專利名稱：地埋式平原地區(qū)雨洪集蓄設(shè)施的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種取自雨水的集水裝置，具體地說是一種地埋式平原地區(qū)雨洪
集蓄設(shè)施。
背景技術(shù)：
華北平原地區(qū)是我國(guó)水資源短缺的主要地區(qū)，尤其是黑龍港流域，經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要 是以農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)業(yè)需水量大，約占用水總量的60%以上。而華北平原地區(qū)的地表水資源很 少，農(nóng)業(yè)用水主要是依靠地下水。長(zhǎng)年的過量開采，已經(jīng)造成該地區(qū)地下水資源的嚴(yán)重匱 乏，地下水位逐年下降，地下水降落漏斗范圍逐年擴(kuò)大，地下水環(huán)境問題十分嚴(yán)重。水資源 短缺問題已成為制約華北平原地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的一個(gè)瓶頸?，F(xiàn)有的雨洪集蓄設(shè)施的應(yīng)用原理是基于降雨形成地表徑流，主要包括有集流面、 匯流溝、輸水渠(管道)和蓄水設(shè)施等。所謂集流面就是在具有一定坡度和面積的地表建設(shè) 集雨匯流場(chǎng)，使雨水可在集流面內(nèi)形成地表徑流，而地表徑流的雨水從集流面匯集到匯流 溝內(nèi)，再通過輸水渠或輸水管道被輸送到蓄水設(shè)施內(nèi)，從而起到雨洪集蓄的作用?，F(xiàn)有雨水集蓄設(shè)施能夠得以實(shí)現(xiàn)的前提，就是要具有一定面積和一定坡度的集流 面，否則就無(wú)法形成地表徑流。因此，現(xiàn)有雨水集蓄設(shè)施只能應(yīng)用在有地形起伏的山區(qū)或丘 陵等地區(qū)，而對(duì)于平原地區(qū)的廣大農(nóng)田來(lái)說，該技術(shù)尚無(wú)法得以應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種地埋式平原地區(qū)雨洪集蓄設(shè)施，以解決平原地區(qū) 不能實(shí)現(xiàn)雨水集蓄的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種地埋式平原地區(qū)雨洪集蓄設(shè)施，包括蓄水設(shè)施、輸 水設(shè)施和若干集水管；所述集水管橫置傾斜式埋入地下，其下傾端與所述輸水設(shè)施相連通， 所述輸水設(shè)施與所述蓄水設(shè)施相連通。本實(shí)用新型是在農(nóng)田耕作層下部一定深度橫置傾斜式埋設(shè)集水管，承接農(nóng)田內(nèi)的 入滲至作物根系以下的多余雨水并傳送至輸水設(shè)施，然后再由輸水設(shè)施傳送到蓄水設(shè)施 中，由此完成平原地區(qū)滲入地下的雨水和洪水的集蓄。所述集水管是在濾管的外圍包覆有濾網(wǎng)，在所述濾管的管壁頂面分布有孔眼。所述孔眼的軸心線指向所述濾管的同一截面處的底面中心線上。所述輸水設(shè)施為地埋式輸水管道或是在地面開挖的輸匯水溝。雨水通過土壤的耕作層向下滲透，在水頭差的作用下，集水管上部的雨水向集水 管方向形成水平和垂向的運(yùn)移，經(jīng)過外包濾網(wǎng)層的過濾后，穿過孔眼進(jìn)入并集蓄在濾管內(nèi)， 集蓄到一定程度后，再沿集水管的傾斜角度向下方流動(dòng)，匯集至輸水設(shè)施中，最后通過輸水 設(shè)施輸送到蓄水設(shè)施，由此完成雨水在地表以下的集蓄過程。本實(shí)用新型中的輸水設(shè)施既可以是與所述集水管相連的地埋式輸水管道，也可以 是在地面開挖的輸匯水溝。輸水設(shè)施設(shè)置于集水管下傾的一端，這樣就可以匯集集水管中的雨水，并傳送到蓄水設(shè)施中。輸水設(shè)施的長(zhǎng)短大小由與之相連的集水管的數(shù)量、集水管的 最大集雨量等因素綜合考慮決定；輸水設(shè)施埋設(shè)或開挖的深度，視集水管的埋設(shè)深度而定， 應(yīng)保障集水管中收集的雨水能夠暢通地匯流入輸水設(shè)施中，并最終暢通地輸送到蓄水設(shè)施 內(nèi)。本實(shí)用新型中的蓄水設(shè)施可以是大口井或水窖等。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了雨洪水在地表以下的集蓄，克服了平原地區(qū)由于地形平坦、不 能形成地表集流面的矛盾，因此，無(wú)須修建地表集流面和匯流溝，不占用耕地資源。由于雨 洪集蓄的過程是僅對(duì)滲透至農(nóng)作物根系以下的多余雨水進(jìn)行的，因此，這種集蓄方式，一方 面首先保證了雨水對(duì)農(nóng)作物的正常灌溉，另一方面還能防止土壤上層滯水的富存而可能形 成的土壤鹽漬化。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了平原地區(qū)的雨洪集蓄利用，不僅能緩解平原地區(qū)水資源短缺的 現(xiàn)實(shí)問題，而且能夠擺脫農(nóng)業(yè)用水對(duì)地下水資源的過度依賴，實(shí)現(xiàn)了水資源優(yōu)化配置與持 續(xù)利用，解決了水土供需矛盾和平原地區(qū)不能進(jìn)行雨洪集蓄的難題。本實(shí)用新型對(duì)地形坡 度沒有要求，不需要建設(shè)地表集流面；如果再配合使用地埋式輸水管道，就不必在地表開挖 匯流溝或輸匯水溝，也就不會(huì)占用農(nóng)田。本實(shí)用新型特別適于在上部土層滲透性好、下部存 在隔水層的廣大平原地區(qū)推廣應(yīng)用。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2、圖3是集水管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型主要構(gòu)成部分為蓄水設(shè)施1、輸水設(shè)施2和集水管3三個(gè) 組成部分。其中，蓄水設(shè)施1可以是大口井或水窖等；輸水設(shè)施2可以是地埋式輸水管道或 是在地面開挖的輸匯水溝，在有條件的地區(qū)，以鋪設(shè)輸水管道為優(yōu)選。集水管3橫置傾斜式 埋入地下，其下傾端與輸水設(shè)施2相連通，輸水設(shè)施2與蓄水設(shè)施1相連通。本實(shí)用新型中的集水管3如圖2所示，是在濾管31的外圍包覆有濾網(wǎng)33，在濾管 31的管壁頂面部分分布有孔眼32。集水管3可采用PVC塑料管或是混凝土管材，也可使用 由耐壓、耐腐蝕材料制成的管材。濾管31的管徑可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕涤炅?主要是一次性最大 雨量)、土壤物理性質(zhì)(主要是土壤的滲透性)、埋設(shè)深度和埋設(shè)間距而定。一般情況下，濾管 31的管徑以200mm為宜。濾管31上的孔眼32分布在管壁的頂面部分，這是考慮濾管的集水、暫時(shí)蓄水和輸 水的三種功用而定的?？籽?2的孔徑視一般為IOmm左右，孔眼間距一般為50-100mm。濾 管31上的孔眼32的軸心線最好指向?yàn)V管31的同一截面處的底面中心線上(圖3)，而并不 與管壁垂直，這是為保證水滲透至濾管的過程更加暢通。外包濾網(wǎng)33的作用，是為防止在集水過程中有土壤顆粒物通過孔眼32進(jìn)入濾管 31。濾網(wǎng)33可采用80目左右的尼龍網(wǎng)，包裹層數(shù)以2-4層為宜。如果濾網(wǎng)過于致密，將會(huì) 影響雨水向?yàn)V管內(nèi)部的滲入速度和滲入強(qiáng)度。集水管3不能水平埋設(shè)，而要向匯水端傾斜一定的角度，以保障水流通暢。[0023]集水管3的埋設(shè)間距，與埋設(shè)深度、土壤的物理性質(zhì)和濾管的直徑等有關(guān)。埋設(shè)間 距一般為10-20米。如果間距增大，則濾管的直徑和埋深度都要相應(yīng)增加。集水管3應(yīng)埋設(shè)一定的深度，以保障兩排集水管中間的土壤中的雨水有可向?yàn)V管 運(yùn)移的水頭差，一般以0. 8-1. 2米為宜。集水管的埋設(shè)深度還要考慮農(nóng)作物的根系深度、土 壤物理性質(zhì)和埋設(shè)間距等因素，作物根系越深、土壤滲透性越好，埋設(shè)間距越大，則集水管 的埋設(shè)深度就相應(yīng)增加；否則，就適當(dāng)減少。
權(quán)利要求1.一種地埋式平原地區(qū)雨洪集蓄設(shè)施，其特征是，包括蓄水設(shè)施(1 )、輸水設(shè)施(2)和 若干集水管(3);所述集水管(3)橫置傾斜式埋入地下，其下傾端與所述輸水設(shè)施(2)相連 通，所述輸水設(shè)施(2 )與所述蓄水設(shè)施(1)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地埋式平原地區(qū)雨洪集蓄設(shè)施，其特征是，所述集水管(3)是 在濾管(31)的外圍包覆有濾網(wǎng)(33 )，在所述濾管(31)的管壁頂面分布有孔眼(32 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地埋式平原地區(qū)雨洪集蓄設(shè)施，其特征是，所述孔眼(32)的 軸心線指向所述濾管(31)的同一截面處的底面中心線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地埋式平原地區(qū)雨洪集蓄設(shè)施，其特征是，所述輸水設(shè)施 (2)為地埋式輸水管道或是在地面開挖的輸匯水溝。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種地埋式平原地區(qū)雨洪集蓄設(shè)施，包括蓄水設(shè)施、輸水設(shè)施和若干集水管；所述集水管橫置傾斜式埋入地下，其下傾端與所述輸水設(shè)施相連通，所述輸水設(shè)施與所述蓄水設(shè)施相連通。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了平原地區(qū)的雨洪集蓄利用，可緩解平原地區(qū)水資源短缺的問題，擺脫農(nóng)業(yè)用水對(duì)地下水資源的過度依賴。本實(shí)用新型對(duì)地形坡度沒有要求，不需要建設(shè)地表集流面，不占用農(nóng)田，因此，特別適于在上部土層滲透性好、下部存在隔水層的廣大平原地區(qū)推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E03B3/02GK201891143SQ20102059632
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者么紅超, 張發(fā)旺, 王濱, 程彥培, 聶振龍, 陳立 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所