CN104060645A - 一种喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉***，该方法是在山体的上部、中部和下部设置蓄水设施，分别用于收集山体上部的坡面雨水、山体中部的表层岩溶泉水和山体下部的路面雨水，在整个山体坡面需灌溉的田间地块设置蓄水设施；并用管道将山体上部、中部和下部的蓄水设施以及田间地块的蓄水设施相互连接，实现整个山体坡面高效集水灌溉。本发明基于坡面整体视角，从坡顶开始注意水的收集，将山体上、中、下各部分不同类型水资源整合高效利用，大大提高了雨水资源利用效率，满足了整个坡面的灌溉需求，解决了大面积坡面灌溉难题，并且能有效减少坡面径流和泥沙量，避免雨水对坡面土壤的侵蚀。

Description

一种喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉***
技术领域
本发明涉及一种雨水资源开发利用方法及装置，特别是一种喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉***。
背景技术
以贵州高原为中心的中国南方喀斯特地区，岩溶作用强烈，二元三维空间结构发育，地表水能力和调控能力低，降雨很快沿裂隙、漏斗、落水洞及缺土缺林的坡面注入地下和深切河谷，水土资源不匹配。缺水问题一直是制约该区域社会经济发展的瓶颈。近些年来，国家实施一系列重大水利水保工程，在解决城市集中饮水和坝地灌溉两个方面取得良好成效。然而，大面积坡耕地灌溉用水问题还没很好地解决，甚至缺乏有效的办法。最近几年大旱中，针对喀斯特坡地灌溉实施的一些“三小”水利工程没有发挥过任何抗旱功能，旱灾来临，只能听天由命。喀斯特坡面水资源利用一系列问题被突显出来，如坡面集水工程缺少汇水坡面或者汇水面积过小、山体不同部位的坡面集水工程相对孤立，相互间缺乏联系，导致蓄水池空置或者溢出冲毁土地，水资源没有得到有效利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种喀斯特坡地高效集水灌溉方法及灌溉***，从而解决喀斯特山地坡面的灌溉及雨水资源综合利用难题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种喀斯特坡地高效集水灌溉方法。该灌溉方法是在山体的上部设置收集坡面雨水的蓄水设施，在山体的中部设置收集表层岩溶泉水的蓄水设施，在山体的下部设置收集路面雨水的蓄水设施，在整个山体坡面需灌溉的田间地块设置蓄水设施；用管道将山体上部、中部和下部的蓄水设施以及田间地块的蓄水设施相互连接，使山体上部蓄积的水在满足灌溉的情况下，可输送到山体中部用于灌溉，山体中部蓄积的水在满足灌溉的情况下，可输送到山体下部用于灌溉，满足整个山体坡面的灌溉需求。
一种喀斯特坡地高效集水灌溉***。该灌溉***由坡面集水设施、泉点蓄水设施、路面集水设施、微型蓄水设施以及管网设施组成；坡面集水设施安装在山体的上部垭口处；坡面集水设施由坡面截流沟、坡面沉砂池和坡面蓄水池构成，坡面沉砂池与坡面截流沟、坡面蓄水池相连通；泉点蓄水设施修建在坡面有泉点出露的位置；路面集水设施由路面截流沟、路面沉砂池和路面蓄水池构成，路面沉砂池与路面截流沟、路面蓄水池相连通；坡面蓄水池、泉点蓄水设施、路面蓄水池以及微型蓄水设施之间通过管网设施相互连通；微型蓄水设施连接灌溉管网。
上述的喀斯特坡地高效集水灌溉***中，所述的坡面截流沟断面为梯形或矩形；坡面沉砂池为矩形，坡面沉砂池的进水口高于出水口且坡面沉砂池的进水口和出水口方向不在同一直线上。
前述的喀斯特坡地高效集水灌溉***中，所述的路面沉砂池为矩形，路面沉砂池的进水口高于出水口且路面沉砂池的进水口和出水口方向不在同一直线上。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明基于坡面整体视角，从坡顶开始注意水的收集，将山体上、中、下各部分不同类型水资源整合高效利用，并利用山体高差产生的水压，获取自流动力，通过管道将山体上部、中部、下部蓄积水设施以及田间地块不同部位微型蓄水设施连接为一体，串联和并联结合，在节点分支蓄水，回收溢出水资源，逐级类推，贯通整个山体坡面，大大提高了雨水资源利用效率，并且能获得较高水头，综合利用了坡面水资源，满足了整个坡面的灌溉需求，解决了大面积坡面灌溉难题。本发明利用山体的自然地形修建生态水池，经济实用，并且能有效减少坡面径流和泥沙量，避免了雨水对坡面土壤的侵蚀。
附图说明
图1是本发明的结构原理图；
图2是本发明的立体布局示意图；
图3是本发明的平面布局示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1。如图1、2所示，由位于山体1上部的坡面集水设施2、位于山体1中部的泉点蓄水设施3、位于山体1下部的路面集水设施4、分散在整个山体坡面的微型蓄水设施5以及管网设施6组成。坡面集水设施2安装在山体1的上部垭口处，用于收集左右两个坡面雨水，可灌溉整个坡面耕地。如图3所示，坡面集水设施2由坡面截流沟7、坡面沉砂池8和坡面蓄水池9构成，坡面沉砂池8与坡面截流沟7、坡面蓄水池9相连通；坡面截流沟7用于拦截坡面径流，然后汇入坡面沉砂池8，经泥沙沉淀后进入坡面蓄水池9中。坡面截流沟7断面为梯形或矩形，根据坡面大小定尺寸，可采用浆砌石衬砌水泥砂浆防渗或混泥土浇筑。坡面沉砂池8为矩形，容量1m3左右，坡面沉砂池8的进水口要高于出水口，且坡面沉砂池8的进水口和出水口方向要不在同一直线上。利用垭口处相对低洼地势在矮的一方砌筑挡土墙，清理地表植被，将开挖的表土靠挡土墙对方，平整后，形成半圆形表面光滑坑，然后铺设高密度聚乙烯防渗膜，四周用土和石块压实，即可形成容积在15～30m3的坡面蓄水池9。泉点蓄水设施3修建在坡面有泉点出露的位置，用于蓄积表层岩溶泉水。泉点蓄水设施3采用围泉建池方式，池体采用浆砌石衬砌水泥砂浆防渗，水池形状因地制宜，以边墙将泉点包围为基本要求。路面集水设施4用于收集机耕道、作业便道和路面雨水，由路面截流沟10、路面沉砂池11和路面蓄水池12构成，路面沉砂池11与路面截流沟10、路面蓄水池12相连通；将道路边沟作为路面截流沟10，在适当位置修建路面沉砂池11和路面蓄水池12。路面沉砂池11为矩形，路面沉砂池11的进水口要高于出水口，且路面沉砂池11的进水口和出水口方向要不在同一直线上。路面蓄水池12容量设计为60～100m3。在需灌溉的田间地块设置微型蓄水设施5，微型蓄水设施5分散于坡面，利用自然地形存在的洼地、溶沟、溶槽等，平整处理后，铺设高密度聚乙烯防渗膜建造，周围用土和石块压实。坡面蓄水池9、泉点蓄水设施3、路面蓄水池12之间通过官网设施6相互连通，坡面蓄水池9、泉点蓄水设施3以及路面蓄水池12与微型蓄水设施5之间也通过管网设施6相互连通。微型蓄水设施5连接灌溉管网13将水引出，对分散在整个山体坡面的田间地块进行灌溉。
坡面蓄水池9中蓄积的水可流入山体上部的微型蓄水设施5中用于灌溉，在满足灌溉的情况下，利用山体高差产生的水压，坡面蓄水池9中蓄积的水以及微型蓄水设施5中剩余的水可自流到泉点蓄水设施3中，与泉点蓄水设施3中蓄积的水一起流入微型蓄水设施5中用于灌溉，在满足灌溉的情况下，泉点蓄水设施3中蓄积的水以及微型蓄水设施5中剩余的水可自流到路面蓄水池12中，与路面蓄水池12中蓄积的水一起流入至微型蓄水设施5中用于灌溉，实现整个山体坡面高效集水灌溉。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种喀斯特坡地高效集水灌溉方法，其特征在于：在山体的上部设置收集坡面雨水的蓄水设施，在山体的中部设置收集表层岩溶泉水的蓄水设施，在山体的下部设置收集路面雨水的蓄水设施，在整个山体坡面需灌溉的田间地块设置蓄水设施；用管道将山体上部、中部和下部的蓄水设施以及田间地块的蓄水设施相互连接，使山体上部蓄积的水在满足灌溉的情况下能输送到山体中部用于灌溉；山体中部蓄积的水在满足灌溉的情况下能输送到山体下部用于灌溉，从而满足整个山体坡面的灌溉需求。
2.一种喀斯特坡地高效集水灌溉***，其特征在于：由坡面集水设施(2)、泉点蓄水设施(3)、路面集水设施(4)、微型蓄水设施(5)以及管网设施(6)组成；坡面集水设施(2)安装在山体(1)的上部垭口处；坡面集水设施(2)由坡面截流沟(7)、坡面沉砂池(8)和坡面蓄水池(9)构成，坡面沉砂池(8)与坡面截流沟(7)、坡面蓄水池(9)相连通；泉点蓄水设施(3)修建在坡面有泉点出露的位置；路面集水设施(4)由路面截流沟(10)、路面沉砂池(11)和路面蓄水池(12)构成，路面沉砂池(11)与路面截流沟(10)、路面蓄水池(12)相连通；坡面蓄水池(9)、泉点蓄水设施(3)、路面蓄水池(12)以及微型蓄水设施(5)之间通过管网设施(6)相互连通；微型蓄水设施(5)连接灌溉管网(13)。
3.根据权利要求1所述的喀斯特坡地高效集水灌溉***，其特征在于：所述的坡面截流沟(7)断面为梯形或矩形；坡面沉砂池(8)为矩形，坡面沉砂池(8)的进水口高于出水口，且坡面沉砂池(8)的进水口和出水口方向不在同一直线上。
4.根据权利要求1所述的喀斯特坡地高效集水灌溉***，其特征在于：所述的路面沉砂池(11)为矩形，路面沉砂池(11)的进水口高于出水口，且路面沉砂池(11)的进水口和出水口方向不在同一直线上。
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