本实用新型涉及农田地下径流氮磷拦截去除系统的渗滤装置。
背景技术：
根据第一次全国污染源普查公报数据，农业源总氮排放量为270.46万t，占排放总量的57.2%，并主要通过农田径流流出。农田面源污染造成大量的氮磷营养物进入江河、湖库，导致水体富营养化，严重威胁区域水环境和水生态安全，制约了经济社会的可持续发展。我国南方平原河网地区由于地势平坦低洼、地下水位常年较高，涝渍灾害治理成为该地区农田水利工程建设的重要任务。在该地区高标准农田建设中，需要将农田灌排工程与农田面源污染治理技术相结合，做到既满足农田排水降渍，又减少农田地下径流氮磷流失，以最佳效果与最少投入解决面临的突出问题，基于一种三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截
去除组合渗滤装置提供了一种新的手段，对有效控制农田面源污染和加快生态灌区建设具有特别重要的意义。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种三棱柱形渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置，该装置结构合理，安装方便，使用寿命长，防淤堵能力强，排水效果好，可大量利用农业废弃物，材料无毒、无污染，节能环保，成本低廉。同时，其具有良好的氮磷污染物拦截去除效果，对改善我国农田排水水质，缓解水体富营养化状况具有重大意义。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种三棱柱形渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置，包括三棱柱体内支架、透水土工布、渗滤网、以及稻壳层，三棱柱体内支架外表面自内而外依次设置透水土工布、渗滤网、稻壳层。
优选的，所述三棱柱体内支架由聚氯乙烯或聚乙烯材料制作而成，三棱柱体内支架横断面为底长8cm、高10cm的等腰三角形，三棱柱体内支架包括若干节，每节长度为6m。
优选的，所述透水土工布为单层结构。
优选的，所述渗滤网为厚度为6～8cm的高分子材料渗滤网，所述稻壳层的厚度为8～10cm。
一种三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置的应用：一种三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置可替代现有波纹塑料管进行地下排水，同时起到拦截去除农田地下径流氮磷污染物的作用。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
第一，主要材料有聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）制作的三棱柱体内支架、透水土工布、高分子材料渗滤网、稻壳等，形成以高分子材料渗滤网、稻壳为主的农田地下径流氮磷拦截组合渗滤装置。通过对渗流通道中土壤溶液的物理、化学、生物三重协同处理，将农田排水与氮磷拦截去除目标有机结合，实现其双重功能。
第二，聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）制作的三棱柱体内支架，充分利用了三棱柱的抗弯曲性，减小了上部荷载的竖向分力，具有较强的承压能力，能够满足上部荷载对渗滤装置的作用，保证装置的稳定性；且与波纹塑料暗管相比，节省了大量材料，造价低廉。
第三，三棱柱体内支架外层包裹高分子材料渗滤网，高分子材料渗滤网透水性强，孔隙率高达95%以上，耐久性强，使用寿命长，超长时间有效满足各种工程设计需要，且无毒无污染。该种材料吸附性强，有利于氨态氮拦截；更为关键的是均匀多孔的渗滤网外包层有利于形成微生物群落，可有效去除农田渗流中的氮磷。
第四，外包层最外层为厚度8～10cm稻壳，稻壳天然级配、粒度均匀，渗透系数达0.1cm/s～0.01cm/s，是土壤透水系数10~100倍，透水性强，可以有效改善反滤层的排水特性；稻壳富含硅质耐腐蚀性强，完全腐殖质化时常为5~6年，有效使用期是稻麦秸秆的2倍；南方地区盛产水稻取材方便，运输方便，使用成本低；稻壳腐殖质化后仍可保持良好的组织结构，持续发挥渗滤作用；稻壳有机材料也有利于硝态氮和磷的拦截。
第五，本专利的排水体、组合渗滤层结构简单，施工方便，既有良好的农田排水、拦截氮磷效果，而且可大量利用农业废弃物，节能环保，成本低廉。
附图说明
图1是本实用新型三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置的平面结构示意图；
图2是本实用新型三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置的纵断面结构示意图；
图3是本实用新型三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置的沟槽断面结构示意图；
图4是本实用新型三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置的三棱柱内支架结构示意图；
图中：1稻壳层、2三棱柱体内支架、3透水土工布、4高分子材料渗滤网、5渗滤装置、6回填土、7不透水硬质管。
具体实施方式
如图1-3所示，一种三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置，包括内部的聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）制作的三棱柱体内支架2，外部由透水土工布3、高分子材料渗滤网4、稻壳等材料，由里向外包裹于支架周围，形成以高分子材料渗滤网、稻壳为主的农田氮磷拦截组合渗滤装置。
进一步地，所述三棱柱体内支架2由聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）材料制作而成，横断面为底长8cm，高10cm的等腰三角形，每节长度为6m。
进一步地，所述排水体由三棱柱形塑料支架与外裹的单层透水土工布3形成具有稳定透水效果的排水体。
进一步地，所述外包材料，在排水体向外包裹6～8cm高分子材料渗滤网4，再铺设8～10cm厚的的稻壳层1。
一种三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置的应用：一种三棱柱形高分子材料渗滤网农田地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置可替代现有波纹塑料管进行地下排水，同时起到拦截去除农田地下径流氮磷污染物的作用。
施工方法：
首先在田间开挖底宽为35～40cm的沟槽，开挖深度和间距依据当地农田排水工程设计标准以及土壤特性，通过水力计算确定，三棱柱形排水体比降一般控制在1/1000～1/2000。然后在沟槽的底部铺设10cm厚的稻壳垫层，将预先制作好的在三棱柱形塑料支架外2依次包裹有透水土工布3、高分子材料渗滤网4的渗滤装置5置于稻壳垫层之上，并在外层覆盖8～10cm稻壳，最后用回填土6将沟槽填满、密实。另外，上述组合渗滤装置靠近出水口的1.5～2.0m范围内，需设置不透水的硬质塑料管7与渗滤装置相连统，在保证排水的同时，避免该段上方由于生产活动过程中荷载压力对渗滤装置的损坏。
渗滤体的氮磷拦截去除作用：所述组合渗滤装置具有排水和地下径流氮磷拦截去除效果，在农田渗滤系统中设置以三棱柱体塑料内支架、高分子材料渗滤网为主的地下径流氮磷拦截去除组合渗滤装置。三棱柱形排水体透水横断面面积、埋设深度与间距依据当地农田排水工程设计标准以及土壤特性，通过水力计算确定；由聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）制作的横断面底长8cm，高10cm，每节长度为6m的三棱柱体内支架上，包裹5～6cm高分子材料渗滤网，渗滤网外再包裹透水土工布，最外层铺设8～10cm的稻壳外包层。稻壳、高分子材料渗滤网和透水土工布组合外包材料构成反滤层满足透水性强，层层拦截由粗到细的土壤颗粒，保证其排水和防淤堵；高分子材料渗滤网构成5～6cm厚的多孔介质层，与外层稻壳、透水土工布一起构成的组合渗滤装置对地下渗流中的氮磷进行滞留、过滤、吸附、氧化还原作用，同时为微生物群落提供更好的附着与生长条件，微生物的硝化与反硝化作用成为排水过程氮磷去除的主要途径，专利申请者的试验结果表明该装置的氮磷拦截去除率可以达到35%以上。
本实用新型结构合理，使用寿命长，防淤堵能力强，排水效果好，具有良好的氮磷污染物拦截去除功效，对改善我国农田排水水质，缓解水体富营养化状况具有重大意义。同时本实用新型还可大量利用农业废弃物，且材料无毒无污染，节能环保，成本低廉。