技术领域
[0001] 本
发明属于田地排水领域，具体涉及一种新型试验小区排水系统。
背景技术
[0002] 随着我国集约化农业的快速发展，不合理的农业生产方式所引起的污染问题日益突出，成为我国南方地表水富营养化的一个重要原因。2007年，第一次全国污染源普查启动，为了配合农田面源污染测算工作，农业部委托中国农科院农业资源与农业区划研究所，组织全国农科教系统农业环保领域的相关单位，建成我国农田面源污染检测网络，全面、系统地监测我国不同区域主要
种植模式农田面源污染发生规律，评估我国农田面源污染状况。自从启动该项目以来，《坡耕地农田径流面源污染监测设施建设技术规范》规定了我国坡耕地农田
地表径流面源污染监测小区、径流池及配套设施的建设方法。
[0003] 但是重庆地区旱地紫色土的特性，
土壤水下渗量比较大，加上土层浅薄，试验区域70cm以下都是石头，在砖混结构的小区建成后，土壤下渗水不能进一步下渗和侧渗，只能关在试验区域的每个试验小区内，从而形成一个积水池，影响作物生长和试验结果。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种新型试验小区排水系统，用以解决砖混结构小区建成后，土壤下渗水流通困难，试验小区积水的问题。
[0005] 本发明的
基础方案为：一种新型试验小区排水系统，包括用于分隔试验区域内相邻试验小区的隔断墙、环绕试验区域的外墙、两侧均为试验区域的观测通道；所述隔断墙包括隔断
混凝土垫层和隔断砖墙，所述外墙包括外墙混凝土垫层和外围砖墙；所述观测通道的两侧分别设有靠近外墙的明沟，外墙与观测通道不相邻的部分设有暗沟，暗沟外墙外侧，所述外围砖墙设有贯穿的排水孔，外墙与观测通道相邻部分存在所述排水孔。
[0006] 基础方案的原理及有益效果为：
[0007] 1，外围砖墙中下部设置排水孔，保证试验小区中的水能够流畅地排入到明沟中，提高试验小区中水的活性，避免试验小区中出现积水问题，影响试验小区中
植物的生长。
[0008] 2，试验小区内的水还可以通过外围砖墙中的排水孔排入到暗沟内，保证试验小区内的积水不会堆积在一起，提高试验小区的排水效率。
[0009] 进一步，所述隔断砖墙的顶部设有弧形凹槽；所述外围砖墙的顶部为背向试验小区的楔形。弧形凹槽的设计，有利于隔断砖墙上雨水通过弧形凹槽排入到隔断砖墙两端的明沟内，保证试验小区内集雨面积不超过设定面积；并且弧形凹槽没有水的时候，也可以作为管理人员巡视试验小区的通道。以靠近试验小区的一侧为内侧，远离试验小区的一侧为外侧，外围砖墙的顶部设计保证了内侧高、外侧低，从而使得落在外围砖墙上的雨水会在重
力的作用下流入外围砖墙远离试验小区的一侧。
[0010] 进一步，所述外围砖墙和隔断砖墙在建设时预留有排水孔，排水孔之间间隔两
块砖的距离，所述排水孔离地的高度等于两匹砖的高度，排水孔的宽度为2cm。
[0011] 本方案中，排水孔并不是后天打孔形成的，是砖墙在建设的时候预留设计的，因此排水孔的内壁比较光滑，不容易附着青苔。排水孔的高度与试验小区内种植的植物品种相适应，保证植物的日常需水，考虑到这里试验小区内通常种植的是大豆和榨菜，因此本方案中排水孔离地的高度与两匹砖的高度一致，约为12cm，适宜大豆和榨菜的生长。
[0012] 进一步，所述暗沟包括四
根管道，每根管道均设有若干细孔，所述四根管道被
捆扎呈正方形，管道包覆有双层
遮阳网。
[0013] 试验小区内的积水通过排水孔排出到明沟和暗沟中，积水通过
外渗经由细孔汇入到管道中，而后沿着管道排出。包覆管道的遮阳网不仅用来避免积水
蒸发散发出有害气体，还能对试验小区排出的积水进行过滤，避免泥沙外渗进入管道，将管道堵塞。
[0014] 进一步，所述外围砖墙和隔断砖墙在靠近试验小区一侧固设有固定环，固定环环绕排水孔，固定环同轴开有环状滑槽，固定环连接有旋转环，旋转环的一侧设有可在滑槽内滑动的凸起，旋转环
覆盖有过滤网。
[0015] 本方案适用于水位偏差较大的情况，使用时过滤网可以将试验小区中的积水进行过滤，避免混杂在积水中的杂物将滑槽堵塞，防止泥沙进入管道，工作人员在使用时需注意定期及时清理。
[0016] 进一步，所述旋转环包括
基座环和附加环，基座环的端部设有可在滑动槽内滑动的凸起，基座环设有第二
螺纹孔，附加环覆盖有过滤网，附加环设有第一
螺纹孔，附加环与基座环之间通过螺钉连接。
[0017] 本方案中，可以根据试验小区内种植植物的种类情况，选择带有合适网孔过滤网的附加环，利用螺钉分别穿过第一螺纹孔和第二螺纹孔将附加环与基座环进行连接，使得附加换可以随着基座环的转动而转动；在附加环损坏时，可以通过更换附加环进行维修。
[0018] 进一步，所述基座环边缘为齿状；外围砖墙设有驱动机构，驱动机构包括
蓄电池、旋转
电机、
传动轴、
齿轮、固定安装在排水孔底壁的吸水
棉；所述
蓄电池为安装在外围砖墙上的
太阳能电池板；旋转电机的一端通过
导线连接
太阳能电池板的负极，旋转电机的另一端通过导线连接吸水棉的一端，吸水棉的另一端通过导线连接
太阳能电池板的正极；旋转电机的
输出轴与传动轴的一端固接，传动轴的另一端同轴连接齿轮，所述齿轮与基座环的齿部
啮合。
[0019] 本方案中，排水孔内有水，才使得吸水棉湿润，由于水能够导电，所以吸水棉所处
电路导通，“太阳能电池板-旋转电机-吸水棉-太阳能电池板”这一线路导通，旋转电机启动，通过输出轴能带动传动轴和齿轮旋转，而齿轮则会带动基座环转动；从而达到，排水孔内有水，基座环在电机的驱动下旋转，基座环带动附加环旋转，进而将附加环上附着的杂物，在
离心力的作用下甩出。
[0020] 进一步，所述固定环连接有L型杆，L型杆水平部的端部与固定环
焊接，所述L型杆竖直部设有可与过滤网
接触的
刷毛。
[0021] 本方案中，排水孔中有水，电机带动基座环和附加环旋转，L型杆的刷毛与附加环的外表面接触，从而将附加环上的杂物清除，避免附加环自身堵塞。
[0022] 一种新型试验小区排水系统的施工方法，包括以下步骤：
[0023] S1，根据试验区域的
位置，规划出观测通道，保证观测通道的两侧均为试验区域；
[0024] S2，建设外墙的外墙混凝土垫层和隔断墙的隔断混凝土垫层，外墙混凝土垫层和隔断混凝土垫层均为
钢筋混凝土垫层，建设时保证所有试验区域的
钢筋混凝土垫层在同一水平线上，
钢筋混凝土垫层的宽度为50cm，深度为30cm；
[0025] S3，建设隔断砖墙，所有砖之间不留空隙；
[0026] S4，建设外围砖墙，在建设外围砖墙的第三层砖时，每两块砖之间预留有2cm宽的缝隙；在建设外围砖墙第四层时，所有砖之间不留空隙，并横向铺设两根钢筋加固墙体，以上每隔四层砖都要铺设两根钢筋加固墙体；
[0027] S5，在观测通道与外围砖墙之间建设明沟，明沟的宽度为15cm，明沟的深度为12cm；
[0028] S6，在与观测通道不相邻的外围砖墙外侧设有暗沟，步骤如下，[0029] S6-1，选取与观测通道不相邻的外围砖墙，在其外侧开有预埋槽，预埋槽和试验小区位于外围砖墙的两侧；
[0030] S6-2，将四根管道捆扎成一束管道组，在捆扎好的管道组外包覆双层遮阳网，再埋入预埋槽中，覆土回填。
[0031] 进一步，S6-2中，还对管道进行了斜度安置处理，以保证排水孔中的水能够排入到暗沟中。
附图说明
[0032] 图1为本发明一种新型试验小区排水系统中试验小区设计示意图；
[0033] 图2为图1中隔断墙的结构示意图；
[0034] 图3为图1中外墙的结构示意图；
[0035] 图4为图2和图3中排水孔所在区域的结构示意图。
具体实施方式
[0036] 下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
[0037]
说明书附图中的附图标记包括：隔断墙1、外墙2、观测通道3、明沟4、暗沟5、隔断砖墙11、隔断混凝土垫层12、弧形凹槽13、排水孔14、外围砖墙21、外墙混凝土垫层22、吸水棉41、旋转电机42、齿轮43、基座环44、附加环45、过滤网46、L型杆47、固定环48。
[0038]
实施例基本如附图1、附图2、附图3和附图4所示：
[0039] 如图1所示，试验区域为旱地径流观测试验区，是一种下埋式观测试验区，尤其是在重庆区域，试验区域四周排水困难。本方案在相邻两个试验区域之间规划出观测通道，在观测通道的两侧规划出贴服试验区域的外墙外壁的明沟，试验区域的其他外墙外壁处均设置有暗沟。
[0040] 如图1所示，一种新型试验小区排水系统，包括试验区域和观测通道，观测通道位于两块试验区域之间；每块试验区域的四周环绕建设有外墙2；每块试验区域内有十块试验小区，相邻的两个试验小区之间均建有隔断墙1。观测通道3的两侧分别开设靠近外墙2的明沟，外墙2与观测通道3不相邻的部分设有暗沟，暗沟和试验小区位于外墙的两侧，外围砖墙设有贯穿的排水孔，外墙与观测通道相邻部分存在所述排水孔。
[0041] 如图2所示，隔断墙1包括隔断混凝土垫层12和隔断砖墙11，隔断砖墙11的顶部设有弧形凹槽13，有利于隔断砖墙上雨水通过弧形凹槽排入到隔断砖墙两端的明沟内，保证试验小区内集雨面积不超过设定面积；在弧形凹槽13中没有水的时候，也可以作为管理人员巡视试验小区的通道。
[0042] 如图3所示，外墙2包括外墙混凝土垫层22和外围砖墙21，外围砖墙21的顶部为背向试验小区的楔形，外围砖墙21靠近试验小区一侧高，外围砖墙远离试验小区一侧低，对应图3为外围砖墙的上端左侧高、右侧低，从而使得落在外围砖墙上的雨水会在重力的作用下流入外围砖墙远离试验小区的一侧，到达试验小区外。
[0043] 外围砖墙21设有若干贯穿的排水孔14，排水孔14沿着外围砖墙21均匀分布，也就是说，观测通道3两侧的外围砖墙21部分也有排水孔，通过该排水孔，试验小区内的积水可以通过排水孔14汇入到明沟中。并且，排水孔14是外围砖墙21在建设时预设的，排水孔14之间间隔两块砖的距离，排水孔14离地的高度等于两匹砖的高度(约为12cm)，排水孔14的宽度为2cm。
[0044] 暗沟包括四根管道，每根管道均设有若干细孔，这四根管道被捆扎呈正方形，管道包覆有两层遮阳网。试验小区内的积水通过排水孔14排出到明沟和暗沟中，积水通过外渗由细孔汇入到管道中，而后沿着管道排出。包覆管道的遮阳网不仅用来避免积水蒸发散发出有害气体，还能对试验小区排出的积水进行过滤，避免泥沙外渗进入管道，将管道堵塞。
[0045] 外围砖墙中下部设置排水孔，保证试验小区中的水能够流畅地排入到明沟和暗沟中，提高试验小区中水的活性，保证试验小区内的积水不会堆积在一起，避免试验小区中出现积水问题，影响试验小区中植物的生长，提高试验小区的排水效率。
[0046] 上述试验田排水系统的施工方法大致如下：
[0047] S1，根据试验区域的位置，规划出观测通道，保证观测通道的两侧均为试验区域；
[0048] S2，建设外墙的外墙混凝土垫层和隔断墙的隔断混凝土垫层，外墙混凝土垫层和隔断混凝土垫层均为钢筋混凝土垫层，建设时保证所有试验区域的钢筋混凝土垫层在同一水平线上，钢筋混凝土垫层的宽度为50cm，深度为30cm；
[0049] S3，建设隔断砖墙，所有砖之间不留空隙；
[0050] S4，建设外围砖墙，在建设外围砖墙的第三层砖时，每两块砖之间预留有2cm宽的缝隙；在建设外围砖墙第四层时，所有砖之间不留空隙，并横向铺设两根钢筋加固墙体，以上每隔四层砖都要铺设两根钢筋加固墙体；
[0051] S5，在观测通道与外围砖墙之间建设明沟，明沟的宽度为15cm，明沟的深度为12cm；
[0052] S6，在与观测通道不相邻的外围砖墙外侧设有暗沟，步骤如下，[0053] S6-1，选取与观测通道不相邻的外围砖墙，在其外侧开有预埋槽，预埋槽和试验小区位于外围砖墙的两侧；
[0054] S6-2，将四根管道捆扎成一束管道组，在捆扎好的管道组外包覆双层遮阳网，再埋入预埋槽中，覆土回填；并对管道进行了斜度安置处理，利用斜度以保证排水孔中的水能够逐步缓慢地排入到暗沟中(仅适用于水位偏差较小的地区)。
[0055] 此外，考虑到水位偏差较大时，斜度安置下的排水孔仍然会出现排水孔堵塞和排水效率低下的问题，本方案在水位偏差较大的地区还设有如下设计，以保证快速排水：如图4所示，外围砖墙21在靠近试验小区一侧(这里指外围砖墙21的左侧)用
水泥浇筑有固定环
48，固定环48环绕排水孔14，固定环48同轴设有环状滑槽，固定环48连接有旋转环；旋转环包括基座环44和附加环45，基座环44位于附加环45的右侧，基座环44的右端设有可在滑动槽内滑动的凸起，凸起为圆环状且与基座环44同轴心，凸起与环状滑槽之间通过
滚珠轴承连接，
滚珠轴承的内侧与凸起相抵，滚珠轴承的外侧与环状滑槽相抵。基座环44设有四个第二螺纹孔，附加环45设有四个第一螺纹孔，第一螺纹孔和第二螺纹孔的
内螺纹一致，采用四个螺钉拧紧可以将附加环45和基座环44连接，其中螺钉的
外螺纹均与第一螺纹孔和第二螺纹孔的内螺纹相契合，本方案中螺钉采用M5型号的304
不锈钢制的。附加环45覆盖有过滤网
46，过滤网46的网孔保证植物的根须等农田杂物阻拦，为此，每个附加环45的过滤网46的大小不一致，用户可以根据需求选择对应的附加环45；而且，附加环45与基座环44之间的连接是通过螺钉的，因此附加环45与基座环44之间的连接是可拆卸连接，保证附加环45更换简单。
[0056] 基座环44的边缘为齿状；外围砖墙21均设有驱动机构，驱动机构包括蓄电池、旋转电机42、传动轴、齿轮43、固定安装在排水孔14底壁的吸水棉41；所述蓄电池为安装在外围砖墙21上的太阳能电池板；旋转电机42的一端通过导线连接太阳能电池板的负极，旋转电机42的另一端通过导线连接吸水棉41的一端，吸水棉41的另一端通过导线连接太阳能电池板的正极；旋转电机42的输出轴与传动轴的一端固接，传动轴的另一端同轴连接齿轮43，所述齿轮43与基座环44的齿部啮合。对此，在使用时，排水孔14内有水，才使得吸水棉41湿润，由于水能够导电，所以吸水棉41所处电路导通，“太阳能电池板-旋转电机42-吸水棉41-太阳能电池板”这一线路导通，旋转电机42启动，通过输出轴能带动传动轴和齿轮43旋转，而齿轮43则会带动基座环44转动；从而达到，排水孔14内有水，基座环44在电机的驱动下旋转，基座环44带动附加环45旋转，进而将附加环45上附着的杂物，在离心力的作用下甩出。
[0057] 为进一步保证排水孔14不会被堵塞，如图4所示，固定环48的左端焊接有L型杆47，L型杆47水平部的右端与固定环48焊接，L型杆47竖直部上端设有可与过滤网46接触的刷毛；排水孔14中有水，电机带动基座环44和附加环45旋转，L型杆47的刷毛与附加环45的外表面接触，从而将附加环45上的杂物刷除，避免附加环45自身堵塞。
[0058] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓
申请日或者
优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的
现有技术，并且具有应用该日期之前常规试验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干
变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和
专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其
权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
