CN113966711A - 一种地下滴灌式沙漠植树系统 - Google Patents

一种地下滴灌式沙漠植树系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地下滴灌式沙漠植树系统,包括通过打孔设备开设在沙漠中的桩孔,所述桩孔设置有若干个并均布于植株周围,每一桩孔内均通过专用扩孔装置从上而下的设置有若干个扩孔,从而使桩孔剖面整体呈细长“丰”字形,每一桩孔的内部均安装有一空心管,空心管的管体在扩孔处设置有渗液孔。本发明成本低、能重复使用并可降解,能有次序地引导植株根系向下方生长从而增加根系深度,并同时引导根系向周围生长从而形成盘结,进而提高植株的耐旱和抗风沙能力,提高植株成活率并连片成林,能有效实施不断推进的战略根治风沙,转沙漠为森林,明显改善生态环境并为人类提供更多的资源。

Description

一种地下滴灌式沙漠植树系统
技术领域
本发明涉及农林种植技术领域,具体涉及一种地下滴灌式沙漠植树系统。
背景技术
植树造林是最有效的治沙手段,在沙漠或半沙漠地区植树成林一直是艰苦而工作量大的工程,长期以来植树成本高、成活率低,其主要原因是沙漠适生树种的根系需要达到一定深度时,特别是植株间根系形成盘结时,成活率才有保证,才有较强的耐旱和抗风沙能力,这对树木生长的全过程,特别是在种苗期时有较高的要求;现有的沙漠植树技术难以全面解决种苗期面临的:缺水、风沙等问题,对地形和环境也有较高要求,种植的树木难以成林。
现有的地下滴灌技术能有效解决缺水问题,但现有技术依然存在以下不足:1、需要将管道埋入地下,不利于沙漠地区施工;2、有些技术仅能插入地面浅表层,无法深入地下引导根系向下生长并形成盘结;3、难以解决防风沙问题。
如果要解决现有地下滴灌技术的问题,则需要结构复杂的、大面积的、深达数米的地下系统,地下施工必不可少。现有的地下施工技术复杂且工程量巨大,地下钻孔技术相对简单,但需要钻出垂直方向的细长孔、并且要多次改变口径,现有技术难以实现,缺少专用设备。
植树系统通常包括地上部分,现在技术是和地下滴灌系统分开设计并施工的,需要另外打桩,缺少一体化设计,即地下系统本身就可形成地上系统的固定桩。如果要一体化设计则要全过程解决地下细桩如下问题:施工简易性、使用牢固性和用后可拆卸等,即细桩施工时方便简易,施工后使用过程中难以拔除和移动以提升整体强度,树木长到一定程度可以拆卸转移并再利用,或者直接留在地下;而现有技术的滴灌系统均无法解决上述问题
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种地下滴灌式沙漠植树系统。
技术方案:本发明解决问题所采用的技术方案为:一种地下滴灌式沙漠植树系统,包括通过打孔设备开设在沙漠中的桩孔,所述的桩孔设置有若干个,并均布于植株的周围;每一桩孔内均通过专用扩孔装置从上而下的设置有若干个扩孔,从而使桩孔剖面整体呈细长“丰”字形;每一桩孔的内部均安装有一空心管,空心管的管体上则从上而下的设置有若干个渗液孔,所述渗液孔的设置位置与桩孔上的扩孔的位置对应,并且空心管上在渗液孔的外侧还设置一层外部海绵,该外部海绵的设置形状与桩孔上扩孔的形状对应;所述的空心管安装在桩孔内,而所述的外部海绵则相应卡装在扩孔中;所有空心管的上端还连接设置有一根水平灌溉管道,该水平灌溉管道连接到水肥补给装置处;从水平灌溉管道补给的水肥进入到空心管中,在空心管中经由渗液孔渗出到外部海绵后滴灌到外部土壤中,再经由植株吸收成长。
作为优选,每一空心管内位于最上层的渗液孔和其下方相邻的渗液孔之间还安装有一可活动的圆柱形橡胶弹垫。
作为优选,所述桩孔以及对应安装的空心管共设置有九组,该九组空心管和桩孔为三行三列设置,而水平灌溉管道呈“田”字形或六边形分布设置;而植株则种植在空心管围成的区域内。
作为优选,所述的空心管留在地面上的相邻的管道之间还安装有防沙围挡装置,并且管道的上端还设置有平台并安装有光伏太阳能发电板;并且平台下方还设置有辅助设施,该辅助设施可设置为传感器测量装置、喷洒装置并与物联网相连。
作为优选,所述的空心管上的外部海绵设置有上下间隔均匀的三个;所述的空心管设置为钢管或塑料管并可拔出重复使用,也可设置为竹管或可降解材料并留在地下不用拔出;所述的外部海绵设置为可降解海绵,也可设置为吸水树脂等其他吸渗水性能好且可降解的材料。
作为优选,所述的专用扩孔装置,包括与桩孔孔径适配的扩孔钢管,该扩孔钢管的底部安装有配套使用的电机定子和电机转子,所述的电机定子固定安装在扩孔钢管的底部,而电机转子对应安装在电机定子上,并且电机转子的下端还通过铰接机构安装有扩孔刀,并且扩孔刀的内侧端设置有扩孔触头,而电机转子的中间位置处还安装有一可上下活动的驱动顶杆,该驱动顶杆的设置位置与扩孔触头的位置对应,当驱动顶杆向下活动时,顶住扩孔触头使得所述的扩孔刀向外侧翻转,并且在扩孔钢管中电机定子的上方还设置有一密封的驱动室,所述的驱动顶杆的上端伸入到驱动室中,并且驱动室的上端连接设置有一驱动管道,驱动管道向上伸出到扩孔管道的外部连接设置有驱动装置。
作为优选,所述的驱动装置可相应设置为气动驱动装置或者是液压驱动装置,所述的驱动顶杆的上端通过机械密封的形式插入至驱动室内。
作为优选,所述扩孔钢管的上端还安装有固定装置,该固定装置上安装有锁紧定位机构,可相应固定扩孔钢管的位置。
作为优选,还包括控制器,所述控制器通过电线从扩孔钢管进入连接到下端的电机定子上,提供电源以及控制启停。
作为优选,所述的控制器可同样控制驱动装置,用于控制驱动顶杆的上下位置。
有益效果:本发明与现有技术相比,具有以下优点:
(1)本发明植树效果好,能有次序地引导植株根系向下方生长从而增加根系深度,并同时引导根系向周围生长从而形成盘结,进而提高植株的耐旱和抗风沙能力,提高植株成活率并连片成林,能有效实施不断推进的战略根治风沙,转沙漠为森林,明显改善生态环境并为人类提供更多的资源;本发明可以合理利用光伏太阳能发电板等装置,不但能遮阳而且可以发电;本发明中利用空心管的地上部分形成多个桩体,因此可以形成简易建筑结构,从而方便产生多种形式的技术集成,例如传感器、物联网、药物喷撒、立体种植等并实现智慧植树;本装置结构简单、技术成熟、安全性好、成本低且容易加工,均采用成熟的技术和材料,这些原材料和其他材料在市面上有很多可选的、成熟的、低价的产品,且加工方式简易;另外本发明中的空心管以及其他设施均可拆卸,可转移并可再利用,或者直接留在地下并可降解;
(2)地下次序引导式滴灌系统是本发明的基础,而桩孔内的扩孔结构是关键技术,只有扩孔形状结构合理时才能方便安装空心管和外部海绵,才能够实现整体系统的顺利安装以及水肥的顺利灌溉,现有技术难以实现顺利施工,而本发明通过专用扩孔装置使其简单易行;本发明的专用的扩孔装置结构合理、使用简单,特别是在扩孔钢管的下端设置固定的电机定子以及在电机定子上安装相应旋转的电机转子,电机转子上又铰接安装扩孔刀,扩孔刀的内侧又相应设置与驱动顶杆位置对应的扩孔触头,在具体扩孔的时候电机转子旋转带动扩孔刀旋转,通过驱动装置对驱动室内加压,促使驱动顶杆下移压在扩孔刀内侧的扩孔触头上,使扩孔刀逐渐翻转展开,切削孔壁上的土壤,逐渐形成球体或半球体的扩孔结构,驱动顶杆可设置与电机转子一同旋转或者是活动式固定在驱动室内,可在驱动室内上下移动,但是不会随电机转子旋转,而切削形成的土壤可自然下滑无需掏出和清理。
附图说明
图1为本发明结构图;
图2为本发明俯视图;
图3为本发明侧视剖视图;
图4为植株生长第一阶段图;
图5为植株生长第二阶段图;
图6为本发明专用扩孔装置结构图;
图7为图6中A处放大图;
图8和图9为本发明扩孔作业图;
其中,81-植株根系。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1、图2、图3、图4和图5所示,一种地下滴灌式沙漠植树系统,包括通过打孔设备开设在沙漠中的桩孔1,桩孔1设置有若干个并均布于植株8的周围;每一桩孔1的内部均安装有一空心管2,并且每一桩孔1内均通过专用扩孔装置从上而下的设置有若干个扩孔3,而安装于桩孔1内的空心管2的管体上则从上而下的设置有渗液孔4,渗液孔4的设置位置与桩孔1上的扩孔3的位置对应,并且每一处的渗液孔4均设置有若干个,并且空心管2上在渗液孔4的外侧还设置一层外部海绵5,该外部海绵5的设置形状与桩孔1上扩孔3的形状对应,空心管2安装在桩孔1内,而外部海绵5则相应卡装在扩孔3中;并且所有空心管2的上端还连接设置有一根水平灌溉管道6,该水平灌溉管道6连接到水肥补给装置7处;从水平灌溉管道6补给的水肥进入到空心管2中,在空心管6中经由渗液孔4渗出到外部海绵5后滴灌到外部土壤中,再经由植株8吸收成长。
每一空心管2内位于最上层的渗液孔4和其下方相邻的渗液孔4之间还安装有一可活动的圆柱形橡胶弹垫9;桩孔1以及对应安装的空心管2共设置有九组,该九组空心管2和桩孔1为三行三列设置,而水平灌溉管道6呈“田”字形或六边形分布设置;而植株8则种植在空心管2围成的区域内。
空心管2留在地面上的相邻的管道之间还安装有防沙围挡装置10,并且管道的上端还设置有平台并安装有光伏太阳能发电板11;并且平台下方还设置有辅助设施8,该辅助设施可设置为传感器测量装置、喷洒装置并与物联网相连;空心管2上的外部海绵5设置有上下间隔均匀的三个;空心管2设置为钢管或塑料管并可拔出重复使用,也可设置为竹管或可降解材料并留在地下不用拔出;外部海绵5设置为可降解海绵,也可设置为吸水树脂等其他吸渗水性能好且可降解的材料。
作为关键技术,本发明还提供一种专用扩孔装置,这是因为地下次序引导式滴灌系统是本发明的基础,特别是只有桩孔内的扩孔结构合理时才能方便安装空心管和外部海绵,才能够实现整体系统的顺利安装以及水肥的顺利灌溉,现有技术难以实现顺利施工,只有通过专用扩孔装置才可使其简单易行。
如图6所示,该扩孔装置的具体结构,包括与桩孔1孔径适配的扩孔钢管102,该扩孔钢管102的底部安装有配套使用的电机定子103和电机转子104,所述的电机定子103固定安装在扩孔钢管102的底部,而电机转子104对应安装在电机定子103上,并且电机转子104的下端还通过铰接机构105安装有扩孔刀106,并且扩孔刀106的内侧端设置有扩孔触头107,而电机转子104的中间位置处还安装有一可上下活动的驱动顶杆108,该驱动顶杆108的设置位置与扩孔触头107的位置对应,当驱动顶杆108向下活动时,顶住扩孔触头107使得所述的扩孔刀106向外侧翻转,并且在扩孔钢管102中电机定子103的上方还设置有一密封的驱动室109,所述的驱动顶杆108的上端伸入到驱动室109中,并且驱动室109的上端连接设置有一驱动管道110,驱动管道110向上伸出到扩孔管道102的外部连接设置有驱动装置。
所述驱动装置可相应设置为气动驱动装置或者是液压驱动装置,所述的驱动顶杆108的上端通过机械密封的形式插入至驱动室109内;所述扩孔钢管102的上端还安装有固定装置111,该固定装置111上安装有锁紧定位机构112,可相应固定扩孔钢管102的位置。
扩孔装置还包括控制器113,所述控制器113通过电线114从扩孔钢管102进入连接到下端的电机定子103上,提供电源以及控制启停;所述的控制器113可同样控制驱动装置,用于控制驱动顶杆108的上下位置。
如图6至图9所示,本装置中在扩孔钢管的下端设置固定的电机定子以及在电机定子上安装相应旋转的电机转子,电机转子上又铰接安装扩孔刀,扩孔刀的内侧又相应设置与驱动顶杆位置对应的扩孔触头,在具体扩孔的时候电机转子旋转带动扩孔刀旋转,通过驱动装置对驱动室内加压,促使驱动顶杆下移压在扩孔刀内侧的扩孔触头上,使扩孔刀逐渐翻转展开,切削孔壁上的土壤,逐渐形成球体或半球体的扩孔结构,驱动顶杆可设置与电机转子一同旋转或者是活动式固定在驱动室内,可在驱动室内上下移动,但是不会随电机转子旋转;本装置的结构设置较为合理,使用简单,能够方便的在桩孔内部加工处扩孔结构,方便后续的空心管的安装。
本装置中扩孔钢管的上端还安装设置有固定装置,固定装置上设置锁紧定位机构,可以定位固定整体扩孔钢管的位置深度,从而在不同深度加工出扩孔;另外本装置可以设置驱动装置为气动的或者是液压驱动的,驱动杆在驱动室内通过加压下移,减压上移,实现上下移动,并且驱动杆密封安装在驱动室内,结构合理,另外设置控制器、电源等可以提供电机转子和电子定子的能量以及控制启停,十分的方便。
本装置的植树系统按照上下位置可分为地下子系统和地上子系统两大部分,如图1所示,地下设置的桩孔以及埋入地下的空心管设置为地下子系统,而安装空心管地上露出部分的设施设备设置为地上子系统。
本装置地下子系统的空心管可设置为各种形状排布结构,如图2所示,可设置为“田”字形结构,植株则种植在“田”字内部;如图3所示,桩孔剖面呈垂直向下的“丰”字;各桩孔内均有一根空心管,并在合适的深度分层设置数个渗液孔;空心管内部在渗液孔下方设有圆柱形弹性橡胶垫;空心管外部各层渗液孔的周围设有外部海绵,该外部海绵为可降解弹性吸水材料,并用万能胶牢固联接在空心管壁上。
而地上子系统则设置用水平灌溉管道连接各垂直向下的桩孔内的空心管;用水肥补给装置连接水平灌溉管道,水肥补给装置由水槽、水泵、开关、计量装置等构成,为成熟技术;各桩孔内的空心管的地上部分自然形成桩体;桩体之间按需设置的围挡防沙装置,采用现有的沙漠公路用围挡防沙装置的成熟技术;桩体上方按需设置的光伏太阳能发电板;桩体上方、地面、地下均可按需设置辅助设施,包括各种测量装置,如传感器、喷洒装置等并与物联网相联。
本系统整体采用土壤渗透水原理,不断在植株根系的下方和周围补充水分和营养,有次序地引导根系向下方生长从而增加根系深度,并引导根系向周围生长从而形成盘结,同时适当进行防沙管护,从而提高成活率并使植株成林。
本发明中,水分和养分通过空心管进入地下部分依次开设的渗液孔,通过渗液孔周围的海绵可渗入到土壤中,而渗液孔下方设置的圆柱形弹性橡胶垫可阻挡水分暂时不进入下一层渗液孔中,只有在外力作用下可按需下滑至合适位置,从而起到次序引导灌水的作用;海绵的弹性使得施工时空心管能顺利进入地下,进入后海绵弹起可填充桩孔内腔的空间,增强渗透效果;空心管注水后海绵重量增加,植株根系长到一定规模后可深入海绵并形成一定的盘结,从而使地下的空心管更加牢固,不易动摇和拔起,为地上子系统的防沙、光伏太阳能发电板等设施提供支撑;使用一段时间后,一方面系统对防沙等要求降低,地上子系统压力减少,另一方面海绵会自然老化,因此到一定时间后可以拔出空心管继续使用,此时海绵不随空心管拔出,由于可自然降解,留在地下不污染环境。
如图4所示,为植树第一阶段,将种苗植入土中,水肥补给装置通过水平灌溉管道将水或水肥混合物,注入各桩孔内的空心管,设于空心管第一层渗液孔下方的圆柱形弹性橡胶垫阻止水向下流,从而使水经由空心管渗液孔流入海绵中;设置第一层渗液孔的深度略低于植株根系下方,此时水分可沿图示箭头方向渗透。同时,地下子系统与空心管的地上部分自然形成桩体,地上子系统布置在桩体周边的围挡防沙装置能有效防止风沙的破坏,对于在种苗期需要一定遮阳保护的部分树种,按需设于桩体上方的光伏太阳能发电板不但能起遮阳作用,而且能提供系统工作的电能。地上子系统可按需设置辅助设施,包括各种测量装置,如传感器、喷洒装置等并与物联网相联,以实现智慧植树。
如图5所示,为植树第二阶段,经过一段时间后,植株的根系已向下方和周围生长到一定尺寸,此时采用硬杆沿空心管内壁抵动圆柱形弹性橡胶垫向下滑至第二层渗液孔下方,这时在重力作用下注入空心管内的水将经由第二层渗液孔流入周围海绵中并渗透周围土壤,从而持续引导植株根系向下方和周围生长并形成盘结;同理再次采用硬杆沿空心管内壁向下抵动圆柱形弹性橡胶垫至第三层渗液孔下方,注入空心管内的水将经由渗液孔流入周围海绵中并渗透周围土壤。直到植株已基本长成,根系已深入地下并相互盘结,此时可以使用外力拔出空心管继续使用,海绵则留在地下。
在种植的过程中,可以拆除地上系统的围挡防沙和光伏太阳能发电板,给予植株充分的生长空间并经受当地气候的锻炼,桩孔的间距、桩孔孔径、空心管口径、每层渗水孔的深度、补水量和频率等可根据树种和当地条件灵活确定。
另外,本系统中空心管的插入过程如下:
第一步,预制并装配空心管,使得空心管有不同层次的渗液孔,空心管内部在第一层渗液孔下方少许位置设有圆柱形弹性橡胶垫,空心管外壁在渗液孔周围设有海绵并用万能胶联接,空心管与专用扩孔机的空心管外径相同;
第二步,用常规地下钻孔设备垂直向下钻出孔径合适、深度合理的预钻垂直孔,孔径略大于专用扩孔机的扩孔钢管外径,深度比空心管地下部分深,深出部分的空间应与后续扩孔切割滑落的尘土体积相当,这样施工完成后桩孔的实际深度与空心管的地下部分相同;
第三步,固定用扩孔机,插入扩孔钢管,调整到合适的深度并使用锁紧定位机构锁紧,接通电源并操作控制器作业,依次在不同深度完成扩孔,扩孔为球体或半球体,每次扩孔的球心深度与空心管不同层次的渗液孔深度相同;
第四步,将装配好的空心管垂直插入桩孔中,由于空心管周围海绵有弹性,不影响空心管的插入,插至合适位置后,海绵在弹力作用下自动张开,形成图3状态。
第五步,用沙土将空心管与桩孔缝隙填满并压实,空心管则自然成桩,其地上部分可成为地上子系统的支撑。
本发明植树效果好,能有次序地引导植株根系向下方生长从而增加根系深度,并同时引导根系向周围生长从而形成盘结,进而提高植株的耐旱和抗风沙能力,提高植株成活率并连片成林,能有效实施不断推进的战略根治风沙,转沙漠为森林,明显改善生态环境并为人类提供更多的资源;本发明可以合理利用光伏太阳能发电板等装置,不但能遮阳而且可以发电;本发明中利用空心管的地上部分形成多个桩体,因此可以形成简易建筑结构,从而方便产生多种形式的技术集成,例如传感器、物联网、药物喷撒、立体种植等并实现智慧植树;另外本发明中的空心管以及其他设施均可拆卸,可转移并可再利用,或者直接留在地下并可降解;地下次序引导式滴灌系统是本发明的基础,而桩孔内的扩孔结构是关键技术,只有扩孔形状结构合理时才能方便安装空心管和外部海绵,才能够实现整体系统的顺利安装以及水肥的顺利灌溉,现有技术难以实现顺利施工,而本发明通过专用扩孔装置使其简单易行;本发明的结构合理、使用简单、技术成熟、安全性好、成本低且容易加工,均采用成熟的技术和材料,这些原材料和其他材料在市面上有很多可选的、成熟的、低价的产品,且加工方式简易;
上述具体实施方式只是本发明的一个优选实施例,并不是用来限制本发明的实施与权利要求范围的,凡依据本发明申请专利保护范围内容做出的等效变化和修饰,均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种地下滴灌式沙漠植树系统,其特征在于:包括均布设置在植株(8)周围的若干个通过打孔设备开设在沙漠中的桩孔(1);每一所述桩孔(1)内均从上而下的设置有若干个通过专用扩孔装置开设的扩孔(3),从而使桩孔剖面整体呈细长“丰”字形结构;每一所述的桩孔(1)内部均安装有一空心管(2),所述空心管(2)的管体上则从上而下设置有与扩孔(3)相同数量的渗液孔(4),所述渗液孔(4)的设置位置与桩孔(1)上的扩孔(3)的位置对应,并且空心管(2)上在渗液孔(4)的外侧还设置一层外部海绵(5),所述外部海绵(5)的设置形状与桩孔(1)上扩孔(3)的形状对应,所述的空心管(2)安装在桩孔(1)内,而所述的外部海绵(5)则相应卡装在扩孔(3)中;所有空心管(2)的上端还连接设置有一根水平灌溉管道(6),该水平灌溉管道(6)连接到水肥补给装置(7)处;从水平灌溉管道(6)补给的水肥进入到空心管(2)中,在空心管(6)中经由渗液孔(4)渗出到外部海绵(5)后滴灌到外部土壤中,再经由植株(8)吸收成长。
2.根据权利要求1所述的一种地下滴灌式沙漠植树系统,其特征在于:所述的专用扩孔装置包括与桩孔(1)孔径适配的扩孔钢管(102),该扩孔钢管(102)的底部安装有配套使用的电机定子(103)和电机转子(104),所述的电机定子(103)固定安装在扩孔钢管(102)的底部,而电机转子(104)对应安装在电机定子(103)上,并且电机转子(104)的下端还通过铰接机构(105)安装有扩孔刀(106),并且扩孔刀(106)的内侧端设置有扩孔触头(107),而电机转子(104)的中间位置处还安装有一可上下活动的驱动顶杆(108),该驱动顶杆(108)的设置位置与扩孔触头(107)的位置对应,当驱动顶杆(108)向下活动时,顶住扩孔触头(107)使得所述的扩孔刀(106)向外侧翻转,并且在扩孔钢管(102)中电机定子(103)的上方还设置有一密封的驱动室(109),所述的驱动顶杆(108)的上端伸入到驱动室(109)中,并且驱动室(109)的上端连接设置有一驱动管道(110),驱动管道(110)向上伸出到扩孔管道(102)的外部连接设置有驱动装置。
3.根据权利要求2所述的一种用于地下滴灌式沙漠植树系统的专用扩孔装置,其特征在于:所述的驱动装置可相应设置为气动驱动装置或者是液压驱动装置,所述的驱动顶杆(108)的上端通过机械密封的形式插入至驱动室(109)内;所述扩孔钢管(102)的上端还安装有固定装置(111),该固定装置(111)上安装有锁紧定位机构(112),可相应固定扩孔钢管(102)的位置。
4.根据权利要求1所述的一种地下滴灌式沙漠植树系统,其特征在于:每一空心管(2)内位于最上层的渗液孔(4)和其下方相邻的渗液孔(4)之间还安装有一可活动的圆柱形橡胶弹垫(9);所述桩孔(1)以及对应安装的空心管(2)共设置有九组,该九组空心管(2)和桩孔(1)为三行三列设置,而水平灌溉管道(6)呈“田”字形或六边形分布设置;而植株(8)则种植在空心管(2)围成的区域内。
5.根据权利要求1所述的一种地下滴灌式沙漠植树系统,其特征在于:所述的空心管(2)留在地面上的相邻的管道之间还安装有防沙围挡装置(10),并且管道的上端还设置有平台并安装有光伏太阳能发电板(11);并且平台下方还设置有辅助设施(12),该辅助设施可设置为传感器测量装置、喷洒装置并与物联网相连。
6.根据权利要求1所述的一种地下滴灌式沙漠植树系统,其特征在于:所述的空心管(2)上的外部海绵(5)设置有上下间隔均匀的三个;所述的空心管(2)设置为钢管或塑料管并可拔出重复使用,也可设置为竹管或可降解材料并留在地下不用拔出;所述的外部海绵(5)设置为可降解海绵材料或吸渗水性能好且可降解材料。
7.根据权利要求2所述的一种用于地下滴灌式沙漠植树系统的专用扩孔装置,其特征在于:还包括控制器(113),所述控制器(113)通过电线(114)从扩孔钢管(102)进入连接到下端的电机定子(103)上,提供电源以及控制启停。
8.根据权利要求2所述的一种用于地下滴灌式沙漠植树系统的专用扩孔装置,其特征在于:所述的控制器(113)可同样控制驱动装置,用于控制驱动顶杆(108)的上下位置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023165049A1 (zh) * 2022-03-04 2023-09-07 陕西理工大学 一种基于物联网技术的水肥一体化柑橘滴灌系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103758450A (zh) * 2014-01-17 2014-04-30 北京市市政工程研究院 一种自钻进可随扩锚杆成孔装置
CN203942886U (zh) * 2014-03-28 2014-11-19 汪平 一种地下植根渗灌系统
CN104186283A (zh) * 2014-08-20 2014-12-10 汪平 一种古树纵向深插式渗灌方法
CN106869797A (zh) * 2017-03-30 2017-06-20 中国五冶集团有限公司 一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法
CN206481737U (zh) * 2016-12-27 2017-09-12 昆明隆达企业管理咨询有限公司 一种生态果园用滴灌系统
CN108157046A (zh) * 2018-01-12 2018-06-15 徐士岐 一种有利于坡地生长古油松根部水土保持和调节土壤中水、气、肥的装置及方法
CN208129103U (zh) * 2018-05-03 2018-11-23 山西省农业科学院果树研究所 果树用地下微灌溉装置
CN208691959U (zh) * 2018-06-28 2019-04-05 信利光电股份有限公司 一种灌溉系统
WO2020092445A1 (en) * 2018-10-30 2020-05-07 Schneider Steven A In-ground agricultural liquid capture tray and agricultural liquid conservation system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103758450A (zh) * 2014-01-17 2014-04-30 北京市市政工程研究院 一种自钻进可随扩锚杆成孔装置
CN203942886U (zh) * 2014-03-28 2014-11-19 汪平 一种地下植根渗灌系统
CN104186283A (zh) * 2014-08-20 2014-12-10 汪平 一种古树纵向深插式渗灌方法
CN206481737U (zh) * 2016-12-27 2017-09-12 昆明隆达企业管理咨询有限公司 一种生态果园用滴灌系统
CN106869797A (zh) * 2017-03-30 2017-06-20 中国五冶集团有限公司 一种建筑工地上的扩孔设备的扩孔方法
CN108157046A (zh) * 2018-01-12 2018-06-15 徐士岐 一种有利于坡地生长古油松根部水土保持和调节土壤中水、气、肥的装置及方法
CN208129103U (zh) * 2018-05-03 2018-11-23 山西省农业科学院果树研究所 果树用地下微灌溉装置
CN208691959U (zh) * 2018-06-28 2019-04-05 信利光电股份有限公司 一种灌溉系统
WO2020092445A1 (en) * 2018-10-30 2020-05-07 Schneider Steven A In-ground agricultural liquid capture tray and agricultural liquid conservation system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023165049A1 (zh) * 2022-03-04 2023-09-07 陕西理工大学 一种基于物联网技术的水肥一体化柑橘滴灌系统

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