CN104472324A - 一种干旱地区微型集水灌溉系统 - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明公开了一种干旱地区微型集水灌溉系统；旨在提供一种可有效促进干旱、半干旱地区作物的大面积栽培,并且成本低、成活率高、经济实用的灌溉系统；其方法是把沙漠或山体开挖成类似一条宽浅型的渠道，在两边是杂草和灌木，渠道侧坡作为集水面积，渠底作为作物种植区；在作物种植区带挖坑放入有集水功能的自灌溉水箱；所述的带有集水功能的自灌溉水箱包括一容器(1)，容器(1)上面有一条管道(2)，安装有水汽凝结器(3)；箱底有一条毛细管直通地面，将水引导到植物的根部进行滴灌；属于节水灌溉技术领域。

Description

一种干旱地区微型集水灌溉系统
技术领域
本发明涉及一种微型集水灌溉系统，尤其是一种涉及干旱、半干旱地区高效集水灌溉方法及灌溉系统的方法。
背景技术
干旱半干旱过渡带是生态环境变化的敏感和脆弱地带,气候的波动性和人口压力是生态脆弱的根本原因,千旱和半干旱区交界线在丰枯年份的空间摆动幅度最大达110-130km。水资源短缺是制约该区经济发展和生态环境改善的主要因素之一,有限的降水资源是生活和农业生产的主要水源,也是可以通过人为措施开发利用的水源。在脆弱区生态环境建设提出微型生态雨水集流模式，是促进生态环境改善与建立新的农业生态系统的一条基本途径。
在我国西部，由于脆弱的生态环境，森林植被非常缺乏，致使沙尘暴、干旱灾害发生频率十分高。如何利用地区少量的天然降水提高造林技术，则对我国经济平衡发展具有十分重要的作用。在干旱地区，影响林木生长的关键因素是土壤水分，所以，在采用雨水集流进行抗旱造林时，首要考虑的问题就是水分对其他与造林相关因素的影响和制约。在干旱地区，作物的密度必须要控制在地区降水量的容许范围之内，依据水量，综合考虑作物的生长速度，作物可以利用的水量，蒸腾耗水需求，降水量以及渗漏损失等因素，科学估算出作物需要的水分营养面积，为密度的确定提供依据。
雨水集流就近拦蓄使用地表径流,可以保持原有的水土平衡条件,不会造成土壤次生盐渍化和沙漠化等环境问题。而且通过提高降雨的产流率来增加土壤的入渗量,在小空间上对降雨进行再分配,减小了无效蒸发,避免了长距离输水造成水分浪费,从而提高水资源利用效率。集水技术的发展与广泛使用,使干旱半干旱地区建立新的农业生态系统和改善生态环境条件成为可能,对“非灌不殖”和“地尽水耕”的极干旱地区,在没有可供大规模开发水源条件下发展适度农业提供了重要途径。微型集水灌溉系统以水分的高效利用和生态系统的持续发展为主线,通过工程措施和生物措施,把集水、保水、节水和传统的旱作农业技术以及现代农业科学技术有机地结合起来,调整土地利用结构,促进水土平衡,退耕还林,实现生态效益、经济效益和社会效益同步发展。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于提供一种微型集水灌溉系统来解决在干旱地区用水问题，有效扩大作物的栽培面积。
本发明提供的技术方案是这样的：该干旱地区微型集水灌溉系统，依次包括以下步骤：
(1)把沙漠或山体开挖成类似一条宽浅型的渠道，在两边是杂草和灌木，渠道侧坡作为集水面积，渠底作为作物种植区；
(2)在作物种植区带挖坑放入有集水功能的自灌溉水箱；
所述的带有集水功能的自灌溉水箱包括一容器，容器上面有一条管道，安装有水汽凝结器；箱底有一条毛细管直通地面，将水引导到植物的根部进行滴灌。
上述的一种干旱地区微型集水灌溉系统，所述的集水系统面积在0.5-10万平方米，集水面的坡度为20-70度。
进一步的，上述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，所述的集水面上为自然集水面或者混凝土集水面或者塑料膜集水面或者秸杆覆盖集水面或者粗砂集水面或者塑料膜上覆大烁石集水面。
进一步的，上述述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，所述的渠底的作物种植区宽度为5-1000米；
进一步的，上述述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，所述的容器是一个直径60厘米的圆形可生物降解聚丙烯容器。
进一步的，上述述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，可生物降解聚丙烯容器材料为可降解的淀粉/聚丙烯可降解复合材料。
进一步的，上述述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，所述的水汽凝结器为多束吸水条构成的树状水汽凝结器。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下技术优点：
1)本发明的技术可有效促进干旱、半干旱地区作物的大面积栽培,并且成本低、成活率高、经济实用。这种微型集水系统在降雨后，可以很快通过集水面积将径流汇集到渠道底部入渗并储存，保持一定的土壤水分供作物生长。将不同类型水资源整合高效利用，大大提高了雨水资源利用效率，满足了整个坡面的灌溉需求，解决了大面积坡面灌溉难题，并且能有效减少坡面径流和泥沙量，避免雨水对坡面土壤的侵蚀。
2)自灌溉水箱使得其中的水分不会散发掉,改变了沙漠局部气候环境,利于植被生存；集水结构将宝贵的雨水收集起来；滴灌结构提高了水的利用率；带有集水功能的自灌溉水箱可以捕捉雨水以及空气中的凝结水，为植物提供水源，这样，即使在世界上最干旱的地区，植物也能够成活。
3)带有集水功能的自灌溉水箱能保护植物不受风、野草以及啮齿动物的侵害，在同等自然环境中,提高树苗的成活率。随着植物一天天长大，其根系也一点点的深入地下，最终能够凭借自己的根系获得地下水。
4)滴灌管直接连接到植物根部，从很大程度上现实了高效率灌溉并提高了植被的成活几率，如能大规模推广使用种植当地经济作物，还能提高其综合生产能力。
5)带有集水功能的自灌溉水箱材料为可降解的淀粉/聚丙烯可降解复合材料。箱体可以逐渐分解，最终转化为土壤中的养分，不会对环境造成污染。
附图说明
图1是本发明提供的自灌溉水箱结构示意图；
其中：容器1；水汽凝结器2；管道3；毛细管4。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求保护范围之内。
实施例1
在沙漠开挖成类似一条宽浅型的渠道，在两边是杂草和灌木，渠道侧坡作为集水面，面积为100平方米，集水面的坡度为30度，覆盖混凝土，渠底宽度为5米，在作物种植区带挖坑放入有集水功能的自灌溉水箱。
所述的带有集水功能的自灌溉水箱结构参阅图1，为一个长度为60厘米的圆形可降解聚丙烯容器1，所述的生物降解聚丙烯容器材料为可降解的淀粉/聚丙烯可降解复合材料；容器1上面设有一条管道2，管道2安装有水汽凝结器3，所述的水汽凝结器是由多束吸水条构成的树状水汽凝结器，水汽凝结器3收集早晨的露珠并沿管道向下流入到箱体的内腔箱体的表面和水汽凝结器收集到的雨水和凝结水蓄积在箱体的内腔。箱底有一条毛细管4直通地面将水引导到植物的根部进行滴灌。
实施例2
在沙漠开挖成类似一条宽浅型的渠道，在两边是杂草和灌木，渠道侧坡作为集水面，面积为500平方米，集水面的坡度为40度，覆盖粗砂，渠底宽度为10米，在作物种植区带挖坑放入有集水功能的自灌溉水箱。
所述的带有集水功能的自灌溉水箱结构参阅图1，为一个长度为60厘米的圆形可降解聚丙烯容器1，所述的生物降解聚丙烯容器材料为可降解的淀粉/聚丙烯可降解复合材料；容器1上面设有一条管道2，管道2安装有水汽凝结器3，所述的水汽凝结器是由多束吸水条构成的树状水汽凝结器，水汽凝结器3收集早晨的露珠并沿管道向下流入到箱体的内腔箱体的表面和水汽凝结器收集到的雨水和凝结水蓄积在箱体的内腔。箱底有一条毛细管4直通地面将水引导到植物的根部进行滴灌。
实施例3
在山体开挖成类似一条宽浅型的渠道，在两边是杂草和灌木，渠道侧坡作为集水面，面积为1000平方米，集水面的坡度为45度，覆盖塑料膜，渠底宽度为50米，在作物种植区带挖坑放入有集水功能的自灌溉水箱。
所述的带有集水功能的自灌溉水箱结构参阅图1，为一个长度为60厘米的圆形可降解聚丙烯容器1，所述的生物降解聚丙烯容器材料为可降解的淀粉/聚丙烯可降解复合材料；容器1上面设有一条管道2，管道2安装有水汽凝结器3，所述的水汽凝结器是由多束吸水条构成的树状水汽凝结器，水汽凝结器3收集早晨的露珠并沿管道向下流入到箱体的内腔箱体的表面和水汽凝结器收集到的雨水和凝结水蓄积在箱体的内腔。箱底有一条毛细管4直通地面将水引导到植物的根部进行滴灌。
实施例4
在沙漠开挖成类似一条宽浅型的渠道，在两边是杂草和灌木，渠道侧坡作为集水面，面积为10000平方米，集水面的坡度为35度，自然集水面，渠底宽度为600米，在作物种植区带挖坑放入有集水功能的自灌溉水箱。
所述的带有集水功能的自灌溉水箱结构参阅图1，为一个长度为60厘米的圆形可降解聚丙烯容器1，所述的生物降解聚丙烯容器材料为可降解的淀粉/聚丙烯可降解复合材料；容器1上面设有一条管道2，管道2安装有水汽凝结器3，所述的水汽凝结器是由多束吸水条构成的树状水汽凝结器，水汽凝结器3收集早晨的露珠并沿管道向下流入到箱体的内腔箱体的表面和水汽凝结器收集到的雨水和凝结水蓄积在箱体的内腔。箱底有一条毛细管4直通地面将水引导到植物的根部进行滴灌。
实施例5
在山体开挖成类似一条宽浅型的渠道，在两边是杂草和灌木，渠道侧坡作为集水面，面积为7000平方米，集水面的坡度为50度，塑料膜上覆大烁石集水面，渠底宽度为400米，在作物种植区带挖坑放入有集水功能的自灌溉水箱。
所述的带有集水功能的自灌溉水箱结构参阅图1，为一个长度为60厘米的圆形可降解聚丙烯容器1，所述的生物降解聚丙烯容器材料为可降解的淀粉/聚丙烯可降解复合材料；容器1上面设有一条管道2，管道2安装有水汽凝结器3，所述的水汽凝结器是由多束吸水条构成的树状水汽凝结器，水汽凝结器3收集早晨的露珠并沿管道向下流入到箱体的内腔箱体的表面和水汽凝结器收集到的雨水和凝结水蓄积在箱体的内腔。箱底有一条毛细管4直通地面将水引导到植物的根部进行滴灌。

Claims (7)

1.一种干旱地区微型集水灌溉系统，其特征在于，依次包括以下步骤：
(1)把沙漠或山体开挖成类似一条宽浅型的渠道，在两边是杂草和灌木，渠道侧坡作为集水面积，渠底作为作物种植区；
(2)在作物种植区带挖坑放入有集水功能的自灌溉水箱；
所述的带有集水功能的自灌溉水箱包括一容器(1)，容器(1)上面有一条管道(2)，安装有水汽凝结器(3)；箱底有一条毛细管(4)直通地面，将水引导到植物的根部进行滴灌。
2.如权利要求1所述的一种干旱地区微型集水灌溉系统，其特征在于，所述的集水系统面积在0.5-10万平方米，集水面的坡度为20-70度。
3.如权利要求1所述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，其特征在于，所述的集水面上为自然集水面或者混凝土集水面或者塑料膜集水面或者秸杆覆盖集水面或者粗砂集水面或者塑料膜上覆大烁石集水面。
4.如权利要求1所述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，其特征在于，所述的渠底的作物种植区宽度为5-1000米。
5.如权利要求1所述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，其特征在于，所述的容器是一个直径60厘米的圆形可生物降解聚丙烯容器。
6.如权利要求5所述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，其特征在于，可生物降解聚丙烯容器材料为可降解的淀粉/聚丙烯可降解复合材料。
7.如权利要求1所述的一种干旱地区微型集水灌溉系统法，其特征在于，所述的水汽凝结器为多束吸水条构成的树状水汽凝结器。
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