CN207369793U - 一种雨水积水收集灌溉循环*** - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种雨水积水收集灌溉循环***，所述的循环***包括旋转喷头、水分监测仪，当水分监测仪监测到土壤水分不足时，控制器可自动打开输水管道的阀门和启动增压器对灌溉水增压，使灌溉***更智能化；灌溉装置通过输送装置连接储水装置，其储水装置包括一个埋藏于地下的储水缸，储水缸连接收集装置，其收集装置包括暴露于地面之上的雨水收集盆，其雨水收集盆可以在下雨天筹集雨水，用于园林绿化灌溉，节约了城市用水，使雨水可以循环利用，节约了灌溉成本；当储水缸雨水不足时，使用城市用水进行园林绿化灌溉使植物不至于缺水干枯；收集装置堵塞时还可以自动清理，方便收集。

Description

一种雨水积水收集灌溉循环***

技术领域

本发明涉及雨水资源化利用和给水排水技术领域，特别涉及一种雨水积水收集灌溉循环***。

背景技术

我国干旱、半干旱地区面积占总面积的68.8％。多年平均降雨量仅为250～600mm，且60％以上集中在7～9月份，水资源十分缺乏。由于自然降水时空布不均，且地表径流大量流失，土壤保水性能差，生态环境脆弱，存在农作物成活率和保存率低、产物质量差、经济效益低的问题，制约了设施农业和林果业的发展。将雨水集蓄加以利用，使得种植高效经济作物成为可能，有利于退耕还林的实施和农业种植结构的调整。干旱半干旱地区雨水集蓄利用对灌溉作物、林木、果树，提高作物产量和林草成活率具有重要意义，同时具有拦泥减沙、保持水土的作用，雨水的集蓄利用可改善农田生态***，增加区域生态***的稳定性。我国水的总储量平均每年约为28000亿立方米，人均占有水资源量约为世界人均占有量的1/4，且水资源分布不均，北方地区严重缺水。随着社会经济的快速发展以及人口的增加，水资源的供需矛盾尤为突出。探索实施雨水利用，可以缓解供水不足的矛盾，解决水资源短缺。若将我国每年约60000亿立方米的雨水充分利用起来，我国水资源紧缺将得到 缓解。雨水资源是一种宝贵的淡水资源，充分利用雨水资源是一种既经济又有效的弥补水资源不足的一种途径。我国在水资源日趋紧张的情况下，开展雨水资源的广泛利用，必将取得显著的经济效益、社会效益和生态效益。长江流域，南方地区洪涝灾害肆虐顽症通过农田储存渗漏可以大大缓解，突出社会灾害压力，国家生命财产不受灾害天气的影响。

现有的雨水收集***，是将雨水根据需求进行收集后，并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的***。如专利CN101933449A公开了一种用于丘陵坡地的集雨节灌***，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，但这种集雨节灌***对于地势有严格的要求，不适合普遍推广。

再如另专利CN101536662A公开了一种干旱地区果树节水灌溉装置在保水膜上设有透气孔、开尾拉链和滴管孔，由滴管接口、防堵夹板和水槽组成渗水板，水槽上设有导水孔，渗水板放置在保水膜内，渗水板上的滴管接口与滴灌管相连接；使用时将保水膜埋入果树旁并拉上保水膜上的拉链，将渗水板的滴管接口与滴灌管相接，然后通过管道***向保水膜内输送水分，但这种装置虽然可以保水节水，但是要在每一棵果树下安装装置，工程量浩大。

又如专利CN204551590A公开了一种农田雨水收集和储存***，包括汇流面、汇水沟、连接沟、集水沟和储水池，所述汇流面为倾斜设置，所述汇流面低的一侧设置汇水沟，所述汇流面之间设置集水沟，所述汇水沟的左端与连接沟连通，所述集水沟的左端与连接沟的中部连通，所述集水沟的右端与储水池相连通，然而该***存在储雨量小，可覆盖范围小，且建造成本高，不适合于大范围农田推广使用。

再如专利CN201610722419公开了一种高效农田雨水渗透灌溉循环***，***包括依次连通的雨水收集管道、沉淀挂污装置、弃流过滤装置、雨水储存模块和雨水利用装置；其中，雨水收集管道设置于农田表面用于收集农田中汇集的雨水；雨水储存模块四周均包覆有土工布和/或防渗膜，雨水储存模块上设有与地面连通的清污井；雨水利用装置通过输水管道与雨水储存模块连通。然而该***不能将大块杂质过滤在外，容易造成堵塞现象，而且在无雨的季节无法使用，不利于实际使用。

针对上述问题，如何提供一种能够将大部分雨水有效收集、回收再利用的方法，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本实用新型目的是提供一种雨水积水收集灌溉循环***。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种雨水积水收集灌溉循环***,所述的循环***包括水分监测仪，水分监测仪与控制器通信连接，水分监测仪垂直安插在旋转喷头附近的土壤中，旋转喷头垂直安装在第三输水管上，第三输水管沿道路的纵向水平安装在土壤的表面；

第三输水管的一端与城市用水管连接，城市用水管受到第一电阀门的控制，第一电阀门与控制器通信连接，第三输水管的另一端与竖直设置的埋藏于土壤中的第二输水管的上端通过第二电阀门连接，第二电阀门与控制器通信连接，第二输水管的下端与增压器的出水口连接，增压器与控制器通信连接，增压器的进水口与第一输水管的一端连接，贴着第一输水管的下表面安装水位传感器；水位传感器与控制器通信连接，第一输水管的另一端***储水缸的下部；

所述的储水缸为长方体形，储水缸的六个内侧壁铺设沙粒过滤网，沙粒过滤网的外表面铺设半透膜，储水缸的上表面平铺高硬度的钢铁皮，储水缸的底部铺设石墨层，储水缸竖直的四壁利用钢丝网铺成，储水缸的上部与收集装置的沉淀罐的出水口连接；

沉淀罐为竖直的长方体形埋藏于土壤中，沉淀罐的上表面水平铺设细滤网，细滤网的上端安装雨水收集盆，雨水收集盆与沉淀罐同轴，雨水收集盆分为上端的倒锥台和下端的长方体，上端的倒锥台的左右两个侧面的底端与下端的长方体的左右两个侧面的上端通过沿道路纵向设置的旋转轴连接，左右两个旋转轴的一端分别连接一个电动机，电动机的轴向与道路的纵向保持一致；雨水收集盆上端远离道路的一侧的顶部与第二铰链连结，第二铰链还与滑杠远离道路的一端连结，滑杠安装方向为道路的横向，滑杠靠近道路的一端套进滑块中，滑块的下表面与第一铰链连接，第一铰链还与雨水收集盆的上端靠近道路一侧的内侧面的顶端连接，滑杠的上表面水平铺设粗滤网；在粗滤网内外两侧合适位置安装水流速传感器，电动机、水流速传感器都与控制器通信连接；

本实用新型的有益效果在于：可以在雨天之时筹集雨水，用于园林绿化灌溉，节约了城市用水，使雨水可以循环利用，节约了灌溉成本 ；同时还有效地保持了水土，避免了降雨对土壤的冲刷，有利于改善生态环境，具有良好的经济、生态和社会效益；当储水缸雨水不足时，灌溉装置可以使用城市用水进行园林绿化灌溉使植物不至于缺水干枯 ；增压器可以增加灌溉用水的压力，增大灌溉面积，提高灌溉效率 ；沙粒过滤网、粗滤网、细滤网、石墨层可以过滤雨水中的杂质，避免杂质堵塞水管影响灌溉效果；控制器可以实现自动控制灌溉装置，更加智能化；收集装置堵塞时还可以自动清理，方便收集。

附图说明

图1为循环***示意图；

图2为雨水收集盆倾斜示意图；

图3为雨水收集盆倾斜电路控制原理图；

图4为灌溉装置电路控制原理图。

具体实施方式

如图1-3所示的一种雨水积水收集灌溉循环***，所述的循环***包括水分监测仪17，水分监测仪17与控制器21通信连接，水分监测仪17垂直安插在旋转喷头16附近的土壤中，旋转喷头16垂直安装在第三输水管19上，第三输水管19沿道路的纵向水平安装在土壤的表面；

第三输水管19的一端与城市用水管22连接，城市用水管22受到第一电阀门18的控制，第一电阀门18与控制器21通信连接，第三输水管19的另一端与竖直设置的埋藏于土壤中的第二输水管20的上端通过第二电阀门15连接，第二电阀门15与控制器21通信连接，第二输水管20的下端与增压器14的出水口连接，增压器14与控制器21通信连接，增压器14的进水口与第一输水管12的一端连接，贴着第一输水管12的下表面安装水位传感器13；水位传感器13与控制器21通信连接，第一输水管12的另一端***储水缸23的下部；

所述的储水缸23为长方体形，储水缸23的六个内侧壁铺设沙粒过滤网，沙粒过滤网的外表面铺设半透膜，储水缸23的上表面平铺高硬度的钢铁皮11，储水缸23的底部铺设石墨层10，储水缸23竖直的四壁利用钢丝网铺成，储水缸23的上部与收集装置的沉淀罐9的出水口连接；

沉淀罐9为竖直的长方体形埋藏于土壤中，沉淀罐9的上表面水平铺设细滤网8，细滤网8的上端安装雨水收集盆7，雨水收集盆7与沉淀罐9同轴，雨水收集盆7分为上端的倒锥台和下端的长方体，上端的倒锥台的左右两个侧面的底端与下端的长方体的左右两个侧面的上端通过沿道路纵向设置的旋转轴25连接，左右两个旋转轴25的一端分别连接一个电动机6，电动机6的轴向与道路的纵向保持一致；雨水收集盆7上端远离道路的一侧的顶部与第二铰链4连结，第二铰链4还与滑杠1远离道路的一端连结，滑杠1安装方向为道路的横向，滑杠1靠近道路的一端套进滑块2中，滑块2的下表面与第一铰链3连接，第一铰链3还与雨水收集盆7的上端靠近道路一侧的内侧面的顶端连接，滑杠1的上表面水平铺设粗滤网24；在粗滤网24的内外两侧合适位置安装水流速传感器5，电动机6、水流速传感器5都与控制器21通信连接；

本循环***的工作过程为：当下雨时，雨水通过排水沟进入雨水收集盆7，并通过粗滤网24滤除大部分杂物，通过雨水收集盆7收集的雨水经过细滤网8流入沉淀罐9中，沉淀罐9上部的雨水流入储水缸23中；所述储水缸23可以并列设置多个，当雨量较大时，储水缸23储满雨水时，多余的雨水可以进入相邻的储水缸23，从而有效提高雨水的利用率；储水缸23底部的雨水在石墨层10的吸附作用下基本无杂质；水分监测仪17实时将土壤中的水分信息传给控制器21，当控制器21监测到土壤中水分不足时，控制器21同时给增压器14发送开启指令、第二电阀门15发送开启指令、第一电阀门18发送关闭指令，增压器14将增压后的雨水通过输水管道输送到旋转喷头16处，雨水经过旋转喷头16进行对植物的灌溉，旋转喷头16下部有相对于上部直径较大的喷孔，使灌溉的圆周面积更广，效率更高；但当控制器21监测到土壤水分不足时，同时水位传感器13监测到储水缸23中雨水不足时，控制器21给第一电阀门18发送打开指令、第二电阀门15关闭指令、增压器14关闭指令，此时灌溉装置通过城市用水对植物进行灌溉，保证了植物不会干枯死亡；

大型杂质虽被粗滤网24排除在外，但暂时没有人为清理，所以可能导致雨水收集盆7的进水口堵塞，此时粗滤网24内外两侧的水流速传感器5将内外两侧的水流速传给控制器21，控制器21监测到内外两侧水流速相差较大甚至外侧水流速有较大值而内侧水流速值为零时，控制器21给两个电动机6发送启动指令，两个电动机6的旋转方向都为顺时针，电动机6带动旋转轴25顺势针旋转，旋转轴25带动雨水收集盆7的上部倒锥台顺势针旋转，使倒锥台的右侧斜面沿右侧的旋转轴25旋转，同时倒锥台的左侧斜面沿左侧的旋转轴25旋转，则滑杠1的右端向右下方运动，左侧向左上方运动，使滑杠1向右下侧倾斜；此时在粗滤网24上侧的杂质在自身重力的作用和雨水拍打的作用下滑下粗滤网24，当控制器21监测到粗滤网24内外侧水流速基本等速时给电动机6发送反向旋转指令，使雨水收集盆7上部旋转回水平位置。以此可以达到智能防堵塞，让循环***更加高效。

Claims (1)

1.一种雨水积水收集灌溉循环***,所述的循环***包括水分监测仪（17），水分监测仪（17）与控制器（21）通信连接，水分监测仪（17）垂直安插在旋转喷头（16）附近的土壤中，旋转喷头（16）垂直安装在第三输水管（19）上，第三输水管（19）沿道路的纵向水平安装在土壤的表面；

其特征在于：第三输水管（19）的一端与城市用水管（22）连接，城市用水管（22）受到第一电阀门（18）的控制，第一电阀门（18）与控制器（21）通信连接，第三输水管（19）的另一端与竖直设置的埋藏于土壤中的第二输水管（20）的上端通过第二电阀门（15）连接，第二电阀门（15）与控制器（21）通信连接，第二输水管（20）的下端与增压器（14）的出水口连接，增压器（14）与控制器（21）通信连接，增压器（14）的进水口与第一输水管（12）的一端连接，贴着第一输水管（12）的下表面安装水位传感器（13）；水位传感器（13）与控制器（21）通信连接，第一输水管（12）的另一端***储水缸（23）的下部；

所述的储水缸（23）为长方体形，储水缸（23）的六个内侧壁铺设沙粒过滤网，沙粒过滤网的外表面铺设半透膜，储水缸（23）的上表面平铺高硬度的钢铁皮（11），储水缸（23）的底部铺设石墨层（10），储水缸（23）竖直的四壁利用钢丝网铺成，储水缸（23）的上部与收集装置的沉淀罐（9）的出水口连接；

沉淀罐（9）为竖直的长方体形埋藏于土壤中，沉淀罐（9）的上表面水平铺设细滤网（8），细滤网（8）的上端安装雨水收集盆（7），雨水收集盆（7）与沉淀罐（9）同轴，雨水收集盆（7）分为上端的倒锥台和下端的长方体，上端的倒锥台的左右两个侧面的底端与下端的长方体的左右两个侧面的上端通过沿道路纵向设置的旋转轴（25）连接，左右两个旋转轴（25）的一端分别连接一个电动机（6），电动机（6）的轴向与道路的纵向保持一致；雨水收集盆（7）上端远离道路的一侧的顶部与第二铰链（4）连接，第二铰链（4）还与滑杠（1）远离道路的一端连接，滑杠（1）安装方向为道路的横向，滑杠（1）靠近道路的一端套进滑块（2）中，滑块（2）的下表面与第一铰链（3）连接，第一铰链（3）还与雨水收集盆（7）的上端靠近道路一侧的内侧面的顶端连接，滑杠（1）的上表面水平铺设粗滤网（24）；在粗滤网（24）的内外两侧合适位置安装水流速传感器（5），电动机（6）、水流速传感器（5）都与控制器（21）通信连接。