田间的竖井排水系统

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我国北方许多地区地下水埋深较浅,竖井排水发挥了重要作用,主要体现在以下方面。

(1)降低地下水位,防止土壤返盐。在井灌井排或竖井排水过程中,由于水井自地下水含水层中吸取了一定的水量,在水井附近和井灌井排地区内地下水位将随水量的排出而不断降低。地下水降低值一般包括两部分:一部分由于水井(或井群)长期抽水,地下水补给不及,消耗一部分地下水储量,在抽水区内外产生一个地下水位下降漏斗,称为静水位降深;另一部分是由于地下水向水井汇集过程中发生水头损失而产生的,距抽水井愈近,其数值愈大,在水井附近达到最大值。在水井抽水过程中形成的总水位降深称为动水位降深。由于水井的排水作用,增加了地下水人工排泄。地下水位显著降低,有效地增加了地下水埋深,减少了地下水的蒸发,因此可以防止土壤返盐。

(2)腾空地下库容,用以除涝治碱。干旱季节,结合井灌抽取地下水,降低地下水位,不仅可以防止土壤返盐,同时由于开发利用地下水,使汛前地下水位达到年内最低值,这样就可以腾空含水层中的土壤容积,供汛期存蓄入渗雨水之用。地下水位的降低,可以增加土壤蓄水能力和降雨入渗速度。由于降雨时大量雨水渗入地下,因此可以防止田面水形成淹涝和地下水位过高造成土壤过湿,达到除涝防渍的目的,同时还可以增加地下水提供的灌溉水量。

(3)促进土壤脱盐和地下淡化。竖井排水在水井影响范围内形成较深的地下水位下降漏斗。地下水位的下降,可以增加田面水的入渗速度,因而为土壤脱盐创造了有利的条件。在有灌溉水源的情况下,利用淡水压盐可以取得良好的效果。在地下咸水地区,如有地面淡水补给或沟渠侧渗补给,则随着含盐地下水的不断排除,地下水将逐步淡化。

竖井排水除可有效控制和降低地下水位外,还具有减少田间排水系统和土地平整的土方量,不需要开挖大量明沟,占地少和便于机耕,同时在有条件地区可与人工补给相结合,改善地下水水质。但竖井排水需消耗能源,运行管理费用较高,且需要有适宜的水文地质条件,在地表水透水系数过小或下部承压水压力过高时,难以达到预期的排水效果。

 

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