CN116491405A - 一种毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，包括：若干组温度监测单元，每个温度监测单元包括多个温度传感器，每个温度监测单元中的温度传感器在纵向上均匀分布；若干组湿度监测单元，每个湿度监测单元包括多个湿度传感器，每个湿度监测单元中的湿度传感器在纵向上均匀分布；所述温度传感器与湿度传感器相互并联；若干个种植坑，每个种植坑的周边分布有一个温度监测单元以及一个湿度监测单元；本发明通过防护膜保持种植坑内的水汽不外泄，防止灌溉的水资源在特殊环境下迅速蒸发，提高水资源的利用率，并且本发明在防护膜上开设有通孔，防止水资源过多或者内部过热损伤植物根系。
Description
技术领域
本发明涉及沙地湿度控制系统，具体是一种毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统。
背景技术
毛乌素沙区处于几个自然地带的交接地段，植被和土壤反映出过渡性特点。除向西北过渡为棕钙土半荒漠地带外，向西南到盐池一带过渡为灰钙土半荒漠地带，向东南过渡为黄土高原暖温带灰褐土森林草原地带。
沙区土地利用类型较复杂，不同利用方式常交错分布在一起。农林牧用地的交错分布自东南向西北呈明显地域差异，东南部自然条件较优越，人为破坏严重，流沙比重大；西北部除有流沙分布外，还有成片的半固定、固定沙地分布。
东部和南部地区农田高度集中于河谷阶地和滩地，向西北则农地减少，草场分布增多。现有农、牧、林用地利用不充分，经营粗放，尤其在利用地下水灌溉的时候，使用粗放，造成大量的水资源浪费。
现有技术中，有利用地下水灌溉的节水系统，例如中国发明(申请号：CN202210268756.9)一种沙漠地区智能节水灌溉系统，可以结合沙漠地区的光照和温差等气候条件，通过自动冷凝装置，把空气中水汽提取成液态水对植物进行灌溉，解决沙漠植物灌溉缺水的问题，同时提供一种土地因缺水导致的沙漠化的解决方案，也可以用于沙漠治理；将冷凝中使用的冷凝管与田间灌溉中的灌溉管合二为一，实现就地冷凝，冷凝后直接灌溉，不但扩大了冷凝的范围，实现大范围浇灌，而且减少了管道的使用，降低灌溉成本，但是其无法解决在灌溉之后，由于沙漠地质不易存水以及温差较大的问题，导致水资源灌溉后蒸发、渗透，无法有效利用的问题。
发明内容
本发明目的是提供一种毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，以提高水资源的利用率。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，包括：
若干组温度监测单元，每个温度监测单元包括多个温度传感器，每个温度监测单元中的温度传感器在纵向上均匀分布；
若干组湿度监测单元，每个湿度监测单元包括多个湿度传感器，每个湿度监测单元中的湿度传感器在纵向上均匀分布；
所述温度传感器与湿度传感器相互并联；
若干个种植坑，每个种植坑的周边分布有一个温度监测单元以及一个湿度监测单元；
若干单向输水管，所述单向输水管有若干个可控的出口，每个出口正对种植坑；
所述种植坑的内壁上包覆有防护膜以防水汽外泄。
进一步的，所述输水管的进水口连接水源，所述湿度传感器和温度传感器固定连接在输水管上。
植物的根部位于种植坑内，所述防护膜为硬性或软性塑料构成的顶部开口的筒状结构，用以控制水汽外泄。
进一步的，所述防护膜的开口处覆盖有一次性可将降解塑料膜，植物的根部穿过可降解塑料膜伸入到防护膜内部。
进一步的，还包括水源水压控制单元，所述水源水压控制单元包括水泵、恒压控制器、压力传感器以及若干控制阀。
进一步的，所述水泵固定连接在底面上，所述恒压控制器、压力传感器固定连接在水泵的出水口上，所述水泵的出水口与输水管的进水口固定连接，所述控制阀固定连接在管道上以控制水流的流向。
进一步的，还包括集水单元，所述集水单元包括至少一个集水箱，所述集水箱固定连接在水面上，所述水泵的其中一个进水口伸入到集水箱内。
进一步的，所述水泵的进水管上固定连接有水净化器，以净化集水箱内收集的水源。
进一步的，所述可降解塑料膜上开设有若干通孔以随时向防护膜内填充沙土。
进一步的，所述防护膜为多层机构，所述防护膜的每一层上均开设有通孔，且相邻层结构的通孔错位设置。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明系统中的温度传感器、湿度传感器将温度、湿度的信号发送给中央控制单元，当某处的温度或者湿度过低时，中央控制单元控制水泵抽水，并将水流单独输送到湿度不达标的位置，实现精准灌溉，深度节水。
本发明通过防护膜保持种植坑内的水汽不外泄，防止灌溉的水资源在特殊环境下迅速蒸发，提高水资源的利用率，并且本发明在防护膜上开设有通孔，防止水资源过多或者内部过热过冷损伤植物根系。
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明的结构图；
图3为本发明的图2的A处放大图。
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。
如图1-图3所示，
一种毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，包括若干组温度监测单元，若干组温度监测单元分布在种植区域1内，每个温度监测单元包括两个温度传感器2，每个温度监测单元中的温度传感器2在纵向上均匀分布；两个温度传感器2之间的距离为10cm，若干组湿度监测单元，若干组湿度监测单元分布在种植区域1内，每个湿度监测单元包括两个湿度传感器3，每个湿度监测单元中的湿度传感器3在纵向上均匀分布；两个湿度传感器3之间的距离为10cm，所述温度传感器2与湿度传感器3相互并联，使用时互不干扰；若干个种植坑4，每个种植坑4的周边分布有一个温度监测单元以及一个湿度监测单元；若干单向输水管5，所述单向输水管5有两个可控的出口，单向输水管5的出口处设置有两个控制阀，控制阀与湿度传感器3电性连接，每个湿度传感器控制一个控制阀，出口正对种植坑4；所述种植坑4的内壁上包覆有防护膜6以防水汽外泄，植物的根部位于种植坑4内，所述防护膜6为硬性或软性塑料构成的顶部开口的筒状结构，用以控制水汽外泄，也可以起到保温的作用，所述防护膜6的开口处覆盖有一次性可将降解塑料膜，植物的根部穿过可降解塑料膜伸入到防护膜6内部。
本实施例中，温度监测单元之间的间距为10-20cm，湿度监测单元之间的间距为10-20cm
本实施例中，所述输水管5的进水口连接水源，所述湿度传感器3和温度传感器2固定连接在输水管4上，所述湿度传感器3和温度传感器2位于输水管5的出口位置。
本实施例中，还包括水源水压控制单元，所述水源水压控制单元包括水泵、恒压控制器、压力传感器以及若干控制阀。
本实施例中，所述水泵固定连接在底面上，所述恒压控制器、压力传感器固定连接在水泵的出水口上，所述水泵的出水口与输水管的进水口固定连接，所述控制阀固定连接在管道上以控制水流的流向。
本实施例中，还包括集水单元，所述集水单元包括至少一个集水箱，所述集水箱固定连接在水面上，所述水泵的其中一个进水口伸入到集水箱内。
本实施例中，所述水泵的进水管上固定连接有水净化器，以净化集水箱内收集的水源。
本实施例中，所述可降解塑料膜上开设有若干通孔以随时向防护膜内填充沙土。
本实施例中，所述防护膜为多层机构，所述防护膜的每一层上均开设有通孔，且相邻层结构的通孔错位设置。
本实施例中，温度传感器、湿度传感器将温度、湿度的信号发送给中央控制单元，当某处的温度或者湿度过低时，中央控制单元控制水泵抽水，并将水流单独输送到湿度不达标的位置，实现精准灌溉，深度节水。
本实施例中，通过防护膜保持种植坑内的水汽不外泄，防止灌溉的水资源在特殊环境下迅速蒸发，提高水资源的利用率，并且本发明在防护膜上开设有通孔，防止水资源过多或者内部过热损伤植物根系。
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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于，包括：
若干组温度监测单元，每个温度监测单元包括多个温度传感器，每个温度监测单元中的温度传感器在纵向上均匀分布；
若干组湿度监测单元，每个湿度监测单元包括多个湿度传感器，每个湿度监测单元中的湿度传感器在纵向上均匀分布；
所述温度传感器与湿度传感器相互并联；
若干个种植坑，每个种植坑的周边分布有一个温度监测单元以及一个湿度监测单元；
若干单向输水管，所述单向输水管有若干个可控的出口，每个出口正对种植坑；
所述种植坑的内壁上包覆有防护膜以防水汽外泄。
2.根据权利要求1所述的毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于：所述输水管的进水口连接水源，所述湿度传感器和温度传感器固定连接在输水管上；
植物的根部位于种植坑内，所述防护膜为硬性或软性塑料构成的顶部开口的筒状结构，用以控制水汽外泄。
3.根据权利要求2所述的毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于：所述防护膜的开口处覆盖有一次性可将降解塑料膜，植物的根部穿过可降解塑料膜伸入到防护膜内部。
4.根据权利要求3所述的毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于：还包括水源水压控制单元，所述水源水压控制单元包括水泵、恒压控制器、压力传感器以及若干控制阀。
5.根据权利要求4所述的毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于：所述水泵固定连接在底面上，所述恒压控制器、压力传感器固定连接在水泵的出水口上，所述水泵的出水口与输水管的进水口固定连接，所述控制阀固定连接在管道上以控制水流的流向。
6.根据权利要求5所述的毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于：还包括集水单元，所述集水单元包括至少一个集水箱，所述集水箱固定连接在水面上，所述水泵的其中一个进水口伸入到集水箱内。
7.根据权利要求6所述的毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于：所述水泵的进水管上固定连接有水净化器，以净化集水箱内收集的水源。
8.根据权利要求2所述的毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于：所述可降解塑料膜上开设有若干通孔以随时向防护膜内填充沙土。
9.根据权利要求2所述的毛乌素沙地地下水灌溉农业深度节水系统，其特征在于：所述防护膜为多层机构，所述防护膜的每一层上均开设有通孔，且相邻层结构的通孔错位设置。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117073759A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-11-17 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | 沙地环境植物耗水量实时监测装置 |
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2023
- 2023-05-26 CN CN202310622455.6A patent/CN116491405A/zh active Pending
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