一种用于经济作物区面源污染控制的水循环系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于经济作物区面源污染控制的水循环系统，所述的减污降耗水循环系统包括智能节水节肥系统、生态湿地净化系统、排水系统、光伏供电系统。通过本实用新型专利技术的系统可实现经济作物区灌溉节水，排水水质净化，将处理后的水体中残留的氮、磷营养物质再次提供给作物生长所需，整个水循环过程中灌溉节水、监测、抽水等设备均采用分布式光伏电力供应系统。本实用新型专利技术优点能够提高水肥资源的利用效率，减少灌区内因灌溉或降雨导致的面源污染物外排，降低农田面源污染物外排对河湖水质造成的影响，通过墒情和水位监测实现水循环系统的智能化控制，采用新能源供电以减少运行成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于经济作物区面源污染控制的水循环系统


[0001]本技术涉及河湖水环境保护、农业节水节肥与面源污染控制领域，具体来说是一种用于经济作物区面源污染控制的水循环系统。

技术介绍

[0002]国内各地区通过采用截污控污、生态治理等技术手段我国河湖水环境治理取得了一定的成效，但对于河湖汇流区的面源污染问题，仍未得到有效解决。根据实地调查和文献调研，河湖汇流区内经济作物区(如花卉、果蔬等)灌溉方式较粗放，化肥农药使用量较高，如滇池流域内玫瑰的施肥量为1067kg/hm2、非洲菊为686kg/hm2、花卉类作物平均施肥量达876kg/hm2、西葫芦1250kg/hm2、草莓884kg/hm2、菜用豌豆777kg/hm2。由于粗放式灌溉、自然降雨形成的地表径流将经济作物区中农药、重金属以及氮、磷等污染物带走进入河湖，对河湖水质造成影响。在国家乡村振兴战略的推动下，高质量、现代化农业的发展，亟需解决粗放式灌溉、农药化肥过量使用、面源污染等问题。
[0003]以往面源污染治理方法存在：(1)水肥高效利用方面仍然不足，源头缺乏节水与节肥，过程中未形成减污减排与节水节肥一体化水循环系统；(2)在智能控制方面落后，缺少墒情监测+节水、水位监控+抽水相结合的智能控制过程；(3)在运行成本方面仍然较高，以往方法采用电网供电，运行成本高、推广价值低。

技术实现思路

[0004]本技术正是为了解决上述问题缺陷，针对经济作物区粗放式灌溉带来的水资源高效利用不足，化肥农药使用量大造成的面源污染排放等问题，从节水节肥、减污减排、水资源高效循环利用、降低能耗节省成本等方面，提供一种用于经济作物区面源污染控制的水循环系统。
[0005]本技术采用如下技术方案实现。
[0006]一种用于经济作物区面源污染控制的水循环系统，本技术所述的减污降耗水循环系统包括智能节水节肥系统、生态湿地净化系统、排水系统、光伏供电系统；
[0007]所述的光伏供电系统包括分布式光伏15、光伏板组件16、储能电池17；
[0008]所述的智能节水节肥系统包括调蓄池1、第一抽水泵2、无线实时监测水位计13；
[0009]所述的第一抽水泵2设置在调蓄池1的中下部位置，通过第一抽水泵2将调蓄池1中的水泵出；所述的无线实时监测水位计13设置在调蓄池1的上部位置；无线实时监测水位计13通过储能电池17与光伏板组件16连接；
[0010]所述的生态湿地净化系统包括生态湿地8、排水闸9、自动水位计10、第二抽水泵11；
[0011]所述的生态湿地8设置为坡地生态湿地，在生态湿地8的高端坡地处设置净化进水处19，在生态湿地8的低端坡地处设置净化积水处20；在净化积水处20内设置第二抽水泵11，第二抽水泵11通过水管12与调蓄池1连接，将净化后的水回流至调蓄池1内；
[0012]所述的排水闸9设置在生态湿地8的净化积水处20一侧，排水闸9附近的净化积水处20内设置有自动水位计10；排水闸9通过储能电池17与分布式光伏15连接；生态湿地8内均匀设置若干分布式光伏15。
[0013]进一步为，本技术所述的排水系统包括节水干管3、节水支管4、排水支沟6、排水干沟7；
[0014]所述的节水干管3与调蓄池1上的第一抽水泵2连接；在节水干管3上横向设置若干节水分管3.1，所述的节水分管3.1平行设置；节水分管3.1靠近节水干管3的一端设置为排水起始端21，节水分管3.1远离节水干管3的一端设置为排水末端22；
[0015]在每个节水分管3.1上均匀上下交错设置节水支管4；在每一行节水分管3.1和节水支管4两侧设置经济作物区14；若干经济作物区14上下平行设置；
[0016]相邻的两个经济作物区14之间设置有排水支沟6；排水支沟6在排水末端22附近汇集成排水干沟7；
[0017]所述的排水干沟7与生态湿地8高端坡地处设置的净化进水处19连接。
[0018]进一步为，本技术所述的经济作物区14宽度设置为排水支沟6宽度的五倍以上。
[0019]进一步为，本技术所述的减污降耗水循环系统包括墒情监测设备5，所述的墒情监测设备5均匀设置在上下平行设置的经济作物区14组合区域内。
[0020]进一步为，本技术所述的减污降耗水循环系统包括智能抽水系统，所述的智能抽水系统包括第一智能控制开关阀门、第二智能控制开关阀门、第三智能控制开关阀门、无线/有线信号收发装置、计算机；
[0021]所述的第一智能控制开关阀门与第一抽水泵2连接；
[0022]所述的第二智能控制开关阀门与第二抽水泵11连接；
[0023]所述的第三智能控制开关阀门与排水闸9连接；
[0024]无线/有线信号收发装置包括信号接收端和信号发送端；
[0025]所述的信号接收端分别与墒情监测设备5、无线实时监测水位计13、自动水位计10联接；
[0026]所述的信号发送端与计算机连接；计算机分别与第一智能控制开关阀门、第一抽水泵2、第二智能控制开关阀门、第二抽水泵11、第三智能控制开关阀门、排水闸9联接。
[0027]进一步为，本技术所述的墒情监测设备5通过储能电池17与光伏板组件16联接。
[0028]进一步为，本技术均匀设置的墒情监测设备5具体为，五点法：上下平行设置的经济作物区14组合区域中，第一行和最后一行的经济作物区14的两端处分别设置1个墒情监测设备5，在中间行的经济作物区14中间位置设置1个墒情监测设备5，共五个点。
[0029]进一步为，本技术均匀设置的墒情监测设备5具体为，七点法：上下平行设置的经济作物区14组合区域中，第一行和最后一行的经济作物区14的两端处分别设置1个墒情监测设备5，在中间行的经济作物区14两端处和中间位置分别设置1个墒情监测设备5，共七个点。
[0030]进一步为，本技术在生态湿地8内设置有房屋，所述的分布式光伏15设置在房屋屋顶18处。
[0031]上述的用于经济作物区面源污染控制的水循环系统的方法，该方法包括：在经济作物区14选择合适的地点建设中调蓄池1，并在调蓄池1中安装自动控制第一抽水泵2，第一抽水泵2连接节水干管3，节水干管3连接布设在农田里面带有滴灌或喷灌设备的节水支管4；在农田里面埋设墒情监测设备5，用于监测土壤墒情，并采用无线传输实时数据给自动控制第一抽水泵2，用于控制第一抽水泵2的开关；考虑到经济作物区14实地施肥(也有通过节水管使用液态肥)和农药使用，因灌溉和降雨造成地表径流，带走农药、重金属、氮磷等；在经济作物区14设置统一的排水收集系统，排水支沟6连接排水干沟7，排水干沟7收集农田排水后进入生态湿地净化系统；在经济作物区14选择可利用的低洼蓄水区或小型水库来建设生态湿地净化系统，采用成熟且应用较广的生态湿地净化技术，通过沉水植物带和生态湿地净化系统(净化岛)对经济作物区14的农药、重金属有害物质进行截留、净化，并对水体中的氮、磷等营养物质进行生态处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于经济作物区面源污染控制的水循环系统，其特征在于，所述的水循环系统包括智能节水节肥系统、生态湿地净化系统、排水系统、光伏供电系统；所述的光伏供电系统包括分布式光伏（15）、光伏板组件（16）、储能电池（17）；所述的智能节水节肥系统包括调蓄池（1）、第一抽水泵（2）、无线实时监测水位计（13）；所述的第一抽水泵（2）设置在调蓄池（1）的中下部位置，通过第一抽水泵（2）将调蓄池（1）中的水泵出；所述的无线实时监测水位计（13）设置在调蓄池（1）的上部位置；无线实时监测水位计（13）通过储能电池（17）与光伏板组件（16）连接；所述的生态湿地净化系统包括生态湿地（8）、排水闸（9）、自动水位计（10）、第二抽水泵（11）；所述的生态湿地（8）设置为坡地生态湿地，在生态湿地（8）的高端坡地处设置净化进水处（19），在生态湿地（8）的低端坡地处设置净化积水处（20）；在净化积水处（20）内设置第二抽水泵（11），第二抽水泵（11）通过水管（12）与调蓄池（1）连接，将净化后的水回流至调蓄池（1）内；所述的排水闸（9）设置在生态湿地（8）的净化积水处（20）一侧，排水闸（9）附近的净化积水处（20）内设置有自动水位计（10）；排水闸（9）通过储能电池（17）与分布式光伏（15）连接；生态湿地（8）内均匀设置若干分布式光伏（15）。2.根据权利要求1所述的用于经济作物区面源污染控制的水循环系统，其特征在于，所述的排水系统包括节水干管（3）、节水支管（4）、排水支沟（6）、排水干沟（7）；所述的节水干管（3）与调蓄池（1）上的第一抽水泵（2）连接；在节水干管（3）上横向设置若干节水分管（3.1），所述的节水分管（3.1）平行设置；节水分管（3.1）靠近节水干管（3）的一端设置为排水起始端（21），节水分管（3.1）远离节水干管（3）的一端设置为排水末端（22）；在每个节水分管（3.1）上均匀上下交错设置节水支管（4）；在每一行节水分管（3.1）和节水支管（4）两侧设置经济作物区（14）；若干经济作物区（14）上下平行设置；相邻的两个经济作物区（14）之间设置有排水支沟（6）；排水支沟（6）在排水末端（22）附近汇集成排水干沟（7）；所述的排水干沟（7）与生态湿地（8）高端坡地处设置的净化进水处（19）连接。3.根据权利要求2所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝红升，陈媛媛，梁瑞峰，梁礼绘，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：