CN109673315A - 一种用于荒漠地区的快速集水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于荒漠地区的快速集水装置，包括：集水器和种植箱；集水器为向底部突出的双层盆状结构，包括内层、外层和顶部封盖；内层、外层和顶部封盖组成封闭结构；顶部封盖设置有若干集水孔，集水孔顶部设有防沙保护罩，内层靠近顶部封盖的位置设置有若干出水孔；种植箱设置于集水器的盆状结构内；种植箱包括槽体，以及扣合于槽体顶部的箱盖；槽体底部设有向下突出的锥状固根筒，固根筒等距离排列；并且固根筒上设置有若干渗水孔，箱盖上设置有与固根筒相对应的通孔；集水器设置于沙漠土层内，顶部封盖、箱盖和土层表面平齐，集水器的盆状结构和种植箱内设置有种植土。实现了沙漠的集水储水功能，且养护植物、增加植被，改善生态环境。
Description
技术领域
本发明涉及沙漠治理技术领域，更具体的说是涉及一种用于荒漠地区的快速集水装置。
背景技术
我国的沙漠面积大，在沙漠边缘地带，土地沙化的情况也非常严重，沙漠不仅侵占了耕地，还造成了风沙，沙漠地区的水资源短缺直接影响了人们日常的生活以及绿色植物的生长。
随着科学技术的进步，科研人员开始研发一些集水储水装置，也同时规划、实施了很多沙化治理、植被种植的方法。但是，通过多年的技术经验总结，仍然存在着很多问题，例如：集水量小、能源消耗大、植物成活率低、成本高等等。这为水源提供和沙漠治理工作带来很多困扰。
因此，如何提供一种有利于改善生态环境，增加植被成活率、覆盖率，同时可以改进沙漠环境的集水、储水装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于荒漠地区的快速集水装置，能够实现沙漠的集水、储水功能，并养护植物、增加植被，改善生态环境。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于荒漠地区的快速集水装置，包括：集水器和种植箱；
其中，所述集水器为向底部突出的双层盆状结构，包括内层、外层和顶部封盖；
所述内层、所述外层和所述顶部封盖组成封闭结构；所述顶部封盖设置有若干集水孔，所述集水孔顶部设有防沙保护罩，所述内层靠近所述顶部封盖的位置均匀设置有若干出水孔；
所述种植箱设置于所述集水器的盆状结构内；
所述种植箱包括槽体，以及扣合于所述槽体顶部的箱盖；所述槽体底部设有向下突出的锥状固根筒，所述固根筒等距离排列；并且所述固根筒上设置有若干渗水孔，所述箱盖上设置有通孔，所述通孔的位置与所述固根筒相对应；
所述集水器设置于沙漠土层内，所述顶部封盖、所述箱盖和所述土层表面平齐，所述集水器的盆状结构和所述种植箱内设置有种植土。
通过上述技术方案，本发明将双层盆状结构的集水器设置于沙漠土层内，由于外界温度要高于沙漠土层内的温度，当热空气从集水孔进入外层和内层之间后遇冷液化进行集水，并可以将水存储至双层结构之间，当集水量充足时，可以通过出水孔对植物进行灌溉；种植箱可以实现在沙漠中种植植物，提高成活率，并且锥状的固根筒能够加强种植箱的稳定性，防止风沙的侵蚀。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，所述种植土包括沙土、缓释肥料土、根部培养土和固定土，通过对不同土层的设置，既能实现植物养护，又能实现对种植箱的稳定加固作用；
其中，所述固根筒的底端和所述内层的表面设置有所述沙土，即为沙漠的原有沙土，用于稳定集水器；
所述槽体的底部和所述固根筒的底端之间设置有所述缓释肥料土，用于给植物提供肥料，增强肥效，并且使用缓释肥可以起到肥效长久的优点，同时也用于稳定集水器；
所述固根筒内设置有所述根部培养土，有利于植物根部培养，提高植物成活率；
所述槽体内设置有所述固定土，用于固定植物，同时也用于稳定集水器；
所述内层与所述槽体之间的空余位置设置有所述沙土，通过上述土层的设置，使集水器内充满种植土，既能起到种植的作用，又能稳定集水器，同时将集水器埋于土层内，营造出一种低温环境，有利于热空气液化。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，还包括抽水装置，所述抽水装置包括水泵、抽水管和出水管，所述抽水管的一端设置在所述外层和所述内层之间、且位于所述集水器底部，另一端与所述水泵连接，所述水泵设置于所述顶部封盖上，且所述水泵连接所述出水管。可以将集水器内储存的水通过水泵抽取上来，既能供人饮用，又能直接连接水管对植物进行灌溉。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，所述内层和所述外层的内壁设置有若干凸状体，凸状体可以增大与热空气的接触面积，更有利于热空气液化。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，所述集水孔顶部设置有涡轮机，通过设置涡轮机对热空气进行快速导入，提高集水效率。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，还包括太阳能板，所述太阳能板用于给所述涡轮机供电，由于沙漠地区的太阳能源充足，使用太阳能板既能合理利用能源，同时给涡轮机供电还可以节省能源。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，所述出水孔和出水管设置有过滤网，出水孔设置过滤网可以防止沙尘进入集水器内壁，出水管设置过滤网可以将沙尘过滤，便于饮用。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，所述出水孔与所述槽体的底部平齐，可以直接将水源灌溉至缓释肥料土层，通过渗水孔直接对植物根部进行灌溉，而且在灌溉过程中水源会将肥料带入固根筒内。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，所述出水孔顶部设置有挡板，挡板和槽体形成一个遮挡的小空间，防止出水孔被沙土堵住，而且可以将出水孔与其他土层隔绝，防止带有肥料的土层污染出水孔，影响水质。
优选的，在上述一种用于荒漠地区的快速集水装置中，所述内层和所述外层的材质为金属，更有利于降温液化。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于荒漠地区的快速集水装置，具有以下有益效果：
1、本发明将双层盆状结构的集水器设置于沙漠土层内，由于外界温度要高于沙漠土层内的温度，一般情况下，外界温度在27℃，地下沙漠土层温度在6℃，当热空气从集水孔进入外层和内层之间后遇冷液化进行集水，规避了许多大型集水器需要使用冷凝机的方式，并且可以将水存储至双层结构之间。
2、将集水器设计为盆状，并将集水器与种植箱结合，当集水量充足时，可以通过出水孔对植物进行灌溉，实现了集水和种植绿化的巧妙结合。
3、在种植箱和集水器的盆状结构内放置不同的种植土，既能实现植物的种植、提高成活率，又能增加集水器的稳定性，降低集水器底部温度。
4、通过在种植箱底部设置锥状的固根筒，能够加强种植箱的稳定性，防止风沙的侵蚀。
5、通过增加涡轮机进风，加速热空气进入的速度，提高集水速度。
6、通过在内层和外层的内壁设置凸状体，增大空气和内壁的接触面积，加快液化速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖面图；
图3为本发明外层和内层内壁的剖视图。
图4为本发明使用时的剖面图；
其中：
1为集水器，11为内层，12为外层，13为顶部封盖，14为集水孔，15 为出水孔，16为凸状体，2为种植箱，21为槽体，22箱盖，23为固根筒，24 为渗水孔，25为通孔，3为种植土，31为沙土，32为缓释肥料土，33为根部培养土，34为固定土，4为防沙保护罩，5为抽水装置，51为水泵，52出水管，6为涡轮机，7为过滤网，8为挡板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1至图4，本发明实施例公开了一种用于荒漠地区的快速集水装置，包括：集水器1和种植箱2；
其中，集水器1为向底部突出的双层盆状结构，包括内层11、外层12和顶部封盖13；
内层11、外层12和顶部封盖13组成封闭结构，顶部封盖13设置有若干集水孔14，集水孔14顶部设有防沙保护罩4，内层11靠近顶部封盖13的位置均匀设置有若干出水孔15；
种植箱2设置于集水器1的盆状结构内；
种植箱2包括槽体21，以及扣合于槽体21顶部的箱盖22；槽体21底部设有向下突出的锥状固根筒23，固根筒23等距离排列；并且固根筒23上设置有若干渗水孔24，箱盖22上设置有通孔25，通孔25的位置与固根筒23 相对应；
集水器1设置于沙漠土层内，顶部封盖13、箱盖22和沙漠土层表面平齐，集水器1的盆状结构和种植箱2内设置有种植土3。
参见附图4，集水器1的盆状结构的剖视图可以为半圆形、也可以为矩形或者其它能够起到集水作用的形状，种植箱2自身为矩形的盒体，底部可以与内层11抵接固定，也可以采用钢架对种植箱进行固定。
为了进一步优化上述技术方案，种植土3包括沙土31、缓释肥料土32、根部培养土33和固定土34；
其中，固根筒23的底端和内层11的表面设置有沙土31；
槽体21底部和固根筒23的底端之间设置有缓释肥料土32；
固根筒23内设置有根部培养土33；
槽体21内设置有固定土34；
内层11与槽体21之间的空余位置设置有沙土31。
种植土3的设置一方面是为了培养植物，另一方面是通过土层的积压固定种植箱2，而且，当种植箱2和种植土3都积压在集水器1的盆状结构内，能够起到稳定集水器1的作用，也能够降低集水器1底部的温度。
为了进一步优化上述技术方案，还包括抽水装置5，抽水装置包括水泵 51、抽水管和出水管52，抽水管的一端设置在外层12和内层11之间、且位于集水器1底部，另一端与水泵51连接，水泵51设置于顶部封盖13上，且水泵51连接出水管52。通过水泵将水抽取出来可以供人饮用，也可以对植物灌溉不均匀的位置直接连接水管进行灌溉，同时，将水抽取后，也可以将内壁的空间释放，提高集水效率。
为了进一步优化上述技术方案，内层11和外层12的内壁设置有若干凸状体16。凸状体16的设置是模仿沙漠甲壳虫的集水原理，这种复杂的结构可以更好地吸收水汽，加快液化速度。
为了进一步优化上述技术方案，集水孔14顶部设置有涡轮机6。涡轮机 6不必一直开启，随着水量的增多，涡轮机6可以间歇性开启，或关闭。
为了进一步优化上述技术方案，还包括太阳能板，太阳能板用于给涡轮机6供电。太阳能板可以直接设置于集水器1周围，多余的电量也可以存储。
为了进一步优化上述技术方案，出水孔15和出水管53设置有过滤网7。
为了进一步优化上述技术方案，出水孔15与所槽体21的底部平齐，也可以稍微高于底部，目的是为了直接将水源灌溉至植物根部。
为了进一步优化上述技术方案，出水孔15顶部设置有挡板8，挡板8将出水孔15围出一个小的空间，防止出水孔15被种植土3淹没。
为了进一步优化上述技术方案，内层11和外层12的材质为金属，例如铜、铁，也可以是其他金属材料。
本发明的工作原理为：
将集水器1埋在沙漠土层内，顶部封盖13与沙漠土层表面平齐，并在集水器的盆状结构的底部放置沙土31，再在沙土31顶部放置缓释肥料土32，将种植箱放入缓释肥料土32上，锥状的固根筒23插入缓释肥料土32中，种植箱2的四周与内层11抵接固定，固根筒23内放置有根部培养土33，种植箱内放置有固定土34，将其余空余位置补充沙土31封闭。
通过上述设置于可以在种植箱3内种植植物，既提升了植物成活率，又通过种植箱3的结构提高植物的抗风沙能力，集水孔14中进入热空气至底部遇冷液化，涡轮机6可以加速热空气进入速度进而提高集水效率，并使用太阳能板对涡轮机6进行供电，节省能源，防沙保护罩4防止风沙进入集水器1 内部。
在植物灌溉时，当集水器的水量达到出水孔15的位置时，可以通过出水孔15对植物进行灌溉，也可以通过水泵51吸水对植物进行灌溉，水泵51吸出的水也可以供人饮用。
本发明的集水装置，能够实现沙漠的集水、储水功能，并养护植物、增加植被，改善生态环境。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，包括：集水器(1)和种植箱(2)；
其中，所述集水器(1)为向底部突出的双层盆状结构，包括内层(11)、外层(12)和顶部封盖(13)；
所述内层(11)、所述外层(12)和所述顶部封盖(13)组成封闭结构；所述顶部封盖(13)设置有若干集水孔(14)，所述集水孔(14)顶部设有防沙保护罩(4)，所述内层(11)靠近所述顶部封盖(13)的位置均匀设置有若干出水孔(15)；
所述种植箱(2)设置于所述集水器(1)的盆状结构内；
所述种植箱(2)包括槽体(21)，以及扣合于所述槽体(21)顶部的箱盖(22)；所述槽体(21)底部设有向下突出的锥状固根筒(23)，所述固根筒(23)等距离排列；并且所述固根筒(23)上设置有若干渗水孔(24)，所述箱盖(22)上设置有通孔(25)，所述通孔(25)的位置与所述固根筒(23)相对应；
所述集水器(1)设置于沙漠土层内，所述顶部封盖(13)、所述箱盖(22)和所述沙漠土层表面平齐，所述集水器(1)的盆状结构和所述种植箱(2)内设置有种植土(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，所述种植土(3)包括沙土(31)、缓释肥料土(32)、根部培养土(33)和固定土(34)；
其中，所述固根筒(23)的底端和所述内层(11)的表面设置有所述沙土(31)；
所述槽体(21)底部和所述固根筒(23)的底端之间设置有所述缓释肥料土(32)；
所述固根筒(23)内设置有所述根部培养土(33)；
所述槽体(21)内设置有所述固定土(34)；
所述内层(11)与所述槽体(21)之间的空余位置设置有所述沙土(31)。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，还包括抽水装置(5)，所述抽水装置包括水泵(51)、抽水管和出水管(52)，所述抽水管的一端设置在所述外层(12)和所述内层(11)之间、且位于所述集水器(1)的底部，另一端与所述水泵(51)连接；所述水泵(51)设置于所述顶部封盖(13)上，且所述水泵(51)连接所述出水管(52)。
4.根据权利要求3所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，所述出水孔(15)和出水管(53)设置有过滤网(7)。
5.根据权利要求1所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，所述内层(11)和所述外层(12)的内壁设置有若干凸状体(16)。
6.根据权利要求1所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，所述集水孔(14)顶部设置有涡轮机(6)。
7.根据权利要求6所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，还包括太阳能板，所述太阳能板用于给所述涡轮机(6)供电。
8.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，所述出水孔(15)与所述槽体(21)的底部平齐。
9.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，所述出水孔(15)顶部设置有挡板(8)。
10.根据权利要求1所述的一种用于荒漠地区的快速集水装置，其特征在于，所述内层(11)和所述外层(12)的材质为金属。
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