CN108894180A - 山丘区坡面拦蓄保水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山丘区坡面拦蓄保水装置，包括位于地下的蓄水部件和引流部件，蓄水部件是一个横卧设置的柱形网桶，其两端通过端面网密封，该柱形网桶的内侧填充有砂砾石料构成砂砾石渗水层，柱形网桶的上侧中部连接有漏斗，漏斗的下端连通于砂砾石层区，漏斗的上端与地表平齐并密封有表面过滤网。该山丘区坡面拦蓄保水装置，结构简单，制造方便；实现了中深层的立体灌溉，有效减少了地表蒸发，使水分的有效利用率得到提高；该装置不受水质限制，应用范围广；结合蓄纳降雨径流功能，有效控制水土流失。

Description

山丘区坡面拦蓄保水装置

技术领域

本发明属于集水灌溉设备技术领域，特别是涉及一种山丘区坡面拦蓄保水装置。

背景技术

由于自然条件的限制和长期以来人类活动的结果，我国森林覆盖率很低，水土流失严重；目前解决水土流失的途径主要为植树造林，但在干旱地区，特别是山地丘陵等地带，植树造林面临的最大问题是这种地方无太多地下水，因此严重影响树木的健康，死亡率较高；而因地形影响，铺设灌溉设备所需的成本较大，且传统的地面灌水方法是由地面渗入根区土壤，这一方法的缺陷在于：一方面因蒸发而引起的灌溉水损失严重，另一方面因灌水量小，往往使近地表的土层含水量较大，因而会诱导树木根系集中分布于近地表土层，使果树抗旱能力减弱，必须长期维持灌溉；另外，由于土壤水分再分布的缓慢性，中深土层中的根系获取水分的速度较为缓慢，而且水量小。

水土流失的主要途径是降雨和径流，因此，如果能有效地控制降雨径流的产生，就能有效地控制水土流失；同时，雨水资源大多数以径流和蒸发的形式损失掉，极大的浪费了水资源。

发明内容

针对山丘区坡面存在水土流失严重和截留困难的问题，本发明提出一种拦蓄保水装置，以利于山丘区坡面定量蓄水保持植被正常生长为目的。

本发明的技术方案是：一种山丘区坡面拦蓄保水装置，包括在山丘坡面位于植株下游位置的地下设置有蓄水部件和引流部件，蓄水部件是一个横卧设置的柱形网桶，其两端通过端面网密封，该柱形网桶的内侧填充有砂砾石料构成砂砾石渗水蓄水层；柱形网桶的上侧中部连接有漏斗，漏斗的下端连通于砂砾石层区，漏斗的上端与地表平齐并密封有表面过滤网；在位于漏斗下方的柱形网桶内部，设置有蓄水池，蓄水池周边通过支架与柱形网桶侧壁固定在一起，蓄水池支架的周边覆盖有渗水层；在蓄水池内套装有浮体，在浮体中心向上垂直连接有定位杆，并在漏斗中部设置有套装在定位杆上的定位环，定位环通过内支架套装在漏斗内壁。

在所述漏斗下端设置有锥形口，同时在浮体上侧设置有锥形橡胶插头，该锥形橡胶插头能够匹配插入锥形口内并对锥形口进行密封。

所述柱形网桶内侧含有柱形支撑体形成的网桶骨架，网层覆盖在网桶骨架的外侧周边。

本发明的技术效果：1.该山丘区坡面拦蓄保水装置能够实现蓄水储水的同时，还能够自动调节蓄水量，从而能够为均衡调节山丘坡面的蓄水程度，防止降水量不足时导致上游蓄水力度过大而影响下游蓄水。该装置集节水灌溉与水土保持于一体，对生态农业和生态环境建设具有综合的促进作用。

2.本发明结构简单，容易实现，达到中深层的立体灌溉，有效减少了地表蒸发，使水分的有效利用率得到提高；该装置不受水质限制，应用范围广。具有较好的保水性，保证中深层土壤的湿润厚度；并能够诱导植物根系深扎，即提高植物抗旱能力，又结合蓄纳降雨径流功能，有效控制水土流失。

3.本发明还在柱形网桶内局部位置设置了蓄水池，具有慢渗作用，主要分布于山丘坡面高位，防止因降雨量过少导致雨水不能下流问题。从而能够均匀分配降水。当降水时间足够长时，利用蓄水池的慢渗作用，仍然能够通过延时吸收足够水份。利用含蓄水池和不含蓄水池的柱形网桶进行配合蓄水，达到蓄水和均匀分配水资源的效果。

附图说明

图1是本发明拦蓄保水装置的立体结构示意图。

图2是图1的剖面结构示意图。

图3为山丘区坡面拦蓄保水装置雨水浸润曲线示意图。

图中标号：1为表面过滤网，2为漏斗，3为柱形网桶，4为端面网，5为树木，6为径流方向，7为山坡面，8为雨水浸润曲线，9为网桶骨架，10为蓄水池支架，11为渗水层，12为蓄水池，13为浮体，14为定位杆，15为定位环，16为内支架，17为锥形口，18为锥形橡胶插头，19为砂砾石渗水蓄水层。

具体实施方式

实施例1：参见图1和图2所示的山丘区坡面拦蓄保水装置，主要由表面过滤网1、漏斗2和柱形网桶3等结构部件组成。表面过滤网1可以为金属网状结构或者为塑料网状结构，位于漏斗2上方的地表，其过滤效果避免泥沙等杂物进入装置而影响装置的渗水蓄水功能。

图2可以看出，表面过滤网1的下表面紧贴装有漏斗2，用于将通过滤网的尽量多的水收集起来，引导进入地下的柱形网桶3。

柱形网桶3具有多种结构方式，例如可以是金属网卷成的圆柱桶，左右两端面均装有圆形金属网。也在柱形网桶3内设置柱形支撑体形成的网桶骨架9，塑料或绳子组成的网层覆盖在网桶骨架9的外侧周边。

图1和图2中的柱形网桶3内侧填充有砂砾石料构成砂砾石渗水蓄水层19。柱形网桶3的上侧中部连接所述漏斗2，漏斗2的下端连通于砂砾石层区。

还可以在柱形网桶3内部装有滤沙，滤沙并不具有存储水的功能，因此，使流入其中的水即能分散开，又能够及时渗漏出去。

以某型号柱形网桶3为例，取长度为40cm，直径为30cm，柱形网桶3内的滤沙储水性能不佳，但因流入装置内的水必须经由滤沙渗漏出去，因此具有一定保水特性。

集水桶装在有水土流失风险地区的山坡上，周围种植有树木，因其具有较好的保水性，既使在灌溉定额较小时，周围土壤的湿润厚度也较大。本实施例中，表面过滤网1位于地表，柱形网桶3深埋于地下中深层土层中，使得其能够通过中深层入渗，使水分分布下移，可诱导根系深扎，有利于根系更大范围地吸收养分和水分，并提高抗旱能力。同时，该装置能够有效减小暴雨造成的水土流失问题，该装置在40mm以下降雨时，经集水桶拦蓄和土壤入渗，将不会产生大面积的坡面径流；而对于大于40mm的降雨，也将会大大削减径流量，使水土流失量减小；同时，也提高了当地降雨径流的利用率，对于过量的降雨，可以通过集水桶的中深层入渗，补给地下水，变地面径流为地下径流，形成良性水循环。

该装置放入土壤后，当有雨时，即有径流流经该装置上方时，雨水随着漏斗2流入柱形网桶3内，因滤沙的作用，使雨水分散存于滤沙间隙内，雨过天晴，上层土壤的水分一小部分渗入地下，大部分蒸发损失，并不会留存下来，而本装置内储存的水分因重力作用，不断渗入地下；因本身埋在中深层土壤中，因此其渗出的水分不会因蒸发而损失，而是直接渗入更深的土层中，维持中深层土层的湿度；受湿度影响，种植于此处的植物，根系必然向中深层土层深扎，有利于其更大范围的吸收养分和水分，并提高抗旱能力，同时加固土层，改善土质环境，提高抵抗水土流失的能力。

在图2中，又在位于所述漏斗2下方的柱形网桶3内部，设置有蓄水池12，蓄水池12周边通过支架与柱形网桶3侧壁固定在一起，蓄水池支架的周边覆盖有渗水层11。在蓄水池12内套装有浮体13，浮体13可以采用泡沫板材以确保其浮力足够大，为保持浮体13能够平稳升降，在浮体13中心向上垂直连接有定位杆14，并在漏斗中部设置有套装在定位杆14上的定位环15，定位环15通过内支架套装在漏斗2的内壁。

本实施例中在柱形网桶3内局部位置设置的蓄水池12具有慢渗作用，当水流进入蓄水池12内部后，渗水层11的渗透性较弱，积水存储于蓄水池12内侧不能迅速进入砂砾石渗水蓄水层19，蓄水池12内水位升高导致浮体13上升，进而密封漏斗2的下端口，在浮体13密封作用下，漏斗上部的水流不再进入蓄水池12内，而是向下游继续流动。在漏斗2与蓄水池12密封状态下，浮体足以支撑上部水压力。只有漏斗2与蓄水池12有部分相通时，上部水才能进入蓄水池12内。而两者相通的前提是蓄水池12中的储水需要逐渐渗入砂砾石渗水蓄水层19内部。可见，本实施例相当于给引流部件安装了自动调节阀结构。为了更好地且长期能够达到调节阀效果，在漏斗下端设置有锥形口，同时在浮体上侧设置有锥形橡胶插头，该锥形橡胶插头能够匹配插入锥形口内并对锥形口进行密封。

该装置主要分布于山丘坡面高位，防止因降雨量过少导致雨水不能下流问题。从而能够均匀分配降水。当降水时间足够长时，利用蓄水池12的慢渗作用，仍然能够通过延时吸收足够水份。利用含蓄水池和不含蓄水池的柱形网桶3进行配合蓄水，达到蓄水和均匀分配水资源的效果。

实施例2：在实施例2基础上，在蓄水池12内套装有浮体13，在浮体13中心向上垂直连接有定位杆14，并在漏斗2中部设置有套装在定位杆14上的定位环15，定位环15通过内支架16套装在漏斗2内壁。

本实施例利用浮体13后能够将漏斗上部暂时隔离，漏斗内的储水可视为蓄水，能够暂时封堵漏斗2内的储水。由于浮体13的浮力较大，需要等待蓄水池12内的水位下降一定程度，才能释放漏斗内的储水，从而达到延迟蓄水的效果。

Claims (3)

1.一种山丘区坡面拦蓄保水装置，包括在山丘坡面位于植株下游位置的地下设置有蓄水部件和引流部件，其特征是：蓄水部件是一个横卧设置的柱形网桶，其两端通过端面网密封，该柱形网桶的内侧填充有砂砾石料构成砂砾石渗水蓄水层；柱形网桶的上侧中部连接有漏斗，漏斗的下端连通于砂砾石层区，漏斗的上端与地表平齐并密封有表面过滤网；在位于漏斗下方的柱形网桶内部，设置有蓄水池，蓄水池周边通过支架与柱形网桶侧壁固定在一起，蓄水池支架的周边覆盖有渗水层；在蓄水池内套装有浮体，在浮体中心向上垂直连接有定位杆，并在漏斗中部设置有套装在定位杆上的定位环，定位环通过内支架套装在漏斗内壁。

2.根据权利要求1所述的山丘区坡面拦蓄保水装置，其特征是：在所述漏斗下端设置有锥形口，同时在浮体上侧设置有锥形橡胶插头，该锥形橡胶插头能够匹配插入锥形口内并对锥形口进行密封。

3.根据权利要求1所述的山丘区坡面拦蓄保水装置，其特征是：所述柱形网桶内侧含有柱形支撑体形成的网桶骨架，网层覆盖在网桶骨架的外侧周边。