CN220441510U - 一种石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，包括溶沟集水池、自流集水管、集水扬水装置、扬水管、扬水储水灌溉装置和承压灌溉管。每个集水扬水装置通过自流集水管连接有两个以上的溶沟集水池，集水扬水装置的位置低于各个与之相连的溶沟集水池；集水扬水装置和扬水储水灌溉装置之间通过扬水管连接，扬水储水灌溉装置的位置高于集水扬水装置及溶沟集水池；扬水储水灌溉装置的出水管与承压灌溉管连接。本实用新型能够实现全石漠化坡面任意地块的农业生产或生态修复灌溉，能够解决喀斯特石漠化地区的工程性缺水和季节性干旱。

Description

一种石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及水利工程技术领域，尤其涉及喀斯特石漠化地区雨洪资源利用，具体为一种石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统。

背景技术

石漠化指在热带、亚热带湿润和半湿润地区喀斯特（Karst）发育的自然背景下，由于自然和人为活动的干扰，地表植被遭受破坏，造成土壤严重侵蚀，基岩大面积裸露，砂砾堆积，土地生产力衰退甚至丧失，地表呈现荒漠化景观的土地退化乃至消失的现象。在喀斯特地形的地区，尽管降水资源丰沛，但岩性漏水，大量降水下漏到地下暗河，导致地表可用水资源缺乏，难以满足农业灌溉或生态修复用水的需要，被称为喀斯特地区工程性缺水。如何有效解决工程性缺水是石漠化治理面临的重大难题。

石漠化坡面上大量的裸露岩石以石芽溶沟形式存在。目前裸露石芽溶沟不仅无法利用，还造成土地破碎，在石漠化治理中需要投入大量的人力物力进行破碎、搬运和填埋，被称为石漠化的“癌症”。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，解决喀斯特石漠化地区雨洪资源有效利用的问题。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，包括溶沟集水池、自流集水管、集水扬水装置、扬水管扬水储水灌溉装置和承压灌溉管；每个集水扬水装置通过自流集水管连接有两个以上的溶沟集水池，集水扬水装置的位置低于各个与之相连的溶沟集水池；所述集水扬水装置和所述扬水储水灌溉装置之间通过所述扬水管连接，扬水储水灌溉装置的位置高于集水扬水装置及溶沟集水池；扬水储水灌溉装置的出水管与所述承压灌溉管连接；所述溶沟集水池由裸露石芽、与所述裸露石芽底部连接的堆积砾石溶沟、设置在所述堆积砾石溶沟出口处的溶沟集水挡板和贯穿所述溶沟集水挡板的溶沟集水出水管构成；所述溶沟集水出水管与所述自流集水管的进水口相连接。

作为对集水扬水装置的优化，所述集水扬水装置包括：自流蓄水箱和与其连通的沉沙池；所述沉沙池的一侧设置有沉沙池进水管，沉沙池的另一侧连通自流蓄水箱进水管的进水口，自流蓄水箱进水管的出水口与所述自流蓄水箱的后壁面连接；自流蓄水箱的前壁面的上部和下部分别设置有自流蓄水箱溢洪管和自流蓄水箱排沙管；所述自流蓄水箱排沙管设置有自流蓄水箱排沙管阀门；自流蓄水箱的内部设置有相互连接的自流蓄水箱潜水泵和自流蓄水箱水位阀；自流蓄水箱的外部还设置有蓄电池和逆变器组件及与其连接的太阳能电池板；所述自流蓄水箱潜水泵的出口连接有伸出自流蓄水箱以外的自流蓄水箱扬水出管；自流蓄水箱的后壁还设置有自流蓄水箱门；所述沉沙池进水管的进水口与所述自流集水管的出水口相连；自流蓄水箱扬水出水管与扬水管的进水口相连。

进一步的，所述沉沙池的一侧同一高度位置设置有两个以上平行的沉沙池进水管。

进一步的，沉沙池进水管和自流蓄水箱进水管的高度相同，自流蓄水箱溢洪管高于自流蓄水箱进水管的连接位置，自流蓄水箱排沙管低于自流蓄水箱进水管的连接位置。

作为对扬水储水灌溉装置的优化，所述扬水储水灌溉装置包括扬水储水箱，所述扬水储水箱的外壁由上到下依次连接有扬水储水箱溢洪管、扬水储水箱进水管、扬水储水箱排沙管和扬水储水箱出水管，且扬水储水箱排沙管设置有扬水储水箱排沙管阀门，扬水储水箱出水管设置有扬水储水箱出水管阀门；扬水储水箱的顶部设置有扬水储水箱门；扬水储水箱进水管与扬水管的出水口相连；扬水储水箱出水管与承压灌溉管的进水口相连。

进一步的，扬水储水箱侧壁同一个高度平行连接有两个以上的扬水储水箱进水管。

进一步的，扬水储水箱溢洪管、扬水储水箱排沙管和扬水储水箱出水管位于扬水储水箱的同一个侧壁，且与扬水储水箱进水管位于相邻的侧壁，此为一种便于操作的优化设计。

进一步的，所述扬水储水灌溉装置还包括一个位于扬水储水箱下方的扬水储水箱支架，用于弥补高度不足。

进一步的优化，所述溶沟集水挡板的横截面为“一”字型、“L”型或“凹”字型，与堆积砾石溶沟的出口截面相匹配，具体根据实际需要而定。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的降水收集灌溉系统由溶沟集水池、集水扬水装置、扬水储水灌溉装置通过管路连接组成，能够通过溶沟集水池收集降水，通过集水扬水装置将集水送至坡地高处储水，扬水储水灌溉装置可以对农田进行灌溉。

本实用新型能够实现石漠化坡面石芽溶沟降水的自然收集，且解决了石漠化坡面水势高差反向流动问题，能够实现全石漠化坡面任意地块的农业生产或生态修复灌溉，能够解决喀斯特石漠化地区的工程性缺水和季节性干旱。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统整体侧视结构示意图。

图2为石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统整体俯视结构示意图。

图3为溶沟集水池结构示意图。

图4为集水扬水装置结构示意图。

图5为扬水储水灌溉装置结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1、2所述，一种石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，包括溶沟集水池1、自流集水管2、集水扬水装置3、扬水管4、扬水储水灌溉装置5和承压灌溉管6；每个集水扬水装置3通过自流集水管2连接有两个以上的溶沟集水池1，集水扬水装置3的位置低于各个与之相连的溶沟集水池1；所述集水扬水装置3和所述扬水储水灌溉装置5之间通过所述扬水管4连接，扬水管4设置有单向阀，使水流向扬水储水灌溉装置5方向流，扬水储水灌溉装置5的位置高于集水扬水装置3及溶沟集水池1；扬水储水灌溉装置5的出水管与所述承压灌溉管6连接。承压灌溉管6可以输出灌溉用水。

如图3所示，所述溶沟集水池1由裸露石芽11、与所述裸露石芽底部连接的堆积砾石溶沟12、设置在所述堆积砾石溶沟出口处的溶沟集水挡板13和贯穿所述溶沟集水挡板的溶沟集水出水管14构成；所述溶沟集水出水管14与所述自流集水管2的进水口相连接；溶沟集水挡板13的横截面为“一”字型、“L”型或“凹”字型，与堆积砾石溶沟12的出口截面相匹配。图3中为“一”字型。

如图4所示，集水扬水装置3包括：自流蓄水箱33和与其连通的沉沙池39；所述沉沙池39的一侧设置有沉沙池进水管310，本实施例中，沉沙池39的一侧同一高度位置设置有3个平行的沉沙池进水管310，增大入水量，且不容易堵。沉沙池39的另一侧连通自流蓄水箱进水管36的进水口，自流蓄水箱进水管36的出水口与所述自流蓄水箱33的后壁面连接；自流蓄水箱33的前壁面的上下依次分别设置有自流蓄水箱溢洪管37和自流蓄水箱排沙管38；所述自流蓄水箱排沙管38设置有自流蓄水箱排沙管阀门313；自流蓄水箱33的内部设置有相互连接的自流蓄水箱潜水泵311和自流蓄水箱水位阀312，当进入自流蓄水箱33的水量多到设定水位时，激发自流蓄水箱水位阀312，自流蓄水箱潜水泵311开始工作；沙池进水管310和自流蓄水箱进水管36的高度相同，自流蓄水箱溢洪管37高于自流蓄水箱进水管36的连接位置，自流蓄水箱排沙管38低于自流蓄水箱进水管36的连接位置，便于排沙和溢流。自流蓄水箱33的外部还设置有蓄电池和逆变器组件32及与其连接的太阳能电池板31；本实施例中蓄电池和逆变器组件32及与其连接的太阳能电池板31均设置在自流蓄水箱33的上方，与自流蓄水箱潜水泵311电连接，便于操作和储能。所述自流蓄水箱潜水泵311的出口连接有伸出自流蓄水箱以外的自流蓄水箱扬水出水管35；自流蓄水箱33的后壁还设置有自流蓄水箱门34，自流蓄水箱门34用于人工清理泥沙和检修设备。沉沙池进水管310的进水口与所述自流集水管2的出水口相连；自流蓄水箱扬水出水管35与扬水管4的进水口相连。

如图5所示，所述扬水储水灌溉装置5包括扬水储水箱51，所述扬水储水箱51的外壁由上到下依次连接有扬水储水箱溢洪管52、扬水储水箱进水管53、扬水储水箱排沙管55和扬水储水箱出水管56，且扬水储水箱排沙管55设置有扬水储水箱排沙管阀门58，扬水储水箱出水管56设置有扬水储水箱出水管阀门59；扬水储水箱51的顶部设置有扬水储水箱门57；扬水储水箱进水管53与扬水管4的出水口相连；扬水储水箱出水管56与承压灌溉管6的进水口相连。本实施例中扬水储水箱51侧壁同一个高度平行连接有3个扬水储水箱进水管53。为了便于操作和检修，扬水储水箱溢洪管52、扬水储水箱排沙管55和扬水储水箱出水管56位于扬水储水箱51的同一个侧壁，且与扬水储水箱进水管53位于相邻的侧壁。如果扬水储水灌溉装置5的高度不能满足承压灌溉，还需要在扬水储水箱51下方设置一个扬水储水箱支架54。

在一次降水后，石漠化坡面的石芽形成产流，水流汇集至溶沟集水池，每个溶沟集水池通过自流集水管，将水流自流至低于各溶沟集水池的集水扬水装置，通过扬水管将水扬至石漠化高处的扬水储水灌溉装置，最后通过承压灌溉管将水送至石漠化坡面任一地段，实现全坡面农业生产或生态修复灌溉。

最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：包括溶沟集水池（1）、自流集水管（2）、集水扬水装置（3）、扬水管（4）、扬水储水灌溉装置（5）和承压灌溉管（6）；每个集水扬水装置（3）通过自流集水管（2）连接有两个以上的溶沟集水池（1），集水扬水装置（3）的位置低于各个与之相连的溶沟集水池（1）；所述集水扬水装置（3）和所述扬水储水灌溉装置（5）之间通过所述扬水管（4）连接，扬水管（4）设置有单向阀，扬水储水灌溉装置（5）的位置高于集水扬水装置（3）及溶沟集水池（1）；扬水储水灌溉装置（5）的出水管与所述承压灌溉管（6）连接；

所述溶沟集水池（1）由裸露石芽（11）、与裸露石芽（11）底部连接的堆积砾石溶沟（12）、设置在堆积砾石溶沟（12）出口处的溶沟集水挡板（13）和贯穿所述溶沟集水挡板（13）的溶沟集水出水管（14）构成；所述溶沟集水出水管（14）与所述自流集水管（2）的进水口相连接。

2.根据权利要求1所述的石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：所述集水扬水装置（3）包括：自流蓄水箱（33）和与其连通的沉沙池（39）；所述沉沙池（39）的一侧设置有沉沙池进水管（310），沉沙池（39）的另一侧连通自流蓄水箱进水管（36）的进水口，自流蓄水箱进水管（36）的出水口与自流蓄水箱（33）的后壁面连接；自流蓄水箱（33）的前壁面由上到下依次设置有自流蓄水箱溢洪管（37）和自流蓄水箱排沙管（38）；所述自流蓄水箱排沙管（38）设置有自流蓄水箱排沙管阀门（313）；自流蓄水箱（33）的内部设置有相互连接的自流蓄水箱潜水泵（311）和自流蓄水箱水位阀（312）；自流蓄水箱（33）的外部还设置有蓄电池和逆变器组件（32）及与其连接的太阳能电池板（31）；蓄电池和逆变器组件（32）与自流蓄水箱潜水泵（311）连接； 自流蓄水箱潜水泵（311）的出口连接有伸出自流蓄水箱以外的自流蓄水箱扬水出水管（35）；自流蓄水箱（33）的后壁还设置有自流蓄水箱门（34）；所述沉沙池进水管（310）的进水口与所述自流集水管（2）的出水口相连；自流蓄水箱扬水出水管（35）与扬水管（4）的进水口相连。

3.根据权利要求2所述的石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：所述沉沙池（39）的一侧同一高度位置设置有两个以上平行的沉沙池进水管（310）。

4.根据权利要求2所述的石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：沉沙池进水管（310）和自流蓄水箱进水管（36）的高度相同，自流蓄水箱溢洪管（37）高于自流蓄水箱进水管（36）的连接位置，自流蓄水箱排沙管（38）低于自流蓄水箱进水管（36）的连接位置。

5.根据权利要求1所述的石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：所述扬水储水灌溉装置（5）包括扬水储水箱（51），所述扬水储水箱（51）的外壁由上到下依次连接有扬水储水箱溢洪管（52）、扬水储水箱进水管（53）、扬水储水箱排沙管（55）和扬水储水箱出水管（56），且扬水储水箱排沙管（55）设置有扬水储水箱排沙管阀门（58），扬水储水箱出水管（56）设置有扬水储水箱出水管阀门（59）；扬水储水箱（51）的顶部设置有扬水储水箱门（57）；扬水储水箱进水管（53）与扬水管（4）的出水口相连；扬水储水箱出水管（56）与承压灌溉管（6）的进水口相连。

6.根据权利要求5所述的石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：扬水储水箱（51）侧壁同一个高度平行连接有两个以上的扬水储水箱进水管（53）。

7.根据权利要求5所述的石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：扬水储水箱溢洪管（52）、扬水储水箱排沙管（55）和扬水储水箱出水管（56）位于扬水储水箱（51）的同一个侧壁，且与扬水储水箱进水管（53）位于相邻的侧壁。

8.根据权利要求5所述的石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：所述扬水储水灌溉装置（5）还包括一个位于扬水储水箱（51）下方的扬水储水箱支架（54）。

9.根据权利要求1所述的石漠化坡面石芽溶沟降水收集灌溉系统，其特征在于：所述溶沟集水挡板（13）的横截面为“一”字型、“L”型或“凹”字型。