干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)及其灌溉方法
【專利摘要】本發(fā)明所涉及一種干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)及其灌溉方法。在鐵路沙害防治實(shí)踐中，修筑干、支渠進(jìn)行自流漫灌，雖取得較好的固沙效果，但渠灌用水量大、費(fèi)用高。本發(fā)明采用地下滲灌系統(tǒng)進(jìn)行灌溉，利用水泵機(jī)組引水，經(jīng)首部過濾設(shè)備過濾處理后，引至敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下的輸水管路；輸水管路分為干管、支管和配水管，支管按區(qū)域分組形成多區(qū)灌溉單元，灌溉水經(jīng)干管向各灌溉單元的支管分組輪灌，最后經(jīng)配水管及紊流壓力補(bǔ)償式滴灌帶泄壓消能后滴灌于植物根部。本發(fā)明采用暗管輸水的滲灌技術(shù)，使水滴滲入沙中濕潤(rùn)植物根部的灌溉方法，克服了地面毛管在太陽輻射作用下易老化和被風(fēng)沙流破壞等問題。
【專利說明】
干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)及其灌溉方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種灌溉方法，具體涉及一種干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)及其灌溉方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]植物固沙造林是防止鐵路被流沙侵襲的根本措施。利用生物措施提尚地表粗糖度以降低風(fēng)能，是人們很早就認(rèn)識(shí)并普遍采用的方法。植物固沙不僅能削弱風(fēng)速、阻擋外來沙源，同時(shí)還能通過植物的成土過程以固定沙流，可以說固沙造林是控制和固定流沙最根本和有效的措施。
[0003]在鐵路沿線進(jìn)行固沙造林、育草建立植被，具有十分重要的意義，一方面可防止產(chǎn)生新的沙源，同時(shí)還可促使植物的自然生長(zhǎng)，往往可收到事半功倍之效。
[0004]植物固沙作為鐵路沙害防治的重要措施有著其它措施所不能替代的作用，然而卻嚴(yán)格受到自然條件的限制，如降水量、沙層天然含水量、地表穩(wěn)定程度等。在鐵路沙害防治實(shí)踐中，將高大沙丘平整成梯田，修筑干、支渠進(jìn)行自流漫灌，雖取得較好的固沙效果，但渠灌用水量大、費(fèi)用高。干旱荒漠地區(qū)自然條件復(fù)雜嚴(yán)酷，光熱充足雖然有利于植物生長(zhǎng)發(fā)育，然而干旱缺水、風(fēng)沙活動(dòng)、土壤貧瘠等，卻不利于植物生長(zhǎng)和定居。因此，在干旱荒漠地區(qū)的植物固沙活動(dòng)中，干旱缺水則是歷來比較難以克服的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)及其灌溉方法，克服明渠漫灌占地費(fèi)水的技術(shù)缺陷。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)，其特征在于:
包含有水栗機(jī)組、首部過濾設(shè)備、輸水管路、灌溉控制系統(tǒng)和灌水器，另設(shè)置有灌溉控制室;
水栗機(jī)組由安裝在水源井內(nèi)或清水池內(nèi)的水栗和安裝在灌溉控制室內(nèi)的啟動(dòng)柜組成；首部過濾設(shè)備安裝于灌溉控制室內(nèi)，包括首部進(jìn)排氣安全閥、砂石分離器、自動(dòng)反沖洗砂過濾器、施肥器、自動(dòng)沖洗網(wǎng)式過濾器、自動(dòng)沖洗碟片式過濾器、流量計(jì)及逆止閥；
輸水管路采用U-PVC無毒硬聚氯乙烯塑料管道和管件，敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下，分為干管、支管和配水管；
灌溉控制系統(tǒng)由安裝在灌溉控制室內(nèi)的灌溉控制器、功率放大箱和敷設(shè)安裝在灌溉區(qū)內(nèi)的輸電線和電磁閥組成；
灌水器(5)為地下滲灌系統(tǒng)的末端設(shè)備，敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下，與輸水管路中的配水管分水口相連并沿植物帶敷設(shè)，采用沿林帶地表以下10?30cm敷設(shè)的紊流壓力補(bǔ)償式滴灌帶，出水口為與灌水器一次成型的毛管。
[0007]水栗機(jī)組與首部過濾設(shè)備之間設(shè)置有化肥注入點(diǎn)。
[0008]輸水管路上設(shè)置有安全閥和自動(dòng)進(jìn)、排氣閥。
[0009]干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌方法，其特征在于:
采用地下滲灌系統(tǒng)進(jìn)行灌溉，利用水栗機(jī)組引水，經(jīng)首部過濾設(shè)備過濾處理后，引至敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下的輸水管路；
輸水管路分為干管、支管和配水管，支管按區(qū)域分組形成多區(qū)灌溉單元，灌溉水經(jīng)干管向各灌溉單元的支管分組輪灌，最后經(jīng)配水管及紊流壓力補(bǔ)償式滴灌帶泄壓消能后滴灌于植物根部。
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明所提供的地下滲灌灌水方法，摒除了占地費(fèi)水的明渠漫灌方式，采用暗管輸水的滲灌技術(shù)，使水滴滲入沙中濕潤(rùn)植物根部的灌溉方法，由于其毛管和灌水器均埋置于地表以下，克服了地面毛管在太陽輻射作用下易老化和被風(fēng)沙流破壞等問題，并減少了灌溉水的無效蒸發(fā)，有很好的推廣應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0013]本發(fā)明涉及的干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)，包含有水栗機(jī)組(1)、首部過濾設(shè)備(2)、輸水管路(3)、灌溉控制系統(tǒng)(4)和灌水器(5)，另設(shè)置有灌溉控制室。
[0014]水栗機(jī)組(I)由安裝在水源井內(nèi)或清水池內(nèi)的水栗和安裝在灌溉控制室內(nèi)的啟動(dòng)柜組成。
[0015]首部過濾設(shè)備(2)安裝于灌溉控制室內(nèi)，包括首部進(jìn)排氣安全閥、砂石分離器、自動(dòng)反沖洗砂過濾器、施肥器、自動(dòng)沖洗網(wǎng)式過濾器、自動(dòng)沖洗碟片式過濾器、流量計(jì)及逆止閥。
[0016]輸水管路(3)采用U-PVC無毒硬聚氯乙烯塑料管道和管件，敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下，分為干管、支管和配水管。
[0017]灌溉控制系統(tǒng)(4)由安裝在灌溉控制室內(nèi)的灌溉控制器、功率放大箱和敷設(shè)安裝在灌溉區(qū)內(nèi)的輸電線和電磁閥組成。
[0018]灌水器(5)為地下滲灌系統(tǒng)的末端設(shè)備，敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下，與輸水管路(3)中的配水管分水口相連并沿植物帶敷設(shè)，采用沿林帶地表以下10?30cm敷設(shè)的紊流壓力補(bǔ)償式滴灌帶。滴灌帶由毛管與灌水器一次成型制造，灌水器與毛管很好地結(jié)合為一個(gè)整體，出水口內(nèi)、外壁光滑，滴灌帶如同普通毛管一樣，安裝維修十分方便。由于滴灌帶埋置于地表以下，克服了地面毛管在太陽輻射作用下易老化和被風(fēng)沙流破壞等問題，并減少了灌溉水的無效蒸發(fā)。灌水器具有紊流壓力補(bǔ)償功能，灌溉均勻度高，對(duì)微灌輸水管網(wǎng)壓力均衡性要求低，能夠適應(yīng)各種高低不平的地形，最大允許高差達(dá)6m。灌水器性能基本要求是:工作壓力為5?25m水頭，過水流道孔徑為0.3?2.5mm，出流量在I?4L/h左右。
[0019]水栗機(jī)組(I)與首部過濾設(shè)備(2)之間設(shè)置有化肥(農(nóng)藥)注入點(diǎn)，注入點(diǎn)與水源之間安裝逆止閥，以防止肥液(農(nóng)藥)回灌而污染水源。輸水管路(3)上設(shè)置有安全閥和自動(dòng)進(jìn)、排氣閥；安全閥是為了防止由于支管閥門未開啟，而水栗不斷加壓對(duì)管網(wǎng)造成的高壓破壞；自動(dòng)進(jìn)、排氣閥是為了排除管網(wǎng)中的氣體，或者在停栗時(shí)向管網(wǎng)內(nèi)補(bǔ)充空氣，以防止管內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓。
[0020]施肥器選用差壓式施肥罐、文秋理式注入器或肥料注入栗。須注意:化肥(農(nóng)藥)的注入點(diǎn)必須要放在水源與過濾器之間，使肥液先經(jīng)過濾器之后再進(jìn)入灌溉管道，使未溶解的化肥和其它雜質(zhì)被清除掉，以免堵塞管道及灌水器;施肥(農(nóng)藥)后，必須利用清水把殘留在系統(tǒng)內(nèi)的肥液(農(nóng)藥)全部沖洗干凈，防止設(shè)備被腐蝕;在化肥(農(nóng)藥)注入點(diǎn)與水源之間，必須安裝逆止閥，以防止肥液(農(nóng)藥)回灌而污染水源。
[0021]本發(fā)明采用地下滲灌系統(tǒng)進(jìn)行灌溉，利用滴灌系統(tǒng)中的各級(jí)管道將水送至灌水器，灌水器將有壓力的水流消能后，以水滴浸潤(rùn)防沙植物根區(qū)，為植物正常生長(zhǎng)發(fā)育提供營養(yǎng)水分。在實(shí)施滲灌工程前，必須對(duì)所用水源進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)，全面掌握水質(zhì)狀況，并根據(jù)滲灌系統(tǒng)所選用的灌水器種類及抗堵塞性能，合理選定凈化設(shè)備和設(shè)施，以保證微灌系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高灌水質(zhì)量。水栗機(jī)組(I)引水后，經(jīng)首部過濾設(shè)備(2)過濾處理后，引至敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下的輸水管路(3);輸水管路(3)分為干管、支管和配水管，支管按區(qū)域分組形成多區(qū)灌溉單元，灌溉水經(jīng)干管向各灌溉單元的支管分組輪灌，最后經(jīng)配水管及紊流壓力補(bǔ)償式滴灌帶泄壓消能后滴灌于植物根部。輪灌組按下列原則劃分:I)輪灌組劃分應(yīng)滿足植物的需水要求，計(jì)劃灌溉面積應(yīng)與水源水量相協(xié)調(diào)；2)每個(gè)輪灌組所控制的面積盡可能相等，以便使水栗工作穩(wěn)定，并提高動(dòng)力機(jī)械和水栗的效率，減少能耗；3)輪灌組的劃分應(yīng)盡量照顧防沙林管護(hù)，使其工作方便；4)在自動(dòng)控制的滲灌系統(tǒng)中，為減少輸水干管的流量，輪灌組宜采用對(duì)稱插花的方式。
[0022]在滲灌系統(tǒng)中，滴灌帶與末級(jí)配水管相連，滴灌帶上面的灌水器是末端配水設(shè)備，也是滲灌系統(tǒng)中用量最大的設(shè)備，它的安裝成本和價(jià)格對(duì)滲灌系統(tǒng)的造價(jià)有著重要的影響，而且灌水器的性能直接影響到滲灌系統(tǒng)灌水質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，灌水器在滲灌系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是滲灌系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。
[0023]滴灌帶的鋪設(shè)及出水檢查方法:
鋪設(shè)滴灌帶前，要根據(jù)林帶種植要求放線。清除配水管所在管溝段的土方積雜物，根據(jù)滴灌帶鋪設(shè)位置，在配水管上打孔，安裝密封膠圈、接頭、PE管、旁通，并將滴灌帶與旁通相連。如遇灌溉控制室和水源井道路等建筑物，則應(yīng)根據(jù)滴灌帶鋪設(shè)位置和道路寬度，預(yù)埋PE管和PVC護(hù)管，在PE管的兩端頭處分別安裝旁通，再將滴灌帶與旁通相連。滴灌帶應(yīng)沿地形埋設(shè)在樹木一側(cè)10?30cm的地表下面。滴灌帶必須平整，無擰轉(zhuǎn)、打結(jié)。
[0024]檢查滴灌帶與旁通連接處是否漏水，在確認(rèn)無漏水后沿滴灌帶巡查滴灌帶出水情況至滴灌帶尾端。打開滴灌帶尾端排水10?15分鐘后再封閉。如同一灌溉單元個(gè)別滴灌帶尾端不出水或出水量較小，則說明該滴灌帶某個(gè)部位有破損漏水、打折或PE管內(nèi)有異物，應(yīng)予以排除。用上述方法，以輪灌組為單位檢查各滴灌帶直至全部滴灌帶正常出水灌溉。
[0025]本發(fā)明的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)，其特征在于: 包含有水栗機(jī)組(I)、首部過濾設(shè)備(2)、輸水管路(3)、灌溉控制系統(tǒng)(4)和灌水器(5)，另設(shè)置有灌溉控制室； 水栗機(jī)組(I)由安裝在水源井內(nèi)或清水池內(nèi)的水栗和安裝在灌溉控制室內(nèi)的啟動(dòng)柜組成； 首部過濾設(shè)備(2)安裝于灌溉控制室內(nèi)，包括首部進(jìn)排氣安全閥、砂石分離器、自動(dòng)反沖洗砂過濾器、施肥器、自動(dòng)沖洗網(wǎng)式過濾器、自動(dòng)沖洗碟片式過濾器、流量計(jì)及逆止閥； 輸水管路(3)采用U-PVC無毒硬聚氯乙烯塑料管道和管件，敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下，分為干管、支管和配水管； 灌溉控制系統(tǒng)(4)由安裝在灌溉控制室內(nèi)的灌溉控制器、功率放大箱和敷設(shè)安裝在灌溉區(qū)內(nèi)的輸電線和電磁閥組成； 灌水器(5)為地下滲灌系統(tǒng)的末端設(shè)備，敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下，與輸水管路(3)中的配水管分水口相連并沿植物帶敷設(shè)，采用沿林帶地表以下10?30cm敷設(shè)的紊流壓力補(bǔ)償式滴灌帶，出水口為與灌水器一次成型的毛管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)，其特征在于: 水栗機(jī)組(I)與首部過濾設(shè)備(2)之間設(shè)置有化肥注入點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌系統(tǒng)，其特征在于: 輸水管路(3 )上設(shè)置有安全閥和自動(dòng)進(jìn)、排氣閥。4.干旱缺水地區(qū)鐵路防沙造林地下滲灌方法，其特征在于: 采用地下滲灌系統(tǒng)進(jìn)行灌溉，利用水栗機(jī)組(I)引水，經(jīng)首部過濾設(shè)備(2)過濾處理后，引至敷設(shè)在灌溉區(qū)域地下的輸水管路(3); 輸水管路(3)分為干管、支管和配水管，支管按區(qū)域分組形成多區(qū)灌溉單元，灌溉水經(jīng)干管向各灌溉單元的支管分組輪灌，最后經(jīng)配水管及紊流壓力補(bǔ)償式滴灌帶泄壓消能后滴灌于植物根部。
【文檔編號(hào)】A01G29/00GK105850678SQ201610304665
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】李成, 柯貞東
【申請(qǐng)人】中鐵第勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司