CN110820704A - 一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统,属于农田灌溉技术领域,包括排水沟和蓄水池,排水沟的一端设置有蓄水池,另一端设置有收集槽,收集槽的内部设置有卵石过滤块用来过滤从排水沟流入收集槽的水,排水沟还与灯芯管相通,灯芯管内设置有灯芯吸水棉,灯芯管还与回流管道相通,回流管道的末端与调蓄池连通,通过灯芯管内的灯芯吸水棉可将排水沟内的多余水分吸收存储,在缺水的情况下,又可将调蓄池内的水输送到排水沟。极大的节约了用水,有利于节能环保的进行,实现无能耗的氮磷的直接利用,调蓄池的底部还设置有沉降格,能够在实际的使用中通过沉降格防止泥沙堵塞,同时还能够添加秸秆,既能够替换利用还能够降解微生物。

Description

一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统
技术领域
本发明属于农田灌溉技术领域,尤其涉及到一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统。
背景技术
灌溉,即用水浇地。灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定,要适时、适量,合理灌溉。其种类主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等,为地补充作物所需水分的技术措施。为了保证作物正常生长,获取高产稳产,必须供给作物以充足的水分。在自然条件下,往往因降水量不足或分布的不均匀,不能满足作物对水分要求,而雨水径流中含有大量氮磷等营养物质,需要回收利用
因此,必须人为地进行灌溉,以补天然降雨之不足,但由于漫灌比较浪费水资源,需要较多的劳动力,并且容易造成地下水位抬高,因此使土壤盐碱化,在发达国家已经逐渐被淘汰。但由于只需要少量的资金和技术,在多数发展中国家中仍然被广泛使用。喷灌是由管道将水送到位于田地中的喷头中喷出,有高压和低压的区别,也可以分为固定式和移动式。固定式喷头安装在固定的地方,有的喷头安装在地表面高度,主要用于需要美观的地方,如高尔夫球场、跑马场草地灌溉、公园、墓地等,喷头的压力一般不能超过200巴,过高会产生水雾,影响灌溉效益,喷头有可以转动的,转动可以是360度回转也可以是转动一定角度。也有喷枪式。可以在275-900巴的压力下工作,喷射较远,流量达到3-76升/秒。喷枪还可以用于工业防尘,如果将喷头和水源用管子连接,使得喷头可以移动,为移动式喷灌,将塑料管卷到一个卷筒上,可以随着喷头移动放出,也可以人工移动喷头,喷灌的缺点是由于蒸发也会损失许多水,尤其在有风的天气时,而且不容易均匀地灌溉整个灌溉面积,水存留在叶面上容易造成霉菌的繁殖,如果灌溉水中有化肥的话,在炎热阳光强烈的天气会造成叶面灼伤。漫灌要挖沟渠,以前用人工,后来用牲畜、拖拉机,后来最先进的用激光测距的先进机械,取决于经济和地理条件,例如需要灌溉的地域面积大小,有什么可用的技术,人工费用等。植物在畦和陇沟中排成行或在苗床上生长,水沿着渠道进入农田,顺着陇沟或苗床边沿流入。也可以在田中用硬塑料管或铝管引水,在管上间隔距离开孔灌溉,用虹吸管连接渠道,应用管道可以控制水流量,由于温度、风速、土壤、渗透能力等不同,漫灌容易造成有的地方水多,有的地方水不足的现象,管道可以移动,因此可以控制不产生这种不均的现象。尤其是如果采用自动阀门更可以增加效率,微喷灌是利用折射、旋转、或辐射式微型喷头将水均匀地,喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式,隶属于微灌范畴。微喷灌的工作压力低,流量小,既可以定时定量的增加土壤水分,又能提高空气湿度,调节局部小气候,广泛应用于蔬菜、花卉、果园、药材种植场所,以及扦插育苗、饲养场所等区域的加湿降温,滴灌是将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式,滴水流量小,水滴缓慢入土,可以最大限度地减少蒸发损失,如果再加上地膜覆盖,可以进一步减少蒸发,滴灌条件下除紧靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外,其它部位的土壤水分均处于非饱和状态,土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散,但如果滴灌时间太长,根系下面可能发生浸透现象,因此滴灌一般都是由高技术的计算机操纵完成,也有由人工操作的。滴灌水压低,节水,可以用于对生长不同植物的地区,对每棵植物分别灌溉,但对坡地需要有压力补偿,用计算机可以依靠调节不同地段的阀门来控制,关键是控制调节压力和从水中去除颗粒物,以防堵塞滴灌孔。水的输送一般用塑料管,应该是黑色的,或覆盖在地膜下面,防止生长藻类,也防止管道由于紫外线的照射而老化。滴灌也可以用埋在地下的多孔陶瓷管完成,但费用较高,只有时用于草皮和高尔夫球场。
渗灌技术已经在地下水位较高的地方应用许多年了,是人工将地下水位抬高,直接从底下为植物根系供水的方法,渗灌常用于商业温室产品,如对盆花进行灌溉,还可以施肥,用含有肥料的水溶液从底部浸泡花盆10到20分钟,然后水可以回收,这种运作需要高技术自动操作,设备费用贵,但节省人力、水和化肥,同时维护和操作费用也很低,原理和地下滴灌一样。雨水收集系统可以有效地解决水资源供需矛盾,合理利用雨水资源的价值,既增加水资源,又可以节约自来水;同时,通过雨水收集回用系统的广泛应用,雨水被留住或回渗地下,减少了排水量,减轻农村区域洪水灾害威胁。因此,地下水得以回补,水环境得以改善,生态环境得以修复,雨水收集回用系统是水资源可持续利用的重要措施之一。
发明内容
现有技术中的农作物灌溉主要是采用水渠、地下水或者滴灌的方式进行,从节水环保方面来说显然还有待改进,如果能够将雨水收集再利用其进行灌溉,农业雨水径流中含有大量氮磷等营养物质被回收利用,将能够带来一定的经济效益和环保效应,基于此,我们设计一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统,以满足人们的需求。
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统,包括排水沟和蓄水池;所述排水沟沿农作物方向呈行或者列分布,排水沟的一端设置有蓄水池,另一端设置有收集槽,收集槽的内部设置有卵石过滤块用来过滤从排水沟流入收集槽的水。
进一步的,所述排水沟还与灯芯管相通,灯芯管内设置有灯芯吸水棉,灯芯管还与回流管道相通,回流管道的末端与调蓄池连通,通过灯芯管内的灯芯吸水棉可将排水沟内的多余水分吸收存储,在缺水的情况下,又可将调蓄池内的水输送到排水沟。
进一步的,所述回流管道与排水沟平行设置。
进一步的,所述灯芯管有数根,灯芯管设置在排水沟的下方。
进一步的,所述收集槽后端与溢流堰连通,经收集槽过滤后的水基于连通器的原理流入溢流堰,溢流堰的内部设置有微小颗粒过滤块。
进一步的,所述溢流堰内经过处理后的水通过连通器的原理进入沉淀池,沉淀池内部设置有微生物吸附块。
进一步的,所述调蓄池的底部还设置有沉降格。
进一步的,所述收集槽、溢流堰和沉淀池的顶端均设置有清理口。
有益效果:
1.本发明通过收集槽的内部设置有卵石过滤块,溢流堰的内部设置有微小颗粒过滤块,沉淀池的内部设置有微生物吸附块,卵石过滤块、微小颗粒过滤块和微生物吸附块,卵石过滤块、微小颗粒过滤块和依次位于收集槽、溢流堰和沉淀池的底部阶段,能够将外部的流进来的含有杂质的水进行逐个的过滤净化,能够使得流入调蓄池的水具有一定的纯净度,方便后续灯芯吸水棉的吸附,防止灯芯棉系统堵塞;
2.通过将收集槽、溢流堰和沉淀池的顶端均设置有清理口,能够及时的将其中的杂质进行彻底的清理,保证了后续工作的进行,沉淀池远离溢流堰的一端连接有调蓄池,调蓄池的一端连接有回流管道,回流管道与排水沟平行设置,回流管道的侧依次连接有若干灯芯管,灯芯管相互之间为平行设置且远离回流管道的一端分别与排水沟连接,灯芯管的内部填充有灯芯吸水棉,能够将蓄池内部的水分吸附并且带入至第一通道中,并通过第一通道侧壁的蓄水通孔对农作物进行灌溉,极大的节约了用水,有利于节能环保的进行,调蓄池的底部还设置有沉降格,能够在实际的使用中通过沉降格防止泥沙堵塞,同时还能够添加秸秆,既能够替换利用,还能够降解微生物;
3.农业雨水径流中含有大量氮磷等营养物质,为了实现无能耗的氮磷直接利用,采用毛细作用的灯芯吸水棉,能够将蓄池内部的水分吸附并且带入至第一通道中,并通过第一通道侧壁的蓄水通孔对农作物进行灌溉,极大的节约了用水,有利于节能环保的进行;
4.为了防止灯芯棉系统堵塞,设置了过滤净化系统,主要包括卵石过滤块、微小颗粒过滤块、微生物吸附块去除径流中的颗粒污染物;
5.蓄水池将实现完整的水量的收集且由于采用将管道埋设于地下,还不影响地面种植,且覆盖有渗透薄膜,能够挡住泥土且还能够渗水;
6.调蓄塘底部设置沉降格,一可以防泥沙,二是加秸秆,既可以替换利用,又可以降解微生物。
附图说明
图1为本发明涉及到的用于农田灌溉的雨水收集回用系统的结构示意图;
图2为本发明图1中的灯芯管与灯芯吸水棉部分的结构示意图;
图3为本发明图1中涉及到的调蓄池中设置沉降格的结构示意图。
附图标记如下:
1-农作物、2-土壤、3-排水沟、4-蓄水池、5-蓄水通孔、6-收集槽、7-溢流堰、8-沉淀池、9-卵石过滤块、10-微小颗粒过滤块、11-微生物吸附块、12-调蓄池、13-回流管道、14-灯芯管、15-灯芯吸水棉、16-沉降格、17-清理口。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的
结合附图1至3,一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统,包括农作物1、土壤2、排水沟3、蓄水池4、蓄水通孔5、收集槽6、溢流堰7、沉淀池8、卵石过滤块9、微小颗粒过滤块10、微生物吸附块11、调蓄池12、回流管道13、灯芯管14、灯芯吸水棉15、沉降格16和清理口17,所述排水沟3的一端连接设置有蓄水池4,所述排水沟3上还开设有蓄水通孔5,所述排水沟3远离蓄水池4的一端还设置有收集槽6、溢流堰7和沉淀池8,所述收集槽6、溢流堰7和沉淀池8依次连接,所述排水沟3还与收集槽6连接。
所述收集槽6的内部设置有卵石过滤块8,所述溢流堰7的内部设置有微小颗粒过滤块9,所述沉淀池8的内部设置有微生物吸附块11,所述卵石过滤块8、微小颗粒过滤块9和微生物吸附块11,所述卵石过滤块8、微小颗粒过滤块9和依次位于收集槽6、溢流堰7和沉淀池8的底部阶段。
所述收集槽6、溢流堰7和沉淀池8的顶端均设置有清理口17。
所述沉淀池8远离溢流堰7的一端连接有调蓄池12,所述调蓄池12的一端连接有回流管道13,所述回流管道13与排水沟3平行设置。
所述回流管道13的侧依次连接有若干灯芯管14,所述灯芯管14相互之间为平行设置且远离回流管道13的一端分别与排水沟3连接,所述灯芯管14的内部填充有灯芯吸水棉15。
所述调蓄池12的底部还设置有沉降格16。
本发明中,使用时,首先对实施地进行改造,将排水沟3预先开设于土壤2中,在排水沟3的一端设置有蓄水池4,另外一端连接有收集槽6、溢流堰7、沉淀池8,同时收集槽6、溢流堰7、沉淀池8三者也连接,再在收集槽6、溢流堰7、沉淀池8的内部分别放置卵石过滤块9、微小颗粒过滤块10和微生物吸附块11,当然还设置有调蓄池12,将沉淀池8与调蓄池12相互连接,同时在调蓄池12上还连接二管道13,在二管道13的侧壁分别连接有若干灯芯管14,灯芯管14的内部设置有灯芯吸水棉15,将灯芯管14远离二管道13的一端分解连接于排水沟3,在下雨的时候首先将雨水储蓄至蓄水池4中,水存储在通过蓄水池4中再经过流淌和收集槽6、溢流堰7、沉淀池8的过滤最终到达调蓄池12中,这时回流管道13中也将有水,这时连接于回流管道13的灯芯管14内部的灯芯吸水棉15将会将回流管道13中的水吸附至排水沟3中,并且通过蓄水通孔5将水分散发至土壤2中供农作物1生长使用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于农田灌溉的雨水收集回用系统,其特征在于,包括排水沟(3)和蓄水池(4);所述排水沟(3)沿农作物(1)方向呈行或者列分布,排水沟(3)的一端设置有蓄水池(4),另一端设置有收集槽(6),收集槽(6)的内部设置有卵石过滤块(9)用来过滤从排水沟(3)流入收集槽(6)的水。
2.根据权利要求1所述的用于农田灌溉的雨水收集回用系统,其特征在于,所述排水沟(3)还与灯芯管(14)相通,灯芯管(14)内设置有灯芯吸水棉(15),灯芯管(14)还与回流管道(13)相通,回流管道(13)的末端与调蓄池(12)连通,通过灯芯管(14)内的灯芯吸水棉(15)可将排水沟(3)内的多余水分吸收存储,在缺水的情况下,又可将调蓄池(12)内的水输送到排水沟(3)。
3.根据权利要求1或者2任一项所述的用于农田灌溉的雨水收集回用系统,其特征在于,所述回流管道(13)与排水沟(3)平行设置。
4.根据权利要求3所述的用于农田灌溉的雨水收集回用系统,其特征在于,所述灯芯管(14)有数根,灯芯管(14)设置在排水沟(3)的下方。
5.根据权利要求1所述的用于农田灌溉的雨水收集回用系统,其特征在于,所述收集槽(6)后端与溢流堰(7)连通,经收集槽(6)过滤后的水基于连通器的原理流入溢流堰(7),溢流堰(7)的内部设置有微小颗粒过滤块(10)。
6.根据权利要求5所述的用于农田灌溉的雨水收集回用系统,其特征在于,所述溢流堰(7)内经过处理后的水通过连通器的原理进入沉淀池(8),沉淀池(8)内部设置有微生物吸附块(11)。
7.根据权利要求1所述的用于农田灌溉的雨水收集回用系统,其特征在于,所述调蓄池(12)的底部还设置有沉降格(16)。
8.根据权利要求6所述的用于农田灌溉的雨水收集回用系统,其特征在于,所述收集槽(6)、溢流堰(7)和沉淀池(8)的顶端均设置有清理口(17)。
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