專利名稱：黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置的制作方法
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)果樹集雨灌溉裝置。
背景技術(shù)：
我國是世界上黃土分布最廣的國家，也是個多山國家，山地面積占國土面積的 2/3。在黃土高原地區(qū)，山坡地面積約占總面積的80%，干旱、半干旱地區(qū)面積占總面積的 68. 8%。黃土高原丘陵溝壑區(qū)與干旱缺水山區(qū)多年平均降雨量僅為250 600mm，且60%以上集中在7 9月份，地表和地下水資源都十分缺乏，人均水資源量只有200—500m3，是全國人均水資源量最低的地區(qū)。黃土高原具有較廣闊的土地資源，豐富的光熱資源，質(zhì)地良好的深厚黃土，但由于受水資源的制約，其利用率十分低下。在水土流失十分嚴(yán)重的干旱半干旱地區(qū)，由于自然降水稀少，時空布不均，且地表徑流大量流失，土壤保水性能差，水土流失嚴(yán)重，使得該區(qū)域自然植被稀疏，生態(tài)環(huán)境脆弱，存在果樹成活率和保存率低，果樹生長、 結(jié)果量差、經(jīng)濟(jì)效益低的問題，制約了設(shè)施農(nóng)業(yè)和林果業(yè)的發(fā)展。由此可見，干旱缺水和水土流失是制約黃土高原地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要因子，限制了土地生產(chǎn)力的提高， 使山坡地生態(tài)系統(tǒng)日趨脆弱，嚴(yán)重制約了山坡地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)性發(fā)展，干旱缺水成為提高造林成活率的一大障礙。將雨水集蓄加以利用，使得種植高效經(jīng)濟(jì)作物成為可能，有利于退耕還林的實施和農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整。干旱半干旱地區(qū)雨水集蓄利用對灌溉作物、林木、果樹，提高作物產(chǎn)量和林草成活率具有重要意義，同時具有攔泥減沙、保持水土的作用，雨水的集蓄利用可改善農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，增加區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為解決如雨水收集、利用效率低，方式方法單一，適應(yīng)性有一定局限等問題，人們對該區(qū)域設(shè)施農(nóng)業(yè)的灌溉進(jìn)行了深入研究和發(fā)展
四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所于2010-07-23申請的申請?zhí)枮?01010235097. 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，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，將各低位蓄水池內(nèi)的蓄水用于灌溉。該申請?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，造價高、操作復(fù)雜，且需要動力支持。西北農(nóng)林科技大學(xué)于2009-04-15申請的申請?zhí)枮?00910022023. 1的“干旱地區(qū)
果樹節(jié)水灌溉裝置及使用方法”，一種干旱地區(qū)果樹節(jié)水灌溉裝置在保水膜上設(shè)有透氣孔、開尾拉鏈和滴管孔，由滴管接口、防堵夾板和水槽組成滲水板，水槽上設(shè)有導(dǎo)水孔，滲水板放置在保水膜內(nèi)，滲水板上的滴管接口與滴灌管相連接。使用時將保水膜埋入果樹旁并拉上保水膜上的拉鏈，將滲水板的滴管接口與滴灌管相接，然后通過管道系統(tǒng)向保水膜內(nèi)輸送水分。該申請在果樹一定的生長階段，雖可起到一定的保水作用，但是同時也會影響到果樹根系對土壤中養(yǎng)分的吸收；隨著果樹的生長發(fā)育，果樹的根系也在不斷的擴(kuò)展，會造成保水膜穿孔，這時也就起不到保水的作用了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在于提供一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，結(jié)構(gòu)簡單、不需專門的施工技術(shù)和設(shè)備，易于推廣應(yīng)用。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，包括集水面、集水分水溝、儲水池和輸水灌溉管道，所述集水面以3-8°的坡度設(shè)置，在集水面的坡度低處設(shè)置集水分水溝，該集水分水溝連接若干儲水池，所述儲水池連接輸水灌溉管道的一端，該輸水灌溉管道的另一端埋設(shè)在果樹根部的土壤中。優(yōu)選地，所述集水面的材料常用塑料薄膜、混凝土、混合土夯實、素土夯實。優(yōu)選地，所述集水分水溝沿果樹株距方向布置，由磚或石料砌成矩形斷面，混凝土勾縫，或由混凝土預(yù)制的U型斷面組裝而成。優(yōu)選地，所述儲水池設(shè)置在每一棵果樹旁邊，儲水池3用磚或石料砌成，用混凝土勾縫，儲水池的大小為ImX ImX lm。優(yōu)選地，所述儲水池的一側(cè)的上部設(shè)置進(jìn)水口，進(jìn)水口與集水分水溝相連接，連接處設(shè)置過濾裝置，另一側(cè)的底部設(shè)置出水口，出水口設(shè)置過濾網(wǎng)并與輸水灌溉管道相連接。優(yōu)選地，所述輸水灌溉管道外徑16-20毫米，該輸水灌溉管道的一端與儲水池的底部出水口連接，并設(shè)置過濾網(wǎng)，另一端設(shè)有環(huán)形圈，端頭封閉，所述環(huán)形圈上均勻設(shè)置至少4個分管道，該分管道的內(nèi)徑為10-12毫米，所述分管道的端頭為縮頸結(jié)構(gòu)，其出口處的孔徑為4-6毫米；所述端頭垂直向下設(shè)置，因為泥沙重力的作用，使得出口處的泥沙不易堵塞出口 ；所述環(huán)形圈環(huán)繞埋設(shè)到果樹的根系土層中。優(yōu)選地，所述輸水灌溉管道外徑16-20毫米，該輸水灌溉管道的一端與儲水池的底部出水口連接，并設(shè)置過濾網(wǎng)，另一端設(shè)有環(huán)形圈，端頭封閉，所述的環(huán)形圈的管壁下部上均勻設(shè)有至少4個錐形孔，該錐形孔出口處的孔徑為4-6毫米，因為泥沙重力的作用，使得出口處的泥沙不易堵塞出口 ；所述環(huán)形圈環(huán)繞埋設(shè)到果樹的根系土層中。根據(jù)研究證明，在黃土高原區(qū)降水量的條件下，一般有10-15m2的集水面就可基本滿足果樹生長對水的需求，例如核桃種植的行距5-6m，株距4-5m，每畝20-30株，集水面積約為20-30m2 ；蘋果、梨種植的行距4-5m，株距3_細(xì)，每畝33-55株，集水面積約為10_20m2。 本發(fā)明就是針對上述背景技術(shù)提出的，在相鄰的每行果樹之間設(shè)置集水面，集水面以3° -8° 的坡度設(shè)置，集水面的材料可采用塑料薄膜、混凝土、混合土夯實、素土夯實。沿果樹行靠近果樹處設(shè)置集水分水溝，集水分水溝可以用磚砌并用混凝土勾縫，在每棵果樹旁設(shè)置儲水池，儲水池和集水分水溝連通，儲水池靠近果樹的一側(cè)底部連接輸水灌溉管道，輸水灌溉管道的另一端設(shè)置在果樹的根系層土壤中。當(dāng)降雨產(chǎn)生徑流時，集水面上的降雨徑流沿集水面的坡面流動，匯集到集水溝中，通過集水溝再儲存到各個儲水池中，當(dāng)果樹需要水分時， 儲水池中的雨水通過輸水灌溉管道輸送到果樹的根系層。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1)本發(fā)明在坡地上設(shè)置集水面、集水槽和在果樹旁設(shè)置儲水池，通過輸水灌溉管道連接儲水池和果樹根系層，降雨產(chǎn)生的徑流沿一定坡面的集水面匯流到集水槽中，集水槽和沿果樹株距方向設(shè)置的儲水池相連通，儲水槽中的雨水徑流會進(jìn)入到各個儲水池中。當(dāng)果樹需要灌水時，設(shè)置的輸水灌溉管道將儲水池中的水輸入到果樹的根系層。該發(fā)明在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)合理，整個集雨灌溉過程不需要動力和人工，農(nóng)民易于接受，具有顯著的社會效益和環(huán)境效益。結(jié)構(gòu)簡單、不需專門的施工技術(shù)和設(shè)備，易于推廣應(yīng)用。2)本發(fā)明由集水面、集水分水溝、儲水池和輸水灌溉管道等組成。當(dāng)降雨產(chǎn)生徑流時，集水面上的降雨徑流沿集水面的坡面流動，匯集到集水溝中，通過集水溝再儲存到各個儲水池中，當(dāng)果樹需要水分時，儲水池中的雨水通過輸水灌溉管道輸送到果樹的根系層。本發(fā)明不需要專門的抽水設(shè)備，利用雨水資源，較好地解決了黃土高原丘陵區(qū)發(fā)展果林業(yè)的灌溉問題。3)本發(fā)明解決了缺水地區(qū)農(nóng)民種植高效經(jīng)濟(jì)作物時沒有灌溉水的主要問題，為當(dāng)?shù)匕l(fā)展經(jīng)濟(jì)作物和果林業(yè)提供了條件，可提高黃土丘陵區(qū)經(jīng)濟(jì)作物種植比例、提高果樹的產(chǎn)量和品質(zhì)，有效地保持了水土，避免降雨對土壤的沖刷。有利于形成可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)經(jīng)營模式，通過種植果樹等不僅可以增加農(nóng)民收入，改善農(nóng)民生活，促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，還可以綠化荒山，有利于實施退耕還林還草，改善生態(tài)環(huán)境，具有良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益。 為有效解決干旱和水土流失問題，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)創(chuàng)造了條件。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A剖面圖。圖3為輸水灌溉管道的一端環(huán)形圈的一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為輸水灌溉管道的一端環(huán)形圈的另一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖4中的A-A部分縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，本實施例提供一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，包括集水面1、集水分水溝2、儲水池3和輸水灌溉管道4，在相鄰的每行果樹之間設(shè)置集水面1，集水面1以3° -8°的坡度設(shè)置，集水面1的材料可采用塑料薄膜、混凝土、混合土夯實或素土夯實。沿果樹行靠近果樹處設(shè)有集水分水溝2，可用磚或石料砌成并用混凝土勾縫，在每棵果樹旁設(shè)置儲水池3，所述儲水池3設(shè)置在每一棵果樹旁邊，儲水池3用磚或石料砌成，用混凝土勾縫，儲水池的大小為ImX ImX Im0所述儲水池3的一側(cè)的上部設(shè)置進(jìn)水口，進(jìn)水口與集水分水溝2相連接，連接處設(shè)置過濾裝置6，另一側(cè)的底部設(shè)置出水口，出水口設(shè)置過濾網(wǎng)5 并與輸水灌溉管道4相連接。參見圖3所示，所述輸水灌溉管道4外徑16-20毫米，輸水灌溉管道的一端與儲水池3的底部出水口連接，并設(shè)置過濾網(wǎng)5，另一端設(shè)有環(huán)形圈41，端頭封閉，所述環(huán)形圈41上均勻設(shè)置4個分管道42，該分管道42的內(nèi)徑為10-12毫米，所述分管道42的端頭421為縮頸結(jié)構(gòu)，其出口處的孔徑為4-6毫米；所述端頭421垂直向下設(shè)置，因為泥沙重力的作用， 使得出口處的泥沙不易堵塞出口 ；所述環(huán)形圈41環(huán)繞埋設(shè)到果樹的根系土層中。參見圖4、5所示，進(jìn)一步改進(jìn)的實施例，所述輸水灌溉管道4外徑16-20毫米，該輸水灌溉管道的一端與儲水池3的底部出水口連接，并設(shè)置過濾網(wǎng)5，另一端設(shè)有環(huán)形圈 41,端頭封閉，所述的環(huán)形圈41的管壁下部上均勻設(shè)有13個錐形孔43，該錐形孔43出口處的孔徑為4-6毫米，因為泥沙重力的作用，使得出口處的泥沙不易堵塞出口 ；所述環(huán)形圈41 環(huán)繞埋設(shè)到果樹的根系土層中。當(dāng)降雨產(chǎn)生徑流時，集水面1上的降雨徑流沿集水面1的坡面流動，匯集到集水分水溝2中，通過集水分水溝2再儲存到各個儲水池3中，儲水池3用磚或石料砌成，當(dāng)果樹需要灌水時，在負(fù)壓和重力作用下，儲水池3中的雨水通過輸水灌溉管道4輸送到果樹的根系層。另外，利用儲水池3的儲水功能，可以將水預(yù)先存在儲水池3內(nèi)，便于灌溉。顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。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仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1.一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，其特征在于，包括集水面(1)、集水分水溝 O)、儲水池C3)和輸水灌溉管道G)，所述集水面(1)以3-8°的坡度設(shè)置，在集水面(1)的坡度低處設(shè)置集水分水溝O)，該集水分水溝( 連接若干儲水池(3)，所述儲水池(3)連接輸水灌溉管道(4)的一端，該輸水灌溉管道(4)的另一端埋設(shè)在果樹根部的土壤中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，其特征在于，所述集水面(1)的材料采用塑料薄膜、混凝土、夯實混合土、夯實素土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，其特征在于，所述集水分水溝(2)沿果樹株距方向布置，由磚或石料砌成矩形斷面，混凝土勾縫，或由混凝土預(yù)制的U型斷面組裝而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，其特征在于，所述儲水池(3)由磚或石料砌成，由混凝土勾縫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，其特征在于，所述儲水池(3)的大小為ImX ImX lm，儲水池(3)設(shè)置在每一棵果樹旁邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，其特征在于，所述儲水池(3)的一側(cè)的上部設(shè)置進(jìn)水口，進(jìn)水口與集水分水溝(2)相連接，連接處設(shè)置過濾裝置(6)，另一側(cè)的底部設(shè)置出水口，出水口設(shè)置過濾網(wǎng)(5)并與輸水灌溉管道(4)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，其特征在于，所述輸水灌溉管道(4)外徑16-20毫米，該輸水灌溉管道(4)的一端與儲水池(3)的底部出水口連接，并設(shè)置過濾網(wǎng)(5)，另一端設(shè)有環(huán)形圈(41)，端頭封閉，所述環(huán)形圈(41)上均勻設(shè)置至少4個分管道(42)，該分管道(42)的內(nèi)徑為10-12毫米，所述分管道(42)的端頭(421) 為縮頸結(jié)構(gòu)，其出口處的孔徑為4-6毫米；所述端頭(421)垂直向下設(shè)置；所述環(huán)形圈(41) 環(huán)繞果樹的根系埋設(shè)到土層中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，其特征在于，所述輸水灌溉管道(4)外徑16-20毫米，該輸水灌溉管道(4)的一端與儲水池(3)的底部出水口連接，并設(shè)置過濾網(wǎng)(5)，另一端設(shè)有環(huán)形圈(41)，端頭封閉，所述的環(huán)形圈(41)的管壁下部上均勻設(shè)有至少4個錐形孔(43)，該錐形孔(43)出口處的孔徑為4-6毫米；所述環(huán)形圈 (41)環(huán)繞果樹的根系埋設(shè)到土層中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃土高原丘陵區(qū)果樹集雨灌溉裝置，包括集水面(1)、集水分水溝(2)、儲水池(3)和輸水灌溉管道(4)，所述集水面(1)以3-8o的坡度設(shè)置，在集水面(1)的坡度低處設(shè)置集水分水溝(2)，該集水分水溝(2)連接若干儲水池(3)，所述儲水池(3)連接輸水灌溉管道(4)，該輸水灌溉管道(4)的另一端埋設(shè)在果樹根部的土壤中。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、不需專門的施工技術(shù)和設(shè)備，也不需要動力，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號A01G29/00GK102224799SQ20111014122
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者宰松梅, 溫季, 謝成春, 郭冬冬, 郭樹龍 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所