CN110192520A - 一种山地果树节水保墒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种山地果树节水保墒装置，包括蓄水机构、集水机构、储水机构和渗灌机构，蓄水机构设置在集水机构的上方且蓄水机构出水端与集水机构进水端流体导通连接，集水机构出水端与储水机构进水端流体导通连接，储水机构出水端与渗灌机构进水端流体导通连接；在集水机构中，过滤管下端设置在安装板上，安装板设置在安装框内且位于底板的上方，底板安装在安装框内且位于安装框底部，安装框的下端与集水漏斗上端连接，集水漏斗的下端与出水管固定连接。本发明可以将降水或者浇灌用水进行储存并进行渗灌，减少土壤的地表蒸发量，有利于减少土壤的蒸发量，尤其是在雨季可以对地表水进行收集储存。

Description

一种山地果树节水保墒装置

技术领域

本发明涉及土壤保墒技术领域。具体地说是一种山地果树节水保墒装置。

背景技术

我国干旱和半干旱区土地面积约500万km²，占国土面积一半以上。严重缺水的地方集中在我国北方地区，有的地方年降水量不足300mm。由水分供应不足而引起受旱面积扩大，农作物产量锐减甚至绝收时有发生。在河北省西部太行山区，因受地形和西北黄土高原的干旱气候的影响，夏季的降雨量占全年降雨量的80％左右，其他季节尤其是作物极端需要水的春季，雨量则极度缺乏，尚不到年降雨量的2％。对于比较平整的地带而言，可以通过滴灌、喷灌的方式解决春旱或者其他时节的旱情，而对于丘陵地带或山地等不平整地带区域的果树或者其他树木而言，滴灌或喷灌虽然可以解决一时旱情，但是耗水量较大，而且很容易造成水土流失，且在雨季无法对降水进行有效利用。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种山地果树节水保墒装置，可以将降水或者浇灌用水进行储存并进行渗灌，减少土壤的地表蒸发量，有利于减少土壤的蒸发量，尤其是在雨季可以对地表水进行收集储存。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种山地果树节水保墒装置，包括蓄水机构、集水机构、储水机构和渗灌机构，所述蓄水机构设置在所述集水机构的上方且所述蓄水机构出水端与所述集水机构进水端流体导通连接，所述集水机构出水端与所述储水机构进水端流体导通连接，所述储水机构出水端与所述渗灌机构进水端流体导通连接；所述集水机构包括安装框、底板、安装板、集水漏斗、空心橡胶球、出水管和管壁为滤网且上端封端的过滤管，所述过滤管下端设置在所述安装板上，所述安装板设置在所述安装框内且位于所述底板的上方，所述底板安装在所述安装框内且位于所述安装框底部，所述安装框的下端与所述集水漏斗上端连接，所述集水漏斗的下端与所述出水管固定连接；所述空心橡胶球设置在所述集水漏斗内且所述空心橡胶球顶部与所述底板下板面之间的距离H为3～10cm，所述空心橡胶球外径D为3～8H，当所述集水漏斗内无水时，所述空心橡胶球封堵所述出水管进水端管口；所述过滤管出水端经所述底板上的导流孔与所述集水漏斗流体导通连接，所述集水漏斗通过所述出水管与所述储水机构进水端流体导通连接。

本发明中所言山地泛指适合果树种植的向阳山坡地带，不限定坡度和高度的具体数值。

上述山地果树节水保墒装置，所述安装板与所述底板之间设有丝瓜络状垫层。

上述山地果树节水保墒装置，所述导流孔为锥度为60～120°且孔径由上至下逐渐减小的锥形孔。

上述山地果树节水保墒装置，所述蓄水机构包括滞水材料层、滤水层、渗水层和蓄水材料层，所述滞水材料层铺设在所述滤水层正上方，所述滤水层铺设在所述渗水层正上方；所述渗水层铺设在所述蓄水材料层正上方，所述蓄水材料层铺设在所述安装框正上方；所述蓄水材料层下板面设有凹槽。

上述山地果树节水保墒装置，所述渗水层与所述蓄水材料层之间设有隔热材料层；所述渗水层上设有第一透水孔，所述隔热材料层上设有第二透水孔，所述第一透水孔和所述第二透水孔同轴；所述第一透水孔和所述第二透水孔内均设置有透水孔支撑构件；所述透气防渗水材料层下端套在所述蓄水材料层上且所述蓄水材料层正下方不设有所述透气防渗水材料层；所述渗水层上方的水可以经所述第一透水孔和所述第二透水孔流向所述蓄水材料层。

上述山地果树节水保墒装置，所述隔热材料层与所述蓄水材料层之间设有透气防渗水材料层，所述透气防渗水材料层上设有与所述第二透水孔同轴的第三透水孔，所述第三透水孔内设有所述透水孔支撑构件；所述渗水层上方的水可以经所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔流向所述蓄水材料层。

上述山地果树节水保墒装置，所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔组合成一个孔径由上至下逐渐增大的锥形透水孔；设置在所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔内的所述透水孔支撑构件拼接成一个锥形透水孔支撑构件。

上述山地果树节水保墒装置，所述滞水材料层为草毡层；所述滤水层为稻草编织席层；所述渗水层为粒径为1～3mm构成的煤渣层；所述隔热材料层为厚度为2～4mm的黑色棉麻材料层；所述蓄水材料层为不含油脂的锯末层；所述透水孔支撑构件为用不含油脂锯末制成的多孔支撑构件；所述透气防渗水材料层为含油脂锯末刨花层。

上述山地果树节水保墒装置，所述集水机构与所述储水机构之间设有沉降机构，所述沉降机构包括沉降箱和大于或等于2个沉降管路，所述沉降管路设置在所述沉降箱内，所述沉降箱进水端与所述出水管出水端流体导通连接；所述沉降管路包括引流管、沉降管、导流管和集流管，所述引流管的出水端与所述沉降管进水端流体导通连接，所述沉降管出水端与所述导流管进水端流体导通连接，所述导流管出水端与所述集流管进水端流体导通连接，所述集流管出水端通过输水管与所述储水机构进水端流体导通连接；所述沉降管为水平横管；水由所述沉降管出水端流向所述导流管进水端流动时在竖直方向上的流动为由下向上流动。

上述山地果树节水保墒装置，所述渗灌机构包括网状包裹层和多孔填充体；所述网状包裹层包裹在所述多孔填充体上，所述多孔填充体为废旧脱脂棉或废旧麻袋粉碎物；与所述渗灌机构连接的输水管的渗灌出水点设置在所述多孔填充体内。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1.本发明利用集水机构收集浇灌或者降水时多余的水，并将水储存在储水机构内，有利于在浇灌或者降水后对土壤墒情进行补充，从而实现保墒。

2.本发明利用蓄水机构中的滞水材料层可以减少土壤地表蒸发，从而实现土壤的保墒。

附图说明

图1为本发明山地果树节水保墒装置的结构示意图；

图2为本发明山地果树节水保墒装置的集水机构的结构示意图；

图3为本发明山地果树节水保墒装置的蓄水机构的结构示意图；

图4为本发明山地果树节水保墒装置的沉降机构的结构示意图；

图5为本发明山地果树节水保墒装置的渗灌机构的结构示意图。

图中附图标记表示为：100-蓄水机构，101-滞水材料层，102-滤水层，103-渗水层，104-隔热材料层，105-透水孔支撑构件，106-透气防渗水构件，107-蓄水材料层；200-集水机构，201-安装框，202-底板，203-集水漏斗，204-空心橡胶球，205-出水管，206-丝瓜络状垫层，207-安装板，208-过滤管；300-储水机构；400-渗灌机构,401-网状包裹层，402-多孔填充体，403-渗灌出水点；500-沉降机构，501-箱体，502-引流管，503-沉降管；504-导流管，505-集流管，506-输水管。

具体实施方式

如图1～图5所示，本发明山地果树节水保墒装置，包括蓄水机构100、集水机构200、储水机构300和渗灌机构400，所述蓄水机构100设置在所述集水机构200的上方且所述蓄水机构100出水端与所述集水机构200进水端流体导通连接，所述集水机构200出水端与所述储水机构300进水端流体导通连接，所述储水机构300出水端与所述渗灌机构400进水端流体导通连接；所述集水机构200包括安装框201、底板202、安装板207、集水漏斗203、空心橡胶球204、出水管205和管壁为滤网且上端封端的过滤管208，所述过滤管208下端设置在所述安装板207上，所述安装板207设置在所述安装框201内且位于所述底板202的上方，所述底板202安装在所述安装框201内且位于所述安装框201底部，所述安装框201的下端与所述集水漏斗203上端连接，所述集水漏斗203的下端与所述出水管205固定连接；所述空心橡胶球204设置在所述集水漏斗203内且所述空心橡胶球204顶部与所述底板202下板面之间的距离H为8cm，所述空心橡胶球204外径D为40cm，当所述集水漏斗203内无水时，所述空心橡胶球204封堵所述出水管205进水端管口；所述过滤管208出水端经所述底板202上的导流孔与所述集水漏斗203流体导通连接，所述集水漏斗203通过所述出水管205与所述储水机构300进水端流体导通连接。其中，当所述集水漏斗203内涌入水量较大时，所述空心橡胶球204向上浮起，水经所述出水管205向储水机构300流动，且所述空心橡胶球204顶部会抵紧所述底板202下板面不再上浮，此时所述空心橡胶球204底部与所述出水管205进水端管口之间的空隙变化幅度较小，从而可以限制大量的水涌入所述出水管205内，进而避免出水管205内涌入的水对下一环节的机构形成冲击。

为了限制水经所述过滤管208流入所述集水漏斗203内的水量，同时进一步过滤掉水中的杂物如细小的树枝或者草的茎秆等，本实施例中，在所述安装板207与所述底板202之间设有丝瓜络状垫层206，且将所述导流孔加工成为锥度为80°且孔径由上至下逐渐减小的锥形孔。

本实施例中，所述蓄水机构100包括滞水材料层101、滤水层102、渗水层103和蓄水材料层107，所述滞水材料层101铺设在所述滤水层102正上方，所述滤水层102铺设在所述渗水层103正上方；所述渗水层103铺设在所述蓄水材料层107正上方，所述蓄水材料层107铺设在所述安装框201正上方；所述蓄水材料层107下板面设有凹槽，所述凹槽便于所述安装框201的放置。为了避免旱季热量经所述滞水材料层101、所述滤水层102和渗水层103传递到土壤内使土壤温度升高，本实施例中，在所述渗水层103与所述蓄水材料层107之间设有隔热材料层104；所述渗水层103上设有第一透水孔，所述隔热材料层104上设有第二透水孔，所述第一透水孔和所述第二透水孔同轴；所述第一透水孔和所述第二透水孔内均设置有透水孔支撑构件105；所述渗水层103上方的水可以经所述第一透水孔和所述第二透水孔流向所述蓄水材料层107。同时为了避免果树根部附近土壤内的水分以水蒸气的方式向周边土壤扩散，在所述隔热材料层104与所述蓄水材料层107之间设有透气防渗水材料层106，所述透气防渗水材料层106上设有与所述第二透水孔同轴的第三透水孔，所述第三透水孔内设有所述透水孔支撑构件105；所述透气防渗水材料层106下端套在所述蓄水材料层107上且所述蓄水材料层107正下方不设有所述透气防渗水材料层106；所述渗水层103上方的水可以经所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔流向所述蓄水材料层107。其中，所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔组合成一个孔径由上至下逐渐增大的锥形透水孔；设置在所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔内的所述透水孔支撑构件105拼接成一个锥形透水孔支撑构件105。本实施例中，所述滞水材料层101为草毡层；所述滤水层102为稻草编织席层；所述渗水层103为粒径为1～3mm构成的煤渣层；所述隔热材料层104为厚度为2～4mm的黑色棉麻材料层；所述蓄水材料层107为不含油脂的锯末层；所述透水孔支撑构件105为用不含油脂锯末制成的多孔支撑构件；所述透气防渗水材料层106为含油脂锯末刨花层。本发明中，采用草毡层作为所述滞水材料层101使用，不仅可以有效降低地面径流沿坡面流动的速度，同时还有利于地面水的下渗，而利用稻草编织席层作为所述滤水层102使用，有利于对过滤水中颗粒较大的砂粒，同时不影响水向下流动的速度，而采用煤渣层作为所述渗水层103使用，则考虑对水中中等粒度的沙粒进行过滤。而加设所述隔热材料层104和所述透气防渗水材料层106有利于防止位于所述蓄水材料层107下方土壤中的水分因土壤受热而向外扩散，进一步提高了本发明的保墒效果。而且本发明中的所述蓄水机构100还可以避免果树根部在雪化之后被冻伤。

由于风化作用，土壤中存在大量粒径较小的粘土粒，经过所述蓄水机构100和所述集水机构200处理之后，被收集到的水中仍会存有一定量的粘土粒，由于储存在所述储水机构300中的水几乎不怎么流动，所以粘土粒会在所述储水机构300内沉降并积存在所述储水机构300内，甚至会堵塞所述储水机构300与所述渗灌机构400之间的输水管506路，为了延长所述储水机构300和所述渗灌机构400连续工作时间，避免粘土粒沉积之后影响本发明的正常使用，本实施例中，在所述集水机构200与所述储水机构300之间设有沉降机构500，所述沉降机构500包括沉降箱501和大于或等于2个沉降管503路，所述沉降管503路设置在所述沉降箱501内，所述沉降箱501进水端与所述出水管205出水端流体导通连接；所述沉降管503路包括引流管502、沉降管503、导流管504和集流管505，所述引流管502的出水端与所述沉降管503进水端流体导通连接，所述沉降管503出水端与所述导流管504进水端流体导通连接，所述导流管504出水端与所述集流管505进水端流体导通连接，所述集流管505出水端通过输水管506与所述储水机构300进水端流体导通连接；所述沉降管503为水平横管；水由所述沉降管503出水端流向所述导流管504进水端流动时在竖直方向上的流动为由下向上流动，而在水流经所述沉降管503时，由于流动速度较为平缓且整个水体内波动不大，有利于水中的粘土粒的沉降，进而减少向所述储水机构300中输入含沙量较大的水。

为了确保渗灌效果，本实施例中，所述渗灌机构400包括网状包裹层401和多孔填充体402；所述网状包裹层401包裹在所述多孔填充体402上，所述多孔填充体402为废旧脱脂棉或废旧麻袋粉碎物；与所述渗灌机构400连接的输水管506的渗灌出水点403设置在所述多孔填充体402内。

使用本发明时，先将所述渗灌机构400绕果树根本设置并埋在土中，同时将所述储水机构300也埋在土中且为位于所述渗灌机构400上方，然后再将所述沉降机构500埋在土中且使所述沉降机构500设在所述储水机构300上方，再将所述集水机构200埋在土中且位于所述沉降机构500的上方，然后将所述蓄水机构100绕果树铺设且使所述蓄水机构100位于所述集水机构200的上方。当对果树浇水或者有降水时，所述滞水材料层101可以使降水或者从树坑内溢出的水沿坡面流动速度变得迟缓，甚至不流动，并经所述滤水层102过滤后流向所述渗水层103，然后经所述锥形透水孔进入所述蓄水材料层107内，而多余的水会被所述集水机构200收集后经所述沉降机构500流入所述储水机构300，然后经由所述渗灌机构400对果树根部进行渗灌。

而在对果树进行浇灌时，也可以直接将水注入所述储水机构300内，然后利用所述渗灌机构400对果树根部进行渗灌，这样可以节省较大量灌溉用水。

而且本实施例中的所述渗灌机构400采用的均是可降解材料，因此不会对土壤造成污染，在使用一两年之后可以铺设新的渗灌机构400。

利用本发明对种植在山地丘陵地带的果树进行保墒，尤其是缺水严重的半干旱气候地区和干旱气候地区，可以节省大量的水资源，同时还可以将雨季较为集中的降水进行收集利用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种山地果树节水保墒装置，其特征在于，包括蓄水机构(100)、集水机构(200)、储水机构(300)和渗灌机构(400)，所述蓄水机构(100)设置在所述集水机构(200)的上方且所述蓄水机构(100)出水端与所述集水机构(200)进水端流体导通连接，所述集水机构(200)出水端与所述储水机构(300)进水端流体导通连接，所述储水机构(300)出水端与所述渗灌机构(400)进水端流体导通连接；所述集水机构(200)包括安装框(201)、底板(202)、安装板(207)、集水漏斗(203)、空心橡胶球(204)、出水管(205)和管壁为滤网且上端封端的过滤管(208)，所述过滤管(208)下端设置在所述安装板(207)上，所述安装板(207)设置在所述安装框(201)内且位于所述底板(202)的上方，所述底板(202)安装在所述安装框(201)内且位于所述安装框(201)底部，所述安装框(201)的下端与所述集水漏斗(203)上端连接，所述集水漏斗(203)的下端与所述出水管(205)固定连接；所述空心橡胶球(204)设置在所述集水漏斗(203)内且所述空心橡胶球(204)顶部与所述底板(202)下板面之间的距离H为3～10cm，所述空心橡胶球(204)外径D为3～8H，当所述集水漏斗(203)内无水时，所述空心橡胶球(204)封堵所述出水管(205)进水端管口；所述过滤管(208)出水端经所述底板(202)上的导流孔与所述集水漏斗(203)流体导通连接，所述集水漏斗(203)通过所述出水管(205)与所述储水机构(300)进水端流体导通连接。

2.根据权利要求1所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述安装板(207)与所述底板(202)之间设有丝瓜络状垫层(206)。

3.根据权利要求2所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述导流孔为锥度为60～120°且孔径由上至下逐渐减小的锥形孔。

4.根据权利要求1～3任一所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述蓄水机构(100)包括滞水材料层(101)、滤水层(102)、渗水层(103)和蓄水材料层(107)，所述滞水材料层(101)铺设在所述滤水层(102)正上方，所述滤水层(102)铺设在所述渗水层(103)正上方；所述渗水层(103)铺设在所述蓄水材料层(107)正上方，所述蓄水材料层(107)铺设在所述安装框(201)正上方；所述蓄水材料层(107)下板面设有凹槽。

5.根据权利要求4所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述渗水层(103)与所述蓄水材料层(107)之间设有隔热材料层(104)；所述渗水层(103)上设有第一透水孔，所述隔热材料层(104)上设有第二透水孔，所述第一透水孔和所述第二透水孔同轴；所述第一透水孔和所述第二透水孔内均设置有透水孔支撑构件(105)；所述渗水层(103)上方的水可以经所述第一透水孔和所述第二透水孔流向所述蓄水材料层(107)。

6.根据权利要求5所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述隔热材料层(104)与所述蓄水材料层(107)之间设有透气防渗水材料层(106)，所述透气防渗水材料层(106)上设有与所述第二透水孔同轴的第三透水孔，所述第三透水孔内设有所述透水孔支撑构件(105)；所述透气防渗水材料层(106)下端套在所述蓄水材料层(107)上且所述蓄水材料层(107)正下方不设有所述透气防渗水材料层(106)；所述渗水层(103)上方的水可以经所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔流向所述蓄水材料层(107)。

7.根据权利要求6所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔组合成一个孔径由上至下逐渐增大的锥形透水孔；设置在所述第一透水孔、所述第二透水孔和所述第三透水孔内的所述透水孔支撑构件(105)拼接成一个锥形透水孔支撑构件(105)。

8.根据权利要求7所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述滞水材料层(101)为草毡层；所述滤水层(102)为稻草编织席层；所述渗水层(103)为粒径为1～3mm构成的煤渣层；所述隔热材料层(104)为厚度为2～4mm的黑色棉麻材料层；所述蓄水材料层(107)为不含油脂的锯末层；所述透水孔支撑构件(105)为用不含油脂锯末制成的多孔支撑构件；所述透气防渗水材料层(106)为含油脂锯末刨花层。

9.根据权利要求1～3任一所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述集水机构(200)与所述储水机构(300)之间设有沉降机构(500)，所述沉降机构(500)包括沉降箱(501)和大于或等于2个沉降管(503)路，所述沉降管(503)路设置在所述沉降箱(501)内，所述沉降箱(501)进水端与所述出水管(205)出水端流体导通连接；所述沉降管(503)路包括引流管(502)、沉降管(503)、导流管(504)和集流管(505)，所述引流管(502)的出水端与所述沉降管(503)进水端流体导通连接，所述沉降管(503)出水端与所述导流管(504)进水端流体导通连接，所述导流管(504)出水端与所述集流管(505)进水端流体导通连接，所述集流管(505)出水端通过输水管(506)与所述储水机构(300)进水端流体导通连接；所述沉降管(503)为水平横管；水由所述沉降管(503)出水端流向所述导流管(504)进水端流动时在竖直方向上的流动为由下向上流动。

10.根据权利要求1～3任一所述的山地果树节水保墒装置，其特征在于，所述渗灌机构(400)包括网状包裹层(401)和多孔填充体(402)；所述网状包裹层(401)包裹在所述多孔填充体(402)上，所述多孔填充体(402)为废旧脱脂棉或废旧麻袋粉碎物；与所述渗灌机构(400)连接的输水管(506)的渗灌出水点(403)设置在所述多孔填充体(402)内。