一種坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于坡地灌溉技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]坡地灌溉的傳統(tǒng)方法就是采用截流溝和水窖來(lái)收集并存蓄雨水或在南方常采用山塘蓄水，再采用機(jī)泵提水灌溉的方法。水窖有其材料價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，但也有如下缺點(diǎn):
[0003](I)截流溝為明溝，占地較多、對(duì)坡地的植被破壞較大、對(duì)道路等設(shè)施的影響較大，而且洪水入溝帶來(lái)的泥沙容易淤塞溝以及水窖。如設(shè)置沉砂池，則除了要設(shè)計(jì)布置這一固定設(shè)施外，而且還要對(duì)其進(jìn)行定期清理、維護(hù)和管理。
[0004](2)當(dāng)?shù)責(zé)o黃泥等防滲土料時(shí)須使用砂石水泥等較重的建筑材料，因山地搬運(yùn)和施工困難而費(fèi)時(shí)費(fèi)工，造價(jià)也相應(yīng)增加，在勞動(dòng)力價(jià)格較高的地區(qū)，費(fèi)用增加更多。
[0005](3)當(dāng)?shù)赜悬S泥等防滲土料時(shí)，造價(jià)雖便宜但因材料強(qiáng)度較差易損壞，維修較頻響糸ο
[0006](4)截流溝和水窖位置較固定，需修建沉砂池，而且不易調(diào)整和改擴(kuò)建。
[0007](5)傳統(tǒng)的水窖系統(tǒng)沒(méi)有接續(xù)節(jié)水灌溉設(shè)施。
[0008]山塘加提水灌溉的方法也有許多缺點(diǎn)，比如:
[0009](I)山塘往往滲漏較嚴(yán)重，對(duì)整個(gè)山塘做防滲處理，投資很大；
[0010](2)提水灌溉需要建泵房和水塔，投資大，水泵運(yùn)行需耗電力，再加上設(shè)備設(shè)施管理，成本很高，而且許多坡地為電力達(dá)不到的地方，提灌無(wú)法實(shí)施。
[0011](3)山塘加提灌的模式仍然需要較長(zhǎng)的輸水管/渠，進(jìn)一步加大了投入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)及其施工方法，解決南方山林地、低丘緩坡地的雨水收集和就地灌溉利用問(wèn)題。坡地產(chǎn)流的特性是洪水來(lái)得急、去得快，如果排洪蓄水設(shè)施跟不上，對(duì)雨水的滯蓄能力不夠，坡地徑流在劇烈沖刷地表，造成嚴(yán)重水土資源流失的同時(shí)，坡地農(nóng)業(yè)卻在各個(gè)季節(jié)都可能發(fā)生旱情。新發(fā)明的雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)就是為了解決這一矛盾而設(shè)計(jì)的。如果山林地和低丘緩坡地種植需水量較少的耐旱作物或林木，可以將本系統(tǒng)作為灌溉水源；如果種植需水較多的植物，例如的高山蔬菜，本系統(tǒng)亦可作為補(bǔ)充灌溉水源。通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，可以把時(shí)空分配不均衡的自然降雨蓄集起來(lái)，轉(zhuǎn)化為可自由支配、高效利用的水資源，把緩坡地變?yōu)榭蓾驳兀瑸榫徠碌睾底鬓r(nóng)業(yè)的灌溉提供有利條件。其技術(shù)方案如下:
[0013]一種坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)，包括導(dǎo)水膜、集雨暗溝、濾水管、儲(chǔ)水膜袋及節(jié)水灌溉管，導(dǎo)水膜鋪設(shè)在集雨暗溝底部及兩側(cè)，集雨暗溝沿等高線放緩坡布置，集雨暗溝內(nèi)放置濾水管，濾水管與儲(chǔ)水膜袋相連，儲(chǔ)水膜袋上附有釋放藥劑的裝置，儲(chǔ)水膜袋底部設(shè)有出水口，頂部設(shè)有通氣孔。
[0014]優(yōu)選地，所述濾水管管壁采用便宜、質(zhì)輕、產(chǎn)品多樣化程度很高的土工布或土工織物。
[0015]優(yōu)選地，所述濾水管在穿越道路、溝壑等障礙物時(shí)，可直接連接一段或外套一段PE管。
[0016]優(yōu)選地，所述儲(chǔ)水膜袋采用紅泥膜袋。
[0017]一種坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)的施工方法，包括以下步驟:
[0018]請(qǐng)分步驟描述該方法的詳細(xì)步驟和參數(shù)
[0019]I)挖溝:依山勢(shì)沿等高線開(kāi)挖集水溝，，溝底應(yīng)有一定坡度，一般在1/1000?1/3000之間，斷面可挖成U型，尺寸以在相應(yīng)底坡及糙率下能夠通過(guò)所攔截的坡面徑流為宜?？梢赃x擇山坡中上部成“Y”字型布置集水溝上部集雨面呈扇形。集水溝弧線長(zhǎng)度、半徑及集雨面積均可根據(jù)當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度、作物或苗木的需水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，也要與儲(chǔ)水膜袋的容量大小相匹配。
[0020]2)鋪膜:溝底鋪膜以防止?jié)B漏，膜材料宜選用符合環(huán)保要求的土工膜，如當(dāng)?shù)赝临|(zhì)柔然而且不含尖銳石子，可以直接夯實(shí)集水溝底部，然后鋪設(shè)土工膜。如當(dāng)?shù)赝临|(zhì)中含尖銳石子，宜在溝底和溝壁做一過(guò)渡墊層，夯實(shí)后鋪設(shè)土工膜。
[0021]3)置管并填埋:在挖好集水溝內(nèi)放置集水管，以不含尖銳石子透水土料填埋。填埋上覆土料厚度以不易為風(fēng)吹及雨水沖刷所裸露為要求，一般不小于20mm。
[0022]4)接頭和跨越障礙:集水管及鋪膜均可通過(guò)接續(xù)延長(zhǎng)，接頭可以采用搭接的方法，鋪膜以前段膜壓有段膜，集水管以后段套后段，搭接長(zhǎng)度以1cm為宜，并用透明膠粘連。
[0023]5)固定:為防止儲(chǔ)水袋沿坡地滾滑，宜采用鐵絲或繩索將水袋固定在巖石、大樹(shù)或地下錨固點(diǎn)上，也可以為其制作較穩(wěn)固的基座。
[0024]本發(fā)明的有益效果:
[0025]本發(fā)明解決南方山林地、低丘緩坡地的雨水收集和就地灌溉利用問(wèn)題。坡地產(chǎn)流的特性是洪水來(lái)得急、去得快，如果排洪蓄水設(shè)施跟不上，對(duì)雨水的滯蓄能力不夠，坡地徑流在劇烈沖刷地表，造成嚴(yán)重水土資源流失的同時(shí)，坡地農(nóng)業(yè)卻在各個(gè)季節(jié)都可能發(fā)生旱情。新發(fā)明的雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)就是為了解決這一矛盾而設(shè)計(jì)的。如果山林地和低丘緩坡地種植需水量較少的耐旱作物或林木，可以將本系統(tǒng)作為灌溉水源；如果種植需水較多的植物，例如的高山蔬菜，本系統(tǒng)亦可作為補(bǔ)充灌溉水源。通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，可以把時(shí)空分配不均衡的自然降雨蓄集起來(lái)，轉(zhuǎn)化為可自由支配、高效利用的水資源，把緩坡地變?yōu)榭蓾驳?，為緩坡地旱作農(nóng)業(yè)以及種植有機(jī)高山蔬菜的灌溉提供有利條件。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為集水暗溝的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0029]參見(jiàn)圖1-圖2，本發(fā)明坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)中，導(dǎo)水膜I采用市場(chǎng)上常見(jiàn)的棚膜，厚度在Imm以上，導(dǎo)水膜I并非鋪設(shè)在整個(gè)降雨面上，而僅僅是在集雨暗溝2底部及兩側(cè)鋪設(shè)，其功能除了用來(lái)防止集雨溝內(nèi)的雨水滲漏外，還具有將雨水輸導(dǎo)到儲(chǔ)水膜袋4的作用；導(dǎo)水膜I鋪設(shè)需遵循一定施工規(guī)范，以避免被尖銳碎石劃破；
[0030]集雨暗溝2通常沿等高線放緩坡布置，溝內(nèi)放置濾水管3，底部依溝的形狀鋪設(shè)導(dǎo)水膜I兩側(cè)依地形延伸一定范圍，來(lái)水側(cè)布置較另一側(cè)為長(zhǎng)；濾水管3上部用透水土料覆蓋掩埋；如需穿越道路、溝壑等障礙物，可直接連接或外套一段PE管；
[0031]濾水管3與儲(chǔ)水膜袋4相連，為濾水型土工織物管，允許雨水滲入但能防止一定粒徑的土顆粒及懸浮物進(jìn)入，確保收集到較干凈的雨水進(jìn)入儲(chǔ)水膜袋4 ;濾水管3的土工織物可根據(jù)當(dāng)?shù)赝令w粒級(jí)配情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到最優(yōu)的濾水效果；
[0032]儲(chǔ)水膜袋4采用紅泥膜袋，市場(chǎng)上是用來(lái)做沼氣氣袋的，與土工織物管相連后，收集存蓄的雨水可以看作是一個(gè)迷你水庫(kù)，具有用水時(shí)間上的調(diào)蓄功能，可以根據(jù)作物或林木的需要以及地形情況設(shè)計(jì)膜袋的大小，也可以在后期增加并串聯(lián)多個(gè)膜袋來(lái)滿足用水需求；
[0033]紅泥膜袋上附有釋放藥劑的裝置，可以投放防水變質(zhì)的藥劑，也可以投放農(nóng)業(yè)灌溉必須的可溶性肥料；
[0034]儲(chǔ)水膜袋4底部設(shè)有出水口，頂部設(shè)有通氣孔，存蓄的雨水可以通過(guò)出水口進(jìn)入節(jié)水灌溉管5 ;
[0035]可依坡地旱作或苗木的不同種類(lèi)按不同生育期調(diào)整滴灌灌水量大小，提高水的利用效率，減少水資源的浪費(fèi)；
[0036]由于該集雨裝置采用價(jià)格較為低廉的材料，加上其重量輕，運(yùn)輸、施工和安裝和維修均簡(jiǎn)單方便、省時(shí)省工，所以造價(jià)很低，是傳統(tǒng)水窖的理想替代品；也比山塘加提水灌溉的模式節(jié)省投資、電費(fèi)以及管理費(fèi)。
[0037]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見(jiàn)地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)，其特征在于，包括導(dǎo)水膜(I)、集雨暗溝(2)、濾水管(3)、儲(chǔ)水膜袋(4)及節(jié)水灌溉管(5)，導(dǎo)水膜(I)鋪設(shè)在集雨暗溝(2)底部及兩側(cè)，集雨暗溝(2)沿等高線放緩坡布置，集雨暗溝(2)內(nèi)放置濾水管(3)，濾水管(3)與儲(chǔ)水膜袋(4)相連，儲(chǔ)水膜袋(4)上附有釋放藥劑的裝置，儲(chǔ)水膜袋(4)底部設(shè)有出水口，頂部設(shè)有通氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述濾水管(3)管壁的材質(zhì)為土工織物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述濾水管(3)上部設(shè)有透水土料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)水膜袋(4)采用紅泥膜袋。
5.一種坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、挖溝:依山勢(shì)沿等高線開(kāi)挖集水溝，溝底的坡度在1/1000?1/3000之間，斷面挖成U型，尺寸以在相應(yīng)底坡及糙率下能夠通過(guò)所攔截的坡面徑流，選擇山坡中上部成“Y”字型布置集水溝上部集雨面呈扇形，集水溝弧線長(zhǎng)度、半徑及集雨面積均根據(jù)當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度、作物或苗木的需水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，也要與儲(chǔ)水膜袋的容量大小相匹配； 步驟2、鋪膜:溝底鋪膜以防止?jié)B漏，膜材料宜選用符合環(huán)保要求的土工膜，如果當(dāng)?shù)赝临|(zhì)柔而且不含尖銳石子，直接夯實(shí)集水溝底部，然后鋪設(shè)土工膜，如果當(dāng)?shù)赝临|(zhì)中含尖銳石子，宜在溝底和溝壁做一過(guò)渡墊層，夯實(shí)后鋪設(shè)土工膜； 步驟3、置管并填埋:在挖好集水溝內(nèi)放置集水管，以不含尖銳石子透水土料填埋，填埋上覆土料厚度不小于20mm ； 步驟4、接頭和跨越障礙:集水管及鋪膜通過(guò)接續(xù)延長(zhǎng)，接頭采用搭接的方法，鋪膜以前段膜壓有段膜，集水管以后段套后段，搭接長(zhǎng)度為10cm，并用透明膠粘連； 步驟5、固定:采用鐵絲或繩索將水袋固定在巖石、大樹(shù)或地下錨固點(diǎn)上，或者制作較穩(wěn)固的基座。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種坡地雨水收集就地自流灌溉系統(tǒng)及其施工方法，該系統(tǒng)包括導(dǎo)水膜、集雨暗溝、濾水管、儲(chǔ)水膜袋及節(jié)水灌溉管，導(dǎo)水膜鋪設(shè)在集雨暗溝底部及兩側(cè)，集雨暗溝沿等高線放緩坡布置，集雨暗溝內(nèi)放置濾水管，濾水管與儲(chǔ)水膜袋相連，儲(chǔ)水膜袋上附有釋放藥劑的裝置，儲(chǔ)水膜袋底部設(shè)有出水口，頂部設(shè)有通氣孔。本發(fā)明可以把時(shí)空分配不均衡的自然降雨蓄集起來(lái)，轉(zhuǎn)化為可自由支配、高效利用的水資源，把緩坡地變?yōu)榭蓾驳兀瑸榫徠碌睾底鬓r(nóng)業(yè)以及種植有機(jī)高山蔬菜的灌溉提供有利條件。
【IPC分類(lèi)】E02B13-00, E03B3-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104563070
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410795778
【發(fā)明人】毛前, 陳曉東, 段永剛, 嚴(yán)愛(ài)蘭, 張曉悅
【申請(qǐng)人】毛前
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日