CN117958122A - 一种分体式灌溉用系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分体式灌溉用装置。装置具有与待安装装置的树池的内部轮廓相匹配的外部轮廓。分体式灌溉用装置包括盖板、水箱、框架和入渗管。盖板位于水箱上并用于覆盖水箱，水箱容纳在框架内并与入渗管流体连通。盖板设置有盖板树孔凹缺部和用于向水箱注水的盖板注水口。水箱设置有水箱树孔凹缺部、用于通过盖板注水口向水箱注水的水箱注水口和与入渗管流体连通的水箱出水部。框架设置有允许树干穿过的框架树孔穿口和允许入渗管穿过从而与水箱出水部流体连通的出水部穿口。本装置设置为拼接式的结构，在实际使用时，由于系统是分体式的设备，能够比较轻松地被移除或放置。

Description

一种分体式灌溉用系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及植物栽培技术领域，尤其涉及一种分体式灌溉用系统及其使用方法。

背景技术

城市绿化是提升城市风貌的方法之一。道路绿化作为城市绿地系统的网络和骨架，成为系统连续性的主要构成因素，直观反映城市风貌的作用十分突出。行道树是指种在道路两旁及分车带，给车辆和行人遮荫并构成街景的树种，是道路绿化重要构成部分。在道路两旁种植的行道树一般种植在硬化地面开挖的树池中。

树池的建设包含两个阶段，一个阶段是在新的地面上移栽树木，后放置树池篦子；另一个阶段是需要移除旧的树池篦子，基于需求放置新的树池篦子。不论是移除旧的树池篦子，还是放置新的树池篦子，在移栽树苗或铺垫基质层时都需要借助机械设备将树池篦子整体移除。

同时，在使用过程中，现有的树池存在各种各样的问题，问题如以下所示：

1.树池浅，无法储存足够多的人工灌水，依靠自然入渗水分无法进入深层土壤；

2.树池内土壤密实(因人为踩踏，以及树木根系生长挤压所致)，地表灌溉和降雨无法进入深层土壤；

3.树池篦子直接植于土壤上方，许多篦子镂空面积较小，导致树池内土壤透气性不佳；

4.树木根系无法被深层灌溉导致拱根，拱根将树篦子顶起高出地面，影响行人正常行走，存在安全隐患；

5.大部分树池覆盖物不美观，影响街道的整体景观。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

图1-3显示了现有树池的实施例。从图中可以看出，现有技术中的树池存在以下问题：

树皮粘接覆面，透水透气性极差，严重影响灌溉和土壤透气性，不美观；

树池为砖头铺面时，其透水透气性极差，无法深层灌溉，不美观，且随着树木生长，如砖块未能及时拆除，将出现“卡脖子”现象，影响树势，北京路边可见“树吃砖”现象；

树池为大理石板时，其透水透气性差、造价高、无法深层灌溉；

树池为水磨石时，其透水透气性差，无法深层灌溉，拱根加踩踏可致石板局部碎裂；

树池为铸铁镂空时，其无法深层灌溉，树木拱根造成树篦子上抬，存在安全隐患；

树池为塑料格子时，其无法深层灌溉，耐久度低，不美观；

树池为焊铁格子时，其无法深层灌溉，不美观。

现有技术已经出现通过设置深入地面的树池结构来实现树木的深层灌溉的技术方案。例如，公开号为CN205567228U的专利文献公开了一种生态树池，所提供的生态树池包括：中部开空的框体，间隔设置在框体下并共同支撑框体的支架以及蓄水箱，框体、支架以及蓄水箱共同围合形成树池，框体远离树池的一边开设有槽口，蓄水箱靠近树池的一面开设有渗水孔。该技术方案能够收集雨水并持续供给树木，而不需要人工浇灌从而减低了人工成本，通过收集雨水提供给树木的方式从而有效的利用水资源，并且在雨天时能有效减轻地面积水或内涝。然而，该技术方案一方面仅能够解决在雨量充沛情况下的树木灌溉问题，无法对树木根系环境的土壤环境信息进行持续准确检测或预测，这种情况下，通常只有当树木出现缺水症状时，环卫人员才会根据树木的具体缺水状态对其进行补水操作，现有技术由此无法实现树木根系补水信息的及时采集与提醒；另一方面，该技术方案中的树池结构为整体式构造，其安装与拆除过程都将直接影响到树木的具体栽种或移植过程，即，该技术方案首先需要将树木移除之后，才能将包裹树木根系的整体式树池结构进行拆除，由此显著增加了树池结构的拆装难度，并显著降低了树池结构的维护效率。

针对现有技术之不足，本申请提供一种分体式灌溉用系统。一种分体式灌溉用系统包含一种分体式灌溉用装置。

分体式灌溉用装置具有与待安装装置的树池的内部轮廓相匹配的外部轮廓。分体式灌溉用装置包括盖板、水箱、框架和入渗管。

盖板位于水箱上并用于覆盖水箱，水箱容纳在框架内并与入渗管流体连通；其中，盖板设置有盖板树孔凹缺部和用于向水箱注水的盖板注水口。

水箱设置有水箱树孔凹缺部、用于通过盖板注水口向水箱注水的水箱注水口和与入渗管流体连通的水箱出水部。

框架设置有允许树干穿过的框架树孔穿口和允许入渗管穿过从而与水箱出水部流体连通的出水部穿口，并且包括外框架和靠近外框架底侧布置、两端与外框架内缘连接以支撑水箱的至少一个支撑条。

入渗管具有用于从水箱出水部接收来自于水箱的水的上端口和设置在管壁上用于将所接收的水渗出入渗管的若干个入渗孔。

盖板树孔凹缺部、水箱树孔凹缺部和框架树孔穿口被设置成在安装之后于中央位置形成供树干穿过的树孔。

根据一种优选实施方式，盖板还设置有盖板支撑杆预留凹缺部。水箱还设置有位置与盖板支撑杆预留凹缺部相对应的水箱支撑杆预留凹缺部。盖板支撑杆预留凹缺部和水箱支撑杆预留凹缺部被设置成在安装后形成供支撑杆插置的支撑杆插口。

根据一种优选实施方式，盖板由至少两个盖板部拼接而成，并且至少两个盖板部设置有用于拼接形成盖板树孔凹缺部的周缘开放的至少两个盖板部树孔拼接凹缺部。

水箱由至少两个水箱部拼接而成，并且水箱部设置有用于拼接形成水箱树孔拼接凹缺部的周缘开放的水箱部树孔拼接凹缺部。

框架由至少两个框架部拼接而成，并且框架部设置有用于拼接形成有所述框架树孔穿口的周缘开放的框架部树孔穿口和用于为入渗管提供插口位置的出水部穿口。

根据一种优选实施方式，盖板包括第一盖板部和第二盖板部，第一盖板部在一侧边缘靠近中间的位置形成有第一盖板树孔拼接凹缺部，第二盖板部在一侧边缘靠近中间的位置形成有与第一盖板树孔拼接凹缺部位置对应的第二盖板树孔拼接凹缺部。

根据一种优选实施方式，水箱包括第一U型水箱部和第二U型水箱部，第一U型水箱部和第二U型水箱部的两个U型臂相互对接拼接成水箱。

根据一种优选实施方式，第一U型水箱部和第二U水箱部中至少有一个U型臂设置有用于插入与该U型臂对接的对向U型臂中以将一个U型水箱部中的水倒入另一个U型部中的对位组件。与上述现有技术相比，本发明的U型水箱部之间能够通过设置对位组件实现分体式水箱部之间的连接。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何提高分体式树池的安装连接效率。具体地，由于本发明的盖板结构、水箱结构以及框架结构均为分体式设置的结构，通过常规的方式将其进行连接时，需要分别将其进行连接后，再统一安装为一个整体式的树池装置，这种结构设置及安装方式将显著增加树池结构的设置效率。为此，本发明通过设置的对位组件结构能够实现树池结构的快速安装。具体地，由于水箱能够容纳在框架结构内，并且盖板直接覆盖在水箱上并与水箱连接，因此，本发明仅需要通过将水箱进行连接安装后便能够同时实现盖板结构、水箱结构以及框架结构的整体连接，此时，对位组件一方面作为分体式树池的整体连接部件能够实现三种类型分体式部件的快速同时连接，另一方面能够作为水箱部之间的连接通道以实现水体的导流作用，从而使得注水能够快速分布在整个水箱内部。

根据一种优选实施方式，至少两个框架部中至少有两个框架部各自设置有支撑条。

根据一种优选实施方式，入渗管以背离树冠的方式向地延伸。优选地，入渗管的下端是密封的。另外优选的是，渗出孔以基本均匀的方式布置在入渗管的管壁上。另外优选的是，渗出孔在入渗管的上半部的开孔面积大于或小于下半部的开孔面积。

根据一种优选实施方式，框架由至少两个框架部拼接而成。优选地，框架由第一框架部和第二框架部拼接而成，并且第一框架部和第二框架部各自包括至少一个支撑条。

根据一种优选实施方式，盖板设置有用于封盖盖板注水口的注水孔盖。盖板设置有用于封盖盖板支撑杆预留凹缺部的支撑杆插口盖。

优选地，注水孔盖和支撑杆插口盖独立地通过螺纹连接方式或卡扣连接方式与盖板连接。更优选的是，注水孔盖和支撑杆插口盖独立地在安装后基本与盖板的平面平齐。进一步优选的是，盖板的表面设置有用于防滑和/或美观目的凸点或凸纹。更进一步优选的是，注水孔盖和支撑杆插口盖的表面独立地设置有用于防滑和/或美观目的凸点或凸纹。

根据一种优选实施方式，水箱出水部包括设置在水箱的底部的出水口和从出水口向外延伸进入入渗管的上端口的导水管。优选地，盖板树孔凹缺部、水箱树孔凹缺部独立地为圆形、弧形或方形。

根据一种优选实施方式，水箱设置有用于检测土壤含水量的第一检测单元，当第一检测单元检测到土壤含水量低于第一阈值时，远程服务器能够生成用于向环卫人员发送加水警报的指令。

根据一种优选实施方式，盖板和水箱的顶部自中心向边缘形成由高至低的坡度以增加水箱的容积。

根据一种优选实施方式，盖板部和水箱部在设置树孔拼接部的一侧设置有用于拼接的对位组件；优选的是，对位组件分别设置在树孔拼接部的两侧。

根据一种优选实施方式，盖板的周缘在安装到树池中后与树池的周缘基本平齐。

根据一种优选实施方式，框架相对水箱的一侧设置有填充层，填充层至少包含能够透气和透水的至少一种材料。

本发明另一方面提供一种分体式灌溉用装置的使用方法。使用方法包括：

在树池中安装本申请所涉及的分体式灌溉用装置；

通过分体式灌溉用装置的盖板注水口和水箱注水口向分体式灌溉用装置的水箱注水，从而实现对树池中的树木的深层灌溉。

本技术方案的有益效果：

1、本系统设置为拼接式的结构，不论是移除系统，还是布设系统，在实际使用时，由于系统是分体式的设备，能够比较轻松地被移除或放置。具体地，当需要移除系统时，优先移除一个框架，而后再拿出另外的一个框架，从而降低了系统在安装和拆除时的人工成本。

2、本系统设置有水箱。水箱分布在树木下方，且水箱环绕树木设置。本申请的水箱具有储水、向土层深处提供水、接收外部补水的功能。

3、本系统设置有能够深入土层深处的入渗管。在现有技术中，与树根深度相同的位置的水分补给大多依靠土壤的自渗透作用，然而，由于土层自上到下受到的压力，表面向下渗透的水很难达到比较深的土层位置。本申请设置与水箱连通的入渗管，入渗管长度能够与种植的树木种类所能达到的土层深度相配。由于水箱内的水会自入渗管不断向下向外渗透，使得土层深处仍然能够接收到外部的水补给。

相较于现有技术，本发明提供的系统具有如下技术优势：

增加每次灌溉的施水量；

实现深层灌溉，由于深处水分的供给，引导植物根向深层生长延伸，防止树根的背地生长(即向上拱起)，提高行道树的稳固程度；

能够用于改造已经种植行道树的现有树池；

提高树池的透气性；

提高行道树周边的人行安全；

美化行道树地面周围环境。

附图说明

图1是本发明提供的现有树池的一个实施例的示意图；

图2是本发明提供的现有树池的另一个实施例的示意图；

图3是本发明提供的现有树池的另一个实施例的示意图；

图4：本发明装置的拆解后的俯视图；

图5：本发明装置的拆解后的仰视图；

图6：本发明装置的组装后的俯视图；

图7：本发明装置的组装后的仰视图。

附图标记

100：盖板；110：盖板树孔凹缺部；120：盖板注水口；1201：盖板注水口封盖；130：盖板支撑杆预留凹缺部；1301：盖板支撑杆插口盖；100-1：盖板部；200：水箱；210：水箱树孔凹缺部；210-1：水箱部树孔拼接凹缺部；220：水箱注水口；2201：水箱注水口封盖；230：水箱支撑杆预留凹缺部；240：第一U型水箱部；2401：对位组件；250：第二U型水箱部；200-1：水箱部；300：框架；310：框架树孔穿口；320：出水部穿口；330：外框架；340：支撑条；300-1：框架部；400：入渗管；410：入渗孔；420：上端口；430：水箱出水部；500：树孔；600：支撑杆插口。

具体实施方式

入渗孔410是指入渗管400上的开孔。

盖板注水口封盖1201为设置于盖板100上的开口，操作人员能够通过盖板注水口封盖1201向水箱200中注水。

入渗管400是指插入树池深处以为树池深层土壤提供水分的管路。水箱出水部430为两端分别连接入渗管400和水箱200的软管，其用于将水箱200中的水引流至入渗管400。

树池是指有铺装的地面上栽种树木时保留的没有铺装的土地。

实施例1

本发明提供一种树池深层灌溉用的分体式装置。

树池深层灌溉用的分体式装置具有与待安装装置的树池的内部轮廓相匹配的外部轮廓。装置包括盖板100、水箱200、框架300和入渗管400，如图4所示。优选地，盖板100是铸铁材质。入渗管400和水箱200为塑料材质。

盖板100位于水箱200上并用于覆盖水箱200。盖板100的面积能够大于水箱200或与水箱200的上表面的面积匹配。盖板100的形状、面积能够基于需求而做调节。也因此，盖板100上设置的各种开口能够随其形状和面积的改变而发生变化，以使得其上设置的开口能够与其覆盖的水箱200上的开口匹配。

水箱200容纳在框架300内并与入渗管400流体连通。优选地，水箱200卡合在框架300内，以防止水箱200在框架300内发生位移。

盖板100设置有盖板树孔凹缺部110和用于向水箱200注水的盖板注水口120。水箱200设置有水箱树孔凹缺部210、用于通过盖板注水口120向水箱200注水的水箱注水口220和与入渗管400流体连通的水箱出水部430，如图5所示。框架300设置有允许树干穿过的框架树孔穿口310和允许入渗管400穿过从而与水箱出水部430流体连通的出水部穿口320。

水箱200放置于框架300中，盖板100覆盖在水箱200上。

当组装成功后，盖板树孔凹缺部110、水箱树孔凹缺部210和框架树孔穿口310对齐并构成树孔500，即盖板树孔凹缺部110、水箱树孔凹缺部210和框架树孔穿口310被设置成在安装之后于中央位置形成供树干穿过的树孔500。

当组装成功后，盖板注水口120和水箱注水口220对齐，使得外部注入的水能够在流经盖板注水口120后通过水箱注水口220进入水箱200。

当组装成功后，水箱出水部430和出水部穿口320对齐，使入渗管400通过出水部穿口320与水箱出水部430连通。优选地，水箱出水部430设置为一与水箱200连通的软管，用以套接在入渗管400内。优选地，水箱出水部430设置为一与水箱200连通的硬管，水箱出水部430与入渗管400的上端口420卡合或螺纹连接。

如图4、图5所示，框架300还设置有包括外框架330和靠近外框架330底侧布置、两端与外框架330内缘连接以支撑水箱200的至少一个支撑条340。优选地，支撑条340斜向或纵向或横向设置。

入渗管400具有用于从水箱出水部430接收来自于水箱200的水的上端口420和设置在管壁上用于将所接收的水渗出入渗管400的若干个入渗孔410，如图7所示。优选地，入渗管400的长度可以为行道树成年树木扎根深度的0.5倍至1.2倍。

本发明对所述入渗孔410的数量没有特别限制，只要不对注水造成不适当的堵塞即可。灌溉时通常往水箱200注满水，那么在注水过程中水从水箱200排出的阻力应该主要来自于水从入渗孔410渗透到土壤中的阻力，而不是水从入渗管400的入渗孔410中所产生的阻力。

本申请所涉及的凹缺部的形状不做限制，其可以为半圆形或弧形或方形。

根据一种优选实施方式，如图4所示，盖板100还设置有盖板支撑杆预留凹缺部130。支撑杆用于支撑和固定树木，特别是新移植的树木。支撑杆通常采用三角支撑、四角支撑等形式将树木固定，可以保证其根系扎牢，使得树木能够抵抗沉土、刮风等外部影响，从而提高成活率。水箱200还设置有位置与盖板支撑杆预留凹缺部130相对应的水箱支撑杆预留凹缺部230。盖板支撑杆预留凹缺部130和水箱支撑杆预留凹缺部230被设置成在安装后形成供支撑杆插置的支撑杆插口600，如图6所示。优选地，支撑杆插口600为10cm×10cm×8cm的凹陷。

根据一种优选实施方式，盖板100由至少两个盖板部100-1拼接而成，并且至少两个盖板部100-1设置有用于拼接形成盖板树孔凹缺部110的周缘开放的至少两个盖板部树孔拼接凹缺部110-1。优选地，两个盖板部100-1形状相同，但对称设置。

水箱200由至少两个水箱部200-1拼接而成，并且水箱部200-1设置有用于拼接形成水箱树孔拼接凹缺部210的周缘且开放的水箱部树孔拼接凹缺部210-1。优选地，两个水箱部200-1形状相同，但对称设置。

框架300由至少两个框架部300-1拼接而成，并且框架部300-1设置有用于拼接形成有所述框架树孔穿口310的周缘开放的框架部树孔穿口310-1和用于为入渗管400提供插口位置的出水部穿口320。优选地，两个框架部300-1形状相同，但对称设置。

根据一种优选实施方式，如图5所示，水箱200包括第一U型水箱部240和第二U型水箱部250，第一U型水箱部240和第二U型水箱部250的两个U型臂相互对接拼接成水箱200。优选地，相互对接的两个水箱部200-1的U型臂的长度相同。优选地，U型臂的长度大于树孔500的半径。

根据一种优选实施方式，第一U型水箱部240和第二U水箱部250中至少有一个U型臂设置有用于插入与该U型臂对接的对向U型臂中以将一个U型的水箱部200-1中的水倒入另一个U型部中的对位组件2401。优选地，对位组件2401朝向外部的开口设置有一支撑杆，以提高对位组件2401的抗压能力。特别优选地，如图5所示，支撑杆竖向设置在开口中间位置。

根据一种优选实施方式，如图5所示，框架部300-1朝向入渗管400的一侧设置有支撑条340。支撑条340用于支撑放置于框架300内的水箱200，并限制入渗管400插入水箱200时的位置。

根据一种优选实施方式，入渗管400以背离树冠的方式向地延伸。优选地，入渗管400的下端是密封的。另外优选的是，入渗孔410以基本均匀的方式布置在入渗管400的管壁上。另外优选的是，入渗孔410在入渗管400的上半部的开孔面积大于或小于下半部的开孔面积。

根据一种优选实施方式，如图5所示，盖板100包括第一盖板部和第二盖板部，第一盖板部在一侧边缘靠近中间的位置形成有第一盖板树孔拼接凹缺部，第二盖板部在一侧边缘靠近中间的位置形成有与第一盖板树孔拼接凹缺部位置对应的第二盖板树孔拼接凹缺部。框架300由至少两个框架部300-1拼接而成。优选地，框架300由第一框架部和第二框架部拼接而成，并且第一框架部和第二框架部各自包括至少一个支撑条340。

根据一种优选实施方式，如图4所示，盖板100设置有用于封盖盖板注水口120的盖板注水口封盖1201。盖板100设置有用于封盖盖板支撑杆预留凹缺部130的盖板支撑杆插口盖1301。优选地，盖板注水口封盖1201和盖板支撑杆插口盖1301独立地通过螺纹连接方式或卡扣连接方式与盖板100连接。更优选的是，盖板注水口封盖1201和盖板支撑杆插口盖1301在安装后基本与盖板100的平面平齐。进一步优选的是，盖板100的表面设置有用于防滑和/或美观目的凸点或凸纹。更进一步优选的是，盖板注水口封盖1201和盖板支撑杆插口盖1301的表面独立地设置有用于防滑和/或美观目的凸点或凸纹。

根据一种优选实施方式，水箱200设置有用于封盖水箱注水口220的水箱注水口封盖2201。优选地，水箱注水口封盖2201独立地通过螺纹连接方式或卡扣连接方式与水箱200连接。

根据一种优选实施方式，装置设置在树池内时，盖板100的周缘与树池平齐，以免人在上面行走时被绊倒。优选地，水箱200和盖板100能够设置为顶部自周缘向中央逐渐突出，以为水箱200提供更大的空间，同时还能防止下大雨后积水造成地面湿滑或导致行道树的树干泡水腐烂。

根据一种优选实施方式，水箱出水部430包括设置在水箱200的底部的出水口和从出水口向外延伸进入入渗管400的上端口420的导水管。优选地，盖板树孔凹缺部110、水箱树孔凹缺部210独立地为圆形、弧形或方形。

根据一种优选实施方式，水箱200设置有用于检测土壤含水量的第一检测单元，当第一检测单元检测到土壤含水量低于第一阈值时，远程服务器能够生成用于向环卫人员发送加水警报的指令。

根据一种优选实施方式，盖板100和水箱200的顶部自中心向边缘形成由高至低的坡度以增加水箱200的容积。

根据一种优选实施方式，盖板部100-1和水箱部200-1设置有用于拼接的对位组件2401。优选地，对位组件2401套接于第一U型水箱部240和/或第二U型水箱部250中，并凸出于第一U型水箱部240和/或第二U型水箱部250。优选的是，对位组件2401分别设置在树孔500的两侧。对位组件2401设置为用于连通对接的水箱部200-1的管路。

根据一种优选实施方式，盖板100的周缘在安装到树池中后与树池的周缘基本平齐。

根据一种优选实施方式，框架300相对水箱200的一侧设置有填充层，填充层至少包含能够透气和透水的至少一种材料。优选地，材料能够是石子或多孔混凝土材料。

现有技术中，为了保证移栽的树木能够快速缓苗或健康生长，会在移栽时在树池中填埋不同层的基质，而其中每一层的基质的材料都不同。不同材料的保水性也有差别。入渗管400表面设置的入渗孔410的数量能够与每一层基质相对应。优选地，入渗管400至少包含为基质层提供水分的设置在第一区域的入渗孔410和为土壤提供水分的设置在第二区域的入渗孔410，其中，第一区域设置在靠近水箱200的一端。第二区域设置在远离水箱200的一端。第一区域的入渗孔410的密度小于第二区域的入渗孔410的密度。

优选地，入渗管400的长度为0.8～2m。进一步优选地，入渗管400的长度为1～1.5m。特别优选地，入渗管400的长度为1m。自入渗管400靠近水箱200的一端为起始，延伸0.1m长度的入渗管400的表面为第一区域。优选地，第一区域的入渗孔410的密度为30～50个/m²。进一步优选地，第一区域的入渗孔410的密度为35～40个/m²。特别优选地，第一区域的入渗孔410的密度为40个/m²。

城市化的发展极大地改变了原有的水循环，当环境的温湿度发生变化，比如发生暴雨时，土壤中水饱和度、水箱中的水分非常充足。当季节进入旱季，或温度长时间处于高温状态，水箱中的水分又会快速蒸发，且地下水位下降明显，土壤中的水分也会下降，这类变化会直接影响树木的生长。

根据一种优选实施方式，所述水箱200设置有用于检测土壤含水量的第一检测单元，当所述第一检测单元检测到土壤含水量低于第一阈值时，远程服务器能够生成用于向环卫人员发送加水警报的指令。优选地，第一检测单元能够为土壤水分检测仪器。第一检测单元还能够为检测所述水箱200内部空气湿度的湿度传感器，基于水箱200内部空气湿度生成水箱200对应的土壤区域的土壤水分含量。基于水箱200内的空气湿度确定土壤中的水分含量，从而判断树木根部当前的缺水程度。特别优选地，第一检测单元为土壤水分探测仪。优选地，第一检测单元设置于水箱200外部。

根据一种优选实施方式，第一检测单元还可以设置于入渗管400上，即，入渗管400上设置有用于检测根系环境土壤含水量的若干第一检测单元。更优选地，若干第一检测单元在沿入渗管400延伸方向上构成用于检测根系环境土壤含水量变化趋势的检测阵列。此时，入渗管400不仅能够作为树木深层灌溉的补水部件，还能够作为树木根系环境土壤含水量信息的检测部件。与上述现有技术相比，本发明的入渗管结构不仅能够用于实现对根系土壤内的水分补充，还能够通过设置在其上的由第一检测单元构成的检测阵列对根系土壤的实时含水量及含水量变化情况进行监测。基于上述区别技术特征，本发明要解决的问题可以包括：如何提高根系土壤含水量信息监测的准确性，并由此提高加水警报指令发布的准确性。具体地，本发明通过检测当前树池内植株的根系环境的土壤含水量变化，能够对一段时间内的土壤含水量情况进行预测，远程服务器同时根据第一检测单元获取的水流消耗速度信息与水箱内储存的水量信息建立该植株的水量消耗趋势，从而及时且准确地实现加水警报指令的发送。进一步地，由于树木类型的不同，其具体的蒸腾量也存在不同。因此，即便土壤含水量相同，基于不同的树木蒸腾量，其具体的补水时机也是不同的。对此，本发明的系统还包含用于检测行道树蒸腾量的第二检测单元，第二检测单元能够为热脉冲蒸腾量测定仪。本发明通过第一监测单元和第二监测单元的检测数据综合评价不同类型树木的水量消耗速率，并根据具体的水箱含水量及时向环卫人员发出加水警报的指令。

本申请设置有多个检测单元，以实现对树木生长所需水分的精密监测。本申请的设备能够根据季节性变化高效地全天候运行，并大大降低维护管理的成本。

实施例2

本发明提供一种基于环境变化的树池深层灌溉用系统。

现有技术中，储存用于灌溉行道树的雨水已经成为树池的基本功能。然而，下雨的天气很多都是集中出现的，例如，因为北京地区属于典型的北温带半湿润大陆性季风气候，其夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。年降水季节分配很不均匀，全年降水的80％集中在夏季6、7、8三个月，7、8月有大雨。在这类降雨分布的城市中，入渗率较低的土壤会使树池被雨水填充，而处于旱季的水箱200中的水却是缺失的，同时，在非雨季和非旱季的其他时间段，土壤含水量会随着雨量、环境干燥度等因素变化，而这类变化往往是向水箱200中填补水的人员无法预测的。同时，影响预测土壤含水量的因素还受到树木根系生长状态的影响。本申请所提供的树池结构能够帮助雨水入渗到深层土壤，被树木根系吸收利用，可提高雨水的利用率。

雨水储存后可以在树根缺水时被二次使用，但该额外的水量会干扰工作人员的补水的周期。例如，正常三天补一次水，但是因为连续两天下雨，土壤含水量较高，且每一个区域的树在单次下雨时土壤储存的水量都不同，工作人员二次补水可能做无用功，甚至会因增高土壤含水量而腐败树木根系。

根据一种优选实施方式，系统包含远程服务器和能够向远程服务器发送检测信号的用于检测土壤含水量的第一检测单元。

根据一种优选实施方式，基于气象站传输的气象信息和第一检测单元传输的数据，远程服务器生成对应的树池所属区域的土壤的水含量的分析结果，其中，分析结果为：

当土壤所属区域预计在α天内处于符合第一条件的天气，且当前土壤的水含量低于第一阈值时，所述远程服务器生成树池需要补水的报警信息。

优选地，α的取值范围能够为1天～10天。第一阈值的取值范围能够为10％～25％。特别优选地，α为4天，第一阈值为18％。第一条件为无雨。根据一种优选实施方式，第一检测单元能够为每一个树池设置一个并以划分的区域的土壤含水量的平均值作为评估数值。(此处划分区域是指用于接收天气气象而划分的区域，例如，第一街道的天气气象用于评估位置归属于该第一街道的所有树池，在本优选方案中第一检测单元能够在第一街道的每一个树池设置，但在计量土壤含水量时则选择该第一街道的土壤含水量的平均值)优选地，由于土壤中水分的流动性以及现实成本的考虑，一个划分的区域也能够设置一个第一检测单元。

本技术方案的有益效果：

土壤含水量是直接影响城市树木生长的重要因素。现有技术中，城市树池的补水行为是滞后的且极易受环境因素影响。例如，观察到树池中生长的树木出现缺水迹象或高温天气持续较长时间，工作人员根据经验为树池补水。或，在土壤依然较为湿润时(例如，常规三天补水，但在天气阴凉且经常断断续续下小雨时三天后的树池所属区域的土壤依然湿润)凭经验为树池补水。

天气高温或下雨会对树池所属区域的土壤造成影响，使得规律性的补水行为不适用于需要人工维护的树池。本技术方案考虑下雨天气或高温天气对树池所属区域的土壤的影响，通过气象信息提前获知未来的天气并结合当前土壤含水量生成当前树池是否需要补水的判断。

树池所属区域的土壤的含水量不是一成不变的，在下雨时会储存较多的雨水而提高含水量，在持续高温的天气时会向树木(高蒸腾量)提供较多的水分而降低含水量，因此，本技术方案能够结合天气信息预判当前的土壤的含水量是否能够持续适用。相较于现实中在未考虑环境影响而使得土壤在不合适的时间进入缺水状态，如清晨时土壤含水量合适，而由于高温和光照，土壤夜间含水量降低至需要补水，本技术方案基于当前土壤含水量状态，并结合未来几日的天气情况判断会出现土壤中是否还会接收雨水或土壤中的水分是否受日照和温度影响而大量蒸发的情况，从而判断土壤补水的合适时机。

根据一种优选实施方式，远程服务器能够标记每一个树池，并接收对应树池内的第一检测单元反馈的土壤的含水量变化数据。基于树池所在区域，气象信息能够至少以街道或区分类。例如，归属于第一街道的树池所对应的气象信息为第一街道的气象信息。归属于第一区的树池所对应的气象信息为第一区的气象信息。

根据一种优选实施方式，分析结果还能够为：

当土壤所属区域预计在α天内处于符合第二条件的天气，且当前土壤的水含量低于第一阈值时，所述远程服务器生成树池需要补水的报警信息。第二条件为温度高于第二阈值。优选地，第二阈值能够为25～45℃。特别优选地，第二阈值能够为30℃。

根据一种优选实施方式，分析结果还能够为：

当土壤所属区域预计在α天内处于同时符合第一条件和第二条件的天气，且当前土壤的水含量低于第一阈值时，所述远程服务器生成树池需要补水的报警信息。当气象信息中第一条件和第二条件同时符合要求时，对于土壤的含水量的第一阈值的设置数值高于仅符合其中一个要求时土壤的含水量的第一阈值的设置数值。优选地，第二阈值为32℃。α为2天。第一阈值为25％。

本技术方案的有益效果：

考虑到现实环境中对于土壤含水量的影响，本技术方案将降雨和温度同时纳入参考因素中，并基于高温和无降雨的气象信息提高对于土壤含水量的判断基准。

基于不同条件下的土壤含水量的动态平衡设置，满足土壤在遭遇不同天气时能够持续保持相对合理的含水量范围，并为树池中种植的树提供符合其生长需求的土壤。

远程服务器能够标记每一个树池，并接收对应树池内的第一检测单元反馈的水量变化数据。

根据一种优选实施方式，远程服务器以第一频次记录土壤含水量的变化。在所述树池中的行道树未被更换的情况下，每一个时间段内的土壤含水量变化能够用于作为下一年行道树土壤含水量变化的判断基准。第一频次由人工设置。优选地，当行道树为悬铃木时，第一频次设置为3天/次。

基于第一检测单元对土壤含水量的检测数据，远程服务器能够实时远程监控每棵树所属区域的土壤中的含水量的变化，并为补水的工作人员生成加水工作提示。

根据一种优选实施方式，远程服务器能够获得气象站监测的天气预报信息，并基于不同雨量的不同发生区域生成对应水量预测信息。

优选地，当气象站发送了第二天的气象预测信息后，远程服务器能够基于所述气象预测信息中的降雨量将其监控下的多个树池所在区域划分为至少两个区域。优选地，两个区域能够分别是降雨量大于10mm的第一区域和降雨量小于10mm的第二区域。小雨是指1d(或24h)降雨量小于10mm的天气。中雨是指1d(或24h)降雨量10～25mm的天气。大雨是指1d(或24h)降雨量25～50mm的天气。暴雨是指1d(或24h)降雨量50～100mm的天气。大暴雨是指1d(或24h)降雨量100～250mm的天气。特大暴雨是指1d(或24h)降雨量在250mm以上的天气。位于第一区域的树池的补水量减少甚至停止。位于第二区域的树池的补水量不变。优选地，在本申请中，补水量能够指代单次的补水体积，也能够指代补水频次。

根据一种优选实施方式，在持续性的高降雨环境中，由于水分在土壤中是流动的，因此树池所属的区域的土壤在短时间内含水量是不会迅速降低至需要人工补水的程度。本发明基于预测的气象信息将不同区域的树池进行分类(例如，以区进行区域划分)，高降雨量的第一区域的树池的水箱200停止补给水，以防止在后续的降雨过程中为行道树提供过多的水分，使得该树池内的土壤湿度数值增加至不适宜行道树根部生长的程度。同时，处于高降雨量区域的第一检测单元会受远端服务器的指令而降低对土壤中含水量的检测频次，例如，从原来的12h/次更改为24h/次。

本技术方案的有益效果：

降雨量是土壤含水量最直接的影响因素。降雨量的增加，意味着单位时间内(例如，24h)土壤内接收的雨水量会增加。本发明基于降水的增加降低对该区域土壤含水量的检测频次，一方面能够降低检测单元的能耗；另一方面，也能够减少远程服务器的数据处理量。本发明能够基于气象预测的降雨量信息将树池分为正常补给水和停止补给水的两个区域，一方面，能够避免重复人工作业，减少水资源浪费；另一方面，也能够避免在土壤同时接收人工和自然两重操作带来的过量补水。

远程服务器还能够接收来自气象站传送的各地区温度变化的信息，尤其地，当各地区温度差异较大时，基于行道树的蒸腾作用而产生的水损失量不同，土壤中水含量的变化也不尽相同。例如，当一个区的局部温度为36℃时，该地区的行道树的蒸腾作用强度是低于位于局部温度为40℃的地区的行道树的蒸腾作用强度的。

根据一种优选实施方式，响应于所述气象站实时向所述远程服务器发送的温度分布信息，所述远程服务器能够将其监控下的多个树池所在区域划分为至少两个区域。第一区域的平均温度高于第一阈值。第二区域的平均温度低于第一阈值。优选地，所述第一阈值能够是区域内的最高温度和最低温度的平均值。第一区域内的第一检测单元的检测频次高于第二区域内的第一检测单元的检测频次。

本技术方案的有益效果：

温度的提升意味着植物蒸腾作用的强度增加，也意味着植物吸收的水量增加。提高检测频次能够及时地在树池内的土壤含水量降至低点时(例如小于18％)尽早通知对应区域的负责人向水箱200内注水，而这对于处于高温炎热的夏季，需要通过蒸腾作用散热的行道树尤为重要。

同时，在高温环境下及时补充水分，也能避免深层土壤的板结。一旦深层土壤因缺水发生板结时，再次通过外部补水的手段使土壤恢复松软的难度非常大。

根据一种优选实施方式，远程服务器能够基于当前温度、行道树品种和其对应的树池内的土壤含水量预测植物缺水程度的变化趋势，从而能够提前通知对应区域的负责人向水箱200内注水。

系统还包含用于检测行道树蒸腾量的第二检测单元。第二检测单元能够为热脉冲蒸腾量测定仪。优选地，由于接近的位置在相同时间种植的相同品种的树木长势一致，第二检测单元能够基于行道树的分布方式于一个行道树布设范围内设置检测一棵行道树的蒸腾量。例如，在一个街道内相同品种且种植时间相同的多棵行道树中选择一棵行道树布设第二检测单元。

响应于所述气象站发送的温度信息，所述远程服务器能够将其监控下的多个树池所在区域划分为平均温度高于第一阈值的第一区域和平均温度低于第一阈值的第二区域。基于蒸腾速率V(cm³/h)和其对应的树池内的水箱200的土壤含水量D(g/kg)，所述远程服务器计算土壤含水量的可使用时间T(h)。

具体地，T＝D/V。温度每提高一度，所述远程服务器能够更新一次对应品种和区域的行道树的蒸腾速率V，并重新计算土壤含水量的可使用时间T。

本技术方案的有益效果：

雨水储存后可以在树根缺水时被二次使用，而由于土壤中的含水量的动态变化以及天气对其的影响，工作人员无法凭借经验了解补水周期，同时，在高温以及高日照的环境中，树木会持续保持高蒸腾量以散热，在这个状态下也会消耗大量的水分，因此，本技术方案将树木的蒸腾作用纳入土壤含水量的评估因素，以增加土壤含水量的损失预判准确率。优选地，历史补水状态是作为补水量的依据。例如，道路历史种植过悬铃木，而在补栽悬铃木后，每一年的补水量能够依据历史补水状态中的补水量为悬铃木进行补水。系统自动远程监控每颗树(或每个划分区域的树)的土壤含水量情况，基于土壤含水量(例如，土壤含水量低代表需要向水箱200补水)为补水的工作人员生成补水工作提示。本技术方案仅需要在现有的树池结构中增加一个或多个传感器，并设置能够与传感器信息传输的服务器，其他结构均不会发生变动。与地方天气预报的信息共享，提前减少补水频次或增加补水频次。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种分体式灌溉用装置，其特征在于，所述装置具有与待安装所述装置的树池的内部轮廓相匹配的外部轮廓，并且包括盖板(100)、水箱(200)、框架(300)和入渗管(400)，所述盖板(100)位于所述水箱(200)上并用于覆盖所述水箱(200)，所述水箱(200)容纳在所述框架(300)内并与所述入渗管(400)流体连通；其中，

所述盖板(100)设置有盖板树孔凹缺部(110)和用于向所述水箱(200)注水的盖板注水口(120)；

所述水箱(200)设置有水箱树孔凹缺部(210)、用于通过所述盖板注水口(120)向所述水箱(200)注水的水箱注水口(220)和与所述入渗管(400)流体连通的水箱出水部(430)；

所述框架(300)设置有允许树干穿过的框架树孔穿口(310)和允许所述入渗管(400)穿过从而与所述水箱出水部(430)流体连通的出水部穿口(320)，并且包括外框架(330)和靠近所述外框架(330)底侧布置、两端与所述外框架(330)内缘连接以支撑所述水箱(200)的至少一个支撑条(340)；

所述入渗管(400)设置有用于从所述水箱出水部(430)接收来自于所述水箱(200)的水的上端口(420)和设置在所述入渗管(400)的管壁上用于将所接收的水渗出的若干个入渗孔(410)；

所述盖板树孔凹缺部(110)、所述水箱树孔凹缺部(210)和所述框架树孔穿口(310)被设置成在安装之后于中央位置形成所述供树干穿过的树孔(500)。

2.根据权利要求1所述的分体式灌溉用装置，其特征在于：所述盖板(100)还设置有盖板支撑杆预留凹缺部(130)；所述水箱(200)还设置有位置与所述盖板支撑杆预留凹缺部(130)相对应的水箱支撑杆预留凹缺部(230)，其中，

所述盖板支撑杆预留凹缺部(130)和所述水箱支撑杆预留凹缺部(230)被设置成在安装后形成供支撑杆插置的支撑杆插口(600)。

3.根据权利要求2所述的分体式灌溉用装置，其特征在于：

所述盖板支撑杆预留凹缺部(130)穿透所述盖板(100)的整个厚度；

所述水箱支撑杆预留凹缺部(230)穿透所述水箱(200)的厚度的一部分。

4.根据权利要求3所述的分体式灌溉用装置，其特征在于：

所述盖板(100)由至少两个盖板部(100-1)拼接而成，并且所述至少两个盖板部(100-1)设置有用于拼接形成所述盖板树孔凹缺部(110)的周缘开放的至少两个盖板部树孔拼接凹缺部(110-1)；

所述水箱(200)由至少两个水箱部(200-1)拼接而成，并且所述水箱部(200-1)设置有用于拼接形成水箱树孔拼接凹缺部(210)的周缘开放的水箱部树孔拼接凹缺部(210-1)；

所述框架(300)由至少两个框架部(300-1)拼接而成，并且所述框架部(300-1)设置有用于拼接形成有所述框架树孔穿口(310)的周缘开放的框架部树孔穿口(310-1)和用于为入渗管(400)提供插口位置的出水部穿口(320)。

5.根据权利要求4所述的分体式灌溉用装置，其特征在于：

所述盖板(100)包括第一盖板部和第二盖板部，所述第一盖板部在一侧边缘靠近中间的位置形成有第一盖板树孔拼接凹缺部，所述第二盖板部在一侧边缘靠近中间的位置形成有与所述第一盖板树孔拼接凹缺部位置对应的第二盖板树孔拼接凹缺部。

6.根据权利要求5所述的分体式灌溉用装置，其特征在于：

所述水箱(200)包括第一U型水箱部(240)和第二U型水箱部(250)，所述第一U型水箱部(240)和所述第二U型水箱部(250)的两个U型臂相互对接拼接成所述水箱(200)。

7.根据权利要求6所述的分体式灌溉用装置，其特征在于：

所述第一U型水箱部(240)和所述第二U水箱部(250)中至少有一个U型臂设置有用于插入与该U型臂对接的对向U型臂中以将一个U型的水箱部(200-1)中的水导入另一个U型的水箱部(200-1)中的对位组件(2401)。

8.根据权利要求4所述的分体式灌溉用装置，其特征在于：

至少两个所述框架部(300-1)各自设置有支撑条(340)。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的分体式灌溉用装置，其特征在于：所述入渗管(400)以背离树冠的方式向地延伸，其中，所述入渗管(400)的下端是密封的。

10.一种分体式灌溉用装置的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：

在树池中安装权利要求1至9中任一项所述的分体式灌溉用装置；

通过所述分体式灌溉用装置的盖板注水口(120)和水箱注水口(220)向所述分体式灌溉用装置的水箱(200)注水，从而实现对所述树池中的树木的深层灌溉。