實用新型：一種設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng).pdf

19 中華 人民共和國 國家知識產權局 12 實用新型專利 10 授權公告 號 45 授權公告日 21 申請 號 202020021623 8 22 申請日 2020 01 06 73 專利權人 天津市土 壤肥 料工作站 地址 300061 天津市河西區(qū)友誼路西園道5 號 72 發(fā)明人 郭 云峰 鄭育鎖 陳子學 肖波 張滈 劉志 杰 侯正仿 于 美榮 74 專利代理 機構 北京科億知識產權代理事務 所 普通 合 伙 1 1350 代理人 湯東鳳 51 Int Cl A01G 9 24 2006 01 A01C 23 04 2006 01 E03F 5 10 2006 01 54 實用新型名稱 一種設施 膜面軟體集 雨窖水 肥一體化系統(tǒng) 57 摘要 本實用新型公開了一種設施膜面軟體集雨 窖水肥一體化系統(tǒng) 包括設施膜面 軟體集雨窖 和水肥一體化系統(tǒng) 所述設施膜面 就是設施塑 料棚膜 選用防滴PO膜 軟體集雨窖采用環(huán)保高 分子EPV C織物涂層材料為膜材 在性能上全面超 越傳統(tǒng)磚石水泥集雨窖 水肥一體化系統(tǒng)由水窖 水源 水肥一體化首部和棚內水肥一體化管網組 成 水肥一體化首部包括水泵 過濾器 混肥池和 球閥 變徑 逆止閥等 棚內首部通往田間管網 通過對設施蔬菜棚面集雨 軟體集雨窖儲水 水 肥一體化高效利用技術創(chuàng)新集 成 本實用新型實 現了以收集雨水代替地下水實現設施蔬菜雨養(yǎng) 生產 達到降水全量收集 種植全年使用 雨水清 潔適用 水肥耦 合利用 實現高產優(yōu)質 提高農民 收益 權利要求書1頁 說明書4頁 附圖2頁 CN 211960327 U 2020 11 20 CN 211960327 U 1 一種設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 其特征在于 包括設施棚膜面 1 軟體 集雨窖 3 和水肥一體化系統(tǒng) 所述設施棚膜面 1 位于溫室大棚 2 上 所述軟體集雨窖 3 上設有軟體集雨窖集雨面 4 軟體集雨窖集雨面 4 上設有集雨孔 5 所述軟體集雨 窖 3 和溫室大棚 2 之間通過溫室大棚輸水管道 6 連接 所述水肥一體化系統(tǒng)由水窖水 源 16 水肥一體化首部 7 和棚內水肥一體化管網 8 組成 水肥一體化首部包括水泵 9 過濾器 10 混肥池 11 球閥 12 變徑閥 13 和逆止閥 14 水肥一體化首部 7 通 往田間管網 15 2 根據權利要求1所述的設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 其特征在于 所述設施 棚膜面 1 與軟體集雨窖集雨面 4 對接 軟體集雨窖集雨面 4 壓在設施棚膜面 1 下 重 疊5 10cm 棚內水肥一體化管網 8 與軟體集雨窖 3 的底部出水口通過PVC管道連接 3 根據權利要求1所述的設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 其特征在于 在軟體集 雨窖 3 里設有電子動水位監(jiān)測儀 4 根據權利要求1所述的設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 其特征在于 溫室大棚 2 內設有混肥池 5 根據權利要求1所述的設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 其特征在于 軟體集雨 窖 3 的規(guī)格為 針對8米寬 60米長的日光溫室設施大棚 軟體集雨窖窖體寬3 15米 長30 米 深1 1米 水窖集雨面為寬5 15米 長32米 165平方米 棚膜集雨面480平方米 6 根據權利要求1所述的設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 其特征在于 軟體集雨 窖 3 的規(guī)格為 針對8米寬 90米長的日光溫室設施大棚或者玻璃連棟溫室 軟體集雨窖窖 體寬3 15米 長60米 深1 1米 水窖集雨面為寬5 15米 長62米 320平方米 棚膜集雨面720 平方米 玻璃連棟溫室結合集雨槽進行管道集雨到水窖 權 利 要 求 書 1 1 頁 2 CN 211960327 U 一種設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 技術領域 0001 本實用新型屬于農業(yè)技術領域 涉及一種設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 背景技術 0002 設施蔬菜生產分布主要集中在水資源緊缺的北方地區(qū) 盡管灌溉保證率較高 但 主要依賴地下水進行灌溉 同時灌溉用水量較大 地面灌溉方式年平均450m 3以上 在水資 源緊缺 地下水超采嚴重 設施農業(yè)水肥消耗量大利用率低的形勢下 本技術集成設施大棚 膜面 新型軟體集雨水窖和水肥一體化技術 在設施蔬菜作物上開發(fā)利用雨水資源 通過水 窖收集的雨水 可有效補充水源同時 相比地表水 明顯改善水質 尤其是在淺層地下水和 地表水鹽堿度較重地區(qū) 礦化度較高的水 難以滿足蔬菜種植水質要求 集雨窖收集的雨水 含鹽量低 中性或微酸性 適合作物生長水質要求 實用新型內容 0003 本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的缺陷 提供一種設施膜面軟體集雨 窖水肥一體化系統(tǒng) 將設施棚膜和軟體窖集雨面有效結合 為設施農業(yè)收集提供良好有限 的雨水資源 并與節(jié)水節(jié)肥技術水肥一體化集成 最大限度發(fā)揮雨水資源利用 0004 其具體技術方案為 0005 一種設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 包括設施棚膜面1 軟體集雨窖3和水 肥一體化系統(tǒng) 所述設施棚膜面1位于溫室大棚2上 所述軟體集雨窖3上設有軟體集雨窖集 雨面4 軟體集雨窖集雨面 上設有集雨孔5 所述軟體集雨窖3和溫室大棚2之間通過溫室大 棚輸水管道6連接 所述水肥一體化系統(tǒng)由水窖水源16 水肥一體化首部7和棚內水肥一體 化管網8組成 水肥一體化首部包括水泵9 過濾器10 混肥池11 球閥 2 變徑閥13和逆止閥 14 水肥一體化首部7通往田間管網15 0006 進一步 所述設施棚膜面1與軟體集雨窖集雨面4對接 軟體集雨窖集雨面 壓在設 施棚膜面1下 重疊5 10cm即可 棚內水肥一體化管網8與軟體集雨窖3的底部出水口通過 PVC管道連接 0007 進一步 在水窖里設有電子動水位監(jiān)測儀 0008 進一步 溫室大棚內設有混肥池 0009 進一步 軟體集雨窖一般可有兩種規(guī)格 100方軟體集雨窖 主要針對8米寬 60 米長的日光溫室設施大棚 軟體集雨窖窖體寬3 15米 長30米 深1 1米 水窖集雨面為寬 5 15米 長32米 165平方米 棚膜集雨面480平方米 200方軟體集雨窖 主要針對8米寬 90米長的日光溫室設施大棚或者玻璃連棟溫室 軟體集雨窖窖體寬3 15米 長60米 深1 1 米 水窖集雨面為寬5 15米 長62米 320平方米 棚膜集雨面720平方米 玻璃連棟溫室可結 合集雨槽進行管道集雨到水窖 0010 與現有技術相比 本實用新型的有益效果為 0011 本實用新型主要實現集雨窖 棚膜聯合雨水水源收集與溫室大棚內水肥一體化技 說 明 書 1 4 頁 3 CN 211960327 U 術集成 有效集雨技術 高效節(jié)水灌溉 水肥耦合的一體化集成 實現雨水替代深層地下水 采集 改善灌溉水質 相比淺層地下水或河溝地表水 雨水含鹽量明顯較低 中性或弱酸性 本實用新型最大效果就是提供優(yōu)質雨水水源 解決了溫室冬季生產用水與夏季集中降雨時 間上的不匹配 通過系統(tǒng)首部一個泵實現控制抽水 有壓灌溉施肥功能 具有節(jié)水 節(jié)肥 省 工 改善水質 增產 增效的效果 附圖說明 0012 圖1 設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng)結構縱向示意圖 0013 圖2 設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng)結構俯視示意圖 0014 圖3 設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng)水肥一體化首部結構示意圖 0015 圖中 1 設施棚膜面 2 溫室大棚 3 軟體集雨窖 4 軟體集雨窖集雨面 5 集雨 孔 6 溫室大棚輸水管道 7 水肥一體化首部 8 棚內水肥一體化管網 9 水泵 10 過濾器 11 混肥池 12 球閥 13 變徑 14 逆止閥 15 田間管網 16 水窖水源 具體實施方式 0016 下面結合附圖和具體實例對本實用新型的技術方案作進一步詳細地說明 0017 參照圖1 圖3 一種設施膜面軟體集雨窖水肥一體化系統(tǒng) 包括溫室大棚2之間安 裝的長方體形狀軟體集雨窖3 軟體集雨窖集雨面4與設施棚膜面1無縫對接 增加有效集雨 面 雨水通過集雨孔5流入軟體集雨窖形成水窖水源16 水源輸出從集雨窖底側連接出水管 到水肥一體化首部7 再與棚內水肥一體化管網8連接 一般出水管為PVC 50 管道上依次 安裝逆止閥14 水泵9 分別通過PVC 50向棚內3方軟體圓柱形混肥池11輸水 向溫室大棚 輸水管道6上依次布置50管徑的球閥12 過濾器10 到溫室大棚支管通過PVC 50直接為PE 40變徑13 毛管連接到PE 40支管上 另外泵前段從混肥池并聯PVC 50到田間管網15 上 實現注肥的效果 混肥池中并聯管道前段必須安裝逆止閥 0018 滴灌水肥一體化系統(tǒng)組成及參數 一般PE支管 32 長60 90米 滴灌管鋪設在壟 中間 每根長8 10米 間距 8 1 2米 滴灌管 16 壁厚0 4mm 流量1 38 1 7m 3 h 過 濾器一般選用網式過濾器 棚內施肥裝置文丘里 比例施肥器或注肥泵 溶肥裝置選用棚內 3方軟體圓柱形混肥池 0019 具體結構和流程如圖1 圖3所示 棚與棚之間空地前布置安裝100方軟體集雨窖 從集雨窖底側連接出水管 一般出水管為PVC 50 管道上依次安裝逆止閥 水泵 分別通過 PVC 50向混肥池和溫室大棚輸水 向溫室大棚輸水管道上依次布置 50管徑的球閥 過濾 器 到溫室大棚支管通過PVC 50直接變徑為PE 40 毛管連接到PE 40支管上 另外泵前 段從混肥池并聯PVC 50到主管道上 實現注肥的效果 混肥池中并聯管道前段安裝逆止 閥 0020 在軟體水窖 棚內水肥一體化系統(tǒng)設備都安裝并連接好后 主要是應用好設施膜 面軟體集雨窖水肥一體化技術 按照水肥一體化系統(tǒng)角度 具體方法分為兩個環(huán)節(jié)步 0021 第一步 設施膜面軟體集雨窖集雨面聯合設施棚膜集雨面收集雨水 在雨季時節(jié) 提前做好軟體集雨窖集雨面和設施棚膜面銜接 并清理水窖集雨面和設施棚膜銜接處雜物 包括雜草等 借助軟體集雨窖集雨面聯合設施膜面集雨面有效收集雨水 集雨過程不需 說 明 書 2 4 頁 4 CN 211960327 U 要人工和能量消耗 只需要提前做好清除雜物和棚膜與集雨窖面有效銜接即可 0022 第二步 設施作物水肥一體化操作 一般分單一灌溉和灌溉施肥 在需要灌水時 開啟水窖水源水泵 將水注入溫室大棚內水肥一體化管網中 實現灌溉 在灌溉同時需要施 肥時 可打開棚內施肥裝置文丘里或注肥泵 將提前溶好肥料的混肥桶中肥液同時注入管 道中 實現灌溉施肥水肥一體化 施肥前先滴清水 壓力穩(wěn)定后再施肥 施肥后再滴清水清 洗管道 施肥應注意肥液濃度 避免肥害 要定期檢查 及時維修系統(tǒng)設備 防止漏水 及時 清洗過濾器 首次灌溉前和末次灌溉后應用清水沖洗系統(tǒng) 在設施溫室大棚冬季時使用 一 般需要在灌溉3天前將溫度較低的軟體集雨窖收集的雨水提前抽取到棚內混肥池中 進行 提溫 灌溉施肥具體過程按照水肥一體化技術要點規(guī)范執(zhí)行 做好設備系統(tǒng)設計 安裝 維 護和水分 養(yǎng)分管理 0023 配套措施 0024 設施膜面軟體集雨窖水肥一體化要發(fā)揮好作用 必須做好相關配套措施 主要包 括水窖水位自動監(jiān)測 集雨窖集雨面與棚膜結合程度 配套棚內混肥池 潛水泵等方面措 施 0025 水窖水位自動監(jiān)測措施 由于水窖集雨面不透明 水窖水位無法目視 應配套在水 窖里放置電子動水位監(jiān)測儀 與水泵管理 保證水泵正常安全運行 0026 水窖集雨面與棚膜銜接措施 在夏季降雨集中時設施大棚棚膜會不定期 不同程 度打開下風口 因此應在降雨時及時放下下風口 并做好水窖集雨面與棚膜無縫銜接 最大 限度發(fā)揮棚膜集雨面的功能 同時也有利于雨水對溫室大棚作物的影響 避免棚內空氣濕 度增加 0027 配套棚內3 4方混肥池和水泵措施 一方面可解決設施大棚灌溉水源水壓低問題 影響水肥一體化有壓灌溉要求 一般先儲存到混肥池中 通過微小型離心泵 實現有壓灌溉 和水肥一體化施肥 另一方面 通過配套混肥池儲存水作用 在設施大棚冬季灌溉前將水窖 低溫水提前3天抽到混肥池中 可有效解決冬季水窖水低溫問題 提升灌溉水溫 保證灌溉 水達到棚內作物生長適宜溫度的問題 0028 經過實際的示范應用 本實用新型有以下優(yōu)點 0029 軟體集雨水窖成本低 設施膜面軟體集雨窖水肥一體化技術配備的設備 水窖成 本根據實際售價 按照建一個100方軟體集雨窖成本28000元 相比傳統(tǒng)磚砌水泥水窖調研 需50000元 成本降低了44 0030 生態(tài)環(huán)保 軟體水窖符合中央 創(chuàng)新 協調 綠色 開放 共享 的新時代發(fā)展理念 符合可持續(xù)發(fā)展的要求 軟體水窖不僅具有明顯的經濟效益 具有良好的生態(tài)效益和社會 效益 與傳統(tǒng)水窖相比 軟體集雨水窖的生態(tài)效益突出 0031 保護生態(tài) 技術最大生態(tài)優(yōu)勢 開辟優(yōu)質新水源 通過收集雨水 降低地下水開采 強度 初步測算可替代60 80 的地下水開采量 軟體水窖可量身制作 不需硬化工程 不產 生滲漏 防止水土流失 不破壞原土地植被系統(tǒng) 保持原有生態(tài)環(huán)境 0032 綠色環(huán)保 軟體水窖無任何無機污染和有機污染 無土壤污染滲透 無污染物殘 留 0033 水質安全 軟體水窖存儲雨水相對封閉 無綠苔 無異味 水質透亮安全 0034 無需環(huán)境修復 產品使用后無需進行生態(tài)修復 只需簡單地面平整 說 明 書 3 4 頁 5 CN 211960327 U 0035 改善水質 通過棚窖收集的雨水 很少有雜質進入 含鹽量低 EC值不到200 s cm 水質明顯優(yōu)于淺層地下水 甚至優(yōu)于深層地下水和地表河水 一方面適合微灌水肥一體化 利用 另一方面有助于提高蔬菜產量和品質 傳統(tǒng)集雨窖模式收集的雨水為地表徑流 泥 沙 雜物多 淤積導致水窖實際容積不斷減少 清淤周期縮短 水質下降 用于灌溉時需多次 過濾 如天津市濱海地區(qū)淺井水pH為8 2 EC值高達3000 s cm 對設施蔬菜生長產生明顯的 抑制作用 導致產量下降 品質降低 0036 表1天津西青區(qū)設施基地不同水源水質對比 0037 0038 以上所述 僅為本實用新型較佳的具體實施方式 本實用新型的保護范圍不限于 此 任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內 可顯而易見地得到 的技術方案的簡單變化或等效替換均落入本實用新型的保護范圍內 說 明 書 4 4 頁 6 CN 211960327 U 圖1 圖2 說 明 書 附 圖 1 2 頁 7 CN 211960327 U 圖3 說 明 書 附 圖 2 2 頁 8 CN 211960327 U