一种山地农业种植的节水灌溉系统

技术领域

本发明涉及农业工程技术领域，尤其涉及一种山地集雨灌溉系统。

背景技术

节水灌溉以最低限度的用水量获得最大的产量或收益，即最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。一般采取的主要措施有，根据时节种植作物，充分利用雨季的水资源，减少灌溉水用量；充分利用水资源，减少水源运输途中、灌溉过程中造成的损失；通过改变地表的方式形成具有一定降水入渗区域，加大土壤持水量。

山地灌溉的主要取水方式包括：无坝取水、有坝取水、抽水取水和水库取水。这些取水方式的特点都是工程量浩大，投资巨大，需要渠道灌溉系统将水从水源地输送并分配到田间，在此过程中也造成了水源的巨大损失。并且，此建设为国家工程建设，而在一些国家建设尚未完成的山地地区，雨水才是农业生产的主要水资源。因此，建设集雨设备作为灌溉水源，有助于有水可取地区完成水肥一体化和节水灌溉工程，无水可取区完成水资源的充分利用，具有广泛地应用前景。

集雨灌溉，是指将道路、荒坡、田地等产生的水源径流，经过净化处理而导入水窖中蓄存，或增加土壤水分入渗，以达到补充灌溉作物和雨水收集的方式。目前，山地集雨建设模式主要包括就地拦蓄入渗技术、蓄水池、旱井(水窖)。但上述建设模式普遍存在工程量大，易被冲蚀，做不到后续灌溉，水体易受到污染，易蒸发，受力条件不好，施工不方便，泵水困难，防渗效果较差等问题，长期使用容易出现砂浆脱落，砖体污染水源等情况。

当主要田间节水管道灌溉系统措施:喷灌、微灌、传统灌溉等。

喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差，把具有一定压力的水喷到空中，散成小水滴或形成弥雾降落到植物上和地面上的灌溉方式。该方法具有节省灌溉用水量、喷灌技术适应范围广、能够大大减少劳动用工等优点。但是存在受风力影响大、基建投资较高、浇水不均匀等情况。

微灌，是按照作物需求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。该方法具有省水、灌水均匀、节能、节省劳力、对土壤和地形的适应性强、地温降幅很小、增产等优点。但存在易引起堵塞、对水质要求严格、系统投资、远高于地面灌、可能引起盐分积累、限制根系的发展、维护费用高等问题。

传统灌溉具有操作简单、劳动投入和设备投入少、成本低、对技术要求低等优点。但是存在耗水量大、水利用率低、灌水压力高，且不均匀，对土壤冲击力大，易造成水肥流失、水量不易控制、工程量大等问题。

由于山地地区干旱问题比较突出，急需有效节水灌溉系统与流程。如何充分利用集流和蓄水池小型集雨系统，合理布局田间管道灌溉系统，是解决山地干旱缺水，节水灌溉的有效途径。如何通过山地农业种植的灌溉方法和流程，完善实用，充分利用水资源，降低浇灌基建成本，提高农民的经济效益是目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种山地农业种植的节水灌溉系统。

进一步的，所述水窖通过入水管道与沉淀池连接，入水管道中部设置地下管道闸阀，当降雨过量使得满窖时，可以关闭闸阀，避免水量过多造成水窖无法承受；水窖由顶盖、颈部、窖顶、窖身、底部组成，水窖内部设有水泵，水泵与出水管连接，将水泵入田间。

进一步的，所述集水池上部遮盖初级拦污网，拦截枯枝残叶、杂草及较大的漂浮物，防止杂物进入沉淀池。

进一步的，所述沉淀池内径为2米，深度为80cm，池壁厚度10cm，采用圆弧型底部减少水对池壁的压力，池底铺设20-30cm厚的砂石，初步过滤雨水。

进一步的，所述入水口设置拦污网。

进一步的，所述水窖的建设包括以下步骤：

1)确定中心，开挖水窖，先中间后四周逐步调整，水窖外径为3.5m，垂直深度3.8m；

2)将窖底夯实，洒水湿润平铺塑料薄膜，起到防渗作用，混凝土平铺15cm；

3)窖身混凝土浇筑，高度为2.9m，壁厚15cm，采取分层支架模版，现场连续浇筑施工，沿窖身装订好塑料薄膜；

4)窖顶直径3.2m，壁厚15cm，采用混凝土浇筑，设置拱助，提高钢筋混凝土顶拱强度。

5)窖盖安装钢筋浇筑水泥，厚度10cm；

6)水泵链接灌溉管道，将水泵入田间。

进一步的，所述顶盖直径为0.6m，颈部高0.3m，窖顶内径3.2m，窖身内径3.2m，底部内径3.2m。

进一步的，所述灌溉工程的建设包括以下步骤：

1)沿等高线开沟种植作物，沟距为3m，沟口宽0.7～1m，沟深0.3～0.8m，每隔10-15m沟长，隔断作为下坡方向的排水沟。

2)沿等高线和植物种植位置的下坡一侧安装贴片式滴灌带。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

(1)本发明山地农业种植的节水灌溉系统是充分利用了集流和蓄水池小型集雨系统，合理布局田间管道灌溉系统，解决了山地干旱缺水等问题，提供了一种节水灌溉的有效途径，采用本发明所述灌溉系统，水利用率高达96％以上，节水量高达40-60％。

(2)本发明所述的山地农业种植的节水灌溉系统，不受地形和土质限制，完善实用，提高了水资源的利用率，能够就近建设，避免了水源在运输途中的损失和蒸发，可作为主要或补充灌溉手段。

(3)本发明通过田间结构设计，配合滴灌带，能够均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量。

(4)本发明所述的山地农业种植的节水灌溉系统，能够同时根据不同作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况,以及作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物，从而降低浇灌基建成本，提高了农业种植的经济效益。

附图说明

下面结合附图说明对本发明做进一步说明。

图1为本发明集水雨窖整体结构示意图；

序号说明：1为管道闸阀，2为沉淀池，3为出水管，4为水窖顶盖，5为水窖颈部，6为水窖窖顶，7为水窖窖身，8为水窖底部，9为水泵。

图2为本发明灌溉工程示意图。

具体实施方式

实施例1

(1)水窖建设：

确定中心，开挖应先中间后四周逐步调整，外径3.5米，垂直深度3.8m。将窖底夯实，洒水湿润平铺塑料薄膜，起到防渗作用，混凝土平铺15cm。

窖身混凝土浇筑，高度为2.9m，壁厚15cm，采取分层支架模版，现场连续浇筑施工，沿窖身装订好塑料薄膜。

窖顶直径3.2m，壁厚15cm，为混凝土浇筑，设置拱助，提高钢筋混凝土顶拱强度

其中，顶盖直径为0.6m，颈部高0.3m，窖顶内径3.2m，窖身内径3.2m，底部内径3.2m。

窖盖安装钢筋浇筑水泥，厚度10cm。

水泵链接灌溉管道，将水泵入田间。

径流集水池上部遮盖初级拦污网，拦截枯枝残叶、杂草及较大的漂浮物等，防止杂物进入沉淀池。

沉淀池内径在2米，深度在80cm，池壁厚度10cm，圆弧型底部减少水对池壁的压力，池底铺设砂石铺设20-30cm，初步过滤，入水口设置拦污网。

入水管道中部设置地下管道闸阀，当降雨过量使得满窖时，可以关闭闸阀，避免水量过多造成水窖无法承受。

(2)灌溉工程：

沿等高线开沟种植作物，用来横向拦截坡面径流、防止冲刷、蓄水保土。沟距为3m，沟口宽1m，沟深0.5m，每隔15m沟长，隔断作为下坡方向的排水沟。

沿等高线和植物种植位置的下坡一侧安装贴片式滴灌带。

以上所述的实施例仅是对本发明地优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。