CN216533031U - 农业节水灌溉循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于农业灌溉技术领域，具体公开了一种农业节水灌溉循环系统，包括防渗机构、透气机构和滴灌机构，防渗机构包括集水单元和若干个防渗单元，若干个防渗单元并排设置，每个防渗单元均包括防渗膜、排水管和开挖在耕种土地上的基坑，防渗膜铺设在基坑的底端，且边缘翻折后与基坑的侧壁相抵，排水管置于基坑的底端，并位于防渗膜的顶端，排水管上设有若干个渗水孔，排水管上包裹缠绕有阻隔土壤的过滤组件，排水管的一端贯穿防渗膜，并与集水单元连通，排水管的另一端与透气机构连通，集水单元用于给滴灌机构供水。本实用新型可以收集渗入地下的灌溉水并重复灌溉，以此来节约水资源，从而缓解农业灌溉用水的紧张局势。

Description

农业节水灌溉循环系统

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉技术领域，具体涉及一种农业节水灌溉循环系统。

背景技术

在我国农业用水所占的比重非常大，就在2018年全国农业用水总量为3693亿立方米，占全国用水总量的61.4％，但是农业灌溉用水的效率总体不高，高效节水灌溉率仅占25％左右，远低于国际先进水平。水利部为了提高节水灌溉率，在2020年陆续编制粮、棉、油、糖、果树、蔬菜、牧草等主要农作物灌溉用水定额，以此来全面夯实农业节水管理基础，为开展农业用水总量配置、水资源论证、取水许可审批、节水评价、灌溉排水工程规划与设计等提供重要依据。

水利部针对各个农作物制定的《农业灌溉用水定额》，将每个农作物每年每亩最多灌溉的水量进行了限制，而在没有农业用水定额限制时，农耕人员灌溉的水恰好满足所种的农作物生长所需的用水量，但是对农业用水限制后，农耕人员利用同样的种植灌溉方式进行耕种农作物时，则不能满足农作物生长所需的水量，因为对农作物灌溉的时一部分水会渗入地下流失，而当农作物生长过程种灌溉水不足时，则会导致农作物的产量降低；而有的农耕人员为了提高农作物的产量，采取缩小农耕面积的方式来满足已种农作物的用水量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种农业节水灌溉循环系统，以解决现有灌溉方式会使农作物出现缺水的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供的基础方案为：农业节水灌溉循环系统，包括防渗机构、用于农作物根部透气的透气机构和用于对耕种土地灌溉的滴灌机构，所述防渗机构包括集水单元和若干个防渗单元，若干个所述防渗单元并排设置，每个所述防渗单元均包括防渗膜、排水管和开挖在耕种土地上的基坑，所述防渗膜铺设在基坑的底端，且边缘翻折后与基坑的侧壁相抵，所述排水管置于基坑的底端，并位于防渗膜的顶端，所述排水管上设有若干个渗水孔，所述排水管上包裹缠绕有阻隔土壤的过滤组件，所述排水管的一端贯穿防渗膜，并与集水单元连通，所述排水管的另一端与透气机构连通，所述集水单元用于给滴灌机构供水。

本实用新型的原理和有益效果在于：当耕种农作物的土地安装完成本方案所述的节水灌溉循环系统之后，农耕人员即可通过滴灌机构对所种农作物进行灌溉，灌溉的水除了被农作物吸收利用，还会向下渗透，而在防渗膜的阻隔下停止向下继续渗透，而是穿过过滤组件后从渗水孔进入排水管内，最终流入集水单元进行收集，流入集水单元的水可以通过滴灌机构继续向农作物进行灌溉；而通过透气机构可以向排水管内通入外界的空气，从而实现给农作物根部供氧的目的。

与现有技术相比，①本实用新型可以将渗入地下的灌溉水收集后重复灌溉，以此可以在不影响农作物生长发育的情况下，保证用水量在水利部规定的农业灌溉用水定额的标准之内，从而节约水资源，进而缓解农业灌溉用水的紧张局势；②另外本实用新型在收集灌溉水的同时，可以将农作物没有完全吸收的肥料一同收集，未吸收的肥料随同灌溉水一同流入集水单元，并通过滴灌机构再次施加在农作物上，从而提高肥料的利用率；③本实用新型通过设置透气机构，可以在农作物的生长过程中，向农作物的根部供氧，从而促进农作物的生长发育。④本实用新型翻折防渗膜的边缘后与基坑的侧壁相抵，可以防止渗入至防渗膜的水从防渗膜的侧面流失。

方案二，此为基础方案的优选，所述集水单元包括集水管和集水池，每个所述防渗单元的排水管均与集水管连通，所述集水管的一端为闭口，所述集水管的另一端与集水池连通，所述集水管上设有第一阀门。

在灌溉农作物时，农耕人员首先需要关闭第一阀门，当第一阀门关闭时，灌溉的水渗入地下后，会停留在排水管和集水管内，当排水管和集水管内装满水之后，会在防渗膜上方的土壤中停留，以供植物吸收；当农作物吸收一段时间之后，农耕人员即可打开第一阀门将水通入集水池内收集；本方案在集水管上设置第一阀门，可以在灌溉的时候通过关闭第一阀门，来防止灌溉的水还没来的及被农作物吸收就流入集水池中；另外由于大部分农作物都不能长期处于水涝的环境下，否则会出现烂根的问题，而在没有利用本系统之前，灌溉的水可以渗入地下流失，因此农作物不会长期处于水涝的状态，但是利用了本系统之后，由于第一阀门关闭的状态下水会停留在防渗膜上，从而使农作物的根部长期处于水涝的状态，因此通过打开第一阀门即可将水排入集水池中。

方案三，此为方案二的优选，所述透气机构包括透气管，每个所述防渗单元的排水管远离集水管的一端均与透气管连通，所述透气管的两端均为折弯状，且端部高于地表。当集水管和排水管内的水排出后，外界的空气通过透气管的两端进入每个防渗单元的排水管中，并从排水管的渗水孔排出，从而向农作物的根部供氧，以此来促进农作物生长；而将透气管的两端设为折弯状并高于地表，可以防止排水管中的水流入透气管后，从透气管排出。

方案四，此为方案三的优选，所述透气机构还包括鼓风机和进风管，所述进风管的一端与集水管连通，所述进风管的另一端与鼓风机的出风端连通，所述进风管上设有第二阀门。当排水管和集水管内没有水或者农作物的灌溉期已经过了之后，农耕人员可以打开第二阀门，并启动鼓风机，鼓风机启动后，会通过进风管向集水管内吹风，而进入吹风管的风分别进入每个防渗单元的排水管内，接着从透气管的两端排出，通过以上的流动方向来实现排水管内气流的快速流动，进而帮助农作物的根部通风供氧；而通过设置鼓风机可以加快农作物根部通风的效率；在进风管上设置第二阀门可以避免集水管内的水进入进风管。

方案五，此为方案二、三或四的优选，所述滴灌机构包括滴灌主管和水泵，所述滴灌主管置于地表，所述滴灌主管的一端为闭口，所述滴灌主管的另一端与集水池连通，所述水泵设于滴灌主管上，所述滴灌主管上连通有若干组滴灌分管，每个所述防渗单元均对应一组滴灌分管，每组所述滴灌分管均沿着排水管的长度方向布置，每组所述滴灌分管的自由端均为闭口。当需要对农作物进行灌溉时，农耕人员启动水泵，通过水泵将集水池中的水抽入滴灌主管内，并通过滴灌分管滴灌在每个防渗单元上方的地表上。

方案六，此为方案五的优选，所述基坑为倒梯形坑。将基坑设计为倒梯形坑，可以使灌溉水向下渗的过程中聚拢，从而便于从排水管排出。

方案七，此为方案六的优选，所述过滤组件为尼龙过滤网、聚乙烯过滤网或无纺布。

方案八，此为方案七的优选，相邻所述基坑之间的间距相等。将相邻基坑之间的间距设为相等，便于农耕人员常年进行自动化收割。

附图说明

图1是本实用新型一种农业节水灌溉循环系统(基坑未填土状态)的俯视图；

图2是图1中A-A的剖视图；

图3是本实用新型一种农业节水灌溉循环系统的左视图；

图4是图2中B处的放大图；

图5是本实用新型一种农业节水灌溉循环系统中透气管的后视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：耕种土地1、基坑2、防渗膜3、排水管4、过滤组件5、集水管6、透气管7、集水池8、水泵9、滴灌主管10、滴灌分管11、第一阀门12、鼓风机13、第二阀门14、进风管15。

实施例1

如图1至图5所示：农业节水灌溉循环系统，包括防渗机构、用于农作物根部透气的透气机构和用于对耕种土地1灌溉的滴灌机构，防渗机构包括集水单元和若干个防渗单元，若干个防渗单元并排设置，每个防渗单元均包括防渗膜3、排水管4和开挖在耕种土地1(需要耕种农作物的区域)上的基坑2，每相邻防渗单元的基坑2之间的间距相等，基坑2为倒梯形坑，而基坑2的深度根据农作物根的深度而定，防渗膜3铺设在基坑2的底端，且边缘翻折后与基坑2的内侧壁相抵，排水管4置于基坑2的底端，并位于防渗膜3的顶端，排水管4上设有若干个渗水孔，排水管4上包裹缠绕有阻隔土壤的过滤组件5，过滤组件5为尼龙过滤网、聚乙烯过滤网或无纺布，除了上述三种还可以用其他同等效果的材料替代，集水单元包括集水管6和集水池8，集水管6位于耕种土地1的地埂外侧，并埋于地下，每个防渗单元的排水管4的一端均依次贯穿防渗膜3和地埂，并与集水管6连通，为了排水管4内的水能顺利流入集水管6，可以将集水管6布置在排水管4端口的下方，集水管6的一端为闭口，集水管6的另一端与集水池8连通，集水管6上设有第一阀门12。

透气机构包括透气管7，透气管7与集水管6相对设置，并位于耕种土地1的地埂外侧，透气管7的两端均为折弯状，且端部高于地表，每个防渗单元的排水管4远离集水管6的一端贯穿防渗膜3并与透气管7连通；滴灌机构包括滴灌主管10和水泵9，滴灌主管10置于地表，滴灌主管10的一端为闭口，滴灌主管10的另一端与集水池8连通，水泵9设于滴灌主管10上，滴灌主管10上连通有若干组滴灌分管11，本方案中每组滴灌分管11的数量为2-3个，每个防渗单元的基坑2上方均对应一组滴灌分管11，每组滴灌分管11均沿着排水管4的长度方向布置，每组滴灌分管11的自由端均为闭口。

本实施例的实施方式为：安装本方案节水灌溉循环系统的步骤如下：

S1：首先通过激光整平设备对耕种土地进行整平处理，接着在耕种土地1上开挖若干个等间距的基坑2(根据所种农作物的根部深度确认基坑2的深度)；

S2:通过激光整平设备对基坑2的底部进行整平处理，对基坑2的底部进行整平处理可以避免灌溉的时候基坑2底部出现积水的情况，从而使对应位置的农作物出现水涝的问题；

S3:在基坑2内水平铺设防渗膜3，在铺设的时候需要翻折防渗膜3的边缘，并使防渗膜3的边缘与基坑2的侧壁相抵；

S4：在防渗膜3的顶端水平铺设带有渗水孔的排水管4，并在排水管4上包裹缠绕一层尼龙过滤网或者无纺布，在铺设排水管4时将排水管4的两端均穿出地埂；

S5：在基坑2内回填之前挖出的土壤，并通过激光整平设备进行整平；

S6：在地埂的两侧分别埋设集水管6和透气管7，并将排水管4的两端分别与集水管6和透气管7连通；

S7：在耕种土地1的地埂外侧开挖一个深坑作为集水池8，并用混泥土对深坑的侧壁和底部进行处理；

S8:在耕种土地1的上方铺设滴灌主管10，滴灌主管10与集水管6平行；在每个基坑2上方的地表设置2-3个滴灌分管11，滴灌分管11与滴灌主管10连通；

S9：将集水池8分别与集水管6和滴灌主管10连通。

当耕种农作物的土地根据上述步骤安装完成节水灌溉循环系统之后，农耕人员可以根据所种农作物的成长需求确认是否在地表覆膜，如果在地表覆膜的话，地表上的膜的宽度则应小于基坑2的宽度，以此来确保地表灌溉的水可以囊括在防渗膜3的正上方；当需要对农作物进行灌溉时，农耕人员首先需要关闭第一阀门12，接着启动水泵9，通过水泵9将集水池8中的水抽入滴灌主管10内，并通过滴灌分管11滴灌在每个基坑2上方的地表上；灌溉的水渗入地下后，会停留在排水管4和集水管6内，当排水管4和集水管6内装满水之后，会在防渗膜3上方的土壤中停留，以供植物吸收；当农作物吸收一段时间之后，农耕人员即可打开第一阀门12将水通入集水池8内收集；由于农作物的根部呼吸是利用空气中的氧气.所以农耕人员经常对地表进行松土处理，使土壤疏松，便于土壤缝隙中的空气增多，有利于根的呼吸，促进根的生长，而本方案将外界的空气通过透气管7的两端通入每个防渗单元的排水管4中，并从排水管4的渗水孔排出，从而对农作物的根部达到供氧的目的，以此来促进农作物的生长。

实施例2

如图1和图3所示：本实施例与实施例1的区别在于，透气机构还包括鼓风机13和进风管15，进风管15的一端与集水管6连通，进风管15的另一端与鼓风机13的出风端连通，进风管15上设有第二阀门14。

本实施例的实施方式为：当排水管4和集水管6内没有水或者农作物的灌溉期已经过了之后，农耕人员可以打开第二阀门14，并启动鼓风机13，鼓风机13启动后，会通过进风管15向集水管6内吹风，而进入吹风管的风分别进入每个防渗单元的排水管4内，接着从透气管7的两端排出，通过以上的流动方向来实现排水管4内气流的快速流动，进而帮助农作物的根部通风供氧；而通过设置鼓风机13可以加快农作物根部通风的效率。

本实施例的其余实施方式与实施例1的相同。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.农业节水灌溉循环系统，其特征在于，包括防渗机构、用于农作物根部透气的透气机构和用于对耕种土地灌溉的滴灌机构，所述防渗机构包括集水单元和若干个防渗单元，若干个所述防渗单元并排设置，每个所述防渗单元均包括防渗膜、排水管和开挖在耕种土地上的基坑，所述防渗膜铺设在基坑的底端，且边缘翻折后与基坑的侧壁相抵，所述排水管置于基坑的底端，并位于防渗膜的顶端，所述排水管上设有若干个渗水孔，所述排水管上包裹缠绕有阻隔土壤的过滤组件，所述排水管的一端贯穿防渗膜，并与集水单元连通，所述排水管的另一端与透气机构连通，所述集水单元用于给滴灌机构供水。

2.根据权利要求1所述的农业节水灌溉循环系统，其特征在于，所述集水单元包括集水管和集水池，每个所述防渗单元的排水管均与集水管连通，所述集水管的一端为闭口，所述集水管的另一端与集水池连通，所述集水管上设有第一阀门。

3.根据权利要求2所述的农业节水灌溉循环系统，其特征在于，所述透气机构包括透气管，每个所述防渗单元的排水管远离集水管的一端均与透气管连通，所述透气管的两端均为折弯状，且端部高于地表。

4.根据权利要求3所述的农业节水灌溉循环系统，其特征在于，所述透气机构还包括鼓风机和进风管，所述进风管的一端与集水管连通，所述进风管的另一端与鼓风机的出风端连通，所述进风管上设有第二阀门。

5.根据权利要求2、3或4所述的农业节水灌溉循环系统，其特征在于,所述滴灌机构包括滴灌主管和水泵，所述滴灌主管置于地表，所述滴灌主管的一端为闭口，所述滴灌主管的另一端与集水池连通，所述水泵设于滴灌主管上，所述滴灌主管上连通有若干组滴灌分管，每个所述防渗单元均对应一组滴灌分管，每组所述滴灌分管均沿着排水管的长度方向布置，每组所述滴灌分管的自由端均为闭口。

6.根据权利要求5所述的农业节水灌溉循环系统，其特征在于，所述基坑为倒梯形坑。

7.根据权利要求6所述的农业节水灌溉循环系统，其特征在于，所述过滤组件为尼龙过滤网、聚乙烯过滤网或无纺布。

8.根据权利要求7所述的农业节水灌溉循环系统，其特征在于，相邻所述基坑之间的间距相等。

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