[发明专利]一种用于沙丘地带的集水灌溉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种集水灌溉系统，尤其涉及一种用于沙丘地带的集水灌溉系统，属于水土保持技术领域。

背景技术

土地荒漠化、沙漠化是全世界面临的一个长期问题，是我国当前最为严重的生态问题之一，也是我国生态建设的重点和难点。沙丘地带土地沙化使生态环境恶化，沙区人民生活贫困，给地方乃至国民经济和社会可持续发展造成了极大危害，成为地方和国家发展的严重障碍。我国沙区主要为干旱半干旱气候，具有干燥少雨、日照强烈、风大等特点。位处我国西北的沙地和戈壁，降雨少且变率大，每年的降水主要集中在6-9月，甘肃河西走廊的沙地和戈壁降雨主要集中在6月，局部降雨不但浪费严重，而且造成不同程度的水土流失，使土壤肥力和耕地生产能力下降。因而水资源的保护和利用在沙漠地区显得尤为重要。如何将沙漠地区有限的水资源收集并保护利用起来成为人们研究的热点。

集水技术是指采取整地措施和降水径流调控利用技术截留聚集地表径流或汇集有效降水，进行再次调控分派，达到改善局部土壤的水分状况，供植物生长利用。目前，主要的集水技术主要有反坡台、鱼鳞坑、敷设作物秸杆集流、铺设塑料棚膜集雨、水窖、蓄水池等。反坡台适宜于植被稀少，坡面相对规整的山坡。鱼鳞坑适宜于石质山地、红砂土坡面和地形不规整的陡峭坡面，另外因其开挖破土面小，在植被较好的地方应用能减小对植被的破坏。而敷设作物秸杆集流、铺设塑料棚膜集雨要和反坡台、鱼鳞坑配合使用。水窖和水池也叫微型水库也是一种有效的集水措施，它能有效的拦截地表径流，因而它可以减少径流流量和延缓径流集中的时间。水窖和水池具有储蓄水的功能，因此它可以调节水在时间和空间上的分配，把大雨天产生的径流储存起来，留待日后使用。这不仅解决了缺水与洪水的矛盾，而且还可促进沙地和戈壁土地的利用，扩展人民生存空间，促进生态环境良性发展。目前水窖或水池的制备大都采用水泥和河沙为材料，沙区的沙粒由于其碱性强不适合作为制备水窖和水池的原料。

保水技术是指在土壤表层布设不透水层或抑制水分蒸发的覆盖物，以抑制或延缓土壤中的水分蒸发，从而延长土壤有效持水量时间的工程技术措施。常用的保水技术主要有：①覆盖物抑制土面蒸发：如植物残余物覆盖(作物秸杆、糠壳、锯末、枯枝落叶等)、砾石砂层覆盖、塑料地膜覆盖、石化物覆盖(沥青、石蜡、石油化合物等)；②使用抗旱特性药物：如保水剂等。

沙漠地区由于风沙大，紫外线强，大多数材料如植物秸秆，塑料薄膜非常容易老化分解，失去其功效；石油类材料沥青、石蜡、石油化合物等有存在污染环境等问题；市售保水剂价格昂贵，不可能在沙漠地区大面积推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于沙丘地带的集水灌溉系统。

本发明的集水灌溉系统，是择沙丘地带较为平坦的地带，平整成呈阶梯型分布的集水区、蓄水区及灌溉区；集水区位于上游，为坡度3-30度的坡面；蓄水区位于集水区下游，并建造有蓄水池；灌溉区位于蓄水池的下游，包括与蓄水区接壤的灌溉坡面和平整的灌溉面，并在灌溉面上敷设有保水层。

集水区的坡面表层挖割成深10-20cm，宽100-200cm，间隔500-1000cm的水渠，压实并引入蓄水区。

所述蓄水池为黏土基倒锥台形蓄水池，其建造方法为：在平整后的蓄水区挖掘底部小、开口大的圆形大坑，并夯实坑底和坑壁；再将红土制备成红胶泥（红土与水的比例约为5:1，经多次碾压形成高粘性的红胶泥）铺设在坑底及坑壁；红胶泥的铺设厚度为20~25cm；锥台形集水池的锥度为15~60度。

为了使整个坡面能够被均匀地灌溉，灌溉区的灌溉坡面的坡度不大于15度，表面用土或沙粒堆积成高10-20cm，宽20-30cm的横向排列楞坎，楞坎的间隔200-500cm；请在塄坎上每隔500cm左右开口（约20cm），且每排楞坎的开口相互交错。

灌溉区的灌溉面上保水层的敷设：先在灌溉区的沙面上敷设一层厚度10~20cm的黏土层，再在黏土层上敷设厚度为20~25cm的石砾层。

资源将蓄水池布置在山坡较为平坦的地带，既有利于蓄水，同时有利于后期灌溉时出水，也能避免山洪对蓄水池淤积黏土为红土或黄土。

本发明具有以下优点和有益效果：

1、本发明通过集水、蓄水、灌溉为一体的系统工程，将沙漠地区有限的降雨及水资源进行收集并充分利用，促使其合理利用；