采用太阳能提水的雨水收集系统在我国干旱农牧区的利用分析.pdf

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1、第3O卷第4期能源技术场z30No．42009年8月ENERGYTECHNOLoGY2009采用太阳能提水的雨水收集系统在我国干旱农牧区的利用分析王世锋。吴永忠(水利部牧区水利科学研究所，呼和浩特市010020)摘要：提出了一个解决西部严重缺水地区农牧民人畜饮水的方案，该方案利用水窖收集雨水，利用光伏水泵把水窖中的水提到屋面的供水箱，利用供水箱到地面高程的压力，实现用水的自来水化，可以方便地解决人蓄饮水和庭院种植。并以一个典型的用户为例，分析了该方案的经济性和社会效益。关键词：干旱；雨水利用；太

2、阳能中图分类号：TK519文献标志码：B文章编号：1005-7439(2009)04-0228-02RainWaterGatheringSystemwhichtheSolarEnergyDrawsWaterUsinginOurCountryAridFarmlandandPastureWANGShi-feng，删Yong-zhong(TheInstituteofWaterresourcesforPastoralArea-Huh_hot010020-China)我国西部地区约有i000万人口严重缺水

3、，该地居住的分散性，决定了这些地区雨水集蓄利用只能区有些地方年降雨量只有300~400mm左右，而年分散进行，集蓄工程主要是以一户或几户合用为单蒸发量却高达100~1500mm以上，雨水是当地非位进行，工程规模比较小，并且要求投资少、成效快。常宝贵的水资源，在这些地区收集雨水是一项解决通常，雨水的收集要经过集流、输水、储存和净化等当地农牧民的生活生产用水的有效措施，而且技术过程，收集系统的组成见图1。上和经济上都是可行的。另一方面，这些地区大多缺乏常规能源、电网架设不便，居民居住分散，很难建设完

4、整的公用供水系统，居民缺乏提水动力，日常地面⋯⋯⋯⋯＼⋯⋯

5、一⋯⋯徘管_···用水只能是人提肩挑，非常不便。而这些干旱的地区却有着丰富的太阳能资源，利用这些地区丰富的溢水太阳能资源来提供的电力把水窖的水提到地面上水管来，实现雨水利用自来水化，可以进一步方便解决人窖蓄饮水，甚至发展庭院经济如种植业、养殖业和小型———、加工业。本文将提出一个采用太阳能提水的雨水收集系统的方案，介绍收集系统的设计和组成，并结合图1雨水收集系统的组成示意实例分析方案的可行性。(1)集流雨水通过集流面集流，集流面是经人1

6、雨水的收集工整修用以产生径流的场地，农户居住一般较为分散，用于解决人畜饮水的集流面，可以庭院、屋面、场目前，我国急需开展雨水集蓄利用的地区都在等为主，集流面可选用混凝土、水泥瓦、青瓦、机瓦、山区，由于降雨的地域分布特点、地形条件以及居民夯实黄土、塑料覆盖膜等多种材料，不过不同的材料王世锋等：采用太阳能提水的雨水收集系统在我国干旱农牧区的利用分析集流效率不同。集流面的面积取决于当地降水量、集流面的类型以及集流面的效率等：终端A一。㈤式中：A集流面积，nl。；K容积富裕系数；水窖容积，m。；Q多年平

7、均降水量，mm；77集流效率。(2)输水农村人畜饮水输水系统包括输水渠、沉沙池、拦污栅、进水管等几部分。输水渠一般位于集流面的下坡坡底，断面多呈梯形，大多采用混凝土衬砌，底宽和深度多采用20cm。庭院、屋面、图2雨水太阳能结合利用系统的组成示意场等集流面一般不设专用输水渠，而且将集流面修材，主管直径一般可以取63ram，支管直径可取成一定坡向，使收集的雨水直接流向沉沙池。50mm。供水箱一般设在屋顶，可以是混凝土池或(3)储存雨水储存技术主要反映在雨水储存者铁箱，可以根据地形、地质、用途、建筑材

8、料和用户工程的建设上。水窖是雨水集流蓄水设施中最为常经济承受力等因素进行选择确定。供水箱的安装高见的设施，也是雨水集流系统的核心。蓄水设施的度要尽可能满足所有用户终端的水头要求，并有一大小可根据用途及地形进行设计，水窖容积可按储定的富余，但是与水源的高度差不能大于提水机组存一年用水设计，一般用于人畜饮水的蓄水设施容的扬程。光伏电池在阴雨天发电量很少，供水箱的积在3O～50m。，而且绝大部分是采取防渗措施的大小应该保证阴雨天有足够的存水；我国北方连续蓄水工程。根据干旱半干旱地区的水源情况和用水无光

9、照的时间一般不超过3天，因此供水箱的设计实际，雨水集蓄利用工程人畜饮水标准可参照表1容量不应小于最大日用水量的3倍，保证供水保证制定。率不低于9O。表1人畜的日饮水定额L通常，一户居民每天的用水量一般不会超过0．5m。，满足阴天用水供水箱容量为最大日用水量的3倍，要求光伏提水系统有足够的提水能力，一天的提水量至少为1．5m。，计算表明，配备额定功率500W，扬程10m和流量5m3／h的提水机组，可以满足用户的用水要求。(4)净化用于生活的雨水集蓄系统，除了加3经济性分析强卫生管理定期清扫集流面和