CN204540225U - 一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：包括高速公路集水部分和节水自动灌溉部分；所述高速公路集水部分包括高速公路路堤（1）、设置于所述高速公路路堤（1）两侧的护坡（2）、与所述护坡（2）底端相连的绿地地表（12）、设置于所述护坡（2）与绿地地表（12）连接处的边沟（3）和与所述边沟（3）底端相连通且设置于所述边沟（3）下方的集流槽（4）。本实用新型提供的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，结构简单，能够实现高速公路雨水回收以及智能化灌溉，绿色环保、经济适用，具有良好的推广价值和应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，属于水利工程技术领域。
背景技术
农田水利是水利工程类别之一，其基本任务是通过各种工程经济措施，调节和改变田间水分状况及其有关的地区水利条件，以促进农业生产的发展。发达国家节水灌溉技术的基本特点是高技术、高投入和管理现代化。近年来，我国的灌溉新技术有了较大发展，喷灌、滴灌等技术日趋成熟，农田灌排自动化水平得到了提高。
随着世界性水资源、能源的日趋紧张，采用节水、节能的灌水方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势，推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。在我国北方干旱半干旱地区，水资源往往在时空上分布不均匀，尤其是目前全球变暖的情况更是加剧了水资源不均匀性。
雨水集蓄节灌技术在农业上的运用是节水农业的发展趋势，而且发展集雨补灌节水农业具有实现降水资源的合理配置与高效利用、提高单位耕地产出效益和产品品质、促进农村经济发展和农业结构调整、改善农业生态环境等多种功能。由于高速公路位于郊区，且跨度较大的原因，常常被人们忽略。我国高速公路雨水收集工作还没有得到重视，离规模化具有巨大的距离。资料显示，我国现在高速公路已建成6万5千多公里，在汛期能积累大量水量，同时水质较好。通过高速公路现有的排水系统并连接集水系统，可将收集的雨水用于路旁的农田灌溉，实现集水灌溉一体化。利用高速公路上汛期所集水量在缺水期对作物进行灌溉，具有很大的优势。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种利用高速公路上大量的可集水量，结合湿度监测控制设备，通过控制中心远程控制水泵和相应电磁阀，实现智能灌溉，解放人力，提高灌溉效率的集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统；进一步地，本实用新型提供一种对收集的雨水可进行自动过滤除杂后再进行灌溉，大大延长了节水自动灌溉部分的使用寿命的集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：包括高速公路集水部分和节水自动灌溉部分；所述高速公路集水部分包括高速公路路堤、设置于所述高速公路路堤两侧的护坡、与所述护坡底端相连的绿地地表、设置于所述护坡与绿地地表连接处的边沟和与所述边沟底端相连通且设置于所述边沟下方的集流槽，所述集流槽通过输水管道A与沉淀池相连通，所述沉淀池通过输水管道B与水窖相连通，所述水窖的顶端出水口直通向所述绿地地表并通过所述节水自动灌溉部分给所述绿地地表进行灌溉。
所述节水自动灌溉部分包括湿度传感器、水泵和若干灌溉喷头；所述水泵的进水口与所述水窖的出水口相连通，所述水泵的出水口与末端闭合的输水管道C相连通，所述输水管道C上设置有若干电磁阀，所述输水管道C上设置有若干所述灌溉喷头，所述湿度传感器设置于所述绿地地表上；所述湿度传感器、水泵和电磁阀均通过通电线路与总控室连接。
所述绿地地表包括路旁的农田。
所述输水管道A连接所述集流槽侧壁的下端与所述沉淀池侧壁的上端。
所述输水管道B连接所述沉淀池侧壁的下端与所述水窖的侧壁。
所述沉淀池采用矩形单厢式沉淀池，所述矩形单厢式沉淀池中设置至少两块溢流隔板，所述矩形单厢式沉淀池底面设置坡度，所述坡度为所述矩形单厢式沉淀池与所述输水管道B的连接端的高度大于与所述输水管道A的连接端的高度。
所述护坡采用M7.5浆砌片石防护。
所述边沟的出水口处为条石或混凝土预制板，所述条石或混凝土预制板的厚度大于15cm，所述条石或混凝土预制板上预留渗水孔，所述条石或混凝土预制板位于所述绿地地表的下方。
所述集流槽四周为隔水土工布，所述集流槽内填充有碎石。
所述输水管道A、输水管道B和输水管道C均采用HDPE管材。
本实用新型对比已有技术具有以下创新点：
1.本系统实现了智能化控制，将高速公路的原有设备充分利用，包括集流槽、边沟、护坡、输水管道，进而将其与沉淀池、水窖连接。同时，配合自动节水灌溉系统，对灌区实现自动化灌溉。利用高速公路上大量的可集水量，结合田间湿度控制设备，对植物需水量进行智能判断，以控制中心远程控制水泵和相应电磁阀，实现可调节供水。
2.本系统沉淀池采用矩形单厢式沉淀池，并将池底设计为有一定坡度向上的坡面，有利于减缓颗粒的运动速度，加强沉淀作用。
本实用新型提供的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，边沟用于收集汛期雨水，将雨水导入集流槽，再经沉淀池沉降泥沙后，进入水窖，水窖存水，在需要灌溉时打开电磁阀及水泵进行灌溉；碎石的设置，用于初步过滤雨水中的杂质，沉淀池中溢流隔板、坡度及所述输水管道B连接所述沉淀池侧壁的下端与所述水窖的侧壁的设置，用于二次过滤雨水中的杂质，经这两次过滤纯化后的雨水再进入水泵等装置后，避免了大颗粒等杂质对水泵等装置的磨损，大大延长了水泵等装置的使用寿命并降低了故障率；湿度传感器的设置，用于智能显示绿地地表的干湿状态，当湿度传感器显示需要灌溉时，则开启电磁阀及水泵；当湿度传感器显示不需要灌溉时，则关闭电磁阀及水泵。
本实用新型提供的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，充分利用高速公路已有设备，与高速公路原有的输水管道相连接，将所集水量送入沉淀池进行沉淀，进而送入水窖中，在缺水时期，利用移动提水设备水泵，将水量提至地面以上，进行农田灌溉、高速公路绿化带灌溉、车辆加水等工作。该系统结构简单，能够实现高速公路雨水回收以及智能化灌溉，绿色环保、经济适用，具有良好的推广价值和应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中沉淀池的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1~2所示，一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：包括高速公路集水部分和节水自动灌溉部分；所述高速公路集水部分包括高速公路路堤1、设置于所述高速公路路堤1两侧的护坡2、与所述护坡2底端相连的绿地地表12、设置于所述护坡2与绿地地表12连接处的边沟3和与所述边沟3底端相连通且设置于所述边沟3下方的集流槽4，所述集流槽4通过输水管道A5与沉淀池6相连通，所述沉淀池6通过输水管道B7与水窖8相连通，所述水窖8的顶端出水口直通向所述绿地地表12并通过所述节水自动灌溉部分给所述绿地地表12进行灌溉。
所述节水自动灌溉部分包括湿度传感器9、水泵10和若干灌溉喷头11；所述水泵10的进水口与所述水窖8的出水口相连通，所述水泵10的出水口与末端闭合的输水管道C13相连通，所述输水管道C13上设置有若干电磁阀14，所述输水管道C上设置有若干所述灌溉喷头11，所述湿度传感器9设置于所述绿地地表12上；所述湿度传感器9、水泵10和电磁阀14均通过通电线路与总控室连接。
所述输水管道A5连接所述集流槽4侧壁的下端与所述沉淀池6侧壁的上端。
所述输水管道B7连接所述沉淀池6侧壁的下端与所述水窖8的侧壁。
所述沉淀池6采用矩形单厢式沉淀池，所述矩形单厢式沉淀池中设置至少两块溢流隔板，所述矩形单厢式沉淀池底面设置坡度，所述坡度为所述矩形单厢式沉淀池与所述输水管道B7的连接端的高度大于与所述输水管道A5的连接端的高度。
所述护坡2采用M7.5浆砌片石防护。
所述边沟3的出水口处为条石或混凝土预制板，所述条石或混凝土预制板的厚度大于15cm，所述条石或混凝土预制板上预留渗水孔，所述条石或混凝土预制板位于所述绿地地表12的下方。
所述集流槽4四周为隔水土工布，所述集流槽4内填充有碎石。
所述输水管道A5、输水管道B7和输水管道C13均采用HDPE管材。
本实用新型提供的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统的工作原理如下：
1.集水：利用护坡2汇集雨水，并通过边沟3最低点处的可渗透地面将雨水渗入集流槽4，通过充满碎石的集流槽4进行初次过滤，通过输水管道A5将经过初次过滤的雨水输送至沉淀池6中，由于沉淀池池底有一定坡度向上的坡面，有利于减缓颗粒的运动速度，加强沉淀作用，经过二次沉淀的雨水通过输水管道B7汇集至水窖8中。
2.自动灌溉：灌溉采用自动控制系统，在输水管道上设置电磁阀14和信号接收设备，通过电缆传输到主控室内的控制中心，控制中心根据需水的孔口数量确定打开电磁阀的个数，自动开机灌溉。由泵站出水口沿灌溉区设主干管，主干管沿线再设分干管，分干管上设有给水口，由电磁阀控制后连接支管，土壤中设置湿度传感器，当土壤中湿度低于植物生长最小值时，传感器将信号传至分干管放水口处的信号接收装置，同时信号发往控制中心，控制中心就会有相应的声光报警提示，控制中心可以远程控制水泵和相应的电磁阀，实现供水，当达到预定的灌溉量水量时，可以自动停泵或关闭电磁阀。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：包括高速公路集水部分和节水自动灌溉部分；所述高速公路集水部分包括高速公路路堤（1）、设置于所述高速公路路堤（1）两侧的护坡（2）、与所述护坡（2）底端相连的绿地地表（12）、设置于所述护坡（2）与绿地地表（12）连接处的边沟（3）和与所述边沟（3）底端相连通且设置于所述边沟（3）下方的集流槽（4），所述集流槽（4）通过输水管道A（5）与沉淀池（6）相连通，所述沉淀池（6）通过输水管道B（7）与水窖（8）相连通，所述水窖（8）的顶端出水口直通向所述绿地地表（12）并通过所述节水自动灌溉部分给所述绿地地表（12）进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：所述节水自动灌溉部分包括湿度传感器（9）、水泵（10）和若干灌溉喷头（11）；所述水泵（10）的进水口与所述水窖（8）的出水口相连通，所述水泵（10）的出水口与末端闭合的输水管道C（13）相连通，所述输水管道C（13）上设置有若干电磁阀（14），所述输水管道C上设置有若干所述灌溉喷头（11），所述湿度传感器（9）设置于所述绿地地表（12）上；所述湿度传感器（9）、水泵（10）和电磁阀（14）均通过通电线路与总控室连接。
3.根据权利要求1所述的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：所述输水管道A（5）连接所述集流槽（4）侧壁的下端与所述沉淀池（6）侧壁的上端。
4.根据权利要求1所述的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：所述输水管道B（7）连接所述沉淀池（6）侧壁的下端与所述水窖（8）的侧壁。
5.根据权利要求1所述的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：所述沉淀池（6）采用矩形单厢式沉淀池，所述矩形单厢式沉淀池中设置至少两块溢流隔板，所述矩形单厢式沉淀池底面设置坡度，所述坡度为所述矩形单厢式沉淀池与所述输水管道B（7）的连接端的高度大于与所述输水管道A（5）的连接端的高度。
6.根据权利要求1所述的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：所述护坡（2）采用M7.5浆砌片石防护。
7.根据权利要求1所述的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：所述边沟（3）的出水口处为条石或混凝土预制板，所述条石或混凝土预制板的厚度大于15cm，所述条石或混凝土预制板上预留渗水孔，所述条石或混凝土预制板位于所述绿地地表（12）的下方。
8.根据权利要求1所述的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：所述集流槽（4）四周为隔水土工布，所述集流槽（4）内填充有碎石。
9.根据权利要求2所述的一种集水节水一体化的高速公路智能灌溉系统，其特征在于：所述输水管道A（5）、输水管道B（7）和输水管道C（13）均采用HDPE管材。
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