水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法

水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法一、背景技術(shù)我國是全球人均水資源最貧乏的國家之一，人均可利用淡水資源量僅為900m3，是世界平均水平的1/4。而且，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源短缺和水污染問題日益嚴(yán)重，成為部分流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。為緩解嚴(yán)峻的水形勢，“十五”起我國將江河湖水環(huán)境污染治理列入國家科技專項(xiàng)，2014年又首次將節(jié)水列入國家水利重大工程，以提高我國的水資源利用效率，降低對(duì)自然資源的需求量，同時(shí)改善水域的生態(tài)環(huán)境。我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耗水約占全國總耗水量的70％，而水稻生產(chǎn)的用水則約占整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耗水的70％，亦即我國的稻田系統(tǒng)耗水量約占全國總耗水量的50％。另一方面，稻田也是重要的農(nóng)業(yè)面源氮磷污染來源，如在太湖流域平原河網(wǎng)地區(qū)，農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷入湖量已占入湖污染負(fù)荷總輸入量的50％以上。太湖流域現(xiàn)狀農(nóng)田肥料年用量平均為氮肥570-600kg/hm2，磷肥79.5-99kg/hm2，化肥平均利用率僅為30-35％。稻田系統(tǒng)是我國的主力糧倉，其以占耕地總面積不到20％的比例，生產(chǎn)了近50％的糧食（包括冬季作物），稻田系統(tǒng)的穩(wěn)定可持續(xù)生產(chǎn)關(guān)乎國家糧食安全?；谖覈乃Y源狀況，我國歷來重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的節(jié)水問題，相繼開發(fā)出了諸多農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)，提倡節(jié)水農(nóng)業(yè)。節(jié)水農(nóng)業(yè)是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，采取工程、生物、農(nóng)藝和管理等節(jié)水措施，以綜合提高天然降水和灌溉水利用率的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。在水稻生產(chǎn)的節(jié)水技術(shù)方面，包括改土渠為防滲渠輸水灌溉，通過田間耕作與栽培管理措施，降低水稻生長期間的田間物理耗水量（跑漏滲滴），采用管灌、微灌噴灌和結(jié)合覆膜栽培進(jìn)行滴灌等，近年又發(fā)展到節(jié)水抗旱水稻品種的選育，以及在研究水稻不同生育階段需水規(guī)律的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的稻田節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)等，但總體而言，除其中的采用節(jié)水抗旱水稻品種和無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的稻田節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)較為有效和有較強(qiáng)的可應(yīng)用性，具有較好的發(fā)展前景外，其他稻田系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)水技術(shù)由于或因其本身節(jié)水潛力有限且操作繁瑣或因投入和維護(hù)成本偏高等原因，總體可應(yīng)用性較差。由于稻田的長期淹水，形成了不同于旱地的土壤結(jié)構(gòu)，典型的黏性稻田土壤由耕作層、犁底層和母質(zhì)層組成，其中犁底層具有很強(qiáng)的防滲漏作用，研究表明此類稻田的滲漏速度約為l-5mm/d，而事實(shí)上，我國稻田的灌溉水利用系數(shù)只有0.40—0.45，損失之大可見一斑。據(jù)分析，產(chǎn)生這一巨大落差的原因主要在于田埂的土壤層中不存在犁底層，導(dǎo)致大量的稻田水通過該區(qū)域下滲或側(cè)滲，成為水田區(qū)域的“漏斗”。因此，如何在確保稻田作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的前提下，特別是較大幅度地降低水稻生產(chǎn)過程中的稻田水通過田埂區(qū)域下滲和側(cè)滲途徑的損失，提高水資源的利用效率，同時(shí)通過減少稻田養(yǎng)分隨水的滲漏流失量，減少稻田系統(tǒng)的面源污染負(fù)荷，已成為我國稻區(qū)，尤其水資源緊缺和水環(huán)境污染嚴(yán)重稻區(qū)的急需技術(shù)之一。二、技術(shù)方案針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法，本發(fā)明具有使用壽命長、無須養(yǎng)護(hù)且確保水田水分不會(huì)側(cè)滲、少下滲的特點(diǎn)。目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法其特征在于，包括從上至下依次設(shè)計(jì)的操作道區(qū)塊、固定層區(qū)塊和防滲膜，所述的操作道區(qū)塊為混凝土結(jié)構(gòu)，所述的固定層區(qū)塊為混凝土結(jié)構(gòu)，所述防滲膜的材料為高密度聚乙烯塑料，具體采用以下步驟：圖中，1、操作道區(qū)塊；2、固定層區(qū)塊；3、防滲膜。a、 對(duì)擬實(shí)施區(qū)域的水田土壤類型、稻作歷史、灌溉條件、水資源和水污染現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)性的工藝設(shè)計(jì)，包括目標(biāo)壽命、工程范圍和設(shè)計(jì)規(guī)格；b、 在確定的建設(shè)區(qū)域拉線定位，清除需安裝固定層區(qū)塊及其施工所需空間中的泥土；c、 用人工或機(jī)械壓實(shí)基底，并在區(qū)域的正中間拉定位線進(jìn)行定位，用人工或機(jī)械向定位線一側(cè)挖一窄溝，用于安裝防滲膜，因此其寬度視作業(yè)可能越窄越好，深度則根據(jù)設(shè)計(jì)要求；d、 將防滲膜垂直安裝于整個(gè)防滲結(jié)構(gòu)的正中間，上至操作道區(qū)塊上墊面以下10cm,下至固定層區(qū)塊下墊面以下20cm；e、 將固定層區(qū)塊安裝于整個(gè)防滲結(jié)構(gòu)的中層，并與防滲膜的上下延部分組成，固定層區(qū)塊位于水田田面以下，且其上墊面與水田田面持平；f、 將操作道區(qū)塊安裝于整個(gè)防滲結(jié)構(gòu)的上層，并與防滲膜的上延部分組成，操作道區(qū)塊位于水田田面以上,且其下墊面與水田田面持平。在上述的水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法中，所述步驟d包括以下步驟：dl、首先根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)防滲膜進(jìn)行裁剪，裁剪形成若干防滲膜單元;d2、將所有防滲膜單元置于事先挖好的窄溝旁邊，而后將第1個(gè)防滲膜單元其長度的約95％插入窄溝內(nèi)，并使其處于定位線一側(cè),之后將第2個(gè)防滲膜單元與第1個(gè)防滲膜單元進(jìn)行邊緣重疊，重疊處用熱膠法或者膠水銜接，銜接后插入溝內(nèi)，依次類推;d3、用碎土回填對(duì)防滲膜予以固定，回填時(shí)需反復(fù)壓實(shí)。在上述的水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法中，所述的防滲膜的厚度為0.8-1.2mm。在上述的水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法中，所述的防滲膜包括若干呈矩形狀的防滲膜單元，所述的防滲膜單元的寬度為50-65cm，若干所述防滲膜單元之間采用熱膠法或者膠水銜接。在上述的水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法中，所述的膠水為丁基膠。在上述的水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法中，所述的步驟e中的固定層區(qū)塊的材料由螺紋鋼和混凝土組成，所述的螺紋鋼的規(guī)格采用直徑為8-14mm，所述的混凝土采用普通市售標(biāo)號(hào)C35,防滲膜位于固定層區(qū)塊的縱向正中間，固定層區(qū)塊的寬度為20-40cm，高（深）度為20-25cm。在上述的水田保水的田埂防滲結(jié)構(gòu)的施工方法中，所述的步驟f中的操作道區(qū)塊的材料由螺紋鋼和混凝土組成，所述的螺紋鋼的規(guī)格采用直徑為8-14mm，所述的混凝土采用普通市售標(biāo)號(hào)C35，防滲膜位于操作道區(qū)塊的縱向正中間，操作道區(qū)塊的寬度為5-60cm，高（深）度為20-30cm。三、有益效果1、 能有效防止已形成犁底層稻區(qū)的稻田水通過田埂區(qū)