CN210491889U - 一种集雨隔盐型日光温室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种集雨隔盐型日光温室,本实用新型所述温室包括前墙和后墙,所述前墙和后墙之间设有温室棚膜,所述后墙顶端设有天窗装置,所述天窗装置与外翻活动后坡连接,所述后墙上固定设有三角支撑;所述前墙外侧设有倾斜土坡,所述倾斜土坡和所述前墙之间设有蓄水沟槽;所述后墙上设有集雨水管;所述温室内地下设有集水管道。本实用新型公开的集雨隔盐型日光温室可以同时实现淡水供应和原位土壤有效利用,使集雨技术与降盐技术相结合,成为一体化技术体系,方便有效。本实用新型公开了活动后坡设计,具有可以集雨、开启方便、降低温室内湿度,且不影响正常蔬菜生产等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于农业生产技术领域,具体涉及一种集雨隔盐型日光温室。
背景技术
土地资源是农业生产的根本,但土壤盐碱化限制了农业的高效发展与土地资源的有效利用。在我国,盐碱地分布广泛,尤其是沿海城市、岛屿盐碱地面积巨大,土壤含盐量高,不能种植产值较高的蔬菜、水果等一系列农产品。目前,盐碱地主要采用传统日光温室,经改土后进行蔬菜生产,其后坡为固定砖墙结构,不可旋转,不可打开。另外,盐碱腐蚀农业设施结构的现象非常严重,无法保证设施的牢固性与安全性。同时,多数盐碱地区又存在水资源分布不均、缺乏灌溉淡水的问题。导致盐碱地区的新鲜果蔬只能依靠外地运输供应,而本地高质量产品短缺,形成了果蔬产品供给结构性矛盾。为满足人们对果蔬质量水平的需求,就近生产供应不耐储运的鲜活产品已成为主流趋势。为解决滨海盐碱地区土壤盐害与淡水缺乏的问题,目前已主要进行了以下的研究:
1、解决土壤盐害问题
针对盐碱地区土壤含盐量高的问题,发现在土体中设置隔盐层可打破土体结构,影响毛管系统,改变水盐运移轨迹,有效抑制土壤返盐。利用地膜覆盖、秸秆覆盖、砂石覆盖、复合有机物料覆盖等方式,可改良耕层土壤水热状态、提高保水力、减弱表层蒸发,从而实现阻抑盐分运移、提高产量的效果。但应用此种方法,存在物料费、隔盐材料运输费等高昂成本,以及较大的人力劳动量。
暗管排盐技术也多用于盐碱地土壤降盐,通过埋设暗管,在冲洗盐碱土时,可加快洗盐速度,使高盐土壤顺利融脱。但此种方法,存在后期土壤返盐现象严重、盐分重新运移的问题,因此,仅单独使用暗管排盐技术降低土壤含盐量具有一定的困难。
2、解决淡水缺乏问题
我国水资源总量丰富,约2.8万亿m3,居世界第六位,但由于我国人口数量多,人均水资源分配少,仅是世界人均水资源量的28%,位于世界第125位,据相关部门统计,我国目前缺水400亿m3,属于严重缺水,应当引起我国人民的高度重视。
在我国水资源总体紧缺的情况下,农业灌溉用水相应减少甚至不足,假如单纯依靠自来水灌溉农田,成本较贵,根据青岛市物价局发布供水价格每立方米用水量递增至2.5-7元,价格不等;地下水开采是解决用水困难的方法之一,但受资源条件限制大,其开采必须符合相应的规章制度,但多年来,过度开采已经导致水质变差、生态环境恶劣;海水淡化技术,是实现水资源利用的开源增量技术,但成本昂贵一直是限制其推广应用的关键因素,目前我国海水淡化成本大约在4-8元/m3。因此,修建水窖、蓄水池等方式收集自然雨水是解决此类问题的重要举措。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种集雨隔盐型日光温室,将日光温室集雨结构设计、土壤隔盐结构设计以及降盐技术研究相结合,将收集淡水、隔离土层间盐分的交流、利用淡水淋洗、降低耕层土壤盐分含量等技术融合贯通,形成一套综合技术模式,同时实现淡水供应与原位土壤有效利用,为滨海盐碱地区土壤含盐量高、淡水资源分配不均等问题提供新的解决方式,达到盐碱地区设施土壤的正常化、保证作物常规生长不受限制的效果,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述实用新型目的,本实用新型采用以下技术方案予以实现:
一种集雨隔盐型日光温室,所述温室包括前墙和后墙,所述前墙和后墙之间设有温室棚膜,所述后墙顶端设有天窗装置,所述天窗装置与外翻活动后坡连接,所述后墙上固定设有三角支撑;所述前墙外侧设有倾斜土坡,所述倾斜土坡和所述前墙之间设有蓄水沟槽;所述后墙上设有集雨水管;所述温室内地下设有集水管道,所述蓄水沟槽和集雨水管通过集水管道与温室中央地下的蓄水池相连通;所述温室内的土壤面设有从后墙到前墙方向的坡降,所述土壤面上设有隔盐板,所述隔盐板上设置排盐暗管,所述排盐暗管用挖出的上层土壤掩埋。
进一步的,所述三角支撑包括内部支撑和外部支撑,所述内部支撑的上端与温室棚膜连接,所述外部支撑的上端用于支撑打开后的活动后坡,内部支撑和外部支撑的下端固定设置在后墙中部。
进一步的,每组三角支撑下方设有加强垛,所述加强垛一端固定在地面上,另一端顶住外部支撑。
进一步的,所述外翻活动后坡采用在PC板上叠加一层彩钢瓦板的板材。
进一步的,所述前墙内侧设有排水管道,所述排水管道和盐水井相连通,所述排盐暗管、上层土壤与排水管道之间设置有挡土板。
进一步的,所述蓄水池的出水区域底部设有水泵,所述蓄水池出水口以及水泵四周设置过滤网。
进一步的,所述倾斜土坡的形状为直角三棱柱,所述倾斜土坡与前墙的长度相同,宽度为2~5米,所述倾斜土坡从远离前墙的一端到靠近前墙的一端坡降为4%~6%。
进一步的,所述隔盐板与地表的距离为50~70cm,所述隔盐板由XPS板材拼接而成。
进一步的,所述排盐暗管为聚氯乙烯波纹管,所述聚氯乙烯波纹管的管径为100~120mm,所述聚氯乙烯波纹管上开孔的孔径为18~20mm,孔距为150~170mm。
进一步的,所述后墙顶端固定设有桁架,所述天窗装置固定于所述桁架上。
与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型基于盐碱地区灌溉淡水缺乏、土壤含盐量高的显著问题,设计一种新型日光温室结构,即集雨隔盐型日光温室,涵盖收集淡水、隔离土层间盐分的交流、利用淡水淋洗降低耕层土壤盐分含量的综合技术方法。所述集雨隔盐型日光温室结构设计及应用包括三个方面:温室集雨结构设计、温室隔盐结构设计以及原位盐碱土降盐碱方法。利用本设计方法可同时实现淡水供应和原位土壤有效降盐碱两个目的,使集雨技术与降盐技术相结合,成为一体化技术体系,方便有效。
(1)本实用新型公开的集雨隔盐型日光温室,可以同时实现淡水供应和原位土壤有效利用两个目的,使集雨技术与降盐技术相结合,成为一体化技术体系,方便有效。通过洗盐隔盐,耕层土壤EC可降低到3ms.cm-1以下时,可以进行蔬菜生产。
(2)活动后坡设计,具有可以集雨、开启方便、降低温室内湿度,且不影响正常蔬菜生产等优点。在高温、高湿的时期,打开活动后坡,可促进温室通风,增加通风面积,促进气体交换,尤其是可以使灌溉后土壤迅速恢复正常土壤湿度,减少病虫害的发生。
(3)原土栽培。区别于无土栽培技术,不用栽培基质,而是利用盐碱原位土壤,降低成本、提高土地利用率。设计隔盐板结构与暗管排盐技术配合使用,降低土壤含盐量,使其含盐量降低到正常范围,可正常栽培蔬菜、水果等农产品。
附图说明
图1为本实用新型所述的集雨隔盐型日光温室结构示意图;
图2为本实用新型所述的集雨隔盐型日光温室侧视图;
图3为本实用新型所述的集雨隔盐型日光温室活动后坡结构示意图;
图4为本实用新型所述的温室全开屋面外翻天窗装置结构示意图;
图5为本实用新型所述的集雨结构设计的结构示意图;
图6为本实用新型所述的蓄水池结构示意图;
图7为本实用新型所述的雨水蓄积流向示意图;
图8为本实用新型所述的隔盐结构设计的结构示意图;
图9为本实用新型所述的排盐暗管设计布置图;
图10为本实用新型所述的盐水流向示意图;
其中,1为集雨水管,2为蓄水池,201为入水管,202为出水管,203为过滤装置,3为倾斜土坡,4为排盐暗管,5为挡土板,6为集水管道,7为盐水井,8为控水阀门,9为排水管道,10为水泵,11为隔盐板,12为走道,13为作物耕层,14为活动后坡,15为三角支撑,151为内部支撑,152为外部支撑,16为加强垛,17为温室全开屋面外翻天窗装置,171为齿轮,172为齿条,173为蜗轮蜗杆减速器,174为减速电机,175为主传动轴,176为连杆传动轴,177万向节,178为扭矩分配器,18为后墙,19为前墙,20为蓄水沟槽,21为温室棚膜。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例1一种集雨隔盐型日光温室
本实施例提供的集雨隔盐型日光温室,如图2所示,所述温室包括前墙19、后墙18和温室棚膜21,所述前墙19位于南侧,所述后墙18位于北侧,如图2所示,本说明书实施例以及说明书附图中所述的南、北均与图2中所标注的南、北方向一致。所述日光温室的结构设计包括温室集雨结构设计和温室土壤隔盐、降盐结构设计。
1、温室集雨结构设计
以利用淡水冲洗原位盐碱土壤为目的,达到降低含盐量满足蔬菜生长需要。由于自来水成本较高,因此该温室的后坡设计为活动外翻式结构,以此扩大集雨面积,增加蓄雨量。在温室后墙18上设立横向、纵向的集雨水管1,打开活动后坡14,雨水顺着集雨水管1,流入地下蓄水池2当中,用作土壤洗盐水或农业灌溉用水。另外,温室活动后坡14的开启还可促进室内通风,避免出现高温高湿的栽培环境,减少病虫害的发生(如图1)。同时,设计活动后坡集雨、前屋面集雨以及倾斜土坡集雨,共三种集雨模式,雨水经集水管道6,通过三方汇水的形式,共同蓄积雨水(如图2)。
(1)活动后坡集雨模式
①活动后坡
活动后坡14的选材采用PC板与彩钢瓦板相结合的方式,利于标准化工程施工。PC板透光率高,其透光率最高可达89%,相对于水泥后坡而言,为作物生长提供良好的光照环境,充分满足作物生长的采光需要。另外,PC板质轻高强,密度1.18-1.22g/cm3,而抗撞击强度是玻璃的250~300倍;抗老化性能强,10年后透光流失仅为6%。本实用新型选择厚度8mm的常规PC板材作为活动后坡14,为防止PC材料过于单薄,并且在与墙体和前屋面结合处会存在缝隙,蔬菜越冬生产时无法保证日光温室的保温性能,在PC板上叠加一层彩钢瓦板,保证室内温度满足作物生长需求。
彩钢瓦板强度较高,导热系数低,λ≤0.041w/mk,可有效维持室内温度;密度为1.0-1.4g/cm3,重量相当于砖墙的1/30。基于彩钢瓦板保温性能好、重量轻便、安装简易等特点,非常适合作为叠加的活动板材。本实用新型利用840型彩钢瓦板,厚度0.8mm,长度、宽度依据温室实际情况决定,常用于屋顶防水建筑材料。PC板材与彩钢瓦板的组合组装后荷载小于日光温室后墙18承受荷载重量。
本实用新型设计日光温室活动后坡14是以夏季降雨时期收集雨水以及高温盛暑时期缓解室内温湿度为主体思路,主要应用为夏季集雨或高温散热,PC板与彩钢瓦板相结合的结构形式优势在于活动方便、承重较小。在山东省内冬季生产时,以防温度不能满足作物生长,或可在温室内部增添保温幕布或加温设施等,加以提高温度。在无需保温季节里,可只使用PC板作为活动后坡14材料,可以减少原有砖墙的遮阴,增大光照。
活动后坡14的设计是日光温室集雨模式设计的核心结构之一。本实用新型设计温室后坡为活动外翻形式(如图3),利用现有的温室全开屋面外翻天窗装置17实现活动后坡14的开启(如图4),外翻活动后坡14底端与温室全开屋面外翻天窗装置17连接,减速电机174带动齿轮171转动,齿条172与外翻活动后坡14连接,带动外翻活动后坡14活动,外翻活动后坡14可向外翻转120°。同时为保证温室的稳定性,在后墙18设立钢结构的三角支撑15,使活动后坡14打开后可以完全架靠于三角支撑15上。如遇恶劣天气(风力强劲)活动后坡不打开;在高温或降雨时期,打开活动后坡14,收集雨水,促进通风。
②开窗系统
本实用新型活动后坡14设计,采用的是目前常用的温室全开屋面外翻天窗装置17(如图4),开窗阻力弱、传动稳定性高。考虑到温室后墙18承重以及整个日光温室的安全稳定性,本实用新型采用现有的扭矩分配连续开窗系统,电机使用数量少、使用经济性高。
据研究可知,活动后坡14在开启、关闭过程中主要受到后坡自重、风力大小等因素的影响,因此,本实用新型设计的日光温室活动后坡是基于安全性能基础之上,保证其在各种情况下的受力情况、传动负荷等因素小于温室自身荷载承受能力,并且减速电机174的功率、数量及位置满足活动后坡14开启、关闭时的需要。
温室的东西方向上每隔10-15米固定设置一根钢结构桁架,所述桁架固定设置在温室后墙18顶端,所述桁架南北方向设置。温室全开屋面外翻天窗装置17安装在桁架上,温室全开屋面外翻天窗装置17与活动后坡14相连接,从而实现活动后坡14的开闭,利用现有的温室全开屋面外翻天窗装置17,使日光温室活动后坡14打开至120°。所述集雨水管1安装在后墙18上,雨水顺着温室后墙18的集雨水管1流入地下蓄水池2中;将三角支撑15的底部固定设置在后墙18垂直高度的中间,所述三角支撑15包括内部支撑151和外部支撑152,所述内部支撑151的上部与温室棚膜21连接,所述外部支撑的上部为活动后坡14打开后提供动力,内部支撑151和外部支撑152的中间连接点固定设置在后墙18中部;为保证温室荷载安全,给予外部支撑,设置加强垛16,由地面向上安装,一端固定在地面,另一端顶住外部支撑152;为保证安全性能,在温室后墙18安装钢结构的三角支撑15,间距10-15米,使得活动后坡14打开至指定角度后,架靠于三角支撑15上,减少日光温室受力作用。三角支撑15固定于所述桁架的南侧,为保证三角支撑15的受力以及温室后墙18稳定性,分别在每组三角支撑15下设立加强垛16,提高承重力(如图3)。
③蓄水池的设计
蓄水池2用来贮存通过活动后坡14和倾斜土坡3收集的雨水。在温室中央地下设立一个长30m,宽5m,深3m的蓄水池2,在蓄水池2中央位置设立过滤装置203,将蓄水池2分为两个部分,入水区和出水区,入水区设有入水管201,出水区设有出水管202,见图6。因为雨水在自然降落至地面的过程中,可能会夹带着土壤中各种各样的细小颗粒物、灰尘等杂质,为了可以在冲洗土壤时使用较为洁净的雨水,本实用新型利用雨水的重力作用,浮尘自然沉降到蓄水池2底部,再通过设立的过滤装置203,过滤细小的杂质,获得洁净雨水。
另外,在建造蓄水池2时,在出水区域底部需要单独深挖一个水泵10的深度,用来放置水泵10,抽出地下蓄水向上供水。水泵10的出水口端以及水泵10四周设置过滤网用来二次过滤杂质,如图6。
依据此洗盐工艺结论,计算一亩地耕层深度为0.2~0.6米时,得出本实用新型所设计集雨面积与蓄水池2容量可基本满足黄瓜、辣椒、叶用莴苣等大部分蔬菜作物生长的需要,但对于牛蒡等深根蔬菜作物或是土层较厚的盐碱地区,需根据年降雨量计算蓄水池2体积。
(2)倾斜土坡集雨模式
①倾斜土坡设计:在温室南侧(即前墙19的外侧)设立一个独立的三角体架构的原位盐碱土土坡,用防渗薄膜包裹,从而增加蓄雨面积。为增加雨季淡水资源蓄积量,在距日光温室外南侧、与前墙19距离为0.4米的位置设置倾斜土坡3,倾斜土坡3和前墙19之间开挖蓄水沟槽20,雨水经集水管道6流入蓄水池2。本实用新型设计倾斜土坡3南北宽h为3米,东西长度与温室前墙19的长度相一致,坡降5%左右,形状为直角三棱柱(如图5)。
②其它设计:按照常规雨管设计参数,以满足雨水流量为前提,采用DN400PVC集水管道6。为防止下雨时土壤流失,将倾斜土坡3全面覆盖塑料薄膜,促进雨水的收集。针对不同地区,如重度盐碱地区,可将倾斜土坡3面积增加一倍或是直接延伸到前温室后墙18,充分加大集雨面。
(3)温室前屋面集雨模式
利用日光温室棚膜弧面结构,收集雨水。后墙18内侧设置DN400PVC集雨水管1,在温室内地下设置DN400PVC集水管道6(如图7),当自然降雨时,雨水顺着温室棚膜21,自然流入温室内蓄水池2中,蓄积起来。
温室集雨模式设计包括活动后坡集雨模式、前屋面集雨模式、倾斜土坡集雨模式三种方式,在温室地下设计蓄水池2,各集雨模式与蓄水池通过集水管道6连接,收集的淡水都汇聚于温室内的蓄水池2中。所述活动后坡集雨模式是将原温室固定形式后坡设计为可活动外翻式结构,利用设置在后墙18的集雨水管1将雨水流入蓄水池2;所述前屋面集雨模式是利用拱形温室棚膜21收集雨水,并设置集水管道6与蓄水池2相连;所述倾斜土坡集雨模式为在温室前墙19外侧设立独立三角体结构,在所述倾斜土坡3与温室前墙19之间设立蓄水沟槽20,利用集水管道6将蓄水沟槽20与蓄水池2相连;雨水顺着倾斜土坡3的斜面流入蓄水沟槽20,紧接着进入集水管道6,最终汇集于蓄水池2中。
2、土壤隔盐结构设计
所述原位盐碱土降盐技术为在隔盐板11上设置排盐暗管4装置,用于加快盐水外排;所述排盐暗管4选材为聚氯乙烯(PVC)波纹管,外包材料为8cm的砂滤料,防止堵塞;所述排盐暗管4紧贴于隔盐板11上放置,沿土壤自然坡降方向铺设,穿过挡土板5,利用三通管结构,将各排盐支管与主排盐管连接,盐水通过排水管道9直接排入盐水井7(图8)。所述挡土板5采用挤塑聚苯乙烯材料,外裹工程膜,用以阻挡盐水流出;所述盐水井7为设计在温室外存储盐水。应用收集到的淡水,以水量为耕层土壤体积3-5倍,进行2-3次洗盐,可使得原位盐碱土壤EC值降到3ms.cm-1以下,基本满足蔬菜作物的生长需求。
(1)隔盐板选材
土壤隔盐结构设计是在盐碱土壤中铺设隔盐板11。隔盐板11的作用在于阻隔水盐运移规律,防止地下土壤向上返盐,同时铺设隔盐板11可以减少热量流失,提高土壤温度。隔盐板11放置位置是在距日光温室地表向下50cm处,由于水分灌溉是作物生长的必要条件,日积月累的灌溉可能会对隔盐板11造成损害,因此,使用隔盐板的材料必须保证其具有较高隔热、防潮性能。
挤塑聚苯乙烯板(XPS)具有紧密的、均匀的闭孔式蜂窝状结构,使其不易吸水、抗压强度高。同时,其导热系数低,保温性能好。本实用新型设计隔盐板11由12块厚度50mm、大小5m*11m的XPS板材拼接而成。为防止板材出现腐蚀、老化等可能现象,在铺设前先利用防渗膜对其进行全面包裹。防渗膜由聚乙烯膜与土工布复合而成,耐腐蚀、无毒、无味,具有良好的抗分解能力、稳定性强。
(2)铺设方式
将日光温室内盐碱土全部挖出,需注意,挖出土壤时需保持温室土壤面具有坡降趋势,挖出土壤北边最高点距地表距离为50 cm,土壤面需形成2.5%坡降,北高南低,易于盐水排出。其次,用防渗膜包裹好厚5cm的挤塑聚苯乙烯泡沫板放入温室土壤内,用于阻隔土壤中的水盐运移,防止下层土壤向上返盐,之后,将挖出的盐碱原土重新回填温室内,需注意,回填后土壤表面仍需保持2.5%的坡降。选择将隔盐板11铺设在距温室地表50cm处的原因是有两点,一是常规栽培作物根系深度为30cm,二是蔬菜、果树园地常用旋耕机平整土地,一般旋耕机耕深20cm左右,因此,50cm的距离既能保证不影响作物生长(如图8)。
3、土壤降盐结构设计
(1)降盐结构选材
本实用新型设计利用雨水对盐碱土壤进行冲刷,以降低其盐碱含量。在冲刷过程中,鉴于自然降雨、上层盐分累积等因素造成深部土壤盐分下降速度慢,滞后现象明显,为减少土壤盐分累积,本实用新型设计降盐结构:利用暗管排盐装置加速盐水外排,提高洗盐效果。暗管排盐装置选材包括:管道材料与外包滤料的选择。遵循耐腐蚀、通透性好、不易堵塞管道、利于施工等原则进行筛选,最终确定聚氯乙烯(PVC)波纹管:耐压强度高、耐盐碱腐蚀、重量轻、安装较为简便等优点的具备。另外,波纹管的透水孔需要打在波纹凹处,既保证盐水充分外排,又可避免泥沙淤塞管道。排盐暗管4外包材料的选择外密内疏式为最佳,在保证排出盐水、避免水涝的同时,可阻止土壤颗粒堵塞管道,本实用新型选择厚8cm左右的砂滤料,紧紧包裹住聚氯乙烯波纹管,可以有效防止细小的土壤颗粒物流入排盐暗管4,造成淤塞。
(2)铺设方式
通常情况下,随着排盐暗管4间距减小、埋深加大,地下水位平均下降速度变快、排水排盐量增多,本实用新型采用管径110mm的聚氯乙烯波纹管,每两根管,间距6m,根据开孔孔径不大于原管径的1/2、同波纹管开多孔时,相邻两孔间的最小间距不小于所开孔孔径的7倍的原则,确定孔径20mm,孔距150mm(图9)。排盐暗管4紧贴于隔盐板11上放置,沿土壤自然坡降方向铺设,穿过挡土板5,利用三通管结构,将各排盐支管与主排盐管连接,盐水直接排入盐水井7(图10)。挡土板5采用挤塑聚苯乙烯材料,外裹工程膜,厚度200mm。
所述温室隔盐结构为在温室土壤中设立隔盐板11结构,阻隔盐分运移;所述隔盐板11布设为距土壤表层50cm处;所述隔盐板11结构选择材料为挤塑聚苯乙烯泡沫板,由12块厚度50mm、大小5m*11m的XPS板材拼接而成;所述隔盐结构板材在铺设前先利用防渗膜对其进行全面包裹,以防腐蚀老化,防渗膜由聚乙烯膜与土工布复合而成。
所述日光温室集雨结构包括:活动后坡集雨模式、前屋面集雨模式以及倾斜土坡集雨模式,通过所述三种方式增大集雨面积,收集淡水资源,用作土壤洗盐水或农业灌溉用水。所述雨水收集后,进行盐碱土冲刷,降低土壤含盐量。所述隔盐结构是在温室土壤距地表50cm处放置,用来阻隔水盐运移,防止地下土壤向上返盐。所述降盐结构是放置在隔盐结构之上,用来加快冲刷盐碱土的洗盐水的外排,避免盐分过多的停留。通过本设计内容,可以实现盐碱原土栽培,节省开支;同时,有效解决水资源匮乏问题。
实施例2、集雨隔盐型日光温室的应用
如图1和2所示,利用本套装置可以为盐碱地解决淡水资源贫乏与土壤含盐量高的问题。本实用新型设计后坡为活动后坡结构,由外翻式活动后坡集雨结构、倾斜土坡集雨结构、前屋面集雨结构、集水管道6和蓄水池2共同组成。自然降雨时,打开集雨型日光温室活动后坡14,一部分雨水可以直接冲刷盐碱土壤,另一部分雨水顺着集水管道6、通过三种集雨方式共同蓄积雨水,一并流入地下蓄水池2中,作为土壤洗盐水或农业灌溉用水储备。在种植作物之前,将隔盐结构与降盐结构应用于盐碱土壤中;隔盐板11放置在距地表50cm的位置,紧贴隔盐板11布置暗管排盐装置,阻隔盐分运移,加速盐水外排。利用耕层土壤体积3-5倍的冲洗水用量,2-3次的冲洗次数,可降低土壤EC值和pH值。利用收集的雨水等淡水冲洗原位盐碱土后,由于隔盐板11的放置,阻隔水分向下运移;盐水顺着土壤自然坡降与暗管排盐装置流出温室,进入盐水井7中。利用本套装置,以期望于解决盐碱地温室土壤含盐量高与淡水资源缺乏的问题,以此提高土地利用率,扩大耕地范围。
以EC值为12.3ms.cm-1、pH值7.8的原位盐碱土为例,利用收集到的雨水,进行3-5倍量的耕层土壤,2-3次冲洗,应用后测定数据表明:经过雨水冲洗后,原位盐碱土壤EC值和pH值均大幅降低,可使得原位盐碱土壤EC值基本满足耐盐作物的生长需求或是降到3ms.cm-1以下,消除土壤盐胁迫。由此,可利用日光温室的原位盐碱土壤种植大部分种类的蔬菜,实现当地蔬菜的就近供应,提高盐碱土地利用率。
本实用新型针对不同地区盐害程度不同,原位耕层土壤深度不同的问题,使用以下相应办法进行解决:
①重度盐害地区:扩大倾斜土坡集雨面积,增加集雨量。
②主要农业灌溉用水为黄河水的地区:先调用就近农用灌溉水对盐碱土进行冲洗,后用收集淡水再次冲洗。
③降雨量极小的干旱地区:保证成本的前提下,使用自来水作为补充的淡水资源。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种集雨隔盐型日光温室,其特征在于:所述温室包括前墙和后墙,所述前墙和后墙之间设有温室棚膜,所述后墙顶端设有天窗装置,所述天窗装置与外翻活动后坡连接,所述后墙上固定设有三角支撑;所述前墙外侧设有倾斜土坡,所述倾斜土坡和所述前墙之间设有蓄水沟槽;所述后墙上设有集雨水管;所述温室内地下设有集水管道,所述蓄水沟槽和集雨水管通过集水管道与温室中央地下的蓄水池相连通;所述温室内的土壤面设有从后墙到前墙方向的坡降,所述土壤面上设有隔盐板,所述隔盐板上设置排盐暗管,所述排盐暗管用挖出的上层土壤掩埋。
2.根据权利要求1所述的集雨隔盐型日光温室,其特征在于:所述三角支撑包括内部支撑和外部支撑,所述内部支撑的上端与温室棚膜连接,所述外部支撑的上端用于支撑打开后的活动后坡,内部支撑和外部支撑的下端固定设置在后墙中部。
3.根据权利要求2所述的集雨隔盐型日光温室,其特征在于:每组三角支撑下方设有加强垛,所述加强垛一端固定在地面上,另一端顶住外部支撑。
4.根据权利要求1所述的集雨隔盐型日光温室,其特征在于:所述外翻活动后坡采用在PC板上叠加一层彩钢瓦板的板材。
5.根据权利要求1所述的集雨隔盐型日光温室,其特征在于:所述前墙内侧设有排水管道,所述排水管道和盐水井相连通,所述排盐暗管、上层土壤与排水管道之间设置有挡土板。
6.根据权利要求1所述的集雨隔盐型日光温室,其特征在于:所述蓄水池的出水区域底部设有水泵,所述蓄水池出水口以及水泵四周设置过滤网。
7.根据权利要求1所述的集雨隔盐型日光温室,其特征在于:所述倾斜土坡的形状为直角三棱柱,所述倾斜土坡与前墙的长度相同,宽度为2~5米,所述倾斜土坡从远离前墙的一端到靠近前墙的一端坡降为4%~6%。
8.根据权利要求1所述的集雨隔盐型日光温室,其特征在于:所述隔盐板与地表的距离为50~70cm,所述隔盐板由XPS板材拼接而成。
9.根据权利要求8所述的集雨隔盐型日光温室,其特征在于:所述排盐暗管为聚氯乙烯波纹管,所述聚氯乙烯波纹管的管径为100~120mm,所述聚氯乙烯波纹管上开孔的孔径为18~20mm,孔距为150~170mm。
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| CN110326470A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-10-15 | 青岛农业大学 | 一种用于盐碱地区蔬菜生产的集雨隔盐型日光温室 |
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