CN106376430A - 一种基于滴灌的农田水利循环排灌系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于农田灌溉领域，一种基于滴灌的农田水利循环排灌系统，包括沟槽和田垄，沟槽和田垄在盐碱地上交替设置，沟槽与所述田垄之间设置有排水槽，排水槽底部位置低于沟槽高度，所述沟槽底部和田垄底部通过阻隔层隔开，阻隔层延伸至所述排水槽靠近所述沟槽的一侧，所述排水槽一端与蓄水池连通；所述沟槽上覆盖有地膜，所述沟槽上种植有植物，所述地膜底部设置有滴灌装置，所述田垄底部设置有排盐暗管，所述排盐暗管位于所述阻隔层的下方；所述蓄水池连接有集水罐，所述集水罐作为所述滴灌装置的水源。本申请中利用盐往高处走的基本原理，减少了沟槽处盐分的聚集；排水槽的设置又能在雨季及时将沟槽内的水排出，利用蓄水池能够有效储蓄雨水。

Description

一种基于滴灌的农田水利循环排灌系统

技术领域

本发明属于农田灌溉领域，尤其涉及一种基于滴灌的农田水利循环排灌系统。

背景技术

农田在栽培作物中往往采用传统沟灌的方法，一次灌水量大，地表长时间保持湿润，地表温度降低太快，回升较慢，湿度比较高，易导致蔬菜或花卉病虫害发生；且在较大灌水量下，容易使得土壤受到较多的冲刷、压实、侵蚀和水土流失，若不及时中耕松土，会导致严重板结，通气性下降，土壤结构遭到一定程度破坏，也极大的浪费了水资源。

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，大部分土壤表面保持干燥，且滴头均匀缓慢地向根系土壤层供水，对地温的保持、回升，减少水分蒸发，降低湿度等均具有明显的效果，是目前干旱缺水地区最有效的一种灌溉方式，且水的利用率可达95％；滴灌属微量灌溉，水分缓慢均匀地渗入土壤，对土壤结构能起到保持作用，并形成适宜的土壤水、肥、热环境，保持了土壤结构；并且滴灌较沟灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上，可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢、容易堵塞、水质要求高，严重时会使整个滴灌系统无法正常工作，甚至报废，从而影响了滴灌系统的工作效率和使用寿命。本发明旨在研发一种可以使得滴头不会堵塞、且可以通过农田排放的水资源进行循环利用的基于滴灌的农田水利循环排灌系统，对于农田栽培领域具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中滴头容易堵塞、水质要求高的不足，本发明提供一种可以使得滴头不会堵塞、水源过滤效果好的且可以通过农田排放的水资源进行循环利用的基于滴灌的农田水利循环排灌系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于滴灌的农田水利循环排灌系统，包括沟槽和田垄，所述沟槽和田垄在盐碱地上交替设置，所述沟槽与所述田垄之间设置有排水槽，所述排水槽底部位置低于所述沟槽高度，所述沟槽底部和田垄底部通过阻隔层隔开，所述阻隔层延伸至所述排水槽靠近所述沟槽的一侧，所述排水槽一端与蓄水池连通；所述沟槽上覆盖有地膜，所述沟槽上种植有植物，所述地膜底部设置有滴灌装置，所述田垄底部设置有排盐暗管，所述排盐暗管位于所述阻隔层的下方；所述蓄水池连接有集水罐，所述集水罐作为所述滴灌装置的水源。

作为优选，所述的蓄水池通过管道与所述集水罐连接，所述管道上设置有电磁阀，所述蓄水池内设置有第一盐度计，所述第一盐度计通过控制器控制电磁阀的启闭。当蓄水池内盐度较高时，控制器控制电磁阀关闭，避免集水罐内进入盐度较高的水分，当蓄水池内盐度较低时，控制器控制电磁阀开启，使其内水作为滴灌、喷灌等水源。

作为优选，所述的蓄水池与所述集水罐之间设置有淡化装置，所述蓄水池通过支路与所述淡化装置连接，所述淡化设备与所述集水罐连通。所述支管上也设置有电磁阀，所述第一盐度计通过所述控制器控制所述支管上的电磁阀的启闭。若蓄水池内水盐度高时，通过控制器控制支管上的电磁阀开启，从而使得将蓄水池内的水经淡化装置淡化后进入集水罐。

进一步地，为避免蓄水池内的水中的泥沙等对喷灌、滴灌设备造成影响，所述的集水罐内设置有沉淀区和清水区，所述沉淀区与所述清水区之间通过过滤层隔开，所述蓄水池进入集水罐内的水进入沉淀区。

进一步地，为有效对沟槽内灌溉的水进行重新利用，所述的沟槽底部设置有排水管，所述排水管上设置有若干渗透孔，所述排水管与位于所述阻隔层的中部，所述排水管与所述集水罐连接，所述的田垄上设置有喷灌装置，所述喷灌装置与所述集水罐通过泵连接。由于沟槽区域盐碱含量小，且盐分较少会再其表面聚集，因此可对其灌溉的水进行重新利用，由排水管进入集水罐，进而对田垄进行喷灌、洗盐。

进一步地，为避免排入集水罐内的水盐碱含量大，所述的排水管外壁上设置有第二盐度计，所述排水管上设置有电磁阀，所述第二盐度计通过控制器控制电磁阀的启闭。当排水管外部的水分含盐量大于预定值时，控制器控制电磁阀关闭，当排水管外部的水分含盐量小于预定值时，控制器控制电磁阀开启，从而进入集水罐，进而利用其对田垄进行喷灌、洗盐。

作为优选，所述的田垄上种植有耐盐碱植物。由于盐分往高处走，会聚集在田垄上，利用耐盐碱植物不仅能够减少田垄的水分蒸发，而且能够有效将聚集的盐进行吸收，减少田垄盐分含量。

通过上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本申请中利用盐往高处走的基本原理，沟槽内覆盖地膜，可以在地膜下种植作物等，同时可膜下滴灌，实现浇水保墒的效果，避免水分蒸发，盐分聚集，并将排盐暗管设置在田垄底部，并在沟槽和田垄底部之间设置阻隔层，可使沟槽底部的地下水趋向于朝向田垄方向流动，减少了沟槽处盐分的聚集，使得沟槽处能够满足作物等种植要求；排水槽的设置又能在雨季及时将沟槽内的水排出，避免多沟槽上种植的植物造成影响，或沟槽区的返盐现象，利用蓄水池能够有效储蓄雨水，作为灌溉水源，循环利用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明系统剖视图；

图2为本发明系统俯视图；

图3为本发明另一角度破视图；

图中1.沟槽，2.田垄，21.喷灌装置，3.排水槽，4.地膜，5.滴灌装置，6.阻隔层，7.排盐暗管，8.排水管，81.第二盐度计，9.蓄水池，91.管道，92.电磁阀，93.支管，94.集水罐，95.淡化装置，96.第一盐度计。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

如图1～3所示，一种基于滴灌的农田水利循环排灌系统，包括沟槽1和田垄2，所述沟槽1和田垄2在盐碱地上交替设置，所述沟槽1与所述田垄2之间设置有排水槽3，所述排水槽3底部位置低于所述沟槽1高度，所述沟槽1底部和田垄2底部通过阻隔层6隔开，所述阻隔层6延伸至所述排水槽3靠近所述沟槽1的一侧，所述排水槽3一端与蓄水池9连通；所述的田垄2上种植有耐盐碱植物，所述沟槽1上覆盖有地膜4，所述沟槽1上种植有植物，所述地膜4底部设置有滴灌装置5，所述田垄2底部设置有排盐暗管7，所述排盐暗管7位于所述阻隔层6的下方；所述蓄水池9连接有集水罐94，所述集水罐94作为所述滴灌装置5的水源，所述的沟槽1底部设置有排水管8，所述排水管8上设置有若干渗透孔，所述排水管8与位于所述阻隔层6的中部，所述排水管8与所述集水罐94连接，所述的排水管8外壁上设置有第二盐度计81，所述排水管8上设置有电磁阀92，所述第二盐度计81通过控制器控制电磁阀92的启闭，所述的田垄2上设置有喷灌装置21，所述喷灌装置21与所述集水罐94通过泵连接。

具体地，所述的蓄水池9通过管道91与所述集水罐94连接，所述管道91上设置有电磁阀92，所述蓄水池9内设置有第一盐度计96，所述第一盐度计96通过控制器控制电磁阀92的启闭。所述的蓄水池9与所述集水罐94之间设置有淡化装置95，所述蓄水池9通过支路与所述淡化装置95连接，所述淡化设备与所述集水罐94连通。所述支管93上也设置有电磁阀92，所述第一盐度计96通过所述控制器控制所述支管93上的电磁阀92的启闭。进一步地，所述的集水罐94内设置有沉淀区和清水区，所述沉淀区与所述清水区之间通过过滤层隔开，所述蓄水池9进入集水罐94内的水进入沉淀区。

工作原理如下：在沟槽1内播种作物后覆地膜4，并在田垄2上种植耐盐碱植物，干旱缺水条件下，盐分趋于朝向田垄2聚集，当沟槽1内滴灌时，若第二盐度计81检测到水分盐度小于预定值，则部水水经排水管8排入集水罐94内，并经过滤后对田垄2进行喷灌或作为滴灌水源，循环利用，部分滴灌水绕过阻隔层6的底部，到达排盐暗管7，并由排盐暗管7排出，田垄2经喷灌洗盐后的水经排盐暗管7排出；若大于预定值，则灌溉的水绕过阻隔层6的底部，到达排盐暗管7，并由排盐暗管7排出。由于排盐管内一直进行排盐操作，因此，田垄2底部和沟槽1底部的水均趋向于流向排盐暗管7，能够有效减少沟槽1部分土壤的盐分聚集。

在雨季时，田垄2和沟槽1内的水均汇流至排水槽3内，由排水槽3排入蓄水池9，当需要向集水罐94内补水时，首先通过第一盐度计96检测蓄水池9内水分的含盐量，若含盐量较低，则打开管道91上的电磁阀92，直接向集水罐94内通水；当蓄水池9内盐分含量较大时，关闭管道91上的电磁阀92，打开支管93上的电磁阀92，使是进经过淡化装置95淡化后进入集水罐94，从集水罐94内过滤层过滤后作为滴灌或喷灌的水源。滴灌的水经排水管8后若含盐量较低，又可排至集水罐94内，使得水循环利用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种基于滴灌的农田水利循环排灌系统，其特征在于：包括沟槽(1)和田垄(2)，所述沟槽(1)和田垄(2)在盐碱地上交替设置，所述沟槽(1)与所述田垄(2)之间设置有排水槽(3)，所述排水槽(3)底部位置低于所述沟槽(1)高度，所述沟槽(1)底部和田垄(2)底部通过阻隔层(6)隔开，所述阻隔层(6)延伸至所述排水槽(3)靠近所述沟槽(1)的一侧，所述排水槽(3)一端与蓄水池(9)连通；所述沟槽(1)上覆盖有地膜(4)，所述沟槽(1)上种植有植物，所述地膜(4)底部设置有滴灌装置(5)，所述田垄(2)底部设置有排盐暗管(7)，所述排盐暗管(7)位于所述阻隔层(6)的下方；所述蓄水池(9)连接有集水罐(94)，所述集水罐(94)作为所述滴灌装置(5)的水源。

2.根据权利要求1所述的基于滴灌的农田水利循环排灌系统，其特征在于：所述的蓄水池(9)通过管道(91)与所述集水罐(94)连接，所述管道(91)上设置有电磁阀(92)，所述蓄水池(9)内设置有第一盐度计(96)，所述第一盐度计(96)通过控制器控制电磁阀(92)的启闭。

3.根据权利要求2所述的基于滴灌的农田水利循环系统，其特征在于：所述的蓄水池(9)与所述集水罐(94)之间设置有淡化装置(95)，所述蓄水池(9)通过支路与所述淡化装置(95)连接，所述淡化设备与所述集水罐(94)连通。所述支管(93)上也设置有电磁阀(92)，所述第一盐度计(96)通过所述控制器控制所述支管(93)上的电磁阀(92)的启闭。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于滴灌的农田水利循环系统，其特征在于：所述的集水罐(94)内设置有沉淀区和清水区，所述沉淀区与所述清水区之间通过过滤层隔开，所述蓄水池(9)进入集水罐(94)内的水进入沉淀区。

5.根据权利要求2所述的基于滴灌的农田水利循环系统，其特征在于：所述的沟槽(1)底部设置有排水管(8)，所述排水管(8)上设置有若干渗透孔，所述排水管(8)与位于所述阻隔层(6)的中部，所述排水管(8)与所述集水罐(94)连接，所述的田垄(2)上设置有喷灌装置(21)，所述喷灌装置(21)与所述集水罐(94)通过泵连接。

6.根据权利要求5所述的基于滴灌的农田水利循环系统，其特征在于：所述的排水管(8)外壁上设置有第二盐度计(81)，所述排水管(8)上设置有电磁阀(92)，所述第二盐度计(81)通过控制器控制电磁阀(92)的启闭。

7.根据权利要求1所述的基于滴灌的农田水利循环系统，其特征在于：所述的田垄(2)上种植有耐盐碱植物。