專利名稱：稻糠灰渠道防滲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸水渠道修筑過程中的防滲節(jié)水方法，具體地說是一種稻糠灰渠道防滲方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)水資源十分缺乏的國(guó)家，水資源總量為2.8億方。僅占世界水資源總量的5.6％，是世界上13個(gè)貧水國(guó)之一。目前農(nóng)業(yè)用水占全國(guó)總用水量的88％，而從水源地把水輸送到田間的各級(jí)渠道的輸水損失占整個(gè)農(nóng)業(yè)用水量的40％～60％左右，個(gè)別輸水路線長(zhǎng)，渠級(jí)多且土質(zhì)差的灌區(qū)，輸水損失高達(dá)70％左右。全國(guó)平均渠系水利用系數(shù)為0.55左右，全國(guó)各級(jí)渠道的輸水損失更是高達(dá)1700億m3/a。輸水損失不僅浪費(fèi)了寶貴的水資源，增加了灌溉成本，而且對(duì)填方渠道沿線的田地極易造成土壤的次生鹽堿化。因此，應(yīng)用渠道防滲技術(shù)，減少渠道的輸水損失是當(dāng)前水利工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。它對(duì)提高灌溉用水的水分生產(chǎn)效率，對(duì)保證水資源可持續(xù)利用，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高效發(fā)展，實(shí)現(xiàn)社會(huì)穩(wěn)定和進(jìn)步等方面，均具有十分重要的意義。目前的渠道防滲技術(shù)主要有混凝土護(hù)面渠、漿砌塊石襯砌、塑料薄膜防滲和混合材料防滲等工程措施。這些措施對(duì)減少輸水損失、加快輸水速度、提高灌水效率都有較好的效果。但這些措施也存在嚴(yán)重的不足，如防滲成本大、使用壽命短(在北方寒冷地區(qū)還因凍脹和凍融的影響使用壽命更短)、維修費(fèi)用大、對(duì)環(huán)境造成破壞等。我國(guó)現(xiàn)有各級(jí)輸水渠道約307萬km，其中通過混凝土襯砌、漿砌塊石等工程措施防滲處理的渠道還不足30％，很多土質(zhì)渠道滲漏嚴(yán)重，全國(guó)平均渠系水利用系數(shù)只有55％，每年有1700億m3的寶貴水資源浪費(fèi)在各級(jí)輸水渠道上，而混凝土襯砌等防滲技術(shù)的高昂成本是廣大農(nóng)村，特別是在落后地區(qū)還無力承擔(dān)。提供一種低成本、長(zhǎng)壽命、易實(shí)施的環(huán)保防滲渠道，為我國(guó)的農(nóng)田水利領(lǐng)域提供一種適合于“窮人”使用的防滲渠道的方法就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輸水渠道修筑過程中使用的能起到良好防滲作用的、節(jié)水效果明顯、成本低、壽命長(zhǎng)、易實(shí)施、有利于環(huán)保的稻糠灰渠道防滲方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種稻糠灰渠道防滲方法，其特征是a、以稻糠為原料，在500～700℃的溫度條件下將其焚燒得稻糠灰，冷卻至常溫后備用；b、在密實(shí)過的渠道內(nèi)表面上均勻地?cái)備伾鲜鏊玫某氐究坊?；c、對(duì)上述渠道內(nèi)表層土進(jìn)行旋耕，旋耕深度不少于10cm；d、往上述旋耕過的渠道內(nèi)充水并浸泡后用旋耕機(jī)械帶水耕作至少一遍；e、待渠道內(nèi)的水完全滲漏、風(fēng)干后，將渠道內(nèi)表層再次密實(shí)即可。
本發(fā)明還可通過下述技術(shù)措施加以實(shí)現(xiàn)在密實(shí)的渠道內(nèi)表面上均勻地?cái)備伒某氐究坊业暮穸葹?～10mm。
上述的步驟a中所述的稻糠灰可用粉煤灰代替，其余操作步驟同b～f。
上述的充水后浸泡時(shí)間至少為12小時(shí)。
本發(fā)明的有益效果1、具有防滲成本底、使用壽命長(zhǎng)、基本不需要維修費(fèi)用、對(duì)環(huán)境不會(huì)造成破壞等優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明開辟了一個(gè)新的渠道防滲的途徑，具有操作簡(jiǎn)單易行，可減少輸水損失20％～40％。
3、變廢為寶，把農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過簡(jiǎn)單處理就可以達(dá)到節(jié)水增收的目的。我國(guó)稻糠灰數(shù)量龐大，每年約有4000萬噸，目前尚未找到合適的開發(fā)利用途徑，在許多地方成為農(nóng)業(yè)廢物，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的壓力。工業(yè)化焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱量還可加以利用，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
4、經(jīng)濟(jì)效益顯著，如果在全國(guó)推廣，每年由于節(jié)水所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益將十分巨大。
5、保水性好，渠道輸水過后的一周內(nèi)都能保持表面濕潤(rùn)，阻止了因干燥而產(chǎn)生的表面裂縫，大大減少了下一次輸水的初始損失。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
一種稻糠灰渠道防滲方法，在滲透系數(shù)為10-2～10-4cm/s之間的砂性土壤地上修建灌溉渠道，本實(shí)施例的重點(diǎn)是用稻糠灰對(duì)輸水渠道的內(nèi)表層進(jìn)行防水處理，以降低其滲漏率，達(dá)到節(jié)水目的。其具體步驟為a、以稻糠為原料，在600℃的溫度條件下將其焚燒得稻糠灰，冷卻至常溫后備用；b、將渠道內(nèi)表面進(jìn)行密實(shí)；c、在密實(shí)的渠道內(nèi)表面上均勻地?cái)備伾鲜鏊玫某氐究坊?mm；d、對(duì)渠道內(nèi)表層進(jìn)行旋耕，旋耕深度不少于10cm；e、往上述旋耕過的渠道內(nèi)充水并浸泡至少12小時(shí)，再用旋耕機(jī)械帶水耕作至少一遍；f、待渠道內(nèi)的水完全滲漏、風(fēng)干到適宜的土壤含水量后用工程機(jī)械將渠道內(nèi)表層再次密實(shí)即可。
經(jīng)過上述方法處理過和渠道，其表層的滲透系數(shù)可從10-2～10-4cm/s降低到10-3～10-5cm/s，減少輸水損失可達(dá)到20％～40％，效果十分明顯。
此外在具體實(shí)施時(shí)，還應(yīng)首先對(duì)要實(shí)施的渠道進(jìn)行調(diào)查，有條件的可做滲透系數(shù)測(cè)定和土壤顆粒分析，確定土壤對(duì)該方法的適應(yīng)性，對(duì)于滲透系數(shù)小于10-4cm/s的土壤應(yīng)進(jìn)行投入產(chǎn)出和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后加以實(shí)施。
上述實(shí)施例中的稻糠灰可用粉煤類代替，也可用稻糠灰和粉煤類的混合物加以實(shí)施，具體操作步驟可參照上述b～f步驟所述。
本發(fā)明的節(jié)水原理為本發(fā)明采用的低溫焚燒(600℃)的稻糠灰渠道防滲材料，并將其與渠道表層土壤均勻拌和，達(dá)到降低渠道滲透量的節(jié)水目的。低溫稻糠灰主要成分是SiO2，約占92％，其特性決定了它的節(jié)水保水的性能。首先，它由大量納米尺度的粒子(＜50nm)疏散地粘聚而成，通過與土壤的充分拌和，細(xì)小的稻糠灰粉粒充填到較大的土壤顆粒之間，改善了土壤的級(jí)配，降低了土壤的滲透系數(shù)；其次，它有很強(qiáng)的化學(xué)活性，能和土壤中的礦物質(zhì)結(jié)合，改變土壤結(jié)構(gòu)，從而使土壤密實(shí)，降低了土壤的滲透系數(shù)；第三，它本身的結(jié)構(gòu)中擁有大量的微米尺度的蜂窩孔(＜10μm)和由大量的SiO2粒子非緊密粘聚而形成的納米尺度孔隙(＜50nm)，該孔隙吸附的水不易重力下滲和熱能蒸發(fā)而起到保水的性能，使渠道輸水過后的一周內(nèi)都能保持表面濕潤(rùn)，從而阻止了因干燥而產(chǎn)生表面裂縫，大大減少了下一次輸水的初始損失。
權(quán)利要求
1.一種稻糠灰渠道防滲方法，其特征是a、以稻糠為原料，在500～700℃的溫度條件下將其焚燒得稻糠灰，冷卻至常溫后備用；b、在密實(shí)過的渠道內(nèi)表面上均勻地?cái)備伾鲜鏊玫某氐究坊?；c、對(duì)上述渠道內(nèi)表層土進(jìn)行旋耕，旋耕深度不少于10cm；d、往上述旋耕過的渠道內(nèi)充水并浸泡后用旋耕機(jī)械帶水耕作至少一遍；e、待渠道內(nèi)的水完全滲漏、風(fēng)干后，將渠道內(nèi)表層再次密實(shí)即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稻糠灰渠道防滲方法，其特征是在密實(shí)的渠道內(nèi)表面上均勻地?cái)備伒某氐究坊业暮穸葹?～10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稻糠灰渠道防滲方法，其特征是步驟a中所述的稻糠灰可用粉煤灰代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稻糠灰渠道防滲方法，其特征是所述的浸泡時(shí)間至少為12小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輸水渠道修筑過程中使用的能起到良好防滲作用的、節(jié)水效果明顯、成本低、壽命長(zhǎng)、易實(shí)施、有利于環(huán)保的稻糠灰渠道防滲方法，其特征是a.以稻糠為原料，在500～700℃的溫度條件下將其焚燒得稻糠灰，冷卻至常溫后備用；b.在密實(shí)過的渠道內(nèi)表面上均勻地?cái)備伾鲜鏊玫某氐究坊?；c.對(duì)上述渠道內(nèi)表層土進(jìn)行旋耕，旋耕深度不少于10cm；d.往上述旋耕過的渠道內(nèi)充水并浸泡后用旋耕機(jī)械帶水耕作至少一遍；e.待渠道內(nèi)的水完全滲漏、風(fēng)干后，將渠道內(nèi)表層再次密實(shí)即可。
文檔編號(hào)E02B3/00GK1598162SQ20041004193
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者黃俊友 申請(qǐng)人:江蘇省水利科學(xué)研究所