实用新型：一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统.pdf

19 中华 人民共和国 国家知识产权局 12 实用新型专利 10 授权公告 号 45 授权公告日 21 申请 号 202020021623 8 22 申请日 2020 01 06 73 专利权人 天津市土 壤肥 料工作站 地址 300061 天津市河西区友谊路西园道5 号 72 发明人 郭 云峰 郑育锁 陈子学 肖波 张滈 刘志 杰 侯正仿 于 美荣 74 专利代理 机构 北京科亿知识产权代理事务 所 普通 合 伙 1 1350 代理人 汤东凤 51 Int Cl A01G 9 24 2006 01 A01C 23 04 2006 01 E03F 5 10 2006 01 54 实用新型名称 一种设施 膜面软体集 雨窖水 肥一体化系统 57 摘要 本实用新型公开了一种设施膜面软体集雨 窖水肥一体化系统 包括设施膜面 软体集雨窖 和水肥一体化系统 所述设施膜面 就是设施塑 料棚膜 选用防滴PO膜 软体集雨窖采用环保高 分子EPV C织物涂层材料为膜材 在性能上全面超 越传统砖石水泥集雨窖 水肥一体化系统由水窖 水源 水肥一体化首部和棚内水肥一体化管网组 成 水肥一体化首部包括水泵 过滤器 混肥池和 球阀 变径 逆止阀等 棚内首部通往田间管网 通过对设施蔬菜棚面集雨 软体集雨窖储水 水 肥一体化高效利用技术创新集 成 本实用新型实 现了以收集雨水代替地下水实现设施蔬菜雨养 生产 达到降水全量收集 种植全年使用 雨水清 洁适用 水肥耦 合利用 实现高产优质 提高农民 收益 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 211960327 U 2020 11 20 CN 211960327 U 1 一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 其特征在于 包括设施棚膜面 1 软体 集雨窖 3 和水肥一体化系统 所述设施棚膜面 1 位于温室大棚 2 上 所述软体集雨窖 3 上设有软体集雨窖集雨面 4 软体集雨窖集雨面 4 上设有集雨孔 5 所述软体集雨 窖 3 和温室大棚 2 之间通过温室大棚输水管道 6 连接 所述水肥一体化系统由水窖水 源 16 水肥一体化首部 7 和棚内水肥一体化管网 8 组成 水肥一体化首部包括水泵 9 过滤器 10 混肥池 11 球阀 12 变径阀 13 和逆止阀 14 水肥一体化首部 7 通 往田间管网 15 2 根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 其特征在于 所述设施 棚膜面 1 与软体集雨窖集雨面 4 对接 软体集雨窖集雨面 4 压在设施棚膜面 1 下 重 叠5 10cm 棚内水肥一体化管网 8 与软体集雨窖 3 的底部出水口通过PVC管道连接 3 根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 其特征在于 在软体集 雨窖 3 里设有电子动水位监测仪 4 根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 其特征在于 温室大棚 2 内设有混肥池 5 根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 其特征在于 软体集雨 窖 3 的规格为 针对8米宽 60米长的日光温室设施大棚 软体集雨窖窖体宽3 15米 长30 米 深1 1米 水窖集雨面为宽5 15米 长32米 165平方米 棚膜集雨面480平方米 6 根据权利要求1所述的设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 其特征在于 软体集雨 窖 3 的规格为 针对8米宽 90米长的日光温室设施大棚或者玻璃连栋温室 软体集雨窖窖 体宽3 15米 长60米 深1 1米 水窖集雨面为宽5 15米 长62米 320平方米 棚膜集雨面720 平方米 玻璃连栋温室结合集雨槽进行管道集雨到水窖 权 利 要 求 书 1 1 页 2 CN 211960327 U 一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 技术领域 0001 本实用新型属于农业技术领域 涉及一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 背景技术 0002 设施蔬菜生产分布主要集中在水资源紧缺的北方地区 尽管灌溉保证率较高 但 主要依赖地下水进行灌溉 同时灌溉用水量较大 地面灌溉方式年平均450m 3以上 在水资 源紧缺 地下水超采严重 设施农业水肥消耗量大利用率低的形势下 本技术集成设施大棚 膜面 新型软体集雨水窖和水肥一体化技术 在设施蔬菜作物上开发利用雨水资源 通过水 窖收集的雨水 可有效补充水源同时 相比地表水 明显改善水质 尤其是在浅层地下水和 地表水盐碱度较重地区 矿化度较高的水 难以满足蔬菜种植水质要求 集雨窖收集的雨水 含盐量低 中性或微酸性 适合作物生长水质要求 实用新型内容 0003 本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷 提供一种设施膜面软体集雨 窖水肥一体化系统 将设施棚膜和软体窖集雨面有效结合 为设施农业收集提供良好有限 的雨水资源 并与节水节肥技术水肥一体化集成 最大限度发挥雨水资源利用 0004 其具体技术方案为 0005 一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 包括设施棚膜面1 软体集雨窖3和水 肥一体化系统 所述设施棚膜面1位于温室大棚2上 所述软体集雨窖3上设有软体集雨窖集 雨面4 软体集雨窖集雨面 上设有集雨孔5 所述软体集雨窖3和温室大棚2之间通过温室大 棚输水管道6连接 所述水肥一体化系统由水窖水源16 水肥一体化首部7和棚内水肥一体 化管网8组成 水肥一体化首部包括水泵9 过滤器10 混肥池11 球阀 2 变径阀13和逆止阀 14 水肥一体化首部7通往田间管网15 0006 进一步 所述设施棚膜面1与软体集雨窖集雨面4对接 软体集雨窖集雨面 压在设 施棚膜面1下 重叠5 10cm即可 棚内水肥一体化管网8与软体集雨窖3的底部出水口通过 PVC管道连接 0007 进一步 在水窖里设有电子动水位监测仪 0008 进一步 温室大棚内设有混肥池 0009 进一步 软体集雨窖一般可有两种规格 100方软体集雨窖 主要针对8米宽 60 米长的日光温室设施大棚 软体集雨窖窖体宽3 15米 长30米 深1 1米 水窖集雨面为宽 5 15米 长32米 165平方米 棚膜集雨面480平方米 200方软体集雨窖 主要针对8米宽 90米长的日光温室设施大棚或者玻璃连栋温室 软体集雨窖窖体宽3 15米 长60米 深1 1 米 水窖集雨面为宽5 15米 长62米 320平方米 棚膜集雨面720平方米 玻璃连栋温室可结 合集雨槽进行管道集雨到水窖 0010 与现有技术相比 本实用新型的有益效果为 0011 本实用新型主要实现集雨窖 棚膜联合雨水水源收集与温室大棚内水肥一体化技 说 明 书 1 4 页 3 CN 211960327 U 术集成 有效集雨技术 高效节水灌溉 水肥耦合的一体化集成 实现雨水替代深层地下水 采集 改善灌溉水质 相比浅层地下水或河沟地表水 雨水含盐量明显较低 中性或弱酸性 本实用新型最大效果就是提供优质雨水水源 解决了温室冬季生产用水与夏季集中降雨时 间上的不匹配 通过系统首部一个泵实现控制抽水 有压灌溉施肥功能 具有节水 节肥 省 工 改善水质 增产 增效的效果 附图说明 0012 图1 设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统结构纵向示意图 0013 图2 设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统结构俯视示意图 0014 图3 设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统水肥一体化首部结构示意图 0015 图中 1 设施棚膜面 2 温室大棚 3 软体集雨窖 4 软体集雨窖集雨面 5 集雨 孔 6 温室大棚输水管道 7 水肥一体化首部 8 棚内水肥一体化管网 9 水泵 10 过滤器 11 混肥池 12 球阀 13 变径 14 逆止阀 15 田间管网 16 水窖水源 具体实施方式 0016 下面结合附图和具体实例对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明 0017 参照图1 图3 一种设施膜面软体集雨窖水肥一体化系统 包括温室大棚2之间安 装的长方体形状软体集雨窖3 软体集雨窖集雨面4与设施棚膜面1无缝对接 增加有效集雨 面 雨水通过集雨孔5流入软体集雨窖形成水窖水源16 水源输出从集雨窖底侧连接出水管 到水肥一体化首部7 再与棚内水肥一体化管网8连接 一般出水管为PVC 50 管道上依次 安装逆止阀14 水泵9 分别通过PVC 50向棚内3方软体圆柱形混肥池11输水 向温室大棚 输水管道6上依次布置50管径的球阀12 过滤器10 到温室大棚支管通过PVC 50直接为PE 40变径13 毛管连接到PE 40支管上 另外泵前段从混肥池并联PVC 50到田间管网15 上 实现注肥的效果 混肥池中并联管道前段必须安装逆止阀 0018 滴灌水肥一体化系统组成及参数 一般PE支管 32 长60 90米 滴灌管铺设在垄 中间 每根长8 10米 间距 8 1 2米 滴灌管 16 壁厚0 4mm 流量1 38 1 7m 3 h 过 滤器一般选用网式过滤器 棚内施肥装置文丘里 比例施肥器或注肥泵 溶肥装置选用棚内 3方软体圆柱形混肥池 0019 具体结构和流程如图1 图3所示 棚与棚之间空地前布置安装100方软体集雨窖 从集雨窖底侧连接出水管 一般出水管为PVC 50 管道上依次安装逆止阀 水泵 分别通过 PVC 50向混肥池和温室大棚输水 向温室大棚输水管道上依次布置 50管径的球阀 过滤 器 到温室大棚支管通过PVC 50直接变径为PE 40 毛管连接到PE 40支管上 另外泵前 段从混肥池并联PVC 50到主管道上 实现注肥的效果 混肥池中并联管道前段安装逆止 阀 0020 在软体水窖 棚内水肥一体化系统设备都安装并连接好后 主要是应用好设施膜 面软体集雨窖水肥一体化技术 按照水肥一体化系统角度 具体方法分为两个环节步 0021 第一步 设施膜面软体集雨窖集雨面联合设施棚膜集雨面收集雨水 在雨季时节 提前做好软体集雨窖集雨面和设施棚膜面衔接 并清理水窖集雨面和设施棚膜衔接处杂物 包括杂草等 借助软体集雨窖集雨面联合设施膜面集雨面有效收集雨水 集雨过程不需 说 明 书 2 4 页 4 CN 211960327 U 要人工和能量消耗 只需要提前做好清除杂物和棚膜与集雨窖面有效衔接即可 0022 第二步 设施作物水肥一体化操作 一般分单一灌溉和灌溉施肥 在需要灌水时 开启水窖水源水泵 将水注入温室大棚内水肥一体化管网中 实现灌溉 在灌溉同时需要施 肥时 可打开棚内施肥装置文丘里或注肥泵 将提前溶好肥料的混肥桶中肥液同时注入管 道中 实现灌溉施肥水肥一体化 施肥前先滴清水 压力稳定后再施肥 施肥后再滴清水清 洗管道 施肥应注意肥液浓度 避免肥害 要定期检查 及时维修系统设备 防止漏水 及时 清洗过滤器 首次灌溉前和末次灌溉后应用清水冲洗系统 在设施温室大棚冬季时使用 一 般需要在灌溉3天前将温度较低的软体集雨窖收集的雨水提前抽取到棚内混肥池中 进行 提温 灌溉施肥具体过程按照水肥一体化技术要点规范执行 做好设备系统设计 安装 维 护和水分 养分管理 0023 配套措施 0024 设施膜面软体集雨窖水肥一体化要发挥好作用 必须做好相关配套措施 主要包 括水窖水位自动监测 集雨窖集雨面与棚膜结合程度 配套棚内混肥池 潜水泵等方面措 施 0025 水窖水位自动监测措施 由于水窖集雨面不透明 水窖水位无法目视 应配套在水 窖里放置电子动水位监测仪 与水泵管理 保证水泵正常安全运行 0026 水窖集雨面与棚膜衔接措施 在夏季降雨集中时设施大棚棚膜会不定期 不同程 度打开下风口 因此应在降雨时及时放下下风口 并做好水窖集雨面与棚膜无缝衔接 最大 限度发挥棚膜集雨面的功能 同时也有利于雨水对温室大棚作物的影响 避免棚内空气湿 度增加 0027 配套棚内3 4方混肥池和水泵措施 一方面可解决设施大棚灌溉水源水压低问题 影响水肥一体化有压灌溉要求 一般先储存到混肥池中 通过微小型离心泵 实现有压灌溉 和水肥一体化施肥 另一方面 通过配套混肥池储存水作用 在设施大棚冬季灌溉前将水窖 低温水提前3天抽到混肥池中 可有效解决冬季水窖水低温问题 提升灌溉水温 保证灌溉 水达到棚内作物生长适宜温度的问题 0028 经过实际的示范应用 本实用新型有以下优点 0029 软体集雨水窖成本低 设施膜面软体集雨窖水肥一体化技术配备的设备 水窖成 本根据实际售价 按照建一个100方软体集雨窖成本28000元 相比传统砖砌水泥水窖调研 需50000元 成本降低了44 0030 生态环保 软体水窖符合中央 创新 协调 绿色 开放 共享 的新时代发展理念 符合可持续发展的要求 软体水窖不仅具有明显的经济效益 具有良好的生态效益和社会 效益 与传统水窖相比 软体集雨水窖的生态效益突出 0031 保护生态 技术最大生态优势 开辟优质新水源 通过收集雨水 降低地下水开采 强度 初步测算可替代60 80 的地下水开采量 软体水窖可量身制作 不需硬化工程 不产 生渗漏 防止水土流失 不破坏原土地植被系统 保持原有生态环境 0032 绿色环保 软体水窖无任何无机污染和有机污染 无土壤污染渗透 无污染物残 留 0033 水质安全 软体水窖存储雨水相对封闭 无绿苔 无异味 水质透亮安全 0034 无需环境修复 产品使用后无需进行生态修复 只需简单地面平整 说 明 书 3 4 页 5 CN 211960327 U 0035 改善水质 通过棚窖收集的雨水 很少有杂质进入 含盐量低 EC值不到200 s cm 水质明显优于浅层地下水 甚至优于深层地下水和地表河水 一方面适合微灌水肥一体化 利用 另一方面有助于提高蔬菜产量和品质 传统集雨窖模式收集的雨水为地表径流 泥 沙 杂物多 淤积导致水窖实际容积不断减少 清淤周期缩短 水质下降 用于灌溉时需多次 过滤 如天津市滨海地区浅井水pH为8 2 EC值高达3000 s cm 对设施蔬菜生长产生明显的 抑制作用 导致产量下降 品质降低 0036 表1天津西青区设施基地不同水源水质对比 0037 0038 以上所述 仅为本实用新型较佳的具体实施方式 本实用新型的保护范围不限于 此 任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内 可显而易见地得到 的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内 说 明 书 4 4 页 6 CN 211960327 U 图1 图2 说 明 书 附 图 1 2 页 7 CN 211960327 U 图3 说 明 书 附 图 2 2 页 8 CN 211960327 U