[发明专利]一种适用于海岛的空气集水灌溉系统

说明书

本发明公开一种适用于海岛的空气集水灌溉系统，包括进气系统、集汇水灌溉系统和风光互补供电系统；所述集汇水灌溉系统分别与进气系统、风光互补供电系统相接。本发明适用于海岛的空气集水灌溉系统充分利用海边湿润空气获得淡水，能根据土层含水率状况实现灌溉，整个系统耗能低，自动化程度高，管理维护方便，可广泛应用于未来海岛农业种植等的开发建设中。

技术领域

本发明涉及农业灌溉设备领域，具体涉及一种适用于海岛的空气集水灌溉系统。

背景技术

在未来海洋经济社会发展中，海岛将作为一个十分重要和特殊的区域，扮演重要的角色。全世界岛屿的面积共约977万km2，占陆地总面积的1/15，具有广阔的开发潜力。对于远离大陆的海岛来说，淡水资源短缺成为开发利用的最主要限制因素。据统计，我国面积大于500m2的岛屿有6500多个，大多数岛屿远离大陆，无过境客水，水资源的唯一来源是靠大气降水补给；受岛屿本身规模的限制，河流一般较短，径流汇集面积较小，河流径流量受天气影响较大，在干旱季节河流流量较小，甚至干涸。能否解决淡水资源供应，是关系到海岛能否维持人类居住生活、进行持续开发的必备条件之一，也是海岛开发必须解决的首要问题。在目前的海岛开发中，淡水的来源主要有大气降水收集、通过远程运输补给和海水淡化等途径，大气降水具有随机不确定性，且收集困难，远程运输补给成本高，海水淡化有多种方法，主要有蒸馏法、渗透法和电渗析法，均具有成本高、设备复杂等问题。而对于种植农作物和经济作物等农业用水，只能靠大气降水补给，目前还没有较为经济可持续的解决方案，这严重制约着海岛农业开发环境。

针对目前海岛开发利用尤其是农业开发过程中遇到的问题，选择经济可持续的农业淡水获取来源和合适的灌溉方法至关重要。

发明内容

发明目的：为克服现有技术不足，本发明目的提供一种适用于海岛的空气集水灌溉系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种适用于海岛的空气集水灌溉系统，包括进气系统、集汇水灌溉系统和风光互补供电系统；所述集汇水灌溉系统分别与进气系统、风光互补供电系统相接。

工作原理：本发明适用于海岛的空气集水灌溉系统，利用海岛丰富的风能和太阳能提供电力，通过进气系统将海边高湿度的空气引入集汇水灌溉系统，集汇水灌溉系统将高湿度的空气中的水分汇集成水资源，对地面植物进行灌溉。

优选，所述进气系统包括进气箱和输气干管，进气箱贴地面设置，底部与输气干管连接；集汇水灌溉系统包括集水管、汇水管、集水井、水泵、渗水管、排气干管和抽风机；集水管设置在地面以下，集水管一端与输气干管相接，另一端与排气干管、抽风机顺次相接；汇水管设在集水管下方且与集水管相通，汇水管管末端伸入集水井；水泵设在集水井内，渗水管布置地面以下15-20cm处的植物主要根系分布的土层内，渗水管通过管道与水泵出水口相接；风光互补供电系统分别与水泵、抽风机电连。

所述集水管设在地面以下50-100cm处，集水管内壁为凹凸结构，集水管内设有仿生集水材料，所述仿生集水材料为蜘蛛网状集水材料，沿集水管长度方向间隔设在集水管横截面上；集水管底部和汇水管顶部通过间隔布置的通道连通；汇水管一端通过连接管与集水管顶部相连。采用特制凹凸结构内壁的集水管，能增加比表面积，提高集水能力，蜘蛛网状集水材料能加快集水速率；汇水管与集水管顶部相连能防止空气进入汇水管后形成密闭环境阻碍集水管产生的水分进入汇水管。

上述集水管为导热性较好的金属材质，能增加热传导速度，提高集水效率。

所述集水管、汇水管和渗水管沿灌溉区域水平方向多条布置；各集水管两端均分别与输气干管、排气干管连接，能提高集水效率和增大灌溉范围。

所述进气箱进气口处设有过滤装置，能防止异物进入，且兼具集雨汇流功能，充分利用雨水资源，确保干净的水通过进气箱进入集水管。