CN106854894A - 一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置 - Google Patents

一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置 Download PDF

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Abstract

本发明创造提供了一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，包括雨水收集系统、导流系统，所述的导流系统与所述的雨水收集系统相连通；所述的雨水收集系统包括体壁、集水顶盖、热管，所述的体壁为筒状结构，所述的集水顶盖位于所述的体壁的上方，所述的热管穿过所述的集水顶盖，其下端置于所述的体壁的内侧，所述的集水顶盖上设有下水口。本发明创造所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置的雨水收集系统通过人为创造出一个透明的密闭空间，可利用温室效应提高装置内的温度以及湿度，水蒸气在温度较低的主体结构内侧，以及热管下端凝结，并通过集水漏斗或螺旋状引水槽进入排水管，最终汇入储水系统，完成地表蒸发水的自动冷凝回收。

Description

一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置
技术领域
本发明创造属于水资源回收领域，尤其是涉及一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置。
背景技术
我国滨海盐碱地普遍分布于长江口以北的干旱、半干旱沿海地区，该区域的年蒸发量大于年降水量，使得土壤中的水分通过毛管孔隙的上升运动超过了重力影响下的下行运动，故地下水中的可溶性盐类也随之移动到地表；当土壤水溶液蒸发、浓缩后，其中溶解的盐分将会析出，并累积于地表，形成大面积的滨海盐碱地。由于我国滨海地区的城市化进程较快，使得沿海城市规模不断扩大，因此需要对滨海盐碱地进行改良利用，以缓解该区域土地资源紧缺的压力。滨海盐碱地的改良，需要采取一定的排盐或隔盐措施，并通过大水压盐的方法，使盐分淋洗出土体，降低土壤盐分，从而达到植物生存的要求。然而，这种改良方式需要大量的淡水资源作为基础，严重制约着滨海盐碱地的改良与利用。
我国滨海盐碱地普遍位于干旱、半干旱区域，淡水资源紧缺，且分布不均。以我国华北平原为例，干旱期时(3-6月)的降水量仅占全年降水量的不到10％；而雨季(6-9月)的降水量可高达全年降水量的50-80％，而且多以暴雨的形式出现，持续时间短，强度大。滨海盐碱地土壤湿时黏重，透水率低，雨季短时而高强度的降雨大部分会以地表径流的方式流失，得不到有效利用。此外，由于海水能够通过渗漏作用补给地下水，导致我国沿海地区地下水埋深较浅，矿化度较高。地下水埋深越浅，越容易通过土壤毛管孔隙上升至地表；地下水矿化度越大，土壤表层越容易发生严重的积盐现象，从而造成土壤的盐渍化。我国滨海盐碱地所处的特殊地理以及气候条件，使得在对其进行改良时，急需对现有可利用的水资源进行合理的调配，并对新型的淡水资源进行开发。基于此，本发明提供了一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，实现雨水的收集以及地表蒸发水的凝结回收，以缓解滨海盐碱地改良及绿化所需淡水资源紧缺的现状。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，包括雨水收集系统、导流系统，所述的导流系统与所述的雨水收集系统相连通；
所述的雨水收集系统包括体壁、集水顶盖、热管，所述的体壁为筒状结构，所述的集水顶盖位于所述的体壁的上方，所述的热管穿过所述的集水顶盖，并置于所述的体壁的内侧，所述的集水顶盖上设有下水口，所述的下水口位于所述的热管的一侧；
所述的导流系统包括集水漏斗、导水管、排水漏斗、排水管，所述的集水漏斗位于所述的体壁的内侧，所述的导水管的一端与所述的集水漏斗相连，另一端与所述的排水漏斗相连，所述的排水管与所述的排水漏斗相连。
进一步，所述的体壁的内侧设置有引水槽；所述的引水槽为螺旋状结构，所述的引水槽的坡度为0.5-1.0％。
进一步，所述的下水口处设置有单向下水阀；所述的单向下水阀的材质为硅橡胶材质。
进一步，所述的下水口的上方设置有筛网；所述的筛网为铁丝网。
进一步，所述的热管的顶部设置有散热鳍片；所述的热管的内部为沟槽式结构或烧结式结构；优选的，所述的热管的内部为沟槽式结构。
进一步，所述的集水顶盖为漏斗形结构，所述的热管与下水口均位于所述的集水顶盖的底面上。
进一步，所述的集水漏斗的内径大于所述的集水顶盖的底面的直径。
进一步，所述的水资源回收装置还包括储水系统，所述的储水系统与所述的导流系统相连通；
所述的储水系统包括储水罐体、出水管、储水顶盖，所述的储水罐体通过所述的排水管与所述的导流系统相连，所述的储水顶盖位于所述的储水罐体上，所述的出水管位于所述的储水罐体的内侧，所述的出水管的顶部穿过所述的储水顶盖并固定于储水顶盖上。
进一步，所述的出水管的一侧设置有水位尺，所述的水位尺穿过所述的储水顶盖置于所述的储水罐体的内侧。
进一步，所述的水位尺的下部固设有一浮块，所述的浮块嵌套在所述的出水管的外侧。
所述的导流系统还包括支架，所述的支架位于地表上，所述的导水管固定于所述的支架上。
所述的体壁、集水顶盖的材质均为透明的亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯)材质。
所述的排水管、导水管、排水漏斗、集水漏斗的材质均为聚氯乙烯(PVC)材质。
所述的集水漏斗的底端与所述的导水管的内径、厚度均相同。
所述的导水管中轴延伸至距排水漏斗中轴440-445mm处；所述的导水管中轴的斜率大于等于1％。
所述的储水罐体的底部的厚度大于侧壁的厚度。
所述的储水罐体的内部呈漏斗状结构。
相对于现有技术，本发明创造所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置具有以下优势：
(1)本发明创造所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置的雨水收集系统通过人为创造出一个透明的密闭空间，可利用温室效应提高装置内的温度以及湿度，水蒸气在温度较低的主体结构内侧，以及热管下端凝结，并通过集水漏斗或螺旋状引水槽进入排水管，最终汇入储水系统，完成地表蒸发水的自动冷凝回收。
(2)本发明创造所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置可实现雨水的自动收集，雨水收集系统的漏斗形集水顶盖可存储大量的水，此外集水顶盖底部的下水口可随时将雨水排入集水漏斗，并汇入储水系统，故本装置可收集暴雨至大暴雨程度的降水。
(3)本发明创造所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置可采取联合集水的方式，即采用多个雨水收集系统同时向同一储水系统内供水。
(4)本发明创造所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置可实现在干旱、半干旱的滨海盐碱地区域收集可利用的绿化水资源，并应用于滨海盐碱地改良，设施绿化，以及节水灌溉等领域，施工、维护简单，运行不需要提供额外能源，成本低廉。
(5)本发明创造所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置结构简单、加工制作方便，易于搬放，可重复利用，使用寿命周期长，可达10年以上。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的雨水收集系统与导流系统的示意图；
图2为本发明创造实施例所述的引水槽的示意图；
图3为本发明创造实施例所述的储水系统的示意图；
图4为本发明创造实施例所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置的示意图。
附图标记说明：
1-体壁；2-集水顶盖；3-热管；4-散热鳍片；5-下水口；6-筛网；7-集水漏斗；8-导水管；9-引水槽；10-支架；11-排水漏斗；12-排水管；13-储水罐体；14-出水管；15-水位尺；16-浮块；17-储水顶盖。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1-4所示，一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：包括雨水收集系统、导流系统，所述的导流系统与所述的雨水收集系统相连通；
所述的雨水收集系统包括体壁1、集水顶盖2、热管3，所述的体壁1为筒状结构，所述的集水顶盖2位于所述的体壁1的上方，所述的热管3穿过所述的集水顶盖2，并置于所述的体壁2的内侧，所述的集水顶盖2上设有下水口5，所述的下水口5位于所述的热管3的一侧；所述的体壁1外径1000mm，内径980-990mm，高500-600mm，厚度5-10mm。
所述的导流系统包括集水漏斗7、导水管8、排水漏斗11、排水管12，所述的集水漏斗7位于所述的体壁1的内侧，所述的导水管8的一端与所述的集水漏斗7相连，另一端与所述的排水漏斗11相连，所述的排水漏斗11嵌入地表，所述的排水管12与所述的排水漏斗11相连，所述的排水管12埋设在地下。导水管8末端探入排水部分顶端的排水漏斗7中40-60mm。排水漏斗11嵌入地表，顶端内径100mm，底端内径30-50mm，厚度2-3mm，深10-20mm。
所述的体壁1的内侧设置有引水槽9；所述的引水槽9为螺旋状结构，所述的引水槽9的坡度为0.5-1.0％。引水槽9宽度10-15mm，深度2-5mm。
所述的下水口5处设置有单向下水阀；所述的单向下水阀的材质为硅橡胶材质，下端收口为“Y”形；所述的下水口5的上方设置有筛网6；所述的筛网6为铁丝网。下水口5直径40-50mm，筛网6孔径1-2mm。
所述的热管3的顶部设置有散热鳍片4；所述的热管3的内部为沟槽式结构或烧结式结构；优选的，所述的热管3的内部为沟槽式结构。热管3直径5-8mm，总长度400-500mm，下端通过集水顶盖2底部伸入体壁1内部100-150mm，散热鳍片4为正方形结构，散热鳍片4为铝制，边长90-100mm，厚度1-2mm，间隔5-10mm，共设置10-30片。
所述的集水顶盖2为漏斗形结构，所述的热管3与下水口5均位于所述的集水顶盖2的底面上。集水顶盖2的底端直径100-150mm，顶端直径1000mm，深180-200mm，厚度5-10mm。
所述的集水漏斗7的内径大于所述的集水顶盖2的底面的直径。集水漏斗7顶端内径150-200mm，底端内径20-30mm，厚度2-3mm，深70-100mm。集水漏斗7底端与内径、厚度相同的导水管8相连，导水管8中轴延伸至距集水漏斗7中轴440-445mm处，并保证不少于1％的斜率。
所述的水资源回收装置还包括储水系统，所述的储水系统与所述的导流系统相连通；
所述的储水系统包括储水罐体13、出水管14、储水顶盖17，所述的储水罐体13通过所述的排水管12与所述的导流系统相连，所述的储水顶盖17位于所述的储水罐体13上，所述的出水管14位于所述的储水罐体13的内侧，所述的出水管14的顶部穿过所述的储水顶盖17并固定于储水顶盖17上。储水罐体13为聚氯乙烯(PVC)材质，外径1000mm，厚度5-10mm，总高度820-1260mm，其中圆柱状罐体高600-1000mm，顶端及底端球面高110-130mm。储水罐体13底端加厚，内部呈漏斗状，底部收口呈圆柱状，直径80-100mm，高50-60mm。
出水管14为聚氯乙烯(PVC)材质，内径10-20mm，长应大于储水罐体13总高度30-40mm，并从储水顶盖17处穿出，出水管14底端探入储水罐体13底部圆柱状收口内。
所述的出水管14的一侧设置有水位尺15，所述的水位尺15穿过所述的储水顶盖17置于所述的储水罐体13的内侧。水位尺15为聚氯乙烯(PVC)材质，直径5-10mm，长应大于储水罐体13总高度60-80mm，并从储水顶盖17处穿出，水位尺15上标有刻度，靠近底端60-70mm处设置圆柱状泡沫塑料浮块。
所述的水位尺15的下部固设有一浮块16，所述的浮块16嵌套在所述的出水管14的外侧。浮块16高50-60mm，直径150-200mm，且直径应稍小于储水顶盖17内径。浮块16固定在水位尺15上，并嵌套在出水管14上。储水顶盖17内径160-210mm，高20-30mm。
所述的导流系统还包括支架10，所述的支架10位于地表上，所述的导水管8固定于所述的支架10上。所述的支架10为两根不锈钢架，支架10部分应埋入地面以下100-150mm。
所述的体壁1、集水顶盖2的材质均为透明的亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯)材质。
所述的排水管12、导水管8、排水漏斗11、集水漏斗7的材质均为聚氯乙烯(PVC)材质。
实施例
试验于2016年8月中旬在天津南港工业区展开，试验区地表裸露，无植物生长，土壤含盐量33.6g/kg，pH值8.46，为沉积4年的吹填陆域。试验地面积7m2(2.5m×2.8m)，布置3组本发明绿化用水资源收集装置，包括雨水收集系统体壁1及集水顶盖2，导流系统及支架10，以及储水系统；所述的体壁1的底端为螺旋引水槽9，集水顶盖2的底端穿入用于制造低温凝结点的热管3，并安装用于排出雨水的单向下水阀，所述热管3顶端安装有散热鳍片4，单向下水阀的顶端安装有筛网6，所述主体结构内部安装有集水漏斗7，下端连接导水管8，导水管8底面设有支架10所述的导水管8通入排水漏斗11，最终通过排水漏斗11下端的排水管12接入埋在地下的储水系统中。
所述的体壁1及集水顶盖2为透明亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯)材质，厚度5mm。
所述的体壁1的高度为600mm，直径1000mm。
所述的体壁1的底部内侧为螺旋引水槽9，为透明亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯)材质，外径990mm，最高处高度32.5mm，最低处高度2.5mm，坡度0.96％，凹槽宽度10mm，深度2.5mm。
所述的集水顶盖2的深度为180mm，底端直径100mm，顶端直径1000mm。
所述的集水顶盖2的底端穿入热管3，热管为纯铜材质，采用沟槽式内壁，直径5mm，长400mm。
所述的热管3安装在距顶盖2的底端中心点30mm处，穿入体壁1内部100mm，顶端接有铝制散热鳍片4，边长100mm，厚度2mm，间隔10mm，共设置10片。
所述的集水顶盖2的底端安装硅橡胶材质的单向下水阀，单向下水阀直径45mm，长100mm。
所述的单向下水阀安装在距集水顶盖2的底端边缘10mm处，下端收口为“Y”形，上端设置有孔径1mm的铁丝网6。
所述的导流系统为聚氯乙烯(PVC)材质，分为集水和排水两部分，集水部分包括集水漏斗7，导水管8，排水漏斗11，排水管12，以及固定用的支架10。
所述集水漏斗7顶端内径150mm，底端内径20mm，厚度2mm，深70mm，底端接内径20mm，厚度2mm的导水管8。
所述的导水管8包含两个弯头，中段部分斜率1％，长440mm，使导水管8的中轴延伸至距集水漏斗7的中轴445mm处，并采用两根不锈钢材质的支架10进行支撑固定，支架10的底端埋入地面100mm。
所述的导水管8末端探入排水漏斗11，深度40mm。
所述的排水漏斗11嵌入地表，顶端内径100mm，底端内径40mm，厚度3mm，深12mm，底端接内径40mm，厚度3mm的排水管12。
所述的排水管12埋设在地下，埋设深度100mm，与储水罐体13相通。
所述的储水罐体13为聚氯乙烯(PVC)材质，外径1000mm，厚度5mm，总高度820mm，其中圆柱状罐体高600mm，顶端及底端球面高110mm。
所述的储水罐体13底端加厚，内部呈漏斗状，底部收口呈圆柱状，直径100mm，高55mm。
所述的储水罐体13顶端为储水顶盖17，内径160mm，高20mm，其上安装有出水管14和水位尺15。
所述的出水管14为聚氯乙烯(PVC)材质，内径20mm，长850mm，底端探入储水罐体13底部圆柱状收口内.
所述的水位尺15为聚氯乙烯(PVC)材质，直径10mm，长900mm，其上标有刻度，并在靠近底端70mm处设置圆柱状泡沫塑料浮块16。
所述的浮块16高50mm，直径150mm，固定在水位尺15上，并嵌套在出水管14上。
选取相对低洼且较为平整的区域，首先埋设排水漏斗11，排水管12，以及组装好的储水系统，回填后将3组装置的集水漏斗7及导水管8，通过支架10的辅助安装完成后，将雨水收集系统及其安装完成的附属设施扣在上述导流系统之上，并将螺旋引水槽9的最低处开口对准排水漏斗11。最后用散土将集水装置与地面之间的缝隙盖住以保持密封，即完成了整套装置的安装工作。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：包括雨水收集系统、导流系统，所述的导流系统与所述的雨水收集系统相连通；
所述的雨水收集系统包括体壁(1)、集水顶盖(2)、热管(3)，所述的体壁(1)为筒状结构，所述的集水顶盖(2)位于所述的体壁(1)的上方，所述的热管(3)穿过所述的集水顶盖(2)，并置于所述的体壁(2)的内侧，所述的集水顶盖(2)上设有下水口(5)，所述的下水口(5)位于所述的热管(3)的一侧；
所述的导流系统包括集水漏斗(7)、导水管(8)、排水漏斗(11)、排水管(12)，所述的集水漏斗(7)位于所述的体壁(1)的内侧，所述的导水管(8)的一端与所述的集水漏斗(7)相连，另一端与所述的排水漏斗(11)相连，所述的排水管(12)与所述的排水漏斗(11)相连。
2.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的体壁(1)的内侧设置有引水槽(9)；所述的引水槽(9)为螺旋状结构，所述的引水槽(9)的坡度为0.5-1.0％。
3.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的下水口(5)处设置有单向下水阀；所述的单向下水阀的材质为硅橡胶材质。
4.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的下水口(5)的上方设置有筛网(6)；所述的筛网(6)为铁丝网。
5.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的热管(3)的顶部设置有散热鳍片(4)；所述的热管(3)的内部为沟槽式结构或烧结式结构；优选的，所述的热管(3)的内部为沟槽式结构。
6.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的集水顶盖(2)为漏斗形结构，所述的热管(3)与下水口(5)均位于所述的集水顶盖(2)的底面上。
7.根据权利要求6所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的集水漏斗(7)顶部的内径大于所述的集水顶盖(2)的底面的直径。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的水资源回收装置还包括储水系统，所述的储水系统与所述的导流系统相连通；
所述的储水系统包括储水罐体(13)、出水管(14)、储水顶盖(17)，所述的储水罐体(13)通过所述的排水管(12)与所述的导流系统相连，所述的储水顶盖(17)位于所述的储水罐体(13)上，所述的出水管(14)位于所述的储水罐体(13)的内侧，所述的出水管(14)的顶部穿过所述的储水顶盖(17)并固定于储水顶盖(17)上。
9.根据权利要求8所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的出水管(14)的一侧设置有水位尺(15)，所述的水位尺(15)穿过所述的储水顶盖(17)置于所述的储水罐体(13)的内侧。
10.根据权利要求9所述的滨海盐碱地绿化用水资源回收装置，其特征在于：所述的水位尺(15)的下部固设有一浮块(16)，所述的浮块(16)嵌套在所述的出水管(14)的外侧。
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