[发明专利]一种沙地水土保持系统和方法

说明书

本发明涉及一种沙地水土保持系统和方法，包括：在坡顶或地势较高的坡面上设置的蓄水箱，所述的蓄水箱连接主干管，所述的主干管沿坡面向下倾斜铺设，所述的主干管上设置多个水平高度不同的分支管或挡水板，所述的分支管或挡水板沿坡面向下倾斜铺设，所述的分支管或挡水板上排列多个出水口，对应各个出水口沿坡面倾斜设置透水挡板，所述的挡水板和透水挡板埋设在沙土中，所述的透水挡板的透水孔下游沙土层中种植植被。本发明采用挡水板和透水挡板作用输水通道，由于铺设挡水板和透水挡板的沙化地带的施工十分简单，而且在输水过程中，水流在沙土层中流动，能够大大减少水分的散失，提高水利用率，由于使用了自然流动方式输水，使用成本也大大降低。

技术领域

本发明涉及一种沙地水土保持系统和方法，是一种治理和改善恶劣自然环境的系统和方法，是一种对沙漠或沙化地带的植被进行灌溉的系统和方法。

背景技术

在水土流失区的综合治理中，在沙漠或沙化地带植树造林或种植灌木及其他植物，是必不可少的环节。提高植被覆盖率，有利于减少雨季的入河泥沙，固持水土，改善当地生态环境，调剂区域气候，可以说是有百利而无一害。但是由于沙漠地区降水量小，蒸发量大，在水土保持工程建设中，植被的灌溉问题（尤其是幼苗期）难以解决，这就导致了植被成活率低，植被根系不够发达，不足以起到保持水土的作用，这已经成为我国水土保持工作中的一大难点。现阶段我国常采用的植被的灌溉措施大多是从河道取水或抽取地下水，加以修设渠道进行灌溉。在现实运行中，这种灌溉方式的效果十分不理想并且还存在很多缺陷：（1）取水设施的运行成本高，并且需要定期进行人工维护，保证其正常运作；（2）灌溉的进行必须开挖渠道，在沙漠地区开挖渠道的成本很高，在日常运行中的损耗也很大，需要定期进行维护，这大大加大了成本；（3）露天的渠道等设施受周围环境影响严重，水在渠道内的蒸发损失也十分严重，大大影响了灌溉效益，加大了灌溉成本。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种沙地水土保持系统和方法。所述的方法和系统利用沙土透水能力强，渗透系数大的特点，既输送了水分，也减小了输水过程中的水分流失。

本发明的目的是这样实现的：一种沙地水土保持系统，包括：在坡顶或地势较高的坡面上设置的蓄水箱，所述的蓄水箱连接主干管，所述的主干管沿坡面向下倾斜铺设，所述的主干管上设置多个水平高度不同的分支管或挡水板，所述的分支管或挡水板沿坡面向下倾斜铺设，所述的分支管或挡水板上排列多个出水口，对应各个出水口沿坡面倾斜设置透水挡板，所述的挡水板和透水挡板埋设在沙土中，所述的透水挡板的透水孔下游沙土层中种植植被。

进一步的，所述的蓄水箱中的水体来自地下水或河流取水。

进一步的，所述的主干管或者放在沙土层表面，或者埋设在沙土层中。

进一步的，所述的挡水板和透水挡板是插入沙土层下的黏土层中的直板，与黏土层形成V字形槽。

进一步的，所述的挡水板和透水挡板是V字形板。

进一步的，所述的V字形槽或V字形板的输水能力按以下公式计算：

计算输水量Q：

Q=KJA₁

其中：Q为V形槽流量；K为渗透系数；A₁为V形槽过流面积；J为水力坡度。

其中，计算过水面积A₁：

A₁=L²×cosα×sinα

其中：L为档板应满足的的最小长度；α为档板与粘性土层所形成的夹角或者是V型板底角。

进一步的，所述的透水档板上的透水孔的计算公式如下：

单位时间内透水孔的出水能力Q₂：