CN211960327U

CN211960327U - 一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统

Info

Publication number: CN211960327U
Application number: CN202020021623.8U
Authority: CN
Inventors: 郭云峰; 郑育锁; 陈子学; 肖波; 张滈; 刘志杰; 侯正仿; 于美荣
Original assignee: Tianjin Soil Fertilizer Work Station
Current assignee: Tianjin Soil Fertilizer Work Station
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-01-06
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2030-01-06

Abstract

本实用新型公开了一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，包括设施膜面、软体集雨窖和水肥一体化系统，所述设施膜面：就是设施塑料棚膜，选用防滴PO膜；软体集雨窖采用环保高分子EPVC织物涂层材料为膜材，在性能上全面超越传统砖石水泥集雨窖；水肥一体化系统由水窖水源、水肥一体化首部和棚内水肥一体化管网组成，水肥一体化首部包括水泵、过滤器、混肥池和球阀、变径、逆止阀等，棚内首部通往田间管网。通过对设施蔬菜棚面集雨+软体集雨窖储水+水肥一体化高效利用技术创新集成，本实用新型实现了以收集雨水代替地下水实现设施蔬菜雨养生产，达到降水全量收集，种植全年使用，雨水清洁适用，水肥耦合利用，实现高产优质，提高农民收益。

Description

一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统

技术领域

本实用新型属于农业技术领域，涉及一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统。

背景技术

设施蔬菜生产分布主要集中在水资源紧缺的北方地区，尽管灌溉保证率较高，但主要依赖地下水进行灌溉，同时灌溉用水量较大，地面灌溉方式年平均450m³以上。在水资源紧缺、地下水超采严重，设施农业水肥消耗量大利用率低的形势下，本技术集成设施大棚膜面、新型软体集雨水窖和水肥一体化技术，在设施蔬菜作物上开发利用雨水资源。通过水窖收集的雨水，可有效补充水源同时，相比地表水，明显改善水质，尤其是在浅层地下水和地表水盐碱度较重地区，矿化度较高的水，难以满足蔬菜种植水质要求，集雨窖收集的雨水含盐量低、中性或微酸性，适合作物生长水质要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统。将设施棚膜和软体窖集雨面有效结合，为设施农业收集提供良好有限的雨水资源，并与节水节肥技术水肥一体化集成，最大限度发挥雨水资源利用。

其具体技术方案为：

一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，包括设施棚膜面1、软体集雨窖3和水肥一体化系统，所述设施棚膜面1位于温室大棚2上，所述软体集雨窖3上设有软体集雨窖集雨面4，软体集雨窖集雨面4上设有集雨孔5，所述软体集雨窖3和温室大棚2之间通过温室大棚输水管道6连接，所述水肥一体化系统由水窖水源16、水肥一体化首部7和棚内水肥一体化管网8组成，水肥一体化首部包括水泵9、过滤器10、混肥池11、球阀12、变径阀13和逆止阀14，水肥一体化首部7通往田间管网15。

进一步，所述设施棚膜面1与软体集雨窖集雨面4对接，软体集雨窖集雨面4压在设施棚膜面1下，重叠5-10cm即可，棚内水肥一体化管网8与软体集雨窖3的底部出水口通过PVC管道连接。

进一步，在水窖里设有电子动水位监测仪。

进一步，温室大棚内设有混肥池。

进一步，软体集雨窖一般可有两种规格，①100方软体集雨窖。主要针对8米宽、60米长的日光温室设施大棚。软体集雨窖窖体宽3.15米、长30米、深1.1米，水窖集雨面为宽5.15米、长32米，165平方米，棚膜集雨面480平方米。②200方软体集雨窖。主要针对8米宽、90米长的日光温室设施大棚或者玻璃连栋温室。软体集雨窖窖体宽3.15米、长60米、深1.1米，水窖集雨面为宽5.15米、长62米，320平方米，棚膜集雨面720平方米。玻璃连栋温室可结合集雨槽进行管道集雨到水窖。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型主要实现集雨窖、棚膜联合雨水水源收集与温室大棚内水肥一体化技术集成，有效集雨技术、高效节水灌溉、水肥耦合的一体化集成，实现雨水替代深层地下水采集、改善灌溉水质，相比浅层地下水或河沟地表水，雨水含盐量明显较低、中性或弱酸性，本实用新型最大效果就是提供优质雨水水源，解决了温室冬季生产用水与夏季集中降雨时间上的不匹配。通过系统首部一个泵实现控制抽水、有压灌溉施肥功能，具有节水、节肥、省工、改善水质、增产、增效的效果。

附图说明

图1：设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统结构纵向示意图；

图2：设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统结构俯视示意图；

图3：设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统水肥一体化首部结构示意图；

图中，1-设施棚膜面，2-温室大棚，3-软体集雨窖，4-软体集雨窖集雨面，5-集雨孔，6-温室大棚输水管道，7-水肥一体化首部，8-棚内水肥一体化管网，9-水泵，10-过滤器，11-混肥池，12-球阀，13-变径，14-逆止阀，15-田间管网，16-水窖水源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。

参照图1-图3，一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，包括温室大棚2之间安装的长方体形状软体集雨窖3，软体集雨窖集雨面4与设施棚膜面1无缝对接，增加有效集雨面，雨水通过集雨孔5流入软体集雨窖形成水窖水源16，水源输出从集雨窖底侧连接出水管到水肥一体化首部7，再与棚内水肥一体化管网8连接，一般出水管为PVCΦ50，管道上依次安装逆止阀14、水泵9，分别通过PVCΦ50向棚内3方软体圆柱形混肥池11输水，向温室大棚输水管道6上依次布置50管径的球阀12、过滤器10，到温室大棚支管通过PVCΦ50直接为PEΦ40变径13，毛管连接到PEΦ40支管上。另外泵前段从混肥池并联PVCΦ50到田间管网15上，实现注肥的效果，混肥池中并联管道前段必须安装逆止阀。

滴灌水肥一体化系统组成及参数：一般PE支管Φ32，长60～90米，滴灌管铺设在垄中间，每根长8～10米，间距0.8～1.2米，滴灌管：Φ16，壁厚0.4mm，流量1.38～1.7m³/h。过滤器一般选用网式过滤器，棚内施肥装置文丘里、比例施肥器或注肥泵，溶肥装置选用棚内3方软体圆柱形混肥池。

具体结构和流程如图1-图3所示：棚与棚之间空地前布置安装100方软体集雨窖，从集雨窖底侧连接出水管，一般出水管为PVCΦ50，管道上依次安装逆止阀、水泵，分别通过PVCΦ50向混肥池和温室大棚输水，向温室大棚输水管道上依次布置Φ50管径的球阀、过滤器，到温室大棚支管通过PVCΦ50直接变径为PEΦ40，毛管连接到PEΦ40支管上。另外泵前段从混肥池并联PVCΦ50到主管道上，实现注肥的效果，混肥池中并联管道前段安装逆止阀。

在软体水窖、棚内水肥一体化系统设备都安装并连接好后，主要是应用好设施膜面软体集雨窖水肥一体化技术。按照水肥一体化系统角度，具体方法分为两个环节步：

第一步：设施膜面软体集雨窖集雨面联合设施棚膜集雨面收集雨水。在雨季时节，提前做好软体集雨窖集雨面和设施棚膜面衔接，并清理水窖集雨面和设施棚膜衔接处杂物(包括杂草等)，借助软体集雨窖集雨面联合设施膜面集雨面有效收集雨水。集雨过程不需要人工和能量消耗，只需要提前做好清除杂物和棚膜与集雨窖面有效衔接即可。

第二步：设施作物水肥一体化操作。一般分单一灌溉和灌溉施肥；在需要灌水时，开启水窖水源水泵，将水注入温室大棚内水肥一体化管网中，实现灌溉。在灌溉同时需要施肥时，可打开棚内施肥装置文丘里或注肥泵，将提前溶好肥料的混肥桶中肥液同时注入管道中，实现灌溉施肥水肥一体化。施肥前先滴清水，压力稳定后再施肥，施肥后再滴清水清洗管道。施肥应注意肥液浓度，避免肥害。要定期检查、及时维修系统设备，防止漏水，及时清洗过滤器。首次灌溉前和末次灌溉后应用清水冲洗系统。在设施温室大棚冬季时使用，一般需要在灌溉3天前将温度较低的软体集雨窖收集的雨水提前抽取到棚内混肥池中，进行提温。灌溉施肥具体过程按照水肥一体化技术要点规范执行，做好设备系统设计、安装、维护和水分、养分管理。

配套措施：

设施膜面软体集雨窖水肥一体化要发挥好作用，必须做好相关配套措施，主要包括水窖水位自动监测、集雨窖集雨面与棚膜结合程度、配套棚内混肥池、潜水泵等方面措施。

水窖水位自动监测措施，由于水窖集雨面不透明，水窖水位无法目视，应配套在水窖里放置电子动水位监测仪，与水泵管理，保证水泵正常安全运行。

水窖集雨面与棚膜衔接措施，在夏季降雨集中时设施大棚棚膜会不定期、不同程度打开下风口，因此应在降雨时及时放下下风口，并做好水窖集雨面与棚膜无缝衔接，最大限度发挥棚膜集雨面的功能，同时也有利于雨水对温室大棚作物的影响，避免棚内空气湿度增加。

配套棚内3-4方混肥池和水泵措施，一方面可解决设施大棚灌溉水源水压低问题影响水肥一体化有压灌溉要求，一般先储存到混肥池中，通过微小型离心泵，实现有压灌溉和水肥一体化施肥；另一方面，通过配套混肥池储存水作用，在设施大棚冬季灌溉前将水窖低温水提前3天抽到混肥池中，可有效解决冬季水窖水低温问题，提升灌溉水温，保证灌溉水达到棚内作物生长适宜温度的问题。

经过实际的示范应用，本实用新型有以下优点：

软体集雨水窖成本低。设施膜面软体集雨窖水肥一体化技术配备的设备，水窖成本根据实际售价，按照建一个100方软体集雨窖成本28000元，相比传统砖砌水泥水窖调研需50000元，成本降低了44％。

生态环保：软体水窖符合中央“创新、协调、绿色、开放、共享”的新时代发展理念，符合可持续发展的要求。软体水窖不仅具有明显的经济效益，具有良好的生态效益和社会效益。与传统水窖相比，软体集雨水窖的生态效益突出；

保护生态：技术最大生态优势，开辟优质新水源，通过收集雨水，降低地下水开采强度，初步测算可替代60-80％的地下水开采量。软体水窖可量身制作，不需硬化工程，不产生渗漏，防止水土流失，不破坏原土地植被系统，保持原有生态环境。

绿色环保：软体水窖无任何无机污染和有机污染；无土壤污染渗透，无污染物残留。

水质安全：软体水窖存储雨水相对封闭，无绿苔，无异味，水质透亮安全。

无需环境修复：产品使用后无需进行生态修复，只需简单地面平整。

改善水质：通过棚窖收集的雨水，很少有杂质进入，含盐量低，EC值不到200μs/cm，水质明显优于浅层地下水，甚至优于深层地下水和地表河水，一方面适合微灌水肥一体化利用，另一方面有助于提高蔬菜产量和品质。传统集雨窖模式收集的雨水为地表径流，泥沙、杂物多，淤积导致水窖实际容积不断减少，清淤周期缩短，水质下降，用于灌溉时需多次过滤。如天津市滨海地区浅井水pH为8.2，EC值高达3000μs/cm，对设施蔬菜生长产生明显的抑制作用，导致产量下降、品质降低。

表1天津西青区设施基地不同水源水质对比

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，其特征在于，包括设施棚膜面(1)、软体集雨窖(3)和水肥一体化系统，所述设施棚膜面(1)位于温室大棚(2)上，所述软体集雨窖(3)上设有软体集雨窖集雨面(4)，软体集雨窖集雨面(4)上设有集雨孔(5)，所述软体集雨窖(3)和温室大棚(2)之间通过温室大棚输水管道(6)连接，所述水肥一体化系统由水窖水源(16)、水肥一体化首部(7)和棚内水肥一体化管网(8)组成，水肥一体化首部包括水泵(9)、过滤器(10)、混肥池(11)、球阀(12)、变径阀(13)和逆止阀(14)，水肥一体化首部(7)通往田间管网(15)。

2.根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，其特征在于，所述设施棚膜面(1)与软体集雨窖集雨面(4)对接，软体集雨窖集雨面(4)压在设施棚膜面(1)下，重叠5-10cm，棚内水肥一体化管网(8)与软体集雨窖(3)的底部出水口通过PVC管道连接。

3.根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，其特征在于，在软体集雨窖(3)里设有电子动水位监测仪。

4.根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，其特征在于，温室大棚(2)内设有混肥池。

5.根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，其特征在于，软体集雨窖(3)的规格为：针对8米宽、60米长的日光温室设施大棚；软体集雨窖窖体宽3.15米、长30米、深1.1米，水窖集雨面为宽5.15米、长32米，165平方米，棚膜集雨面480平方米。

6.根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统，其特征在于，软体集雨窖(3)的规格为：针对8米宽、90米长的日光温室设施大棚或者玻璃连栋温室；软体集雨窖窖体宽3.15米、长60米、深1.1米，水窖集雨面为宽5.15米、长62米，320平方米，棚膜集雨面720平方米；玻璃连栋温室结合集雨槽进行管道集雨到水窖。