CN110024542B - 一种坡面植物灌溉节水站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坡面植物灌溉节水站，包括：对水分汇集的水分汇集系统；对汇集水分输送的水分输送系统；接收水分输送系统输送的水分，对斜坡护坡的护坡系统；对水分汇集系统清洗的清洗系统；对节水站供电的供电系统；检测节水站运行的检测系统；接收检测系统的检测信息，控制节水站运行的控制系统。本发明的节水站，水分汇集系统汇集水分，水分输送系统输送水分至护坡系统中供植物利用，护坡系统对斜坡护坡，清洗系统对水分汇集系统清洗，供电系统对节水站各用电电器供电，检测系统检测节水站的运行状态，控制系统控制节水站运行，通过各系统协调配合运行，实现坡面植物的快速灌溉，节约用水的同时又节省大量人工成本。

Description

一种坡面植物灌溉节水站

技术领域

本发明涉及一种节水站，尤其涉及一种用于坡面植物种植、生态恢复及景观绿化的植物灌溉节水站。

背景技术

人工植物生态系统是指在自然或非自然生态系统的基础上按照人类的某种或某些需求构建、由植物参与并维持的生态系统。一般而言，人工植物生态系统的构建是通过构建能够对植物进行生长调控和培育的设备来进行。在非自然生态系统基础上的植物生态系统构建，主要是利用相关的人造设备模仿植物在自然状态下所需的生长环境，以使得植物能在该系统中生长并维持系统的循环运作。

目前，在植物生态环境修复方面，存在的困难包括构建适于植物生长的生态环境。由于很多地域具有复杂的小生境，因此，在修复该地域的植物生态环境时，所构建的植物生态环境需适应多种且复杂的小生境。小生境是小尺度的供生物生活栖息或生长发育的环境，根据不同情况其尺度的划分有所区别。具体在占中国国土面积的喀斯特地区而言，小生境的尺度约几米。云南师范大学的俞筱押在其硕士论文中通过对石林国家地质公园的小生境进行分析，提出了适于具体小生境的植被恢复的方法，从而在整体上实现喀斯特地区的制备恢复。因此，小生境概念的引入对于如何构建一种高效的植物灌溉节水站，对于植被的恢复或者植被的人工养殖而言，是非常重要的。

坡面种植植物是一种典型的小生境，坡面种植植物可以起到生态防护、景观绿化、保温节能、水土保持和防沙治沙等作用，而对于坡面植物的灌溉，是种植坡面植物的至关因素。现有技术中，一般采用洒水车和水泵进行人工喷淋方式对坡面植物进行灌溉，其存在大量水分从表面径流损失掉，水分利用率低的缺点；且由于人工浇水易造成浇水不均匀的缺点；而且所有的水均需在水源处运输过来，成本高。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种坡面植物灌溉节水站，该节水站结构简单，能对坡面种植的植物快速灌溉，节约用水的同时又节省大量劳动力。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种坡面植物灌溉节水站，包括：

对水分汇集的水分汇集系统；

对汇集水分输送的水分输送系统；

接收所述水分输送系统输送的水分，对斜坡护坡的护坡系统；

对所述水分汇集系统清洗的清洗系统；

对所述节水站供电的供电系统；

检测所述节水站运行的检测系统；

接收检测系统的检测信息，控制所述节水站运行的控制系统。

本发明中，水分汇集系统汇集水分；水分输送系统输送水分，将水分输送到护坡系统中供植物利用；护坡系统中的植物生长，对斜坡护坡，防止水土流失；清洗系统对水分汇集系统清洗，防止系统内淤泥沉积，影响灌溉；供电系统对节水站各用电电器供电；检测系统检测节水站的运行状态，并将检测信息发送给控制系统，控制系统控制节水站运行。通过各系统协调配合运行，实现坡面植物的快速灌溉，节约用水的同时又节省大量人工成本。本发明的控制系统，为常规的单片机或者PLC，植入常规的操作程序，控制各水泵、电磁阀、传感器等运行。

进一步的是，所述水分汇集系统包括汇水斜面、对汇集水分过滤的过滤板和对汇集水分收集的水分汇集槽，所述过滤板位于水分汇集槽上端。汇水斜面包括汇水路面或者场地，所汇集的水分包括降雨或者地下水；过滤板对所汇集的水分进行粗过滤，防止大颗粒的杂质进入水分汇集槽内；水分汇集槽对所汇集的水分进行储存，以便用于对护坡系统内的植物进行灌溉。

进一步的是，所述水分输送系统包括水分输送组件和水分过滤灌溉组件。

所述水分输送组件包括设置在水分汇集槽底端的水泵悬空支架、安装在水泵悬空支架上的输水水泵、连接输水水泵出水端的输水管和输水管上设置的电磁阀Ⅰ。水泵悬空支架用于对输水水泵进行支撑，使输水水泵在水分汇集槽底端抬高一段距离，防止其吸入底端的淤泥；输水水泵用于对水分汇集槽内的水分进行输送；输水管为所输送水分的水流通道；电磁阀Ⅰ用于节水站清洗时，与清洗系统配合清洗节水站。

所述水分过滤灌溉组件包括输水管末端连接的过滤器、过滤器出口端连接的多根滴灌管和滴灌管上设置的电磁阀Ⅱ，所述滴灌管末端位于护坡系统顶端。过滤器用于对所输送的水分进行进一步过滤，防止其堵塞滴灌管；滴灌管对护坡系统内的植物进行滴灌，节约灌溉用水；电磁阀Ⅱ用于控制滴灌管的滴灌。

进一步的是，所述护坡系统通过锚钉安装在斜坡上，护坡系统由多个倾斜的水分控制单元拼接而成，所述水分控制单元包括由外向内依次设置的水温层、蒸发阻隔层、供水层、水袋层、导水层、渗水层、阻水层、增强网，以及，

固定水温层和增强网两端的增强带，

支撑上部分水温层和蒸发阻隔层间水流通道的水流通道支撑浮点，

设置在下部分水温层和蒸发阻隔层间的储水袋，

设置在上部分供水层和水袋层间的生根层，

供水层和生根层间填充的基质颗粒和种子颗粒，

设置在上部分导水层和阻水层间的水分阻隔坝。

本发明中，通过多个水分控制单元拼接成护坡系统，拼接方式安装方便，便于现场施工安装。水温层起覆盖和反射作用，并收集降雨和浇水；蒸发阻隔层的作用是阻止和减少供水层的水分蒸发；供水层的作用是将储水袋中的水分抽出并输送至植物生长部位，供给植物萌发和生长；水袋层的作用是与弯折后的水温层一起焊接制成储水袋，以储存水分；导水层与阻水层形成水渗流通道；渗水层填充于导水层与阻水层形成水渗流通道中，起到水流通道的作用；增强网的作用是提供护坡系统的力学强度；增强带的作用是增强护坡系统的力学强度；水流通道支撑浮点的作用是支撑蒸发阻隔层上端的水温层，使两者间形成水流通道，浇水或者降雨从水流通道进入导水层，在顺导水层进入储水袋储存；储水袋的作用是收集水流通道内的浇水或者降雨，形成水分富集区域，并作为供水层的水源，本发明中储水袋结构简单，制造容易，易于收纳，自重轻，未使用时，为扁平结构，少占用空间；生根层的作用是为植物提供根系生长的空间和根系微环境；水分阻隔坝可改变渗水层中水分的流动方向，以便更好地控制植物生长。

本发明中，基质颗粒崩解后可以为植物根系生长提供优良的环境，并可以控制养分的释放速度满足植物的生长需求，连续长期释放植物生化调节剂、病虫害防治剂，调控植物的生长；种子颗粒为种子通过丸化包衣制成的颗粒，可以控制种子萌发时间、提高种子发芽率、延长种子保存时间。

进一步的是，所述水温层和蒸发阻隔层上部分分别设置有入渗孔Ⅰ和入渗孔Ⅱ，以及相互对齐的萌发孔Ⅰ和萌发孔Ⅱ，所述入渗孔Ⅰ沿斜坡方向设置有多个；所述蒸发阻隔层末端开设有连通储水袋与供水层的供水孔；

所述水袋层、导水层和阻水层上部分分别设置有生根孔Ⅰ、生根孔Ⅱ和生根孔Ⅲ，所述水袋层和导水层上部分靠近储水袋端分别设置有相互对齐的下渗孔Ⅰ和下渗孔Ⅱ；顶端的水袋层和导水层上分别设置有相互对齐的入渗孔Ⅲ和入渗孔Ⅳ，所述水分阻隔坝靠近入渗孔Ⅳ下端。

本发明中，入渗孔Ⅰ、入渗孔Ⅱ、入渗孔Ⅲ、入渗孔Ⅳ、供水孔、下渗孔Ⅰ和下渗孔Ⅱ均为水流通孔，供浇水或者降雨流通；萌发孔Ⅰ和萌发孔Ⅱ为种子萌发后的幼苗出苗通道；生根孔Ⅰ、生根孔Ⅱ和生根孔Ⅲ用于种子萌发后根系向下生长进入下层土壤中。

本发明中，上端储水袋水储存满后，水分经供水层、下渗孔Ⅰ和下渗孔Ⅱ后，进入渗水层形成的水渗流通道中，然后进入下端水分控制单元中，由于水分阻隔坝的阻挡，经入渗孔Ⅳ和入渗孔Ⅲ后，进入生根层和供水层，在顺供水层进入下一个储水袋中储存，与此同时，一部分水从生根孔进入下层土壤。本发明只需在护坡系统顶端浇水，水分就能依次储满全部储水袋，减少了工作人员工作量，减少了灌溉成本。

本发明中，入渗孔Ⅰ沿斜坡方向设置有多个，即在每个水分控制单元上端沿斜坡方向设置有多个入渗孔Ⅰ；当储水袋完好时，浇水或降雨的水分因储水袋的阻挡，从设置在靠近储水袋的入渗孔Ⅰ进入护坡系统内部后，直接进入储水袋，当储水袋的水满后，再通过下渗孔Ⅰ和下渗孔Ⅱ进入下一个储水袋中；当储水袋损坏时，浇水或降雨的水分可以从设置在顶端的入渗孔Ⅰ直接进入护坡系统内部，水流通过设置在其下的伸根孔和下渗孔直接进入土壤或者下一个储水袋中。

所述水温层、蒸发阻隔层、水袋层、导水层和阻水层均为不透水、不透光、抗老化的薄膜材料；所述供水层由吸水性材料制成，一端伸入储水袋中，一端与种子颗粒、基质颗粒和生根层形成的植物生长部位连接；所述渗水层由纤维网、布料和/或纤维毯材料制成，填充于导水层与阻水层形成水渗流通道中，起到水流通道的作用；所述增强网和增强带均由高强度和抗老化的材料制成，提高护坡系统的力学强度；所述生根层由麻布、植物纤维毯、岩棉毯和/或无纺布材料制成；所述水分阻隔坝通过热焊或涂覆胶粘导水层和渗水层制成。

所述基质颗粒由肥料、杀菌剂、植物生长调节剂、病虫害防治剂和/或有机质材料复合而成，基质颗粒吸水后，通过崩解剂的膨胀，将颗粒崩解开，通过有机质、吸水剂的吸水保水，为植物生长提供水分，并通过有机质为植物根系提供生长环境，同时添加植物生化调控剂、微生物菌剂来调控、促进植物生长。所述种子颗粒内部包括种子、杀菌剂、植物生长调节剂和病虫害防治剂，控制种子萌发时间、提高种子发芽率、延长种子保存时间。

进一步的是，所述清洗系统包括冲洗管、排污管、电磁阀Ⅲ和电磁阀Ⅳ；

所述冲洗管和排污管均连接输水水泵出水口的输水管，所述冲洗管位于水分汇集槽内，冲洗管出水端朝向所述水分汇集槽底端，所述排污管位于水分汇集槽外的电磁阀Ⅰ前端，所述电磁阀Ⅲ和电磁阀Ⅳ分别设置在所述冲洗管和排污管上。

清洗系统用于对水分汇集系统的水分汇集槽进行清洗。清洗时，首先关闭电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅳ，打开电磁阀Ⅲ，启动输水水泵，使输水水泵运行一段时间，输水水泵输送的水流经冲洗管冲洗水分汇集槽底端，使水分汇集槽内的固液混合均匀；然后打开电磁阀Ⅳ，关闭电磁阀Ⅲ，使水分汇集槽内的固液混合物经输水水泵，从排污管排出。本发明的清洗系统，防止了水分汇集槽内淤泥沉积，与此同时清洗系统结构简单，使用方便，能快速对水分汇集槽进行冲洗，不需花费大量人工成本。

进一步的是，所述供电系统包括太阳能电池板、通讯控制组件和电池组件，所述太阳能电池板倾斜安装在地面上，太阳能电池板连接所述电池组件，所述通讯控制组件与所述控制系统信号连接。采用太阳能电池板吸收太阳能，将其转化为节水站所需的电能，并利用电池组件储存电能，无污染，绿色环保。

进一步的是，所述检测系统包括水位传感器Ⅰ和水位传感器Ⅱ，所述水位传感器Ⅰ安装在水分汇集槽下端，所述水位传感器Ⅱ安装在护坡系统的储水袋内。水位传感器Ⅰ用于检测水分汇集槽内的水位高度，以确定是否可以灌溉；水位传感器Ⅱ检测储水袋内的水位高度，以确定储水袋内水分是否储满。

进一步的是，所述节水站还包括养护剂系统，所述养护剂系统包括螺旋式储料罐、混液罐、计量水泵、电磁阀Ⅴ和单向阀。

所述螺旋式储料罐安装在所述混液罐上端，所述混液罐的进水管连接所述输水管，所述电磁阀Ⅴ设置在所述进水管上；所述计量水泵安装在混液罐底端，计量水泵的出料管连接所述输水管，所述单向阀安装在所述出料管上，所述出料管位于所述进水管沿输水管输水方向后端。

本发明中，螺旋式储料罐用于养护剂的储存，并通过储料罐的螺旋供料出口进入混液罐内，输水管内的水流通过混液罐的进水管进入混液罐内，混液罐搅拌，水分与养护剂混合后，通过计量水泵输送至后端的输水管内，经过滤器和滴灌管后，向护坡系统内的植物灌溉。养护剂为肥料、植物生长调节剂、杀菌剂、病虫害防治剂的混合物，其作用是供给植物生长的养分需求，调节植物生长，防治植物产生病害、虫害。

进一步的是，所述节水站包括相互串联的多级节水站单元，所述节水站单元包括水分汇集槽、水分输送组件、清洗系统、供电系统和水位传感器Ⅰ；所述水分汇集槽内设置有入水口接口，相邻两节水站单元间，下端水分输送组件的输水管连接上端水分输送组件的入水口接口。本发明中，通过多级节水站单元串联，使节水站底端的水分，能顺利输送到斜坡的顶端，供护坡系统内的植物生长利用，解决了由于单级节水站单元扬尘不够导致水分无法输送至斜坡顶端的问题，且多级串联结构简单，安装方便。

本发明的有益效果：

本发明的节水站，水分汇集系统汇集水分，水分输送系统输送水分至护坡系统中供植物利用，护坡系统对斜坡护坡，清洗系统对水分汇集系统清洗，供电系统对节水站各用电电器供电，检测系统检测节水站的运行状态，控制系统控制节水站运行，通过各系统协调配合运行，实现坡面植物的快速灌溉，节约用水的同时又节省大量人工和设备成本。

本发明的节水站，可适用于不同高度的斜坡，斜坡较低时，通过单级的节水站单元输送至斜坡顶端，斜坡较高时，通过多级节水站单元串联，使节水站底端的水分，能顺利输送到斜坡的顶端，供护坡系统内的植物生长利用，解决了由于单级节水站单元扬尘不够导致水分无法输送至斜坡顶端的问题，且多级串联结构简单，安装方便。

本发明的节水站，直接收集储存自然降水，通过水分输送系统输送至护坡系统顶端，为护坡系统内的植物浇水，上端储水袋储满后，水流可直接进入下端储水袋，只需在护坡系统顶端浇水，水分就能依次储满全部储水袋，减少了工作人员工作量，减少了灌溉成本；可以应用于治沙工程、水保工程、护坡工程、绿化工程、墙面工程和屋面工程等领域，以起到生态防护、景观绿化、保温节能、水土保持和防沙治沙的作用。

附图说明

图1为本发明实施例1的示意图；

图2为本发明实施例2的示意图；

图3为本发明实施例2的单级节水站单元示意图；

图4为本发明的护坡系统示意图；

图5为图4中A-A剖视图中一个水分控制单元示意图；

图6为图4中B-B剖视图中一个水分控制单元示意图；

图中：1、水分汇集系统；11、汇水斜面；12、过滤板；13、水分汇集槽；2、水分输送系统；21、水泵悬空支架；22、输水水泵；23、输水管；24、电磁阀Ⅰ；25、过滤器；26、滴灌管；27、电磁阀Ⅱ；3、护坡系统；30、锚钉；31、水温层；311、入渗孔Ⅰ；312、萌发孔Ⅰ；32、蒸发阻隔层；321、入渗孔Ⅱ；322、萌发孔Ⅱ；323、供水孔；33、供水层；34、水袋层；341、生根孔Ⅰ；342、下渗孔Ⅰ；343、入渗孔Ⅲ；35、导水层；351、生根孔Ⅱ；352、下渗孔Ⅱ；353、入渗孔Ⅳ；36、渗水层；37、阻水层；371、生根孔Ⅲ；38、增强网；39、增强带；3-1、水流通道支撑浮点；3-2、储水袋；3-3、生根层；3-4、基质颗粒；3-5、种子颗粒；3-6、水分阻隔坝；4、清洗系统；41、冲洗管；42、排污管；43、电磁阀Ⅲ；44、电磁阀Ⅳ；5、供电系统；51、太阳能电池板；52、通讯控制组件；53、电池组件；6、检测系统；61、水位传感器Ⅰ；62、水位传感器Ⅱ；7、养护剂系统；71、螺旋式储料罐；72、混液罐；73、计量水泵；74、电磁阀Ⅴ；75、单向阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

一种坡面植物灌溉节水站，如图1所示，包括：

对水分汇集的水分汇集系统1；

对汇集水分输送的水分输送系统2；

接收水分输送系统2输送的水分，对斜坡护坡的护坡系统3；

对水分汇集系统1清洗的清洗系统4；

对节水站供电的供电系统5；

检测节水站运行的检测系统6；

接收检测系统6的检测信息，控制节水站运行的控制系统。

作为本实施例的优化方案，水分汇集系统1包括汇水斜面11、对汇集水分过滤的过滤板12和对汇集水分收集的水分汇集槽13，过滤板12位于水分汇集槽13上端。

作为本实施例的优化方案，水分输送系统2包括水分输送组件和水分过滤灌溉组件；

水分输送组件包括设置在水分汇集槽13底端的水泵悬空支架21、安装在水泵悬空支架21上的输水水泵22、连接输水水泵22出水端的输水管23和输水管23上设置的电磁阀Ⅰ24；

水分过滤灌溉组件包括输水管23末端连接的过滤器25、过滤器25出口端连接的多根滴灌管26和滴灌管26上设置的电磁阀Ⅱ27，滴灌管26末端位于护坡系统3顶端。

作为本实施例的优化方案，如图4-5所示，护坡系统3通过锚钉30安装在斜坡上，护坡系统3由多个倾斜的水分控制单元拼接而成，水分控制单元包括由外向内依次设置的水温层31、蒸发阻隔层32、供水层33、水袋层34、导水层35、渗水层36、阻水层37、增强网38，各层之间通过热焊复合的方式连接复合在一起，以及，

固定水温层31和增强网38两端的增强带39，

支撑上部分水温层31和蒸发阻隔层32间水流通道的水流通道支撑浮点3-1，

设置在下部分水温层31和蒸发阻隔层32间的储水袋3-2，

设置在上部分供水层33和水袋层34间的生根层3-3，

供水层33和生根层3-3间填充的基质颗粒3-4和种子颗粒3-5，

设置在上部分导水层35和阻水层37间的水分阻隔坝3-6。

作为本实施例的优化方案，水温层31和蒸发阻隔层32上部分分别设置有入渗孔Ⅰ311和入渗孔Ⅱ321，以及相互对齐的萌发孔Ⅰ312和萌发孔Ⅱ322，入渗孔Ⅰ311沿斜坡方向设置有多个；蒸发阻隔层32末端开设有连通储水袋3-2与供水层33的供水孔323。

水袋层34、导水层35和阻水层37上部分分别设置有生根孔Ⅰ341、生根孔Ⅱ351和生根孔Ⅲ371，水袋层34和导水层35上部分靠近储水袋3-2端分别设置有相互对齐的下渗孔Ⅰ342和下渗孔Ⅱ352；顶端的水袋层34和导水层35上分别设置有相互对齐的入渗孔Ⅲ343和入渗孔Ⅳ353，水分阻隔坝3-6靠近入渗孔Ⅳ353。

水温层31、蒸发阻隔层32、水袋层34、导水层35和阻水层37均为不透水、不透光、抗老化的薄膜材料，如PVDF复合薄膜、铝箔复合膜；供水层33由吸水性材料制成，如吸水性布料、无纺布、纤维绳等材料；渗水层36由纤维网、布料和/或纤维毯材料制成；增强网38和增强带39均由高强度和抗老化的材料制成，如玻璃纤维网、布等材料；生根层3-3由麻布、植物纤维毯、岩棉毯和/或无纺布材料制成；基质颗粒3-4由肥料、杀菌剂、植物生长调节剂、病虫害防治剂和/或有机质材料复合而成；种子颗粒3-5内部包括种子、杀菌剂、植物生长调节剂和病虫害防治剂；水分阻隔坝3-6通过热焊或涂覆胶粘导水层35和渗水层36制成。

作为本实施例的优化方案，清洗系统4包括冲洗管41、排污管42、电磁阀Ⅲ43和电磁阀Ⅳ44；

冲洗管41和排污管42均连接输水水泵22出水口的输水管23，冲洗管41位于水分汇集槽13内，冲洗管41出水端朝向水分汇集槽13底端，排污管42位于水分汇集槽13外的电磁阀Ⅰ24前端，电磁阀Ⅲ43和电磁阀Ⅳ44分别设置在冲洗管41和排污管42上。

作为本实施例的优化方案，供电系统5包括太阳能电池板51、通讯控制组件52和电池组件53，太阳能电池板51倾斜安装在地面上，太阳能电池板51连接电池组件53，通讯控制组件52与控制系统信号连接。

作为本实施例的优化方案，检测系统6包括水位传感器Ⅰ61和水位传感器Ⅱ62，水位传感器Ⅰ61安装在水分汇集槽13下端，水位传感器Ⅱ62安装在护坡系统3的储水袋3-2内。

作为本实施例的优化方案，节水站还包括养护剂系统7，养护剂系统7包括螺旋式储料罐71、混液罐72、计量水泵73、电磁阀Ⅴ74和单向阀75；

螺旋式储料罐71安装在混液罐72上端，混液罐72的进水管连接输水管23，电磁阀Ⅴ74设置在进水管上；计量水泵73安装在混液罐72底端，计量水泵73的出料管连接输水管23，单向阀75安装在出料管上，出料管位于进水管沿输水管23输水方向后端。

为了更好的理解本实施例，下面对本实施例的工作原理作一次完整的描述：

雨水通过汇水斜面11进入水分汇集槽13内，过滤板12对所汇集的水分进行粗过滤，防止大颗粒的杂质进入水分汇集槽13内。

在该节水站工作期间，水位传感器Ⅰ61用于检测水分汇集槽13内的水位高度，水位传感器Ⅱ62检测储水袋3-2内的水位高度，并将检测到的水位信息发送给控制系统。需要对护坡系统3中的植物浇水时，控制系统首先判断水分汇集槽13是否有水，若有水，控制输水水泵22启动，电磁阀Ⅰ24、电磁阀Ⅱ27和电磁阀Ⅴ74打开，其余电磁阀关闭，若无水，则控制输水水泵22停止。

在工作期间，养护剂施加在螺旋式储料罐71内，需要浇水时，养护剂从螺旋式储料罐71进入混液罐72内；输水水泵22所输送的水分进入输水管23内，一部分水分从电磁阀Ⅴ74进入混液罐72内，混液罐72搅拌，水分与养护剂混合后，通过计量水泵73输送至后端的输水管23内，与输水管23内的水流匹配混合，混合后进入过滤器25内，进一步过滤，防止其堵塞滴灌管26，混合后的液体最后从滴灌管26滴灌到护坡系统3内，供植物生长利用。

在护坡系统3内，滴灌管26在护坡系统3顶端浇水。在顶端的水分控制单元内，水分通过入渗孔Ⅰ311、水流通道支撑浮点3-1形成的水流通道、入渗孔Ⅱ321和供水层33，进入储水袋3-2中储存；当顶端储水袋3-2中水分储存满后，水分经供水层33、下渗孔Ⅰ342和下渗孔Ⅱ352后，进入渗水层36形成的水渗流通道中，然后进入下端的水分控制单元中，由于下端水分控制单元内的水分阻隔坝3-6的阻挡，水分经入渗孔Ⅳ353和入渗孔Ⅲ343后，进入生根层3-3和供水层33，在顺供水层进入下一个储水袋3-2中储存；第二个储水袋3-2储满后，水流再进入下一个储水袋中，依次类推。只在顶端浇水，就能让其余的储水袋3-2储满水，减少了工作人员工作量以及浇水设备成本。

在植物生长期间，储水袋3-2中的水分，通过供水孔323进入供水层33，由供水层33输送至植物生长部位进行利用。种子颗粒3-5的种子萌发后，从萌发孔Ⅰ312和萌发孔Ⅱ322伸出护坡系统，植物的根系，则由生根孔Ⅰ341、生根孔Ⅱ351和生根孔Ⅲ371进入下层的土壤中。

与此同时，本发明在每个水分控制单元上端沿斜坡方向设置有多个入渗孔Ⅰ311，当储水袋3-2完好时，浇水的水分因顶端储水袋3-2的阻挡，从设置在靠近顶端储水袋3-2的入渗孔Ⅰ311进入护坡系统内部后，直接进入储水袋3-2，当储水袋3-2的水满后，在水分阻隔坝3-6降解前，水分从供水层33、下渗孔Ⅰ342和下渗孔Ⅱ352后，进入渗水层36形成的水渗流通道中，然后进入下层的储水袋3-2中储存；当储水袋3-2损坏时，浇水的水分可以从设置在顶端的入渗孔Ⅰ311直接进入护坡系统内部，水流通过设置在其下的生根孔Ⅰ341、生根孔Ⅱ351、生根孔Ⅲ371、下渗孔Ⅰ342和/或下渗孔Ⅱ352直接进入土壤中或者下一个储水袋3-2中。

当需要清洗水分汇集槽13时，首先关闭电磁阀Ⅰ24和电磁阀Ⅳ44，打开电磁阀Ⅲ43，启动输水水泵22，使输水水泵22运行一段时间，输水水泵22输送的水流经冲洗管41冲洗水分汇集槽13底端，使水分汇集槽13内的固液混合均匀；然后打开电磁阀Ⅳ44，关闭电磁阀Ⅲ43，使水分汇集槽13内的固液混合物经输水水泵22，从排污管42排出，清洗完毕后关闭输水水泵22。

本发明在工作期间，太阳能电池板51吸收太阳能，将其转化为节水站所需的电能，并利用电池组件53储存电能，为节水站各用电电器供电。

实施例2

一种坡面植物灌溉节水站，如图2和3所示，本实施例在实施例1的基础上，节水站还包括相互串联的多级节水站单元，用于提升扬程较高较长的斜坡，本实施例为两级节水站单元串联。

每级节水站单元包括水分汇集槽13、水分输送组件、清洗系统4、供电系统5和水位传感器Ⅰ61；水分汇集槽13内设置有入水口接口28，相邻两节水站单元间，下端水分输送组件的输水管23连接上端水分输送组件的入水口接口28。下端的节水站单元连接有去除水分汇集槽13的水分汇集系统1，上端的节水站单元连接有养护剂系统7和水分过滤灌溉组件。

本实施例中，通过两级节水站单元串联，使节水站底端的水分，能顺利输送到斜坡的顶端，供护坡系统3内的植物生长利用，解决了由于单级节水站单元扬尘不够导致水分无法输送至斜坡顶端的问题，且多级串联结构简单，安装方便。本实施例的其他工作原理与实施例1一致，这里不再重复介绍。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，包括：

对水分汇集的水分汇集系统(1)；

对汇集水分输送的水分输送系统(2)；

接收所述水分输送系统(2)输送的水分，对斜坡护坡的护坡系统(3)；

对所述水分汇集系统(1)清洗的清洗系统(4)；

对所述节水站供电的供电系统(5)；

检测所述节水站运行的检测系统(6)；

接收检测系统(6)的检测信息，控制所述节水站运行的控制系统；

所述护坡系统(3)安装在斜坡上，护坡系统(3)由多个倾斜的水分控制单元拼接而成，所述水分控制单元包括由外向内依次设置的水温层(31)、蒸发阻隔层(32)、供水层(33)、水袋层(34)、导水层(35)、渗水层(36)、阻水层(37)、增强网(38)，以及，

固定水温层(31)和增强网(38)两端的增强带(39)，

支撑上部分水温层(31)和蒸发阻隔层(32)间水流通道的水流通道支撑浮点(3-1)，

设置在下部分水温层(31)和蒸发阻隔层(32)间的储水袋(3-2)，

设置在上部分供水层(33)和水袋层(34)间的生根层(3-3)，

供水层(33)和生根层(3-3)间填充的基质颗粒(3-4)和种子颗粒(3-5)，

设置在上部分导水层(35)和阻水层(37)间的水分阻隔坝(3-6)。

2.根据权利要求1所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述水分汇集系统(1)包括汇水斜面(11)、对汇集水分过滤的过滤板(12)和对汇集水分收集的水分汇集槽(13)，所述过滤板(12)位于水分汇集槽(13)上端。

3.根据权利要求2所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述水分输送系统(2)包括水分输送组件和水分过滤灌溉组件；

所述水分输送组件包括设置在水分汇集槽(13)底端的水泵悬空支架(21)、安装在水泵悬空支架(21)上的输水水泵(22)、连接输水水泵(22)出水端的输水管(23)和输水管(23)上设置的电磁阀Ⅰ(24)；

所述水分过滤灌溉组件包括输水管(23)末端连接的过滤器(25)、过滤器(25)出口端连接的多根滴灌管(26)和滴灌管(26)上设置的电磁阀Ⅱ(27)，所述滴灌管(26)末端位于护坡系统(3)顶端。

4.根据权利要求3所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述水温层(31)和蒸发阻隔层(32)上部分分别设置有入渗孔Ⅰ(311)和入渗孔Ⅱ(321)，以及相互对齐的萌发孔Ⅰ(312)和萌发孔Ⅱ(322)，所述入渗孔Ⅰ(311)沿斜坡方向设置有多个；所述蒸发阻隔层(32)末端开设有连通储水袋(3-2)与供水层(33)的供水孔(323)；

所述水袋层(34)、导水层(35)和阻水层(37)上部分分别设置有生根孔Ⅰ(341)、生根孔Ⅱ(351)和生根孔Ⅲ(371)，所述水袋层(34)和导水层(35)上部分靠近储水袋(3-2)端分别设置有相互对齐的下渗孔Ⅰ(342)和下渗孔Ⅱ(352)；顶端的水袋层(34)和导水层(35)上分别设置有相互对齐的入渗孔Ⅲ(343)和入渗孔Ⅳ(353)，所述水分阻隔坝(3-6)靠近入渗孔Ⅳ(353)下端；

所述水温层(31)、蒸发阻隔层(32)、水袋层(34)、导水层(35)和阻水层(37)均为不透水、不透光、抗老化的薄膜材料；所述供水层(33)由吸水性材料制成；所述渗水层(36)由纤维网、布料和/或纤维毯材料制成；所述增强网(38)和增强带(39)均由高强度和抗老化的材料制成；所述生根层(3-3)由麻布、植物纤维毯、岩棉毯和/或无纺布材料制成；所述基质颗粒(3-4)由肥料、杀菌剂、植物生长调节剂和/或病虫害防治剂复合而成；所述种子颗粒(3-5)内部包括种子、杀菌剂、植物生长调节剂和病虫害防治剂；所述水分阻隔坝(3-6)通过热焊或涂覆胶粘导水层(35)和渗水层(36)制成。

5.根据权利要求4所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述清洗系统(4)包括冲洗管(41)、排污管(42)、电磁阀Ⅲ(43)和电磁阀Ⅳ(44)；

所述冲洗管(41)和排污管(42)均连接输水水泵(22)出水口的输水管(23)，所述冲洗管(41)位于水分汇集槽(13)内，冲洗管(41)出水端朝向所述水分汇集槽(13)底端，所述排污管(42)位于水分汇集槽(13)外的电磁阀Ⅰ(24)前端，所述电磁阀Ⅲ(43)和电磁阀Ⅳ(44)分别设置在所述冲洗管(41)和排污管(42)上。

6.根据权利要求5所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述供电系统(5)包括太阳能电池板(51)、通讯控制组件(52)和电池组件(53)，所述太阳能电池板(51)倾斜安装在地面上，太阳能电池板(51)连接所述电池组件(53)，所述通讯控制组件(52)与所述控制系统信号连接。

7.根据权利要求6所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述检测系统(6)包括水位传感器Ⅰ(61)和水位传感器Ⅱ(62)，所述水位传感器Ⅰ(61)安装在水分汇集槽(13)下端，所述水位传感器Ⅱ(62)安装在护坡系统(3)的储水袋(3-2)内。

8.根据权利要求7所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述节水站还包括养护剂系统(7)，所述养护剂系统(7)包括螺旋式储料罐(71)、混液罐(72)、计量水泵(73)、电磁阀Ⅴ(74)和单向阀(75)；

所述螺旋式储料罐(71)安装在所述混液罐(72)上端，所述混液罐(72)的进水管连接所述输水管(23)，所述电磁阀Ⅴ(74)设置在所述进水管上；所述计量水泵(73)安装在混液罐(72)底端，计量水泵(73)的出料管连接所述输水管(23)，所述单向阀(75)安装在所述出料管上，所述出料管位于所述进水管沿输水管(23)输水方向后端。

9.根据权利要求8所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述节水站包括相互串联的多级节水站单元，所述节水站单元包括水分汇集槽(13)、水分输送组件、清洗系统(4)、供电系统(5)和水位传感器Ⅰ(61)；所述水分汇集槽(13)内设置有入水口接口(28)，相邻两节水站单元间，下端水分输送组件的输水管(23)连接上端水分输送组件的入水口接口(28)。

10.根据权利要求1所述的一种坡面植物灌溉节水站，其特征在于，所述护坡系统(3)通过锚钉(30)安装在斜坡上。

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