基于局域治理的盐碱地改良方法与流程

本发明属于盐碱地治理，具体涉及基于局域治理的盐碱地改良方法。背景技术：1、土地盐碱化的原因是土壤和地下含盐过高，在强烈的地表蒸发作用下，地下浅层水经毛细管输送到地表被蒸发掉，毛细管向地表输水的过程中，也把水中的盐分带到地表，水被蒸发后，土壤盐分通过毛细管作用上升并积聚于土壤表层，盐分就留在地表及地面浅层土壤中，日积月累造成了土地盐碱化。2、盐碱地是极为重要的后备耕地资源和“潜在粮仓”，盐碱地改良对增加耕地数量和提升耕地质量有着重要意义。3、现有技术中，盐碱地改良主要有两条技术途径，一是以选育耐盐碱作物为核心的生物育种技术，选用耐盐碱作物品种，不需要改良土壤直接种植；二是以改土为核心的工程技术，通过增加灌排设施或施加土壤改良剂等物理化学手段，对土壤进行排盐控盐，将土壤盐分降到不影响作物生产的程度，达到改良治理目的。4、针对黄河三角洲地区的盐渍化现象，按照传统大水漫灌压盐的治理方法，排碱效果有限，存在水资源消耗量大、成本较高的弊端；这是由于盐碱地土质较硬，透气性无法达到通过自流水的常规压力进行彻底全面渗透的条件，在还没有进行渗透完全的情况下，地表的自流灌溉水就已经自然蒸发了，所以在采用的自流水淡水压灌的手段达不到排碱的效果，即使达到了也是通过大量的自流水的长时间渗透，成本高，改良效果差。5、结合以上痛点，如何有效地改良该地区的盐碱地，需要探寻一条适用于黄河三角洲地区滨海盐碱地最佳改良路径。技术实现思路1、为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了基于局域治理的盐碱地改良方法。本方法结合黄河三角洲地形地貌特征、土壤和水盐条件，构建了以降低地下水位、排盐为目标的灌排一体化工程体系，形成了渠道输水和田间蓄水、地块边界垂直铺塑阻盐、地表高效灌溉、竖井降水隔盐、暗管排盐、地面灌溉补水洗盐、下游排水沟排水于一体的“渠道—管道—暗管—竖井—排水沟”的治理体系和方法，可解决高碱地区排水能力低下、大水压盐水资源浪费严重、降水改碱效果不佳的问题。2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：3、本技术方案提出了基于局域治理的盐碱地改良方法，包括如下步骤:4、s1:现场踏勘：采用取样装置采集改良区域的土壤样品，并进行测试，得到测试土壤的理化性质；5、s2:根据改良区域地理位置以及测试土壤的理化性质，判断改良区域盐碱地类型以及测试土壤盐碱程度；6、s3:确定试验地块，对试验地块的土地进行整平处理；7、s4:在试验地块四周垂直铺塑，形成阻隔防渗层；8、s5:根据土壤理化性质、基础资料和地块规格，确定灌溉管网、排水管网以及竖井的优化布局参数与方案；9、s6:在试验地块设计位置挖设排水沟；10、s7:在试验地块铺设暗管；11、s8:在试验地块设计位置开设竖井埋设孔；在竖井埋设孔中安装竖井，竖井底端封闭，竖井具有过滤层；竖井与暗管相连通，每个竖井的顶部设置有抽水泵；抽水泵的排水口与排水沟相连通；12、s9:在试验地块设计位置安装灌溉管，灌溉管连接有淡水供水设备；13、s10:依据土壤的理化性质，选择合适的作物，将作物种植在试验地块上。14、优选的，所述淡水供水设备以及抽水泵电性连接有风光互补发电系统，风光互补发电系统用于对淡水供水设备以及抽水泵供电；还包括控制器，控制器分别与所述淡水供水设备、抽水泵以及风光互补发电系统进行电性连接，并实施控制。15、优选的，步骤s7中暗管分布在试验地块1-2米深度下的平面上且沿排水方向布相互平行设置，每条暗管沿水流方向留有0.5％-1％之间的坡度。16、优选的，步骤s7中铺设暗管采用开沟埋管机铺设，开沟、埋管、裹砂、敷土一次完成，开沟埋管机通过激光制导仪自动控制暗管埋置深度和坡度。17、优选的，所述的暗管包括pvc打孔波纹管、打孔pe管或塑料滤水管，暗管打孔密度占管壁面积不小于2.5％，管径为60-150mm之间；在每条暗管外壁周围包敷有滤料或滤砂层。18、优选的，步骤s4中，垂直铺塑采用的是聚乙烯防渗塑膜，在垂直铺塑前对拟采用的聚乙烯防渗塑膜开展取样试验和塑膜联接试验,以确定施工工艺流程、施工方法、施工参数和质量控制标准；然后设计不同水平防渗长度和铺塑深度处理，通过有限元渗流计算，对垂直铺塑在试验地块防渗效果方面进行研究，分析不同处理对渗漏量参数的影响程度，确定最佳参数。19、优选的，步骤s8中，所述的竖井为真空负压井，所述真空负压井安装有真空泵。20、优选的，步骤s1中，所述的取样装置包括底座，所述底座开设有导向孔；所述底座两侧设置有立柱，所述立柱顶部连接有顶板；所述顶板底部铰接有两组大臂，每一组大臂各铰接有一小臂；所述小臂的底端铰接在平板顶部；所述顶板还铰接有动力臂，所述平板顶部铰接有支臂，所述支臂另一端铰接在所述动力臂的中部位置；所述动力臂的端部连接有杠杆臂；所述平板的底端连接有挂钩；21、还包括取样套筒，所述取样套筒的顶部连接有手柄杆；所述平板通过中间套筒件与所述手柄杆相连；22、所述中间套筒件包括下中间套筒以及与所述下中间套筒可拆卸连接的上中间套筒；所述下中间套筒开设有若干用于调节距离的通孔，所述上中间套筒通过螺栓贯穿所述通孔完成与下中间套筒的连接；所述下中间套筒底部具有可容纳手柄杆的凹槽空腔；所述上中间套筒顶部具有可容纳所述挂钩的凹孔。23、优选的，所述顶板的顶部还连接有活塞筒，所述活塞筒内滑动连接有第一活塞，所述第一活塞的底部连接有活塞杆，所述活塞杆自由贯穿所述顶板，所述平板顶部栓接有连杆，所述连杆与所述活塞杆螺纹连接；所述活塞筒上设置有进气单向阀和排气单向阀，所述排气单向阀连接有排气管；所述取样套筒内滑动连接有第二活塞，所述第二活塞与所述取样套筒的顶部形成充气空间；所述取样套筒的顶部连接有接头，所述排气管与所述接头可拆卸连接。24、与现有技术相比，本发明具有以下优点：25、1.本发明中通过设置灌溉管、暗管以及真空负压井，利用地表水的正压与真空负压井的负压相结合，实现了负压和正压的双重作用，达到了不需要大量的淡水资源，也不需要长时间的排碱过程就可以达到改良的效果，在排碱周期上比传统的排碱方式缩短了周期，当年就可达到明显效果，一般第二年可达最佳效果，在排碱效率上是传统排碱方式的两倍左右，可有效提升洗盐效率；真空负压在排盐的同时，将土壤中残留农药逐步排除，让种植的作物更加绿色健康；而且在风力较大、太阳能资源更多的地区利用风能和太阳能直接作为动力减少了运行成本，达到了绿色动力改碱的效果，很适合在风力、光伏较为发达的地区使用，降低成本。26、2.本发明应用到黄河下游和黄河三角洲等引黄灌区盐碱地改良和节水控盐灌溉、高效绿色排水工程，可用于指导盐碱地灌排系统的设计、施工和管理，能够解决盐碱地灌溉洗盐利用率不高、排水能力低下、降水改碱效果不佳、投资高等难题，对于有效改造农田灌排水网，提升引黄灌区盐碱地降水改碱水平，实现生态灌区的建设目标具有重要意义；本发明项目的开展也有利于打造我省盐碱地创新的先发优势与特色样板，对山东省黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。27、3.本发明中对试验区块进行垂直铺塑，可对周边盐水进行物理隔离，防止周边盐水内侵影响区域排盐效果。28、4.本发明中设置的取样装置，可以起到三个方面的作用，其一是在取样套筒插入盐碱地时，作为下压器使用，采用省力杠杆方式，可方便快速的将取样套筒压入盐碱地中，无需锤击，特别是在大量取样时，可达到省时省力的优点；其二，在取样套筒从盐碱地拔出时，作为提拉器使用，配合挂钩、拉绳、中间套筒件的使用，可方便将取样套筒上提出来，可有效解决将取样套筒下压至土壤深层后取出困难和费力的问题；其三，可作为清理器使用，通过设置第一活塞、和第二活塞，通过操控杠杆臂上下移动，带动第一活塞上下移动，实现向充气空间充气的目的，利用气压推动第二活塞下移，可有效将粘附在取样套筒内壁上的土壤清理下来，避免内部土壤残留，方便使用后的清洁。