[发明专利]一种楼顶花园降水自动收集与高效灌溉系统

说明书

本发明公开了一种楼顶花园降水自动收集与高效灌溉系统，包括设置于屋檐下方的集水槽道、用于储存雨水的水箱和水囊、铺设于花园灌溉区域的滴灌管及自动控制部分，自动控制部分包括埋置于花园灌溉区域土壤中的水分传感器及控制器；集水槽道一端封闭，另一端的出水口与水箱的进水口相对；水箱分别通过管道与滴灌管和水囊连通；滴灌管上沿管道长度方向均匀布设有若干出水孔；自动控制部分的控制器分别与水分传感器和电控阀门连接，用于根据水分传感器的检测值控制电动阀门的启停。本发明能够满足高效、低成本和节约资源的客观要求，如果大规模推广，还可减少城市地表径流进而减轻城市洪水内涝，灌溉城市绿化带，符合当今“海绵城市”的发展规划要求。

技术领域

本发明属于农业水利及给排水工程领域，具体涉及一种建筑顶部雨水收集与高效灌溉系统的设计与实现方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的城市居民拥有楼顶花园。由于自然降水不足，且分布不均，难以满足楼顶花园植物的生长需求，需要设置相应的灌溉系统。

目前的楼顶花园常常采用自来水作为灌溉水源，这会带来三个比较突出的问题：(1)自来水本身添加氯气等用于消毒的物质，这些物质不利于植物生长，最好不直接用于灌溉；(2)由于水量过大，常常造成植物漫灌，不仅造成水资源浪费，还易造成土壤板结；(3)成本较高。

另一方面，楼顶雨水直接排入下水管道，不仅是资源的浪费，也易造成城市内涝和洪水。

因此，设计一种集雨水收集和植物灌溉于一身的系统，对于实现资源的合理、有效利用，实现城市可持续发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的旨在，针对现有楼顶花园缺少合理有效使用降水资源的集水灌溉系统的技术现状，提供一种楼顶花园降水自动收集与高效灌溉系统，集集水、蓄水和灌溉于一体，将楼顶雨水收集并用于灌溉楼顶花园植被，实现资源的合理、高效利用。

本发明的基本发明思路为：将楼顶或房顶的雨水收集于一个集水装置，然后将集水装置通过管道与铺设于花园灌溉区域的滴灌管连通，并在灌溉区域土壤中埋置水分传感器，当土壤水分含量较低时，利用滴灌管(滴灌管用于将来自水箱中的水引流到需灌溉的土地上)自流灌溉土地，从而实现降水的收集利用和花园的高效自动灌溉。

基于上述发明思路，本发明提供的楼顶花园降水自动收集与高效灌溉系统，包括设置于屋檐下方的集水槽道、用于储存雨水的水箱和水囊、铺设于花园灌溉区域的滴灌管及自动控制部分，自动控制部分包括埋置于花园灌溉区域土壤中的水分传感器及控制器；所述集水槽道一端封闭，另一端的出水口与水箱的进水口相对；所述水箱分别通过管道与滴灌管和水囊连通，水箱上与滴灌管连通的出口设置有电动阀门；所述滴灌管上沿管道长度方向均匀布设有若干滴水孔；所述自动控制部分的控制器分别与水分传感器和电控阀门连接，用于根据水分传感器的检测值控制电动阀门的启停。

上述楼顶花园降水自动收集与高效灌溉系统，集水槽道用于雨水收集。雨水存储由储水量较小的水箱和储水量较大的水囊来实现。水箱的容积满足一次灌溉用水，要与需灌溉的土地存在高度差，以便自流灌溉。所述水囊用于储存多余的水以备用。所述水箱侧面上部设置有高水位出水口，下部设置有低水位出水口，高水位出水口与连接着水囊的第一管道连接，低水位出水口与连接着滴灌管的第二管道连接。水箱低水位出水口设置电动阀门，可以调节流入滴灌管水流的开、断及水流流速等，且当水分传感器检测到土壤中水分低于设定最小阈值时，控制器控制电动阀门自动打开，水箱中的水便自流至花园土壤进行灌溉。与水囊连接的第一管道上设置有水泵，当需要水囊中的水时，只需利用水泵将水囊中的水抽到水箱中即可。所述自动控制部分还包括水箱顶部设置的水位传感器，所述控制器还与水位传感器和水泵连接，当水分传感器得到的水分低于设定最小阈值，且由水位传感器检测到水箱未满时，控制器控制水泵将水囊中的水抽到水箱中，至水箱水满，水泵自动停止。