CN207040179U - 光伏泵站暗管排盐系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种光伏泵站暗管排盐系统，该系统包括光伏电站(4)，设置于地下的集水井(1)和集水管(2)，由地上贯穿至地下的检查井(5)，以及设置在地下的一根或多根吸水管(6)；所述集水井(1)具有水泵(3)，所述水泵(3)连接有密封穿过所述集水井(1)并延伸至明沟沟底的排水管(7)，用于将所述集水井(1)内的所述地下含盐水排出，所述水泵(3)由光伏电站(4)提供的电能驱动。该系统能够克服传统农电强排水站的高额基建费和电费的摊销问题、人工管理、维护问题等，同时也能解决明沟排水边坡坍塌、大面积占用基本农田等问题。
Description
技术领域
本公开涉及水利建设领域，具体地，涉及一种光伏泵站暗管排盐系统。
背景技术
在巴彦淖尔市土地盐碱化治理过程中，河套灌区灌排配套完善工程始终进行中，从解放初到上世纪90年代，河套灌区大致经历了引水工程建设、排水工程畅通、世行项目配套等三次大规模水利建设阶段，先后兴建了黄河三盛公枢纽工程，开挖了输水总干渠，疏通了总排干沟，建成了红圪卜扬水站，形成了比较完善的灌排配套工程体系。但是随着排干系统的运行实施，也出现了一些问题，例如强排泵站远距离输送电产生高额基建费和电费的摊销问题、人工管理、维护问题等，以及明沟排水边坡坍塌、大面积占用基本农田等等。
其中使用农电对沟渠积水进行强排，存在电费的产生，由于其后续产生的农电费用由当地农户分摊，经常导致农户为节省开支，放弃对排干渠中的积水强排，且年限延续持久，使强排水站使用率低，甚至零使用率，无法发挥其作用；田间排水系统采用农毛明沟排水，由于缺少资金，农户对田间农毛沟的塌坡、淤积无法进行疏浚处理，淤堵严重，导致田间淋洗盐水无法快速排至排干渠内，达不到改碱降盐的效果。为了克服上述的缺点，根据国家能源局下发的《分布式光伏发电项目管理暂行办法》，分布式光伏发电用户所在场地或附近建设运行，以用户自发自用为主建设，使运行费用零成本。同时，可以节约农毛沟清淤费用，减少占地矛盾，使用暗管代替明沟。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种光伏泵站暗管排盐系统，该系统能够克服传统农电强排水站的高额基建费和电费的摊销问题、人工管理、维护问题等，同时也能解决明沟排水边坡坍塌、大面积占用基本农田等问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种光伏泵站暗管排盐系统，该系统包括光伏电站，设置于地下的集水井和集水管，由地上贯穿至地下的检查井，以及设置在地下的一根或多根吸水管；
所述吸水管穿透所述检查井，所述吸水管的管壁开设有多个吸水孔，以将地下含盐水汇集至所述检查井中，所述集水管的一端穿透所述检查井，所述集水管的另一端穿透所述集水井以将所述检查井中的所述地下含盐水输送至所述集水井中；
所述集水井具有水泵，所述水泵连接有密封穿过所述集水井并延伸至明沟沟底的排水管，用于将所述集水井内的所述地下含盐水排出，所述水泵由光伏电站提供的电能驱动。
可选地，所述光伏电站包括：
太阳能电池组件，用于将太阳能转化为电能；
太阳能蓄电设备，用于储存所述电能；以及
太阳能扬水逆变器，用于将所述电能转变为交流电以提供给所述水泵；
所述太阳能电池组件与所述太阳能蓄电设备电连接，所述太阳能蓄电设备与所述太阳能扬水逆变器的直流输入端相连，所述太阳能扬水逆变器的交流输出端与所述水泵相连。
可选地，所述吸水管高于所述集水管15-100cm设置。
可选地，所述集水管和吸水管各自独立地为选用PE管、PVC管和PP管中的一种，所述排水管为钢管。
可选地，所述集水管的管径为160-400mm。
可选地，所述吸水管的管径为80或110mm。
可选地，该系统还包括：与水泵电连接的自动控制器和设置在所述集水井内的液位监控器，所述液位监控器与所述自动控制器相连。
可选地，该系统还包括：设置在所述集水井所在位置地面上方的泵房，所述自动控制器安装在所述泵房内。
可选地，该系统还包括机电井，所述机电井设置于所述集水井的底部并与所述集水井流体连通，所述水泵设置于所述机电井中。
可选地，所述集水井的井壁采用砼预制管砌成。
通过上述技术方案，本公开采用光伏电站提供整个系统的电能，无需配置电变、架设电线等环节，减少各种审批环节，随用随建，提高工程进度，且随用随建，一次性投入，持续使用，其投资建设成本与传统农电设施基本持平，甚至略低于传统农电设施建设，更具有后期低成本维护、零成本运行的绝对优势。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的光伏泵站暗管排盐系统的示意图；
图2是本公开提供的光伏泵站暗管排盐系统中所采用的光伏电站的一种实施方式的平面布置图。
附图标记说明
1 集水井 2 集水管
3 水泵 4 光伏电站
5 检查井 6 吸水管
7 排水管 8 自动控制器
9 液位监控器 10 泵房
11 机电井
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开提供一种光伏泵站暗管排盐系统，参考图1。该系统包括光伏电站4，设置于地下的集水井1和集水管2，由地上贯穿至地下的检查井5，以及设置在地下的一根或多根吸水管6。
所述吸水管6穿透所述检查井5，所述吸水管6的管壁开设有多个吸水孔，以将地下含盐水汇集至所述检查井5中，所述集水管2的一端穿透所述检查井5，所述集水管2的另一端穿透所述集水井1以将所述检查井5中的所述地下含盐水输送至所述集水井1中。
所述集水井1具有水泵3，所述水泵3连接有密封穿过所述集水井1并延伸至明沟沟底的排水管7，用于将所述集水井1内的所述地下含盐水排出，所述水泵3由光伏电站4提供的电能驱动。
根据本公开，所述光伏电站4可以包括：
太阳能电池组件，用于将太阳能转化为电能；
太阳能蓄电设备，用于储存所述电能；以及
太阳能扬水逆变器，用于将所述电能转变为交流电以提供给所述水泵3；
所述太阳能电池组件与所述太阳能蓄电设备电连接，所述太阳能蓄电设备与所述太阳能扬水逆变器的直流输入端相连，所述太阳能扬水逆变器的交流输出端与所述水泵3相连。所述光伏电站4中太阳能电池组件的排列可以为常规的，或者可以根据实际需要进行设计，例如，图2是本公开所采用的光伏电站4的平面布置图。太阳能扬水逆变器能够将储存于太阳能蓄电设备中的直流电转换为交流电，驱动水泵，并能够实时地调节输出频率，使输出功率接近太阳电池组件阵列的最大功率。太阳能电池组件、太阳能蓄电设备和太阳能扬水逆变器均可为商购得到的常规部件，将商购的上述部件自行搭建即可得到光伏电站。这样，通过光伏阵列的蓄电，经太阳能扬水逆变器转换调控电压电流，能够为水泵提供持续稳定的工作电能。
本公开提供的光伏泵站暗管排盐系统，采用光伏电站提供整个系统的电能，无需配置电变、架设电线等环节，减少各种审批环节，随用随建，提高工程进度，且随用随建，一次性投入，持续使用。其投资建设成本与传统农电设施基本持平，甚至略低于传统农电设施建设，但其后续运营维护成本低，不产生电费，而传统农电强排水站每次强排都需要产生大量电费，全部由农户个人分摊，加大农户种植成本。因此，本公开提供的光伏泵站暗管排盐系统具有后期低成本维护、零成本运行的绝对优势。
根据本公开，所述检查井5为上端开口、下端封闭的筒状结构，其直径、埋于地下的高度以及伸出地面的高度均可以根据实际需要进行设计。所述吸水管6可以具有一定坡度地埋在地下，即穿透检查井5的一端较低，远离检查井5的一端较高，同时将其设计为孔壁开设有吸水孔的结构，这样有利于地下水通过吸水孔进入吸水管6进而通过重力作用顺利地流入检查井5中，所述的坡度没有特殊的限制，只要达到上述目的即可。所述吸水管6的管径可以为80或110mm，本公开对所述吸水管管壁上的吸水孔的布置方式没有特殊的限制，例如可以延轴向开设，也可以为无规则地分散开设，吸水孔的孔径大小和数量多少可以根据实际需要进行设计。用于向一个检查井5输入地下水的吸水管6的数量可以为不只一根，以提高地下水的收集率，例如可以为2根，当所述吸水管6的数量为多根时，所述多根吸水管6可以均匀的分布于检查井5的四周或两侧。根据实际需要，所述检查井5的数量也可以为一个或多个，当所述检查井5的数量为多个时，所述集水管2依次穿过所述多个检查井5。
为了确保检查井5中汇集的地下水顺利地被输送至集水井1中，所述吸水管6可以高于所述集水管2一定距离设置。所述吸水管6高于所述集水管2一定距离设置是指所述吸水管6穿透检查井5的位置高于所述集水管2穿透检查井5的位置一定距离，通过吸水管和集水管的高程差能够令地下水回流入集水管中。例如，所述吸水管可以高于所述集水管15-100cm，优选20-80cm设置。
根据本公开，所述集水井1的侧壁上可以开设有集水管孔，用于使所述集水管2穿过所述集水井1，所述集水管孔的开设位置可以根据实际需要进行设计。所述集水管2的管径可以为160-400mm。
根据本公开，所述水泵3连接有密封穿过所述集水井1并延伸至明沟沟底的排水管7。这样，水泵工作时可以将集水井1中的地下含盐水通过排水管7直接排到明沟沟底，实现排盐的目的。所述集水井1的侧壁上可以开设有排水管孔，用于使所述排水管7密封穿过所述集水井1，所述排水管孔的开设位置可以根据实际需要进行设计，一般为开设在所述集水井的井壁的较高处或井口处。所述排水管7的管径可以为110mm。
本公开中的所述集水管2、吸水管6和排水管7的材质可以为本领域常规的，例如，所述集水管2和吸水管6可以各自独立地为选用PE管、PVC管和PP管中的一种。所述排水管7可以为钢管。
本公开中的水泵3可以为本领域常规使用的，例如可以为潜水泵。
本公开通过田间暗管排水，将地下含盐水集中汇集到集水井中，可以明显减少农毛沟排水系统占用大量优质耕地的弊端，极大的提高耕地利用率；其次，每年可以减少农毛沟由于塌坡、淤积引起的沟道清淤运行费用，有效降低地下水位，防治和改良土壤盐碱化，提高农作物产量，最终实现农田排水自动化控制。
根据本公开，为了进一步提高系统的自动化，该系统还可以包括：与水泵3电连接的自动控制器8和设置在所述集水井1内的液位监控器9，所述液位监控器9与所述自动控制器8相连。所述液位监控器9可以监控集水井1内的水位高度并可以预设有第一水位高度阈值和第二水位高度阈值，当集水井1内的水位高度高于所述第一水位高度阈值时，液位监控器9将水位信号反馈给自动控制器8，则自动控制器8可以自动控制水泵3进行工作，将集水井1中的地下水排出，使水位下降；当水位高度低于所述第二水位高度阈值时，液位监控器9将水位信号反馈给自动控制器8，则自动控制器8可以控制水泵3停止工作，使集水井1中的地下水不再排出。所述液位监控器和自动控制器可以为本领域技术人员所熟知的，例如，所述液位监控器可以为带有液位监控和传输信号功能的浮子。通过液位控制器和自动控制器自动启动水泵抽水强排，水位下降后水泵自动停止运行，能够实现无人工操作，克服了传统农电强排泵站需要专人负责观察沟渠蓄水情况且排水及时性差的问题。
根据本公开，该系统还可以包括：设置在所述集水井1所在位置地面上方的泵房10，所述自动控制器8安装在所述泵房10内。所述泵房可以为集水井及相关设施提供防护作用，避免因恶略天气导致设施损坏。所述泵房为本领域技术人员熟知的，其建造方式和建筑材料均可以为本领域常规的，例如其顶部可以为双层彩钢顶等。
根据本公开，该系统还可以包括机电井11，所述机电井11设置于所述集水井1的底部并与所述集水井1流体连通，所述水泵3设置于所述机电井11中。这样，将机电井与集水井有机组合，并将机电井设置于集水井的底部，降低了水泵的安装高度，使得在集水井内汇集的含盐地下水容量不足时，水泵优先抽取机电井内贮存的地下水，从而延长水泵的启停时间，延长水泵使用寿命。
根据本公开，所述集水井1、检查井5的井壁所采用的建筑材料可以为本领域常规的，例如可以采用砼预制管砌成。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (10)
1.一种光伏泵站暗管排盐系统，其特征在于，该系统包括光伏电站(4)，设置于地下的集水井(1)和集水管(2)，由地上贯穿至地下的检查井(5)，以及设置在地下的一根或多根吸水管(6)；
所述吸水管(6)穿透所述检查井(5)，所述吸水管(6)的管壁开设有多个吸水孔，以将地下含盐水汇集至所述检查井(5)中，所述集水管(2)的一端穿透所述检查井(5)，所述集水管(2)的另一端穿透所述集水井(1)以将所述检查井(5)中的所述地下含盐水输送至所述集水井(1)中；
所述集水井(1)具有水泵(3)，所述水泵(3)连接有密封穿过所述集水井(1)并延伸至明沟沟底的排水管(7)，用于将所述集水井(1)内的所述地下含盐水排出，所述水泵(3)由光伏电站(4)提供的电能驱动。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光伏电站(4)包括：
太阳能电池组件，用于将太阳能转化为电能；
太阳能蓄电设备，用于储存所述电能；以及
太阳能扬水逆变器，用于将所述电能转变为交流电以提供给所述水泵(3)；
所述太阳能电池组件与所述太阳能蓄电设备电连接，所述太阳能蓄电设备与所述太阳能扬水逆变器的直流输入端相连，所述太阳能扬水逆变器的交流输出端与所述水泵(3)相连。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸水管(6)高于所述集水管(2)15-100cm设置。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集水管(2)和吸水管(6)各自独立地为选用PE管、PVC管和PP管中的一种，所述排水管(7)为钢管。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集水管(2)的管径为160-400mm。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸水管(6)的管径为80或110mm。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：与水泵(3)电连接的自动控制器(8)和设置在所述集水井(1)内的液位监控器(9)，所述液位监控器(9)与所述自动控制器(8)相连。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该系统还包括：设置在所述集水井(1)所在位置地面上方的泵房(10)，所述自动控制器(8)安装在所述泵房(10)内。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括机电井(11)，所述机电井(11)设置于所述集水井(1)的底部并与所述集水井(1)流体连通，所述水泵(3)设置于所述机电井(11)中。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集水井(1)的井壁采用砼预制管砌成。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114000474A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-01 | 中国水利水电科学研究院 | 一种虹吸式暗管排水装置、连通式暗管排水装置 |
| CN115362777A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-22 | 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所（宁夏土壤与植物营养重点实验室） | 通过土壤灌溉渗透法去盐碱的系统和方法 |
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2017
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| CN114000474A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-01 | 中国水利水电科学研究院 | 一种虹吸式暗管排水装置、连通式暗管排水装置 |
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