一种咸淡水掺混灌溉系统及方法

本申请涉及农业灌溉，特别涉及一种咸淡水掺混灌溉系统及方法。

背景技术：

1、我国水资源总量大但人均占有量不足，且水资源在东南-西北方向上呈现时空分布极度不均的状态，各行各业都存在出用水紧张的问题，这其中，农业用水资源不足尤为严峻。在一些土地盐碱化地区，在冬春季节常采用高定额灌溉洗盐的方式，因此会产生大量咸水。由于这些地区水资源极度短缺，因此对咸水的资源化利用正在兴起，旨在充分利用部分作物的耐盐特性，通过咸水和淡水的综合利用缓解农业水资源日趋紧张的现状。

2、现有技术提供了多种对于不同浓度的物质进行调配，进而进行农业应用的技术，例如cn111217639a提出了一种多元素定性定量配肥装置及方法，将回液、清水和肥料混合后重新用于农作物的生长。然而，上述专利用于施肥，和灌溉不同的是，施肥是间断进行的，因此不要求液体连续供应，但是灌溉则是一个连续的过程，要求在灌溉过程中液体能够持续供应，因此现有的用于施肥的技术并不能应用于对农作物的灌溉中。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种咸淡水掺混灌溉系统及方法，用以解决现有技术中无法实现多种液体混合时的连续灌溉问题。

2、一方面，本申请实施例提供了一种咸淡水掺混灌溉系统，包括：

3、咸水储水设施，用于存储咸水，咸水储水设施中设置有水质监测设施，该水质监测设施用于检测咸水的盐分浓度以及对作物生长有害的关键离子浓度；

4、淡水储水设施，用于存储淡水，淡水储水设施中也设置有水质监测设施，该水质监测设施用于检测淡水水质；

5、咸淡水掺混装置，分别通过咸水进水管和淡水进水管与咸水储水设施和淡水储水设施连接，咸淡水掺混装置用于对输入的咸水和淡水进行搅拌，形成混合水，咸水进水管上设置有咸水流量计和咸水变频泵，淡水进水管上设置有淡水流量计和淡水变频泵，咸水流量计和淡水流量计分别用于检测流过的咸水流量和淡水流量，咸水变频泵和淡水变频泵则分别用于控制咸水流量和淡水流量；

6、农田滴灌设施，通过混合水出水管与咸淡水掺混装置连接，农田滴灌设施用于利用混合水进行灌溉，混合水出水管上设置有混合水流量计，该混合水流量计用于检测混合水流量；

7、掺混控制装置，用于获取咸水的盐分浓度、关键离子浓度以及淡水水质，根据咸水的盐分浓度、关键离子浓度、淡水水质以及设定的灌溉水适宜水质标准确定咸水流量和淡水流量的比例，最终通过咸水变频泵和淡水变频泵控制咸水和淡水按照比例输送至咸淡水掺混装置中，同时，掺混控制装置还根据咸水流量、淡水流量和混合水流量对咸水变频泵和淡水变频泵进行控制，使咸水流量、淡水流量之和与混合水流量相同。

8、另一方面，本申请实施例还提供了一种咸淡水掺混灌溉方法，包括：

9、检测咸水的盐分浓度以及对作物生长有害的关键离子浓度、咸水流量、淡水水质和淡水流量；

10、根据咸水的盐分浓度、关键离子浓度、淡水水质以及设定的灌溉水适宜水质标准确定咸水流量和淡水流量的比例，通过咸水变频泵和淡水变频泵控制咸水和淡水按照比例输送至咸淡水掺混装置中；

11、对输入的咸水和淡水进行搅拌，形成混合水；

12、检测混合水流量；

13、根据咸水流量、淡水流量和混合水流量对咸水变频泵和淡水变频泵进行控制，使咸水流量、淡水流量之和与混合水流量相同；

14、利用混合水进行灌溉。

15、本申请中的一种咸淡水掺混灌溉系统及方法，具有以下优点：

16、在将咸水和淡水搅拌均匀的同时，也确保始终有水输出，且输入的水和输出的水流量相同，使灌溉能够长时间且稳定连续的进行。

技术特征：

1.一种咸淡水掺混灌溉系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种咸淡水掺混灌溉系统，其特征在于，所述混合水出水管上还设置有水质监测设施，该水质监测设施用于检测混合水的盐分浓度以及对作物生长有害的关键离子浓度，所述掺混控制装置根据混合水的盐分浓度和关键离子浓度与灌溉水适宜水质标准的差异对咸水流量和淡水流量进行调节和控制。

3.根据权利要求1所述的一种咸淡水掺混灌溉系统，其特征在于，所述咸水进水管、淡水进水管以及混合水出水管上的所述水质监测装置均包含na离子浓度传感器和cl离子浓度传感器，所述na离子浓度传感器和cl离子浓度传感器分别用于检测na离子浓度和cl离子浓度。

4.根据权利要求3所述的一种咸淡水掺混灌溉系统，其特征在于，所述灌溉水适宜水质标准包括na离子标准、cl离子标准和总矿化度标准，所述掺混控制装置在对所述咸水流量和淡水流量进行控制时，使混合水中na离子浓度小于或等于所述na离子标准、cl离子浓度小于或等于所述cl离子标准，同时也使混合水的总矿化度小于或等于所述总矿化度标准。

5.根据权利要求1所述的一种咸淡水掺混灌溉系统，其特征在于，在向所述咸淡水掺混装置中注入咸水之前，先在所述咸淡水掺混装置中注入一定量的淡水，然后再同时注入淡水和咸水，在确定所述咸水流量和淡水流量的比例时，所述掺混控制装置还考虑已经注入所述咸淡水掺混装置的淡水的体积。

6.根据权利要求1所述的一种咸淡水掺混灌溉系统，其特征在于，所述灌溉水适宜水质标准根据农作物的种类和生长阶段确定。

7.根据权利要求1所述的一种咸淡水掺混灌溉系统，其特征在于，所述咸水进水管上还设置有咸水过滤器和咸水电动阀，所述淡水进水管上还设置有淡水过滤器和淡水电动阀，所述混合水出水管上还设置有混合水电动阀、混合水变频泵和混合水过滤器。

8.一种应用于权利要求1-7任一项所述的咸淡水掺混灌溉系统的方法，其特征在于，包括：

技术总结本申请公开了一种咸淡水掺混灌溉系统及方法，涉及农业灌溉技术领域，其中系统包括：咸水储水设施，设置有水质监测设施，用于检测咸水浓度；淡水储水设施，设置有水质监测设施，用于检测淡水水质；咸淡水掺混装置，用于对咸水和淡水进行搅拌，形成混合水；农田滴灌设施，用于利用混合水进行灌溉；掺混控制装置，用于根据咸水浓度、淡水水质以及设定的水质标准确定咸水流量和淡水流量的比例，并使咸水和淡水按照比例输送至咸淡水掺混装置中，并确保咸水和淡水搅拌均匀，也确保混合水流量控制得当，保证灌溉能够长时间且稳定连续的进行。技术研发人员：胡笑涛,李杰,陈滇豫,蔡仕彪,何明,王文娥,王亚昆受保护的技术使用者：西北农林科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5