CN112942305A - 一种仿生树状水土保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多雨地区用仿生树状水土保护装置及一种干旱地区用仿生树状水土保护装置。上述多雨地区用仿生树状水土保护装置中利用积水盘将雨水导入仿生树干中后再利用泄流组件将雨水放入并密封于仿生树干底部，从而借助毛细管根上缓释海绵保持土壤中湿度。上述干旱地区用仿生树状水土保护装置中利用滤尘网滤除地表风中的泥沙、土壤，从而避免地表风对泥沙、土壤的搬运效果。

Description

一种仿生树状水土保护装置
技术领域
本发明涉及水土流失技术领域，尤其涉及一种仿生树状水土保护装置。
背景技术
我国是世界上水土流失最严重的国家之一。因水土流失，全国年均损失耕地100万亩。《水土保持法》和《全国水土保持规划(2015—2030年)》提出，积极推进重点区域水土流失综合治理，着力改善生态环境，将新理念转化为新举措新行动，目标至2030年我国新增水土流失治理面积94万平方公里。
树木群落在斑块尺度分布的状态下，能够在聚落区形成一道防沙固土屏障，具体表现为：土壤和沙经过流水和风力的搬运之后，会在植物周围堆积，加上群落效应的作用，植物斑块分布保护沙土能力增强。
在多雨的水土流失地区，大量雨水的冲击作用；在少雨干旱的水土流失地区，由于风蚀作用和短时的强降水的冲击作用都会使得土壤的微细结构、地表的根系网络遭到破坏，从而产生相应的水土流失作用。
因此使用相应的截留雨水的仿生装置可以减轻雨水对土壤的破坏和溅蚀作用，减小因为雨水的机械冲刷而导致的土壤流失。
发明内容
针对上述问题，现提供一种仿生树状水土保护装置，旨在有效解决水土流失问题。
具体技术方案如下：
一种多雨地区用仿生树状水土保护装置，具有这样的特征，包括：
顶部设有开口的中空状仿生树干，仿生树干内分隔形成有暂存腔及储水腔，储水腔的底部安装有滴灌头；
用于收集雨水并将雨水导入暂存腔中的积水盘，积水盘安装于仿生树干上；
可在水流作用下控制暂存腔及储水腔间通/断的泄流组件，泄流组件安装于仿生树干内；以及
用于将仿生树干根植于地表的仿生根系，仿生根系中毛细管根的一端从仿生树干的底部伸入仿生树干中，且毛细管根的一端与滴灌头的底部连通。
上述的仿生树状水土保护装置，还具有这样的特征，泄流组件包括：
透水格栅，透水格栅安装于暂存腔内，且透水格栅内安装有浮子；以及
第一传动齿条，第一传动齿条连接于浮子上，且第一传动齿条依次与第一传动轮、第二传动轮、第二传动齿条、第三传动齿轮啮合传动，第三传动齿轮与位于连通暂存腔及储水腔的连通管中的阀瓣固定连接。
上述的仿生树状水土保护装置，还具有这样的特征，保护装置还包括阻水盘，阻水盘安装于暂存腔方，阻水盘的底部设有水滴孔。
上述的仿生树状水土保护装置，还具有这样的特征，毛细管根上开设有多个透水孔，且毛细管根上相对每一透水孔处对应绑扎有缓释海绵。
上述的仿生树状水土保护装置，还具有这样的特征，仿生根系还包括固定根及仿生植被网，固定根的一端安装于仿生树干上，固定根的另一端向下延伸，仿生植被网安装于仿生树干上。
上述方案的有益效果是：
本发明提供的多雨地区用仿生树状水土保护装置中利用集水盘将雨水导入仿生树干中后再利用泄流组件将雨水放入并密封于仿生树干底部的储水腔中，从而借助毛细管根缓释海绵保持土壤中湿度。
一种干旱地区用仿生树状水土保护装置，具有这样的特征，包括：
顶部设有开口的中空状仿生树干，仿生树干的顶部安装有集水盘，集水盘上安装有用于冷凝水汽的冷凝杆；
多个用于滤除空气中尘土的滤尘网，滤尘网沿仿生树干的周向方向间隔安装于仿生树干上；以及
用于将仿生树干根植于地表的仿生根系，仿生根系中毛细管根的一端从仿生树干的底部伸入仿生树干中，且毛细管根的一端与仿生树干内部连通。
上述的仿生树状水土保护装置，还具有这样的特征，毛细管根上开设有多个透水孔，且毛细管根上相对每一透水孔处对应绑扎有缓释海绵。
上述的仿生树状水土保护装置，还具有这样的特征，仿生根系还包括固定根及仿生植被网，固定根的一端安装于仿生树干上，固定根的另一端向下延伸，仿生植被网安装于仿生树干上。
上述方案的有益效果是：
本发明提供的干旱地区用仿生树状水土保护装置中利用滤尘网滤除地表风中的泥沙、土壤，从而避免地表风对泥沙、土壤的搬运效果。
附图说明
图1为本发明的实施例1中提供的仿生树状水土保护装置的结构示意图；
图2为本发明的实施例1中提供的仿生树状水土保护装置的剖视结构示意图；
图3为本发明的实施例1中提供的泄水组件的结构示意图；
图4为本发明的实施例2中提供的仿生树状水土保护装置的结构示意图。
附图中：11、仿生树干；111、暂存腔；112、储水腔；113、连通管；12、集水盘；13、泄流组件；131、透水格栅；132、第一传动齿条；133、第一传动轮；134、第二传动轮；135、第二传动齿条；136、第三传动齿轮14、仿生根系；141、毛细管根；1411、缓释海绵；142、固定根；143、仿生植被网；21、仿生树干；22、集水盘；221、冷凝杆；23、滤尘网；24、仿生根系；241、毛细管根；242、固定根；243、仿生植被网。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
如图1至图3所示，本发明的实施例1中提供的多雨地区用仿生树状水土保护装置，包括：顶部设有开口的中空状仿生树干11，仿生树干11内分隔形成有暂存腔111及储水腔112，储水腔112的底部安装有滴灌头；用于收集雨水并将雨水导入暂存腔111中的积水盘12，积水盘12安装于仿生树干11上；可在水流作用下控制暂存腔111及储水腔112间通/断的泄流组件13，泄流组件13安装于仿生树干11内；以及用于将仿生树干11根植于地表的仿生根系14，仿生根系14中毛细管根141的一端从仿生树干11的底部伸入仿生树干11中，且毛细管根141的一端与滴灌头的底部连通。
本发明中当雨水天时雨水经积水盘12收集后汇入暂存腔111中，当暂存腔111中雨水累计一定程度后泄流组件13将雨水放入储水腔112中，而当晴天时泄流组件13呈关闭状态，以减少储水腔112中水分蒸发。具体的，本发明中泄流组件13包括：透水格栅131，透水格栅131安装于暂存腔111内，且透水格栅131内安装有浮子(图中未显示)；以及第一传动齿条132，第一传动齿条132连接于浮子上，且第一传动齿条132依次与第一传动轮133、第二传动轮134、第二传动齿条135、第三传动齿轮136啮合传动，第三传动齿轮136与位于连通暂存腔111及储水腔112的连通管113中的阀瓣固定连接，本发明中当雨水汇入暂存腔111中后浮子缓慢上浮，随后浮子依次依次通过第一传动齿条132、第一传动轮133、第二传动轮134、第二传动齿条135及第三传动齿轮136使得连通管113中阀瓣旋转并开启，以将暂存腔111中雨水放入储存腔111中；而当晴天或暂存腔111中水位下降后浮子下行复位，阀瓣旋转并关闭连通管113，以减小储水腔112中水分蒸发。
本发明中仿生根系14还包括固定根142及仿生植被网143，固定根142的一端安装于仿生树干11上，固定根142的另一端向下延伸，仿生植143被网安装于仿生树干11上，本发明中利用毛细管根141、固定根142、及仿生植被网143将仿生树干11稳定根植于地表。
于上述技术方案基础上，进一步的，本实施例提供的保护装置中还包括阻水盘15，阻水盘15安装于暂存腔111上方，阻水盘15的底部设有水滴孔，本发明中通过设置阻水盘15以滤除积水盘12导入水流中的部分粗大杂质。
于上述技术方案基础上，进一步的，本实施例提供的保护装置中毛细管根141上开设有多个透水孔，且毛细管根141上相对每一透水孔处对应绑扎有缓释海绵1411，本发明中通过设置缓释海绵1411以使储水腔112中收集的水分可缓释于土壤中。
实施例2
如图4所示，本实施例提供的干旱地区用仿生树状水土保护装置，包括：顶部设有开口的中空状仿生树干21，仿生树干21的顶部安装有集水盘22，集水盘22上安装有用于冷凝水汽的冷凝杆221；多个用于滤除空气中尘土的滤尘网23，滤尘网23沿仿生树干21的周向方向间隔安装于仿生树干21上；以及用于将仿生树干21根植于地表的仿生根系24，仿生根系24中毛细管根241的一端从仿生树干21的底部伸入仿生树干21中，且毛细管根241的一端与仿生树干21内部连通。
本发明中以集水盘22及冷凝杆22冷凝水汽成水后再经集水盘22收集并汇入仿生树干21中，随后再通过毛细管根241导入地下，以保持土壤湿润。为避免水分过快蒸发，本发明中可在毛细管根241上相对每一透水孔处对应绑扎缓释海绵2411，以达到水分缓慢释放的目的，且缓释海绵2411的设计还可使得收集到的水分迅速富集于海绵上，以避免储存于腔体结构中带来的不必要的蒸发问题。
本发明中仿生根系24还包括固定根242及仿生植被网243，固定根242的一端安装于仿生树干21上，固定根242的另一端向下延伸，仿生植被网243安装于仿生树干21上，本发明中利用毛细管根241、固定根242、及仿生植被网243将仿生树干21稳定根植于地表。
本发明中通过设置滤尘网23以滤除空气中尘土、沙粒，从而避免地表风对泥沙、土壤的搬运效果。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种仿生树状水土保护装置，其特征在于，包括：
顶部设有开口的中空状仿生树干(11)，所述仿生树干(11)内分隔形成有暂存腔(111)及储水腔(112)，所述储水腔(112)的底部安装有滴灌头；
用于收集雨水并将雨水导入所述暂存腔(111)中的积水盘(12)，所述积水盘(12)安装于所述仿生树干(11)上；
可在水流作用下控制所述暂存腔(111)及所述储水腔(112)间通/断的泄流组件(13)，所述泄流组件(13)安装于所述仿生树干(11)内；以及
用于将所述仿生树干(11)根植于地表的仿生根系(14)，所述仿生根系(14)中毛细管根(141)的一端从所述仿生树干(11)的底部伸入所述仿生树干(11)中，且所述毛细管根(141)的一端与所述滴灌头的底部连通。
2.根据权利要求1所述的仿生树状水土保护装置，其特征在于，所述泄流组件(13)包括：
透水格栅(131)，所述透水格栅(131)安装于所述暂存腔(111)内，且所述透水格栅(131)内安装有浮子；以及
第一传动齿条(132)，所述第一传动齿条(132)连接于所述浮子上，且所述第一传动齿条(132)依次与第一传动轮(133)、第二传动轮(134)、第二传动齿条(135)、第三传动齿轮(136)啮合传动，所述第三传动齿轮(136)与位于连通所述暂存腔(111)及所述储水腔(112)的连通管(113)中的阀瓣固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的仿生树状水土保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括阻水盘(15)，所述阻水盘(15)安装于所述暂存腔(111)上方，所述阻水盘(15)的底部设有水滴孔。
4.根据权利要求3所述的仿生树状水土保护装置，其特征在于，所述毛细管根(141)上开设有多个透水孔，且所述毛细管根(141)上相对每一所述透水孔处对应绑扎有缓释海绵(1411)。
5.根据权利要求4所述的仿生树状水土保护装置，其特征在于，所述仿生根系(14)还包括固定根(142)及仿生植被网(143)，所述固定根(142)的一端安装于所述仿生树干(11)上，所述固定根(142)的另一端向下延伸，所述仿生植(143)被网安装于所述仿生树干(11)上。
6.一种仿生树状水土保护装置，其特征在于，包括：
顶部设有开口的中空状仿生树干(21)，所述仿生树干(21)的顶部安装有集水盘(22)，所述集水盘(22)上安装有用于冷凝水汽的冷凝杆(221)；
多个用于滤除空气中尘土的滤尘网(23)，所述滤尘网(23)沿所述仿生树干(21)的周向方向间隔安装于所述仿生树干(21)上；以及
用于将所述仿生树干(21)根植于地表的仿生根系(24)，所述仿生根系(24)中毛细管根(241)的一端从所述仿生树干(21)的底部伸入所述仿生树干(21)中，且所述毛细管根(241)的一端与所述仿生树干(21)内部连通。
7.根据权利要求6所述的仿生树状水土保护装置，其特征在于，所述毛细管根(241)上开设有多个透水孔，且所述毛细管根(241)上相对每一所述透水孔处对应绑扎有缓释海绵(2411)。
8.根据权利要求7所述的仿生树状水土保护装置，其特征在于，所述仿生根系(24)还包括固定根(242)及仿生植被网(243)，所述固定根(242)的一端安装于所述仿生树干(21)上，所述固定根(242)的另一端向下延伸，所述仿生植被网(243)安装于所述仿生树干(21)上。
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