[發明專利]一種沙化河岸防風固沙林帶的灌溉方法和系統

有效

• 申請號: 201710877367.5
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107476379B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 龔家國;馮偉;王浩;趙勇;孟慶東;陳永鋼;冶運濤;尚毅梓;牛晨;王英
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;水利部水土保持監測中心
• 主分類號: E03B3/04
• 分類號: E03B3/04;A01G25/02
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李富華;李桂玲

本發明涉及一種沙化河岸防風固沙林帶的灌溉方法和系統，包括：設置在河流上游河道中由多根取水透水管構成的取水設施，取水設施通過管路與設置在取水設施下游的至少一個集水設施連接，集水設施與集水設施下游的灌溉設施連接，灌溉設施設置在防風固沙林帶外側。本發明采用河床下滲透取水的方式，避免了泥沙和雜物的堵塞，為灌溉提高了優良的清潔水質。同時，由河流上游至下游按地勢順勢設置取水設施、集水設施和灌溉設施，利用天然比降形成自流式的灌溉，不使用任何人工的動力設施完全依靠自然重力進行灌溉，大大降低了運行成本。由于沒有任何機械動力裝置，日常運行中的損耗很低，一般情況下不需要對其進行定期維護，降低了運營成本。

技術領域

本發明涉及一種沙化河岸防風固沙林帶的灌溉方法和系統，是一種環保的水工方法和系統，是一種對防風固沙林帶養護的水土保持方法和系統。

背景技術

在沙漠水土流失綜合治理中，防風固沙林的建設是必不可少的環節。但是由于沙漠地區降水量小，蒸發量大，在水土保持工程建設中，防風固沙林的灌溉問題（尤其是幼苗期）難以解決，這已經成為水土保持工作中的一大難點。現有技術通常采用的防風固沙林的灌溉措施大多是從河道取水或抽取地下水，加以修設渠道或鋪設輸水管道進行灌溉。在現實運行中，由于需要電力或油料等能源進行動力抽水，取水設施的運行成本高，再加上機械裝置的故障和日常的維護，其成本還要進一步增加。同時由于泥沙和雜物淤積等原因，取水口經常會堵塞，需要進行人工維護，保證其正常運作，這樣就進一步提高了取水設施的運行成本。同時，沙漠區干旱少雨，渠道輸水蒸發損失非常大。而采用管道，由于沙丘移動、維護困難等原因，設施難以發揮效益。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本發明提出了一種沙化河岸防風固沙林帶的灌溉方法和系統。所述的方法和系統強調水流的自然流動，充分利用沙漠區沙子滲漏能力強，且潛水蒸發深度小的特點，提出沙層下部滲流輸水系統，保障輸水能力的同時避免蒸發損失，同時滲流過程還能在一定程度上改善水質。同時，充分利用自然地形特點，以滲透的方式進行灌溉，排出了人為的動力設施，降低了灌溉和維護成本。同時，輸水系統中建設的擋水板，可以有效攔蓄上層上游來水，阻滯沙漠中珍貴降水快速入滲流失過程，同時將該部分降水調配到需要的地方，提升水資源可利用量和效用。

本發明的目的是這樣實現的：一種沙化河岸防風固沙林帶的灌溉方法，所述方法為：

在種植防風固沙林帶的沙化河岸的河流上游河床中埋設取水設施；

將所述取水設施獲取的灌溉用水以自然流動的方式收集到集水設施中；

引導集水設施中的灌溉用水以自然流動的方式通過輸水設施進入到灌溉設施中，所述的輸水設施和灌溉設施位于防風固沙林帶的外側，即：防風固沙林帶位于輸水設施、灌溉設施與河道之間；

灌溉設施通過自然流動的透水方式均勻的將灌溉用水分配到防風固沙林帶中。

一種實現上述方法的沙化河岸防風固沙林帶的灌溉系統，包括：設置在河流上游河道中由多根取水透水管構成的取水設施，所述的取水設施通過管路與設置在取水設施下游的至少一個集水設施連接，所述集水設施通過輸水設施與集水設施下游的灌溉設施連接，所述的輸水設施和灌溉設施設置在防風固沙林帶外側，即：防風固沙林帶在輸水設施、灌溉設施與河道之間。

進一步的，所述的取水設施的取水透水管順河流方向埋設在河床中，在順河流方向上，所述取水透水管與河床底面形成0-20度夾角。

進一步的，所述的取水透水管的透水管面積A₁按照如下公式計算：

A₁=2×π×R×L₁

式中：R：透水管半徑；L₁：透水管長度；滲透系數K，計算公式為：

K=kρg/η