[发明专利]黄土高原丘陵区梯级温室的集雨自压灌溉系统

说明书

技术领域

本发明属于雨水收集利用技术领域，特别涉及黄土高原丘陵区梯级温室的集雨自压灌溉系统。

背景技术

我国西北黄土高原山陵沟壑区，水资源贫乏，区域性季节性干旱缺水问题严重。北方黄土高原丘陵沟壑区与干旱缺水山区多年平均雨量仅为250-600mm，且60%以上集中在7-9月份，与作物需水期严重错位。由于特殊的气候、地质和土壤条件，区域内地表和地下水资源都十分缺乏，人均水资源量只有200-500m³，是全国人均水资源量最低的地区。黄土高原属温带干旱、半干旱气候区，具有较广阔的土地资源和丰富的光热资源，该区域四季分明,气候干燥，昼夜温差大，在设施条件下蔬菜瓜果可一年四季生产，果实成熟充分，香气发育完全，糖类、矿物质与色素物质形成良好，含酸量适中，为蔬菜瓜果生长发育和糖分积累创造了有利条件。

但由于黄土高原北部丘陵区降水时空分布极不均匀，干旱少雨，气候干燥，制约了当地经济的发展；降雨地表径流不但导致了干旱缺水，而且还造成了严重的水土流失，导致生态环境恶化。干旱缺水与水土流失并存是制约黄土高原地区经济社会可持续发展的重要限制性因子，因此，雨水集蓄利用显得尤为重要，大面积缓坡丘陵地形可用来修建或作为天然集水面。地势高差利于自流灌溉，深厚的黄土创造了良好的就地集蓄条件。降雨的集蓄利用是防治水土流失与雨水资源化的一个有效途径。

设施农业是现代农业的重要标志，可以显著改善农业生产的质量和效益，是新农村建设中的重要内容。设施农业可带动区域经济发展，增加农民收入，促进新农村建设和帮助农民脱贫致富，其作为一种劳动密集型农业，增加了大量的就业机会，从而有效解决了农村剩余劳动力的出路问题，作为一种高产优质的现代化农业生产方式，在解决农村“三农”问题，拉动农业经济发展，推进农村地区产业结构调整方面发挥着重要作用。设施蔬菜因其经济效益相对较高，是适合我国国情的劳动密集型产业，在我国西部地区正在成为发展农村经济、调整产业结构的新的增长点。且设施农业的发展有助于恢复植被、固沙保土、调节气候等生态措施的实施，对于实现生态良性循环、生态环境改善和农业的可持续发展起到重要的促进作用。但水资源短缺限制了该区域设施农业的发展。

为解决如雨水收集、利用效率低，方式方法单一，适应性有一定局限等，人们对设施农业进行了深入研究。

四川省农业科学院土壤肥料研究所于2010年7月23日申请的申请号为201010235097.6的“用于丘陵坡地的集雨节灌系统与方法”，一种用于丘陵坡地的集雨节灌系统包括集雨塘或集雨堰、高位蓄水池，低位蓄水池、水泵和输水管，集雨塘或集雨堰设置在丘谷的中部或下部，高位蓄水池设置在集雨塘或集雨堰附近各丘体中高度最高的丘体上部，低位蓄水池为多个，分别设置在高位蓄水池周边的各丘体上，其高度低于高位蓄水池，水泵安装在集雨塘或集雨堰旁，其进水口接集雨塘或集雨堰，其出水口接高位蓄水池，输水管铺设在高位蓄水池与各低位蓄水池之间。使用该集雨节灌系统，可将降雨产生的地表径流水蓄积在集雨塘或集雨堰中，并将集雨塘或集雨堰中的水用水泵提至高位蓄水池，通过输水管分别将高位蓄水池的水输送至各低位蓄水池，需要灌溉时，将各低位蓄水池内的蓄水用于灌溉。该申请提出用于丘陵坡地的集雨节灌系统与方法，需要建设大量的蓄水池和铺设大量的管道，造价高、操作复杂，且需要动力支持。

刘永平于2009年9月30日申请的申请号：200920217475.0的“冬暖温室大棚的常温集水装置”，该申请涉及农田灌溉节水技术领域，具体地说是一种冬暖温室大棚的常温集水装置。我国许多地区利用集水窖汇集雨水浇灌农作物。但集水窖位于温室大棚外面,浇灌作物费时费力,冬天窖内结冰无法使用。该申请是将集水窖置于温室大棚侧墙的下面；外集水槽安装在温室大棚种植室透光层外侧的下部,外集水槽的低端与滤清池连接;网状内水槽固定在温室大棚种植室棚架下方,并与内集水槽相连,内集水槽的低端连接集水窖。该本发明的优点是:外集水槽汇集雨水等;网状内水槽和内集水槽汇集种植室透光层上的露水珠;集水窖位于温室大棚侧墙内的下部,使集水窖内的积水保持常温,有效的提高了集水窖的利用率。该专利虽然解决了集水窖汇集雨水灌溉农作物的问题；但是，在黄土高原丘陵区使用该技术并不能充分、合理开发利用雨水资源也不能有效解决干旱和水土流失等问题。

发明内容