一种引黄灌区防堵塞滴灌系统及运行方法与流程

1.本发明涉及灌溉装置技术领域，特别涉及一种引黄灌区防堵塞滴灌系统及运行方法。


背景技术：

2.在我国全面推进乡村振兴和国内国际双循环战略背景下，加快发展节水 农业，提高资源利用水平，加快农业节水灌溉领域的数字化、智能化发展， 为推进农业绿色发展，加强农业现代化建设的提供重要支撑。
3.黄河是中华民族的母亲河，黄河流域在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位，我国水资源供需矛盾十分突出，很多地区生活供水频频告急，农田常年受旱，引黄灌区是我国重要的粮食生产基地，但是黄河泥沙含量大，黄河流域如何高效引用黄河水进行灌溉，事关黄河流域高质量发展的成效。
4.为了减少灌溉水的无效蒸发，减少水资源的浪费，同时提高灌溉质量，常对农作物采用滴灌的灌溉方式，但是，由于黄河水中泥沙含量较大，引用黄河水进行灌溉，会造成滴灌装置的堵塞，因此，需要一种引黄灌区防堵塞滴灌系统及运行方法来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是克服引用黄河水进行滴灌，会造成滴灌装置堵塞的问题，提供一种引黄灌区防堵塞滴灌系统。
6.本发明提供的一种引黄灌区防堵塞滴灌系统，包括：
7.一级沉淀池，与引水系统的出口端连通；
8.清水池，与一级沉淀池连通，清水池和一级沉淀池之间设置有过滤结构i；
9.回水结构，连接在清水池与一级沉淀池之间；
10.滴灌系统，与清水池连通；
11.含沙量检测模块，设置在清水池内；
12.控制模块，与含沙量检测模块、回水结构、滴灌系统电连接，用于根据含沙量检测模块测得的含沙量值控制回水结构将清水池中的水回至一级沉淀池中，或控制清水池中的水输送至滴灌系统。
13.优选的，还包括温度传感器，固定设置在清水池中；加热器，固定设置在清水池中，加热器和温度传感器均与控制模块电连接。
14.优选的，回水结构包括：管道i，连通清水池和一级沉淀池；电磁阀i，设置在管道i上；水泵i，其入口设置在清水池中，出口与管道i连通，清水池和滴灌系统通过管道ii连通，管道ii上设置有电磁阀ii，电磁阀i、水泵i和电磁阀ii均与模块控制电连接。
15.优选的，还包括过滤结构ii，其包括：一级拦污栅，设置在引水系统的进水口前；二级拦污栅，设置在一级沉淀池内，一级沉淀池内设置有水泵ii，水泵ii的出口和过滤结构i连通，二级拦污栅设置在管道i的出水口和水泵之间，引水系统的出口端设置在二级拦污栅
背离水泵的一侧。
16.优选的，过滤结构i包括：砂石过滤器，其入口与一级沉淀池连通；叠片过滤器，其入口与砂石过滤器的出口连通，其出口与清水池连通。
17.优选的，过滤结构i还包括二级沉淀池，连接在一级沉淀池和砂石过滤器之间。
18.本发明还提供了一种引黄灌区防堵塞滴灌系统的运行方法，包括以下步骤：
19.s1、将黄河水引流至一级沉淀池中进行沉淀。
20.s2、沉淀后的黄河水经过滤后泵至清水池中。
21.s3、对清水池中中的黄河水的含沙量进行检测，根据含沙量值控制回水结构将清水池中的水回至一级沉淀池中，或控制清水池中的水输送至滴灌系统。
22.优选的，还包括步骤s4，对清水池中的黄河水进行加热，使水温达到预设值。
23.优选的，在步骤s3中，设置含沙量的预设值，当含沙量测量值高于预设值时，控制模块控制电磁阀i打开，然后启动水泵i，黄河水回流至一级沉淀池，继续进行沉淀和过滤，当含沙量测量值低于预设值时，控制模块控制电磁阀ii打开，过滤干净的黄河水输送至滴灌系统对农作物进行滴灌。
24.优选的，在步骤s3中，含沙量的预设值的设置范围为≤.g/l。
25.与现有技术相比，本发明提供的一种引黄灌区防堵塞滴灌系统及运行方法，其有益效果是：
26.本发明将黄河水通过引水系统引入一级沉淀池中进行沉淀，设置一级拦污栅和二级拦污栅对引入的黄河水中的杂质进行初步过滤，初步过滤后的黄河水经水泵ii增压，经过砂石过滤器和叠片过滤器过滤后进入清水池，清水池中的含沙量检测模块对水中的含沙量进行检测，若含沙量高于预设值，则黄河水经管道i循环流至一级沉淀池中再次进行沉淀和过滤，当清水池中的含沙量小于预设值时，控制系统才打开电磁阀ii，能够使输送至滴灌系统的黄河水没有杂质，保证滴灌系统不被堵塞。
附图说明
27.图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
28.图2为本发明实施例2的整体结构示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图1和附图2，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
30.实施例1
31.如图1所示，本发明提供的一种引黄灌区防堵塞滴灌系统，包括一级沉淀池3、清水池9、回水结构、滴灌系统14，引水系统1的出口端与一级沉淀池 3连通，用于将黄河水引流至一级沉淀池3中，一级沉淀池3连通有清水池9，清水池9和一级沉淀池3之间设置有过滤结构i8，一级沉淀池3中设置有水泵 ii4，水泵ii4的出口与过滤结构i8连通，清水池9与一级沉淀池3之间连接有回水结构，回水结构用于将清水池9中的水回送至一级沉淀池3，清水池9与滴灌系统14连通，清水池9内设置有含沙量检测模块17，含沙量检测模块17 优选浸入式光电测沙仪，控制模块16与含沙量检测模块17、回水结构、滴灌系统14电连接，用于根据含
沙量检测模块17测得的含沙量值控制回水结构将清水池9中的水回至一级沉淀池3中，或控制清水池9中的水输送至滴灌系统 14。
32.上述技术方案在工作时，黄河水在一级沉淀池3中沉淀后经水泵ii4增压输送至过滤结构i8，经过过滤结构i8过滤之后的黄河水输送至清水池9中，清水池9中的含沙量检测模块17检测水中的含沙量，根据含沙量检测模块17 测得的含沙量值控制回水结构将清水池9中的水回至一级沉淀池3中，或控制清水池9中的水输送至滴灌系统14。
33.在本实施例中，回水结构包括连通清水池9和一级沉淀池3的管道i7，管道i7上设置有电磁阀i10，清水池9中设置有水泵i19，水泵i19的出口与管道i7连通，清水池9和滴灌系统14通过管道ii15连通，清水池9中还设置有水泵iii18，水泵iii18的出口与管道ii15连通，管道ii15上设置有电磁阀ii11，电磁阀i10、水泵i19和电磁阀ii11均与模块控制16电连接，用于根据含沙量检测模块17测得的含沙量控制电磁阀i11和电磁阀ii10的开关。
34.使用时，通过控制模块17设置含沙量预设值，控制模块17根据含沙量的预设值与测量值比较，当测量值大于预设值时，说明清水池9水中的含沙量过高，容易造成滴灌系统堵塞，控制系统则打开电磁阀i10，然后打开水泵i19，使清水池9中的水回流至一级沉淀池3，再次经过一级沉淀池3沉淀和过滤结构i8过滤，当含沙量检测模块17的测量值小于预设值时，黄河水中已经不含泥沙和杂质，打开电磁阀ii10，然后打开水泵iii18，使清水池9中的水输送至滴灌系统14中对农作物进行滴灌作业。
35.在本实施例中，还包括过滤结构ii2，过滤结构ii2包括设置在引水系统的进水口前的一级拦污栅201，设置在一级沉淀池3内的二级拦污栅202，一级沉淀池3内设置有水泵ii4，水泵ii4的出口和过滤结构i8连通，二级拦污栅 202设置在管道i7的出水口和水泵ii4之间，引水系统1的出口端设置在二级拦污栅202背离水泵ii4的一侧，使得水泵ii4将经过二级拦污栅202过滤后的水泵至二级沉淀池6。
36.由于黄河水中的水质较差，泥沙杂质比较多，引水系统1在引入黄河水时，能够通过一级拦污栅201将水中的树枝、杂草杂质先阻隔出去，然后输入一级沉淀池3内，在二级拦污栅202的过滤作用下，水中的大颗粒杂质被阻隔在水泵ii4的另外一侧，过滤后的水经水泵ii4的增压泵至二级沉淀池6中。
37.在本实施例中，过滤结构i8包括砂石过滤器801，砂石过滤器801的入口与二级沉淀池6连通，还包括叠片过滤器802，叠片过滤器802的入口与砂石过滤器801的出口连通，出口与清水池9连通。
38.在本实施例中，一级沉淀池3和砂石过滤器801之间连接有二级沉淀池6，二级沉淀池6能够对一级沉淀池3中流出的水进一步沉淀。
39.二级沉淀池6中的水首先从砂石过滤器801中通过，砂石过滤器801将黄河水中的砂石颗粒进一步过滤，然后流至叠片过滤器802中，叠片过滤器802 将水中残留的细沙进行精细过滤，之后流至清水池9中。
40.在本实施例中，管道ii15上还设置有压力表12和流量表13，压力表12 和流量表13均与控制模块16电连接。
41.压力表12对管道ii15中的水压进行测量，流量表13对流至喷管系统14 的水流量进行测量，根据滴灌的水量需要，控制系统16通过控制电磁阀ii11 和水泵iii18的开关控制滴灌的水量。
42.在本实施例中，引水系统1优选渠坡式引水系统，含沙量检测模块17优选浸入式光电测沙仪。
43.本实施例的使用方法及工作原理
44.本发明使用时，使用渠坡式引水系统将黄河水引流至一级沉淀池3中，一级拦污栅201将黄河水中的树枝、杂草、漂浮物和水草阻挡住，黄河水在一级沉淀池3中沉淀，一级沉淀池3中的二级拦污栅202将水中的杂质过滤隔离在渠坡式引水系统的出水口一侧，水泵ii4将经过二级拦污栅202过滤后的黄河水从一级沉淀池3泵至二级沉淀池6，在水泵ii4的增压作用下，黄河水从二级沉淀池6流至砂石过滤器801，砂石过滤器801对黄河水中的砂石颗粒进行过滤后流至叠片过滤器802，叠片过滤器802对黄河水中的细沙再次进行过滤后流至清水池9。
45.清水池9中设置有浸入式光电测沙仪，浸入式光电测沙仪对清水池9中的黄河水的含沙量进行测量，通过控制模块16设定含沙量的预设值，当测得的含沙量高于预设值时，控制模块16打开电磁阀i10，关闭电磁阀ii11，使清水池9中的水经过管道i7再次流至一级沉淀池3中，经一级沉淀池3和二级沉淀池6的沉淀后流至砂石过滤器801和叠片过滤器802进行过滤，如此进行循环过滤，直至清水池9中的水中的含沙量低于预设值，才能保证输送至滴灌系统14中的黄河水中不含泥沙，不会导致滴灌系统堵塞。
46.实施例2
47.如图2所示，在实施例1的基础上，清水池9中设置有用于检测水温的温度传感器20，温度传感器20与控制模块16电连接，清水池9中还设置有加热器21，加热器21与控制模块16电连接，用于根据温度传感器20检测的温度数据控制加热器21对清水池中的水进行加热，使得清水池9中的水温控制在夏季的常温水温范围内。
48.本实施例的使用方法及工作原理
49.本实施例适用于在冬季引用黄河水进行滴灌的情况下，夏季灌水与冬季灌水相比，灌水器流道内浑水紊乱程度较高，杂质在流道内存在频繁的粘附、冲刷以及分散的相互作用，不易造成滴灌系统堵塞，因此，水温越高，泥沙颗粒在管道内沉积的概率就越低，滴灌系统抗物理堵塞的性能越好，在冬季使用本系统进行滴灌时，打开温度传感器20及加热器21，通过控制模块设定温度范围为夏季的常温水温范围，优选设置为20℃～25℃，当温度传感器20测得的清水池9中的水温低于20℃时，控制模块控制加热器对清水池9中的水进行加热，当水温高于25℃时，控制模块控制加热器停止加热，降低了泥沙颗粒在管道内沉积的概率，进一步防止滴灌系统堵塞。
50.与上述提供的一种引黄灌区防堵塞滴灌系统相对应，本发明的实施例还提供了一种引黄灌区防堵塞滴灌系统的运行方法，包括以下步骤：
51.s1、渠坡式引水系统将黄河水引流至一级沉淀池3中进行沉淀。
52.s2、沉淀后的黄河水经过过滤结构i8过滤后输送至清水池9中。
53.s3、清水池9中的含沙量检测模块17对黄河水的含沙量进行检测，控制模块16根据含沙量检测模块17测得的含沙量值控制回水结构将清水池9中的水回至一级沉淀池3中，或控制清水池9中的水输送至滴灌系统14。
54.通过控制模块16设置含沙量预设值，控制模块16判断含沙量检测模块17 测得的含沙量值是否达到预设值，当含沙量高于预设值时，控制模块控制电磁阀i10打开，然后启
动水泵i19，黄河水从管道i7循环流至一级沉淀池3，继续经过一级沉淀池3沉淀，经砂石过滤器801和叠片过滤器802进行过滤，当含沙量低于预设值时，控制模块控制电磁阀ii11打开，过滤干净的黄河水从管道ii15输送至滴灌系统14对农作物进行滴灌。
55.具体地，含沙量的预设值优选设置为1.0g/l，因为当含沙量大于 1.2～1.5g/l时，是最易引起堵塞的临界含沙量，所以本系统中含沙量的预设值设置为≤1.2g/l，优选小于1.0g/l，才能保证输送至滴灌系统14中的黄河水中不含泥沙，不会导致滴灌系统堵塞。
56.当在冬季使用本系统进行滴灌时，还包括步骤s4：打开温度传感器20和加热器21，通过控制模块设定水温范围为夏季常温范围，当水温值小于设定范围最低值时，控制模块控制加热器21开启，当水温值达到设定范围的最高值时，控制加热器21停止加热。
57.综上所述，本发明将黄河水通过引水系统引入一级沉淀池中进行沉淀，设置一级拦污栅和二级拦污栅对引入的黄河水中的杂质进行初步过滤，初步过滤后的黄河水经水泵ii增压，经过砂石过滤器和叠片过滤器过滤后进入清水池，清水池中的含沙量检测模块对水中的含沙量进行检测，若含沙量高于预设值，则黄河水经管道i循环流至一级沉淀池中再次进行沉淀和过滤，当清水池中的含沙量小于预设值时，控制系统才打开电磁阀ii，能够使输送至滴灌系统的黄河水没有杂质，保证滴灌系统不被堵塞。
58.以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。