fresh water for washing, significant areas of land allotment for storage lakes, salinization of adjacent lands, or an increase in the salinity of water in the intake rivers.

Наиболее близким аналогом предлагаемому является способ рассоления почвы, включающий подвод воды к промываемому участку, нарезку на нем щелей, подачу воды на межщелевые полосы и последующее удаление солей со стенок щелей (Авт. св. СССР №1428297, МПК Е 02 В 13/00, БИ №37, 1988 г.).The closest analogue to the proposed one is a method of desalination of the soil, including supplying water to the washed area, cutting slots on it, supplying water to the inter-slit strips and subsequent removal of salts from the walls of the cracks (Aut. St. USSR No. 1428297, IPC E 02 B 13/00, BI No. 37, 1988).

Данный способ позволяет осуществить рассоление почвы без строительства глубокого закрытого дренажа, уменьшить расход промывной пресной воды на промывку и исключить отвод минерализованных вод в водоприемники.This method allows for the desalinization of the soil without the construction of deep closed drainage, to reduce the flow rate of fresh water for washing and to exclude the removal of saline water into water inlets.

Недостатками этого способа является низкая эффективность рассоления, так как после подачи на межщелевые полосы воды даже при мульчировании их поверхности испарение влаги и накопление солей происходит не только на стенках щелей, но одновременно и на поверхности полос, особенно в гребневой части валиков. Кроме того, возникает проблема удаления и захоронения солей, удаляемых со стенок щелей.The disadvantages of this method are the low desalination efficiency, since after supplying water to the interstitial stripes of water, even when their surface is mulched, moisture evaporation and salt accumulation occur not only on the walls of the cracks, but also on the surface of the strips, especially in the crest of the rollers. In addition, there is a problem of the removal and disposal of salts removed from the walls of the cracks.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности способа расселения почвы путем предотвращения накопления солей на поверхности межщелевых полос, а также решение проблемы безопасного захоронение удаленных солей.The objective of the present invention is to increase the efficiency of the method of settling the soil by preventing the accumulation of salts on the surface of the inter-slit bands, as well as solving the problem of safe disposal of removed salts.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе рассоления почвы, включающем подвод к рассоляемому участку воды, нарезку на нем щелей, орошение межщелевых полос, удаление солей с поверхности стенок и их засыпку, согласно изобретению щели выполняют через расстояние, не превышающее двойную величину капиллярного переноса влаги почвой расселяемого участка, а глубину их нарезки устанавливают больше величины капиллярного подъема влаги почвой рассоляемого участка, на поверхности межщелевых полос формируют двухскатные гребни, на которых размещают трубопроводы с капельницами, подключенные к водоподводящей сети, а поверхность межщелевых полос покрывают водонепроницаемыми экранами из гидрофобного материала, края которого закрепляют в верхней части щелей, затем производят подачу воды из капельниц до окончания процесса рассоления, после чего подачу воды прекращают, слой грунта с солью со стенок щелей перемещают на их дно и формируют над ним водонепроницаемый слой из гидрофобного материала, а щели заравнивают.The solution of this problem is achieved by the fact that in the method of desalination of the soil, including the supply of water to the salt to be saline, cutting slots on it, irrigation of the inter-slit strips, removing salts from the surface of the walls and filling them, according to the invention, the slots are made through a distance not exceeding twice the capillary transfer moisture by the soil of the resettled area, and the depth of their cutting is set greater than the capillary rise of moisture by the soil of the saline area, gable ridges are formed on the surface of the inter-slit bands, on to They place pipelines with droppers connected to the water supply network, and the surface of the inter-slit strips is covered with waterproof screens of a hydrophobic material, the edges of which are fixed in the upper part of the slots, then water is supplied from the droppers until the end of the desalination process, after which the water supply is stopped, the soil layer is salt from the walls of the slots is moved to their bottom and a waterproof layer of hydrophobic material is formed above it, and the slots are leveled.

Положительный эффект от применения предложенного способа рассоления достигается за счет непрерывного капиллярного перемещения солей под действием поступающей из капельниц воды на стенки щелей до полного рассоления межщелевого пространства, при этом накопление солей в верхнем слое почвы исключается благодаря образованию конденсата на внутренней поверхности гидрофобного водонепроницаемого экрана и постоянному просачиванию его через верхний слой почвы в глубину промываемого слоя с последующим перемещением солей к стенкам щелей, часть конденсата стекает по наклонной внутренней поверхности гидрофобного экрана и смывает соли со стенок щелей на их дно. При этом после окончания промывки производят механическое перемещение остатков солей со стенок на дно щелей, глубина которых больше величины капиллярного подъема влаги, и закрытие их слоем гидрофобного материала с последующим заравниванием щелей. Эти операции обеспечивают захоронение солей в пределах рассоляемого участка с исключением их отрицательного воздействия на сельскохозяйственные культуры, которые будут выращиваться на участке после окончания работ по рассолению.A positive effect from the application of the proposed method of desalination is achieved due to the continuous capillary movement of salts under the action of water coming from the droppers onto the walls of the slots until the desalination of the inter-gap space is complete, while the accumulation of salts in the upper soil layer is eliminated due to the formation of condensate on the inner surface of the hydrophobic waterproof screen and constant leakage it through the topsoil into the depth of the washed layer with the subsequent movement of salts to the walls of the cracks, cha be condensate flows down the inclined inner surface of the screen and a hydrophobic salt washes from the walls of slots on their bottom. In this case, after the washing is completed, the residual salts are mechanically transferred from the walls to the bottom of the slots, the depth of which is greater than the capillary rise in moisture, and they are covered with a layer of hydrophobic material, followed by leveling the cracks. These operations ensure the disposal of salts within the area to be saline with the exception of their negative impact on crops that will be grown on the site after the completion of the desalination works.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 дан общий вид рассоляемого участка; на фиг.2 - разрез по А-А во время рассоления почвы; на фиг.3 - разрез по А-А после завершения работ по рассолению почвы.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the salinized area; figure 2 is a section along aa during desalination of the soil; figure 3 is a section along aa after completion of desalination of the soil.

Предлагаемый способ рассоления почвы реализуют в следующем порядке.The proposed method of desalinization of the soil is implemented in the following order.

На участке 1 нарезают щели 2 через расстояние, не превышающее двойную величину капиллярного переноса влаги. Это величина варьирует от 3 до 1,5 м в зависимости от механического состава почвы. Глубина щелей 2 превышает величину капиллярного подъема влаги и составляет от 2 до 1,5 м. При нарезке щелей формируют двускатные гребни 3, в верхней части которых укладывают трубопровод 4 с капельницами 5. Этот трубопровод подключают к водоподводящему трубопроводу 6, а поверхность щелевого пространства покрывают экраном 7 из водонепроницаемого гидрофобного материала, края которого закрепляют в верхней части щели 2. В качестве такого материала может быть использована полимерная пленка. После закрепления экрана 7 воду из трубопровода 6 подают в трубопровод 4. Из капельниц 5 вода поступает на поверхность гребня 3 по каплям расходом, исключающим образование луж. Впитавшаяся в почву вода растворяет соли и перемещается по капиллярам в направлении щели 2. Поскольку ширина межщелевого пространства меньше двойной величины капиллярного переноса влаги в рассоляемой почве, то благодаря испарению воды с поверхности стенок щелей происходит формирование постоянного тока промывной воды с выносом солей на поверхность стенок щелей. Одновременно под экраном 7 происходит испарение воды с поверхности межщелевых полос. При этом испарившаяся влага в виде пара накапливается под водонепроницаемым экраном, а затем в ночные часы конденсируется на его внутренней поверхности. Благодаря гидрофобным свойствам экрана 7 происходит стекание воды с его поверхности на поверхность почвы межщелевых полос и под действием капиллярных сил перемещение в стороны щелей 2 с удалением солей из верхних слоев почвы. Часть конденсата стекает по краям экранов 7, закрепленным в верхней части щелей 2, и смывает соли с их стенок на дно, где формируется зона повышенной концентрации солей 8. При этом зона промывки, равная двойной величине капиллярного переноса влаги почвой, формируется в течение 2-3 суток. Продолжительность промывки будет зависеть от степени засоленности почвы и заданного уровня рассоления почвы. Глубина промывки не будет превышать величину капиллярного подъема влаги (1-1,5 м). В связи с небольшой глубиной промывки, а также непрерывностью процесса подачи воды объемы промывной воды уменьшаются по сравнению с аналогом на 30-50%. После прекращения подачи воды с участка убирают экраны 7 и трубопроводы 4 и производят механическое смещение остатков солей с поверхности стенок щели на их дно в зону 8, затем формируют на ее поверхности водонепроницаемый слой 9 из гидрофобного материала. Таким материалом может служить отработка ГСМ. После формирования экрана щели заравнивают и на участке высаживают растение 10. Вдоль их рядов могут быть размещены трубопроводы 4 с капельницами 5. В этом случае орошение производится с применением технологии капельного полива и максимальная глубина увлажнения не будет превышать глубину рассоления, что исключит опасность подъема погребенных солей. Экран 9 исключает подъем солей в промытую почву в случае проникновения на глубину захоронения осенне-зимних осадков или при орошении промытых почв традиционными способами полива.In section 1, slits 2 are cut through a distance not exceeding the double value of capillary moisture transfer. This value varies from 3 to 1.5 m, depending on the mechanical composition of the soil. The depth of the slots 2 exceeds the value of the capillary rise of moisture and ranges from 2 to 1.5 m. When cutting the slits, gable ridges 3 are formed, in the upper part of which they lay the pipe 4 with droppers 5. This pipe is connected to the water supply pipe 6, and the surface of the slot space is covered a screen 7 of a waterproof hydrophobic material, the edges of which are fixed in the upper part of the slit 2. A polymer film can be used as such a material. After fixing the screen 7, water from the pipeline 6 is fed into the pipeline 4. From the droppers 5, water enters the surface of the ridge 3 drop by drop, eliminating the formation of puddles. The water that has absorbed into the soil dissolves the salts and moves along the capillaries in the direction of slit 2. Since the width of the interstitial space is less than twice the capillary moisture transfer in the soil to be saline, a constant current of washing water is formed due to evaporation of water from the surface of the walls of the cracks, with the salts being carried to the surface of the walls of the cracks . At the same time, under the screen 7, water evaporates from the surface of the inter-slit bands. In this case, evaporated moisture in the form of steam accumulates under a waterproof screen, and then condenses on its inner surface at night. Due to the hydrophobic properties of the screen 7, water drains from its surface to the soil surface of the inter-slit bands and, under the action of capillary forces, moves toward the sides of the cracks 2 with the removal of salts from the upper layers of the soil. A part of the condensate flows down along the edges of the screens 7, fixed in the upper part of the slots 2, and flushes the salts from their walls to the bottom, where a zone of increased concentration of salts is formed 8. In this case, a washing zone equal to twice the capillary moisture transfer by the soil is formed within 2 3 days. The duration of flushing will depend on the degree of salinity of the soil and a given level of desalination of the soil. The washing depth will not exceed the value of the capillary rise of moisture (1-1.5 m). Due to the small washing depth, as well as the continuity of the water supply process, the volumes of washing water are reduced by 30-50% compared to the analogue. After the water supply stops, the screens 7 and pipelines 4 are removed from the site and the residual salts are mechanically displaced from the surface of the gap walls to their bottom in zone 8, then a waterproof layer 9 of hydrophobic material is formed on its surface. Such material may serve as fuel and lubricants testing. After the screen is formed, the slots are leveled and a plant is planted on the plot 10. Along their rows, pipelines 4 with droppers 5 can be placed. In this case, irrigation is carried out using drip irrigation technology and the maximum humidification depth will not exceed the desalination depth, which eliminates the risk of rising buried salts . Screen 9 eliminates the rise of salts in the washed soil in the case of penetration into the depth of the burial of autumn-winter precipitation or when irrigated washed soils by traditional irrigation methods.

Таким образом применение предлагаемого способа рассоления почвы позволяет значительно сократить объем промывных вод, повысить эффективность рассоления и исключить затраты труда и средств на извлечение, транспортировку и захоронение солей выделившихся на стенках щелей.Thus, the application of the proposed method of desalination of the soil can significantly reduce the amount of wash water, increase the efficiency of desalination and eliminate the cost of labor and funds for the extraction, transportation and disposal of salts released on the walls of the cracks.

Claims

A method of desalinating the soil, including supplying water to the salt to be desalinated, cutting slots on it, irrigating the inter-slit strips, removing salts from the surface of the slit walls and backfilling, characterized in that the slots are made through a distance not exceeding twice the amount of capillary moisture transfer by the soil of the desalted area, and the depth of their cutting establish a larger value of the capillary rise of moisture in the soil of the pickled area, on the surface of the inter-slit bands, gable ridges are formed on which pipelines with droppers are placed connected to the water supply network, and the surface of the interstitial strips is covered with waterproof screens of hydrophobic material, the edges of which are fixed in the upper part of the slots, then water is supplied from the droppers until the end of the desalination process, after which the water supply is stopped, the soil layer with salt is moved from the walls of the cracks on their bottom and form a waterproof layer of hydrophobic material above it, and the cracks are leveled.