一種喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉系統(tǒng),該方法是在山體的上部、中部和下部設(shè)置蓄水設(shè)施,分別用于收集山體上部的坡面雨水、山體中部的表層巖溶泉水和山體下部的路面雨水,在整個(gè)山體坡面需灌溉的田間地塊設(shè)置蓄水設(shè)施;并用管道將山體上部、中部和下部的蓄水設(shè)施以及田間地塊的蓄水設(shè)施相互連接,實(shí)現(xiàn)整個(gè)山體坡面高效集水灌溉。本發(fā)明基于坡面整體視角,從坡頂開(kāi)始注意水的收集,將山體上、中、下各部分不同類(lèi)型水資源整合高效利用,大大提高了雨水資源利用效率,滿(mǎn)足了整個(gè)坡面的灌溉需求,解決了大面積坡面灌溉難題,并且能有效減少坡面徑流和泥沙量,避免雨水對(duì)坡面土壤的侵蝕。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雨水資源開(kāi)發(fā)利用方法及裝置,特別是一種喀斯特坡地高效集水 灌溉方法及灌溉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 以貴州高原為中心的中國(guó)南方喀斯特地區(qū),巖溶作用強(qiáng)烈,二元三維空間結(jié)構(gòu)發(fā) 育,地表水能力和調(diào)控能力低,降雨很快沿裂隙、漏斗、落水洞及缺土缺林的坡面注入地下 和深切河谷,水土資源不匹配。缺水問(wèn)題一直是制約該區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。近些年 來(lái),國(guó)家實(shí)施一系列重大水利水保工程,在解決城市集中飲水和壩地灌溉兩個(gè)方面取得良 好成效。然而,大面積坡耕地灌溉用水問(wèn)題還沒(méi)很好地解決,甚至缺乏有效的辦法。最近幾 年大旱中,針對(duì)喀斯特坡地灌溉實(shí)施的一些"三小"水利工程沒(méi)有發(fā)揮過(guò)任何抗旱功能,旱 災(zāi)來(lái)臨,只能聽(tīng)天由命??λ固仄旅嫠Y源利用一系列問(wèn)題被突顯出來(lái),如坡面集水工程缺 少匯水坡面或者匯水面積過(guò)小、山體不同部位的坡面集水工程相對(duì)孤立,相互間缺乏聯(lián)系, 導(dǎo)致蓄水池空置或者溢出沖毀土地,水資源沒(méi)有得到有效利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉 系統(tǒng),從而解決喀斯特山地坡面的灌溉及雨水資源綜合利用難題。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005] -種喀斯特坡地高效集水灌溉方法。該灌溉方法是在山體的上部設(shè)置收集坡面雨 水的蓄水設(shè)施,在山體的中部設(shè)置收集表層巖溶泉水的蓄水設(shè)施,在山體的下部設(shè)置收集 路面雨水的蓄水設(shè)施,在整個(gè)山體坡面需灌溉的田間地塊設(shè)置蓄水設(shè)施;用管道將山體上 部、中部和下部的蓄水設(shè)施以及田間地塊的蓄水設(shè)施相互連接,使山體上部蓄積的水在滿(mǎn) 足灌溉的情況下,可輸送到山體中部用于灌溉,山體中部蓄積的水在滿(mǎn)足灌溉的情況下,可 輸送到山體下部用于灌溉,滿(mǎn)足整個(gè)山體坡面的灌溉需求。
[0006] -種喀斯特坡地高效集水灌溉系統(tǒng)。該灌溉系統(tǒng)由坡面集水設(shè)施、泉點(diǎn)蓄水設(shè)施、 路面集水設(shè)施、微型蓄水設(shè)施以及管網(wǎng)設(shè)施組成;坡面集水設(shè)施安裝在山體的上部埡口處; 坡面集水設(shè)施由坡面截流溝、坡面沉砂池和坡面蓄水池構(gòu)成,坡面沉砂池與坡面截流溝、坡 面蓄水池相連通;泉點(diǎn)蓄水設(shè)施修建在坡面有泉點(diǎn)出露的位置;路面集水設(shè)施由路面截流 溝、路面沉砂池和路面蓄水池構(gòu)成,路面沉砂池與路面截流溝、路面蓄水池相連通;坡面蓄 水池、泉點(diǎn)蓄水設(shè)施、路面蓄水池以及微型蓄水設(shè)施之間通過(guò)管網(wǎng)設(shè)施相互連通;微型蓄水 設(shè)施連接灌溉管網(wǎng)。
[0007] 上述的喀斯特坡地高效集水灌溉系統(tǒng)中,所述的坡面截流溝斷面為梯形或矩形; 坡面沉砂池為矩形,坡面沉砂池的進(jìn)水口高于出水口且坡面沉砂池的進(jìn)水口和出水口方向 不在同一直線(xiàn)上。
[0008] 前述的喀斯特坡地高效集水灌溉系統(tǒng)中,所述的路面沉砂池為矩形,路面沉砂池 的進(jìn)水口高于出水口且路面沉砂池的進(jìn)水口和出水口方向不在同一直線(xiàn)上。
[0009] 本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明基于坡面整體視角,從坡頂開(kāi)始注意 水的收集,將山體上、中、下各部分不同類(lèi)型水資源整合高效利用,并利用山體高差產(chǎn)生的 水壓,獲取自流動(dòng)力,通過(guò)管道將山體上部、中部、下部蓄積水設(shè)施以及田間地塊不同部位 微型蓄水設(shè)施連接為一體,串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)合,在節(jié)點(diǎn)分支蓄水,回收溢出水資源,逐級(jí)類(lèi)推, 貫通整個(gè)山體坡面,大大提高了雨水資源利用效率,并且能獲得較高水頭,綜合利用了坡面 水資源,滿(mǎn)足了整個(gè)坡面的灌溉需求,解決了大面積坡面灌溉難題。本發(fā)明利用山體的自然 地形修建生態(tài)水池,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,并且能有效減少坡面徑流和泥沙量,避免了雨水對(duì)坡面土壤 的侵蝕。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖;
[0011] 圖2是本發(fā)明的立體布局示意圖;
[0012] 圖3是本發(fā)明的平面布局示意圖。
[0013] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1。如圖1、2所示,由位于山體1上部的坡面集水設(shè)施2、位于山體1中部 的泉點(diǎn)蓄水設(shè)施3、位于山體1下部的路面集水設(shè)施4、分散在整個(gè)山體坡面的微型蓄水設(shè) 施5以及管網(wǎng)設(shè)施6組成。坡面集水設(shè)施2安裝在山體1的上部埡口處,用于收集左右兩 個(gè)坡面雨水,可灌溉整個(gè)坡面耕地。如圖3所示,坡面集水設(shè)施2由坡面截流溝7、坡面沉砂 池8和坡面蓄水池9構(gòu)成,坡面沉砂池8與坡面截流溝7、坡面蓄水池9相連通;坡面截流溝 7用于攔截坡面徑流,然后匯入坡面沉砂池8,經(jīng)泥沙沉淀后進(jìn)入坡面蓄水池9中。坡面截 流溝7斷面為梯形或矩形,根據(jù)坡面大小定尺寸,可采用漿砌石襯砌水泥砂漿防滲或混泥 土澆筑。坡面沉砂池8為矩形,容量lm 3左右,坡面沉砂池8的進(jìn)水口要高于出水口,且坡面 沉砂池8的進(jìn)水口和出水口方向要不在同一直線(xiàn)上。利用埡口處相對(duì)低洼地勢(shì)在矮的一方 砌筑擋土墻,清理地表植被,將開(kāi)挖的表土靠擋土墻對(duì)方,平整后,形成半圓形表面光滑坑, 然后鋪設(shè)高密度聚乙烯防滲膜,四周用土和石塊壓實(shí),即可形成容積在15?30m 3的坡面蓄 水池9。泉點(diǎn)蓄水設(shè)施3修建在坡面有泉點(diǎn)出露的位置,用于蓄積表層巖溶泉水。泉點(diǎn)蓄 水設(shè)施3采用圍泉建池方式,池體采用漿砌石襯砌水泥砂漿防滲,水池形狀因地制宜,以邊 墻將泉點(diǎn)包圍為基本要求。路面集水設(shè)施4用于收集機(jī)耕道、作業(yè)便道和路面雨水,由路面 截流溝10、路面沉砂池11和路面蓄水池12構(gòu)成,路面沉砂池11與路面截流溝10、路面蓄 水池12相連通;將道路邊溝作為路面截流溝10,在適當(dāng)位置修建路面沉砂池11和路面蓄 水池12。路面沉砂池11為矩形,路面沉砂池11的進(jìn)水口要高于出水口,且路面沉砂池11 的進(jìn)水口和出水口方向要不在同一直線(xiàn)上。路面蓄水池12容量設(shè)計(jì)為60?100m 3。在需 灌溉的田間地塊設(shè)置微型蓄水設(shè)施5,微型蓄水設(shè)施5分散于坡面,利用自然地形存在的洼 地、溶溝、溶槽等,平整處理后,鋪設(shè)高密度聚乙烯防滲膜建造,周?chē)猛梁褪瘔K壓實(shí)。坡面 蓄水池9、泉點(diǎn)蓄水設(shè)施3、路面蓄水池12之間通過(guò)官網(wǎng)設(shè)施6相互連通,坡面蓄水池9、泉 點(diǎn)蓄水設(shè)施3以及路面蓄水池12與微型蓄水設(shè)施5之間也通過(guò)管網(wǎng)設(shè)施6相互連通。微 型蓄水設(shè)施5連接灌溉管網(wǎng)13將水引出,對(duì)分散在整個(gè)山體坡面的田間地塊進(jìn)行灌溉。
[0015] 坡面蓄水池9中蓄積的水可流入山體上部的微型蓄水設(shè)施5中用于灌溉,在滿(mǎn)足 灌溉的情況下,利用山體高差產(chǎn)生的水壓,坡面蓄水池9中蓄積的水以及微型蓄水設(shè)施5中 剩余的水可自流到泉點(diǎn)蓄水設(shè)施3中,與泉點(diǎn)蓄水設(shè)施3中蓄積的水一起流入微型蓄水設(shè) 施5中用于灌溉,在滿(mǎn)足灌溉的情況下,泉點(diǎn)蓄水設(shè)施3中蓄積的水以及微型蓄水設(shè)施5中 剩余的水可自流到路面蓄水池12中,與路面蓄水池12中蓄積的水一起流入至微型蓄水設(shè) 施5中用于灌溉,實(shí)現(xiàn)整個(gè)山體坡面高效集水灌溉。
[0016] 本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出的各種 變化均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種喀斯特坡地高效集水灌溉方法,其特征在于:在山體的上部設(shè)置收集坡面雨水 的蓄水設(shè)施,在山體的中部設(shè)置收集表層巖溶泉水的蓄水設(shè)施,在山體的下部設(shè)置收集路 面雨水的蓄水設(shè)施,在整個(gè)山體坡面需灌溉的田間地塊設(shè)置蓄水設(shè)施;用管道將山體上部、 中部和下部的蓄水設(shè)施以及田間地塊的蓄水設(shè)施相互連接,使山體上部蓄積的水在滿(mǎn)足灌 溉的情況下能輸送到山體中部用于灌溉;山體中部蓄積的水在滿(mǎn)足灌溉的情況下能輸送到 山體下部用于灌溉,從而滿(mǎn)足整個(gè)山體坡面的灌溉需求。
2. -種喀斯特坡地高效集水灌溉系統(tǒng),其特征在于:由坡面集水設(shè)施(2)、泉點(diǎn)蓄水設(shè) 施(3)、路面集水設(shè)施(4)、微型蓄水設(shè)施(5)以及管網(wǎng)設(shè)施(6)組成;坡面集水設(shè)施(2)安 裝在山體(1)的上部埡口處;坡面集水設(shè)施(2)由坡面截流溝(7)、坡面沉砂池(8)和坡面 蓄水池(9)構(gòu)成,坡面沉砂池(8)與坡面截流溝(7)、坡面蓄水池(9)相連通;泉點(diǎn)蓄水設(shè) 施(3)修建在坡面有泉點(diǎn)出露的位置;路面集水設(shè)施(4)由路面截流溝(10)、路面沉砂池 (11)和路面蓄水池(12)構(gòu)成,路面沉砂池(11)與路面截流溝(10)、路面蓄水池(12)相連 通;坡面蓄水池(9)、泉點(diǎn)蓄水設(shè)施(3)、路面蓄水池(12)以及微型蓄水設(shè)施(5)之間通過(guò) 管網(wǎng)設(shè)施(6)相互連通;微型蓄水設(shè)施(5)連接灌溉管網(wǎng)(13)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的喀斯特坡地高效集水灌溉系統(tǒng),其特征在于:所述的坡面截 流溝(7)斷面為梯形或矩形;坡面沉砂池(8)為矩形,坡面沉砂池(8)的進(jìn)水口高于出水 口,且坡面沉砂池(8)的進(jìn)水口和出水口方向不在同一直線(xiàn)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的喀斯特坡地高效集水灌溉系統(tǒng),其特征在于:所述的路面沉 砂池(11)為矩形,路面沉砂池(11)的進(jìn)水口高于出水口,且路面沉砂池(11)的進(jìn)水口和 出水口方向不在同一直線(xiàn)上。
【文檔編號(hào)】E03B3/02GK104060645SQ201410309985
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】高漸飛 申請(qǐng)人:高漸飛