CN203692091U - 地源合一淋灌系统 - Google Patents
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Abstract
地源合一淋灌系统,属于水土资源开发利用技术领域。其包括开挖在旱地区域的种植坑,种植坑底部及四壁设置截渗膜层,种植坑中依次填充设置细砂层和耕作土层,耕作土层四周设置田埂,细砂层底部设置集水槽,集水槽与设置在种植坑中的集水井相通,集水井中设有水泵及与水泵连接的出水管Ⅰ,出水管Ⅰ与设置在耕作土层中的低压管网管路连接,耕作土层中设置墒情传感器,水泵和墒情传感器与设置在田埂一侧的控制模块连接,控制模块连接用户电脑。上述的地源合一淋灌系统,结构简单,设计合理,利用旱地耕作层收集天然降水,并把天然降水存储在细砂层孔隙中作为灌溉水源,把旱地与水源有机地结合在一起,为农作物正常生长提供保障。
Description
技术领域
本实用新型属于水土资源开发利用技术领域,具体涉及地源合一淋灌系统。
背景技术
众所周知,粮食生产依靠灌溉系统来保障,新中国成立以来,我国通过实施大型灌区续建配套与节水改造等项目建设,使有效灌溉面积从解放初的2.39亿亩增加到现在的9.05亿亩,水资源丰富的地方,基本得到解决,为我国粮食“九连增”打下了坚实的基础。但是,还有近一半的土地面积得不到有效灌溉,主要原因是水资源短缺,无法配套水利基础设施,要增加有效灌溉面积难度越来越大,使得几亿亩耕地成为“靠天田”或“望天收”耕地,严重阻碍了我国农业生产、生态安全和国民经济的发展。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题,本实用新型的目的在于设计提供一种地源合一淋灌系统的技术方案,该系统不仅能开发耕地和水源,而且能使天然降水得到高效利用,解决了水资源和土地资源短缺的重大问题。
所述的地源合一淋灌系统,其特征在于包括开挖在旱地区域的种植坑,所述的种植坑底部及四壁设置截渗膜层,所述的种植坑中依次填充设置细砂层和耕作土层,所述的耕作土层四周设置田埂,所述的细砂层底部设置集水槽,所述的集水槽与设置在种植坑中的集水井相通,所述的集水井中设有水泵及与水泵连接的出水管Ⅰ,所述的出水管Ⅰ与设置在耕作土层中的低压管网管路连接,所述的耕作土层中设置墒情传感器,上述的水泵和墒情传感器与设置在田埂一侧的控制模块连接,所述的控制模块连接用户电脑。
所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的田埂的一角设置溢洪口,所述的溢洪口与外部的排水渠相通。
所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的种植坑的截渗膜层上设置出水管Ⅱ,所述的出水管Ⅱ与外部的排水渠相通。
所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的集水井上设置溢流孔,所述的溢流孔与外部的排水渠相通。
所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的细砂层和耕作土层之间设置土工布层。
所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的低压管网包括与出水管Ⅰ连接的滴灌管及与滴灌管连接的田间滴管带,所述的田间滴管带横向或纵向排列贯穿在耕作土层中。
所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的集水井和集水槽表面包覆设置土工布。
上述的地源合一淋灌系统,结构简单,设计合理,利用旱地耕作层收集天然降水,并把天然降水存储在细砂层孔隙中作为灌溉水源,把旱地与水源有机地结合在一起,为农作物正常生长提供保障。
与现有技术相比,采用本实用新型的系统具有以下有益效果:1)节水效益:本系统利用旱地本身收集天然降水形成水源进行灌溉,不需要其他水源灌溉就能使农作物得到旱涝保收,节约了生育期内所有的引水灌溉水量;2)增产效益:普通“望天收”旱地,由于有了水源保障,使旱地得到了有效灌溉,粮食产量得到大幅提升;3)省工省时效益:由于本系统采用了自动化灌溉系统,不需要人员值守,大大降低了劳动强度和劳动成本;4)节地效益:现有技术的灌溉需要建造水源,再从水源由灌溉渠系引到田间,这些水利基础设施不可避免地占用了土地资源,而本系统的水源在旱地的下方,不需占用土地,节约了大量耕地;5)节肥效益:本实用新型的系统结构采用了截渗材料,水肥不会外流,被水溶解的肥料会在灌溉时得到重复利用,大大提高了肥料的利用效率;6)生态效益:由于本系统有了水源保障,可使旱地变优质耕地,荒漠变绿洲,多余的水通过渠系排入天然河道,供给其他生态系统用水或补充地下水;7)水土保持效益:由于本系统利用旱地本身收集天然降水,不易形成地面经流,所以不会把土颗粒带走,水土流失得到治理;8)环保效益:本实用新型采用了地源合一截渗综合体设计,旱地中的肥料在耕作层与细砂层之间循环利用,肥水不会渗漏而外泄,减小了农业面源污染;9)防洪效益:由于本系统收集了暴雨时产生的经流,延长了汇流时间,削减了流域内河溪道的洪峰流量,减少了洪灾的发生;10)社会效益:由于本系统采用了一地一源结构,旱地主人在获得土地使用权的同时也获得了唯一的水权,流域上、下游,河道左、右岸用水不会产生矛盾,增进了社会的和谐稳定。
附图说明
图1为本实用新型的平面结构示意图;
图2为本实用新型的截面视图;
图3为本实用新型的控制原理图。
图中:1-溢洪口;2-排水渠;3-墒情传感器;4-控制模块;5-集水井;6-滴灌管;7-田间滴管带;8-田埂;9-截渗膜层;10-集水槽;11-耕作土层;12-种植坑;13-细砂层;14-水泵;15-出水管Ⅰ;16-溢流孔;17-土工布层;18-用户电脑。
具体实施方式
以下结合说明书附图来进一步说明本实用新型。
如图所示,地源合一淋灌系统包括在旱地区域开挖种植坑12,种植坑12底部及四壁设置截渗膜层9,种植坑12中填充设置细砂层13,细砂层13上设置耕作土层11,耕作土层11四周设置田埂8。细砂层13利用细砂内孔隙储存天然降水,耕作土层11用于种植作物。为了防止耕作土层11中细小土颗粒进入细砂层13阻塞细砂内孔隙,在细砂层13和耕作土层11之间设置土工布层17。
细砂层13底部设置集水槽10,集水槽10可以由泥砖砌筑的管道结构,也可以为带有细孔的PVC管。集水槽10的优选设置方式是在细砂层13底部沿种植坑12对角线设置。集水槽10与设置在种植坑12中的集水井5相通。集水井5中设有水泵14,水泵14上连接出水管Ⅰ15,出水管Ⅰ15管路连接设置在耕作土层11中的低压管网。低压管网用于为耕作土层11供水,低压管网优选结构包括与出水管Ⅰ15连接的滴灌管6及与滴灌管6连接的田间滴管带7,其中田间滴管带7横向或纵向排列贯穿在耕作土层11中。为了防止细砂淤积在集水槽10和集水井5中,集水井5和集水槽10表面包覆设置土工布。
耕作土层11上设置墒情传感器3,墒情传感器3用来测量耕作土层11中土壤容积含水量。为了便于对整个系统的控制,系统中的水泵14和墒情传感器3与设置在田埂8一侧的控制模块4连接,控制模块4连接用户电脑18。水泵14和墒情传感器3电源可以用市电,也可以采用太阳能供电。
为了能够排出耕作土层11中的多余积水,在田埂8的一角设置溢洪口1,溢洪口1与外部的排水渠2相通。为了能够排出细砂层13中的多余积水,在种植坑12的截渗膜层9上设置出水管Ⅱ,出水管Ⅱ与外部的排水渠2相通。为了能够排出集水井5中的多余积水,在集水井5上部设置溢流孔16,溢流孔16与外部的排水渠2相通。作为优选结构,排水渠2设置在田埂8的外侧,排水渠2底的高程满足作物根系最大含水量要求。
雨季时,耕作土层11中的水经过细砂层13后由集水槽10收集,集水槽10中的水流入集水井5进行存储。旱季时,墒情传感器3检测耕作土层11中的含水量,并实时将信号发送至控制模块4,控制模块4将信号发送至用户电脑18,使用者可以通过用户电脑18实时了解耕作土层11中的含水量,使用者可以通过用户电脑18设定耕作土层11中的标准含水量,同时可以实时控制控制模块4和水泵14的运行。当墒情传感器3检测到的含水量值低于设定值时,控制模块4自动开启水泵14,将集水井5中的水通过出水管Ⅰ15输送至低压管网;当墒情传感器3检测到的含水量值高于设定值时,控制模块4自动停止水泵14。
以上所述及图中所示的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以作出若干变型和改进,这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.地源合一淋灌系统,其特征在于包括开挖在旱地区域的种植坑(12),所述的种植坑(12)底部及四壁设置截渗膜层(9),所述的种植坑(12)中依次填充设置细砂层(13)和耕作土层(11),所述的耕作土层(11)四周设置田埂(8),所述的细砂层(13)底部设置集水槽(10),所述的集水槽(10)与设置在种植坑(12)中的集水井(5)相通,所述的集水井(5)中设有水泵(14)及与水泵(14)连接的出水管Ⅰ(15),所述的出水管Ⅰ(15)与设置在耕作土层(11)中的低压管网管路连接,所述的耕作土层(11)中设置墒情传感器(3),上述的水泵(14)和墒情传感器(3)与设置在田埂(8)一侧的控制模块(4)连接,所述的控制模块(4)连接用户电脑(18)。
2.如权利要求1所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的田埂(8)的一角设置溢洪口(1),所述的溢洪口(1)与外部的排水渠(2)相通。
3.如权利要求1所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的种植坑(12)的截渗膜层(9)上设置出水管Ⅱ,所述的出水管Ⅱ与外部的排水渠(2)相通。
4.如权利要求1所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的集水井(5)上设置溢流孔(16),所述的溢流孔(16)与外部的排水渠(2)相通。
5.如权利要求1所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的细砂层(13)和耕作土层(11)之间设置土工布层(17)。
6.如权利要求1所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的低压管网包括与出水管Ⅰ(15)连接的滴灌管(6)及与滴灌管(6)连接的田间滴管带(7),所述的田间滴管带(7)横向或纵向排列贯穿在耕作土层(11)中。
7.如权利要求1所述的地源合一淋灌系统,其特征在于所述的集水井(5)和集水槽(10)表面包覆设置土工布。
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