專利名稱：黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于雨水收集利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)西北黃土高原山陵溝壑區(qū)，水資源貧乏，區(qū)域性季節(jié)性干旱缺水問(wèn)題嚴(yán)重。北方黃土高原丘陵溝壑區(qū)與干旱缺水山區(qū)多年平均雨量?jī)H為250-600mm，且60%以上集中在 7-9月份，與作物需水期嚴(yán)重錯(cuò)位。由于特殊的氣候、地質(zhì)和土壤條件，區(qū)域內(nèi)地表和地下水資源都十分缺乏，人均水資源量只有200-500m3，是全國(guó)人均水資源量最低的地區(qū)。黃土高原屬溫帶干旱、半干旱氣候區(qū)，具有較廣闊的土地資源和豐富的光熱資源，該區(qū)域四季分明，氣候干燥，晝夜溫差大，在設(shè)施條件下蔬菜瓜果可一年四季生產(chǎn)，果實(shí)成熟充分，香氣發(fā)育完全，糖類、礦物質(zhì)與色素物質(zhì)形成良好，含酸量適中，為蔬菜瓜果生長(zhǎng)發(fā)育和糖分積累創(chuàng)造了有利條件。但由于黃土高原北部丘陵區(qū)降水時(shí)空分布極不均勻，干旱少雨，氣候干燥，制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展；降雨地表徑流不但導(dǎo)致了干旱缺水，而且還造成了嚴(yán)重的水土流失，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。干旱缺水與水土流失并存是制約黃土高原地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要限制性因子，因此，雨水集蓄利用顯得尤為重要，大面積緩坡丘陵地形可用來(lái)修建或作為天然集水面。地勢(shì)高差利于自流灌溉，深厚的黃土創(chuàng)造了良好的就地集蓄條件。降雨的集蓄利用是防治水土流失與雨水資源化的一個(gè)有效途徑。設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，可以顯著改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效益，是新農(nóng)村建設(shè)中的重要內(nèi)容。設(shè)施農(nóng)業(yè)可帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)和幫助農(nóng)民脫貧致富，其作為一種勞動(dòng)密集型農(nóng)業(yè)，增加了大量的就業(yè)機(jī)會(huì)，從而有效解決了農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的出路問(wèn)題，作為一種高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，在解決農(nóng)村“三農(nóng)” 問(wèn)題，拉動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，推進(jìn)農(nóng)村地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面發(fā)揮著重要作用。設(shè)施蔬菜因其經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較高，是適合我國(guó)國(guó)情的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)西部地區(qū)正在成為發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的新的增長(zhǎng)點(diǎn)。且設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展有助于恢復(fù)植被、固沙保土、調(diào)節(jié)氣候等生態(tài)措施的實(shí)施，對(duì)于實(shí)現(xiàn)生態(tài)良性循環(huán)、生態(tài)環(huán)境改善和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。但水資源短缺限制了該區(qū)域設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。為解決如雨水收集、利用效率低，方式方法單一，適應(yīng)性有一定局限等，人們對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)進(jìn)行了深入研究。四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所于2010年7月23日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?201010235097. 6的“用于丘陵坡地的集雨節(jié)灌系統(tǒng)與方法”，一種用于丘陵坡地的集雨節(jié)灌系統(tǒng)包括集雨塘或集雨堰、高位蓄水池，低位蓄水池、水泵和輸水管，集雨塘或集雨堰設(shè)置在丘谷的中部或下部，高位蓄水池設(shè)置在集雨塘或集雨堰附近各丘體中高度最高的丘體上部，低位蓄水池為多個(gè)，分別設(shè)置在高位蓄水池周邊的各丘體上，其高度低于高位蓄水池， 水泵安裝在集雨塘或集雨堰旁，其進(jìn)水口接集雨塘或集雨堰，其出水口接高位蓄水池，輸水管鋪設(shè)在高位蓄水池與各低位蓄水池之間。使用該集雨節(jié)灌系統(tǒng)，可將降雨產(chǎn)生的地表徑流水蓄積在集雨塘或集雨堰中，并將集雨塘或集雨堰中的水用水泵提至高位蓄水池，通過(guò)輸水管分別將高位蓄水池的水輸送至各低位蓄水池，需要灌溉時(shí)，將各低位蓄水池內(nèi)的蓄水用于灌溉。該申請(qǐng)?zhí)岢鲇糜谇鹆昶碌氐募旯?jié)灌系統(tǒng)與方法，需要建設(shè)大量的蓄水池和鋪設(shè)大量的管道，造價(jià)高、操作復(fù)雜，且需要?jiǎng)恿χС?。劉永平?009年9月30日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)?00920217475. 0的“冬暖溫室大棚的
常溫集水裝置”，該申請(qǐng)涉及農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種冬暖溫室大棚的常溫集水裝置。我國(guó)許多地區(qū)利用集水窖匯集雨水澆灌農(nóng)作物。但集水窖位于溫室大棚外面， 澆灌作物費(fèi)時(shí)費(fèi)力，冬天窖內(nèi)結(jié)冰無(wú)法使用。該申請(qǐng)是將集水窖置于溫室大棚側(cè)墻的下面；外集水槽安裝在溫室大棚種植室透光層外側(cè)的下部，外集水槽的低端與濾清池連接； 網(wǎng)狀內(nèi)水槽固定在溫室大棚種植室棚架下方，并與內(nèi)集水槽相連，內(nèi)集水槽的低端連接集水窖。該本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是外集水槽匯集雨水等；網(wǎng)狀內(nèi)水槽和內(nèi)集水槽匯集種植室透光層上的露水珠；集水窖位于溫室大棚側(cè)墻內(nèi)的下部，使集水窖內(nèi)的積水保持常溫，有效的提高了集水窖的利用率。該專利雖然解決了集水窖匯集雨水灌溉農(nóng)作物的問(wèn)題；但是，在黃土高原丘陵區(qū)使用該技術(shù)并不能充分、合理開發(fā)利用雨水資源也不能有效解決干旱和水土流失等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，在梯田上建立溫室，并利用上一級(jí)梯田的集雨對(duì)下一級(jí)梯田上的溫室進(jìn)行灌溉，克服了黃土高原丘陵區(qū)發(fā)展溫室大棚的制約因素，對(duì)充分、合理開發(fā)利用雨水資源，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)轉(zhuǎn)化，有效解決干旱和水土流失，減少自然災(zāi)害的發(fā)生，增加農(nóng)民收入，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案
黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，包括設(shè)置在梯田梯級(jí)上的溫室、梯級(jí)上的地面集水面、梯級(jí)上的集水匯流溝、梯級(jí)上的儲(chǔ)水池和梯級(jí)上的灌溉管道；所述溫室包括溫室棚面集水面；沿溫室棚面集水面的下邊沿設(shè)有集水匯流溝，所述地面集水面為傾斜設(shè)置，該地面集水面低的一側(cè)連接集水匯流溝；所述集水匯流溝的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有儲(chǔ)水池； 所述溫室內(nèi)設(shè)有灌溉管道；該灌溉管道與上梯級(jí)的儲(chǔ)水池通過(guò)主管道相連接。優(yōu)選地，所述集雨自壓灌溉系統(tǒng)，包括設(shè)置在梯田每梯級(jí)上的溫室、每梯級(jí)上的地面集水面、每梯級(jí)上的集水匯流溝、每梯級(jí)上的儲(chǔ)水池和每梯級(jí)上的灌溉管道；每梯級(jí)溫室包括溫室棚面集水面；沿每梯級(jí)溫室棚面集水面的下邊沿設(shè)有集水匯流溝，每梯級(jí)地面集水面為傾斜設(shè)置，該地面集水面低的一側(cè)連接集水匯流溝；每梯級(jí)集水匯流溝的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有儲(chǔ)水池；所述每梯級(jí)溫室內(nèi)設(shè)有灌溉管道；每梯級(jí)灌溉管道與上一梯級(jí)的儲(chǔ)水池通過(guò)主管道相連接；且最上梯級(jí)表面上不設(shè)溫室。優(yōu)選地，每梯級(jí)的溫室棚面集水面上端與同一梯級(jí)的田坎相固接，下端固接于同梯級(jí)地面上；以同一梯級(jí)的田坎作為溫室的墻體，保溫效果好，還可以節(jié)約投資。優(yōu)選地，每一梯級(jí)的集水匯流溝為傾斜設(shè)置，低的一側(cè)連接同梯級(jí)儲(chǔ)水池。優(yōu)選地，連接儲(chǔ)水池和下一梯級(jí)灌溉管道的主管道上設(shè)有控制閥門，優(yōu)選地，每梯級(jí)的儲(chǔ)水池與同梯級(jí)的集水匯流溝連接的入水口設(shè)有過(guò)濾裝置。優(yōu)選地，與主管道連接的每梯級(jí)儲(chǔ)水池的出水口設(shè)置在距儲(chǔ)水池的底端面20cm 高處，出水口以下容積作為沉淀池。優(yōu)選地，每梯級(jí)的地面集水面采用塑料薄膜遮蓋、混合土夯實(shí)或素土夯實(shí)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1)本發(fā)明提出在黃土丘陵區(qū)的梯級(jí)田上設(shè)置溫室群，采用上一級(jí)梯田的雨水自流灌溉下一級(jí)溫室的方法，解決了梯田上建設(shè)溫室的灌溉問(wèn)題，使黃土高原丘陵區(qū)建立溫室群成為現(xiàn)實(shí)。溫室塑料大棚生產(chǎn)為主體的設(shè)施農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)投資小，土地生產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)效益大，回報(bào)率好，可大幅提升單位土地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，是農(nóng)村和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。2)本發(fā)明通過(guò)溫室的棚面和溫室周圍的地面進(jìn)行雨水集蓄，梯田的最頂端的地面設(shè)置成集雨面，對(duì)最上一級(jí)的溫室進(jìn)行集雨灌溉，其余的采用上一級(jí)梯田的雨水集蓄后對(duì)下一級(jí)溫室進(jìn)行自流灌溉的方法，解決了梯田上建設(shè)溫室的灌溉問(wèn)題。3)本發(fā)明在黃土丘陵區(qū)的梯田上建立溫室，發(fā)揮該區(qū)域光照資源豐富，氣候干燥， 晝夜溫差大，在設(shè)施條件下蔬菜瓜果可一年四季生產(chǎn)，果實(shí)成熟充分，香氣發(fā)育完全的優(yōu)勢(shì)；在灌溉水方面，充分利用雨水資源，通過(guò)設(shè)置集雨系統(tǒng)進(jìn)行灌溉。4)本發(fā)明充分、合理開發(fā)利用雨水資源，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)轉(zhuǎn)化，有效解決干旱和水土流失，減少自然災(zāi)害的發(fā)生。促進(jìn)陡坡地退耕還林還草，改善生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)綜合開發(fā)，增加農(nóng)民收入，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。它不僅是推動(dòng)黃土丘陵溝壑區(qū)發(fā)展“高產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)”農(nóng)業(yè)的有效途徑，也是黃土高原丘陵區(qū)實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)的根本措施。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，包括設(shè)置在梯田上每梯級(jí)上的溫室1、每梯級(jí)上的地面集水面2、每梯級(jí)上的集水匯流溝4、每梯級(jí)上的儲(chǔ)水池5和每梯級(jí)上的灌溉管道6 ；在最高梯級(jí)上不設(shè)溫室1，僅設(shè)地面集水面2、集水匯流溝 4和儲(chǔ)水池5 ；
每梯級(jí)上的溫室1包括溫室棚面集水面3和墻體，該墻體為相應(yīng)梯級(jí)的田坎7 ；田坎作為溫室的墻體，保溫效果好，還可以節(jié)約投資；
沿每梯級(jí)的溫室棚面集水面3的下邊沿設(shè)有集水匯流溝4，每梯級(jí)的集水匯流溝4為傾斜設(shè)置，低的一側(cè)連接儲(chǔ)水池5 ；儲(chǔ)水池5與的集水匯流溝4連接的入水口設(shè)有過(guò)濾裝置 8，減少雨水收集過(guò)程中的雜物進(jìn)入儲(chǔ)水池5
每梯級(jí)的地面集水面2為傾斜設(shè)置，該地面集水面2低的一側(cè)連接同梯級(jí)的集水匯流溝4 ；
每梯級(jí)的溫室1內(nèi)設(shè)有灌溉管道6 ；該灌溉管道6與上一梯級(jí)的儲(chǔ)水池5通過(guò)主管道相連接；與主管道連接的每梯級(jí)儲(chǔ)水池的出水口設(shè)置在距儲(chǔ)水池的底端面20cm高處，出水口以下容積作為沉淀池9 ；連接儲(chǔ)水池5和下一梯級(jí)灌溉管道6的主管道上設(shè)有控制閥門10 ；
每梯級(jí)的地面集水面2采用塑料薄膜遮蓋、混合土夯實(shí)或素土夯實(shí)。所述梯田的最頂端作為下一級(jí)溫室1的集雨面使用，最頂端不設(shè)置溫室1 ；其余梯級(jí)溫室1的溫室棚面集水面3和所在的地面集水面2同時(shí)作為集雨面；所述溫室地面集水面2的集水匯流溝4設(shè)置在溫室棚面集水面3的外側(cè)下邊沿，當(dāng)降雨產(chǎn)生徑流時(shí)，不同梯級(jí)溫室1的溫室棚面集水面3和所在的地面集水面2上的降雨徑流通過(guò)集水匯流溝4進(jìn)入到不同梯級(jí)上設(shè)置的儲(chǔ)水池5中，在溫室內(nèi)根據(jù)所種植蔬菜、花卉布置設(shè)置灌溉用的滴灌管道6，各梯級(jí)溫室滴灌系統(tǒng)的主管道和上一梯級(jí)的儲(chǔ)水池5相連接，當(dāng)溫室內(nèi)的蔬菜、花卉等需要灌溉時(shí)，打開設(shè)置的溫室內(nèi)管道上的閥門10，在水的重力作用下，通過(guò)溫室內(nèi)布設(shè)的滴灌管道6對(duì)經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行自流灌溉。本發(fā)明充分、合理開發(fā)利用雨水資源，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)轉(zhuǎn)化，有效解決干旱和水土流失。該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要?jiǎng)恿Γ膊恍鑼ｉT的施工技術(shù)和設(shè)備，易于推廣應(yīng)用。顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1.黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在梯田梯級(jí)上的溫室(1)、梯級(jí)上的地面集水面(2)、梯級(jí)上的集水匯流溝(4)、梯級(jí)上的儲(chǔ)水池(5)和梯級(jí)上的灌溉管道(6);所述溫室(1)包括溫室棚面集水面(3);沿溫室棚面集水面(3)的下邊沿設(shè)有集水匯流溝(4)，所述地面集水面(2)為傾斜設(shè)置，該地面集水面(2)低的一側(cè)連接集水匯流溝(4);所述集水匯流溝(4)的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有儲(chǔ)水池(5);所述溫室(1)內(nèi)設(shè)有灌溉管道(6)；該灌溉管道(6)與上梯級(jí)的儲(chǔ)水池(5)通過(guò)主管道相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述集雨自壓灌溉系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在梯田每梯級(jí)上的溫室(1)、每梯級(jí)上的地面集水面(2)、每梯級(jí)上的集水匯流溝(4)、每梯級(jí)上的儲(chǔ)水池(5) 和每梯級(jí)上的灌溉管道(6)；每梯級(jí)溫室(1)包括溫室棚面集水面(3)；沿每梯級(jí)溫室棚面集水面(3)的下邊沿設(shè)有集水匯流溝(4)，每梯級(jí)地面集水面(2)為傾斜設(shè)置，該地面集水面(2)低的一側(cè)連接集水匯流溝(4);每梯級(jí)集水匯流溝(4)的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有儲(chǔ)水池(5); 所述每梯級(jí)溫室(1)內(nèi)設(shè)有灌溉管道(6);每梯級(jí)灌溉管道(6)與上一梯級(jí)的儲(chǔ)水池(5)通過(guò)主管道相連接；且最上梯級(jí)上不設(shè)溫室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述集雨自壓灌溉系統(tǒng)，其特征在于，每梯級(jí)的溫室棚面集水面(3) 上端與同一梯級(jí)的田坎(7)相固接，下端固接于同梯級(jí)地面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，其特征在于，每一梯級(jí)的集水匯流溝(4)為傾斜設(shè)置，低的一側(cè)連接同梯級(jí)儲(chǔ)水池(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，其特征在于，連接儲(chǔ)水池(5)和下一梯級(jí)灌溉管道(6)的主管道上設(shè)有控制閥門(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，其特征在于，每梯級(jí)的儲(chǔ)水池(5)與同梯級(jí)的集水匯流溝(4)連接的入水口設(shè)有過(guò)濾裝置(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，其特征在于，與主管道連接的每梯級(jí)儲(chǔ)水池(5)的出水口設(shè)置在距儲(chǔ)水池(5)的底端面20cm高處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，其特征在于，每梯級(jí)的地面集水面(2 )采用塑料薄膜遮蓋、混合土夯實(shí)或素土夯實(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種黃土高原丘陵區(qū)梯級(jí)溫室的集雨自壓灌溉系統(tǒng)，包括設(shè)置在梯田梯級(jí)上的溫室、梯級(jí)上的地面集水面、梯級(jí)上的集水匯流溝、梯級(jí)上的儲(chǔ)水池和梯級(jí)上的灌溉管道；所述溫室包括溫室棚面集水面；沿溫室棚面集水面的下邊沿設(shè)有集水匯流溝，所述地面集水面為傾斜設(shè)置，該地面集水面低的一側(cè)連接集水匯流溝；所述集水匯流溝的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有儲(chǔ)水池；所述溫室內(nèi)設(shè)有灌溉管道；該灌溉管道與上梯級(jí)的儲(chǔ)水池通過(guò)主管道相連接。本發(fā)明在梯田上建立溫室，并利用上一級(jí)梯田的集雨對(duì)下一級(jí)梯田上的溫室進(jìn)行灌溉，充分、合理開發(fā)利用雨水資源，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)轉(zhuǎn)化。
文檔編號(hào)A01G25/00GK102318538SQ20111014578
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者宰松梅, 溫季, 謝成春, 郭冬冬, 郭樹龍 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所