CN219046957U - 一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构，包括种植单元以及连接多个种植单元的灌溉系统，所述灌溉系统包括灌溉主管、灌溉支管、灌溉支软管、智能水阀、土壤湿度传感器，所述种植单元包括种植穴、弧形挡墙、拉绳孔、铆钉、拉绳、坡面径流挡墙、网格状缓释肥料框、颗粒缓释肥料、种植槽，所述种植穴内栽植乔木树种，所述种植槽内种植有灌木树种，所述坡面径流挡墙内侧种植草本植物，所述弧形挡墙与坡面径流挡墙均由退役风电叶片裁切制成。本实用新型在蓄水保墒的基础上，利用废旧风机叶片材料形状的优势，设计乔灌草三种植物类型兼备的种植群落，并基于精准灌溉，提高了坡面植被种植的成活率和美观性。

Description

一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构

技术领域

本实用新型涉及干旱和半干旱区边坡建设领域，特别是涉及一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构。

背景技术

在城市园林建设、山体修复，植树造林等领域，经常会需要在一些山坡或者斜坡上种植一些树木植被，起到美化环境，防止水土流失的效果。现阶段国内外边坡常用的绿化方法主要有三维网格法、客土喷播法和混凝土框格梁法，这几种方法对于坡面度数较低，降雨量充足的边坡较为适用，但对于边坡度数较高以及干旱和半干旱这些降雨量较少地区边坡来说，蓄水保墒能力较弱。应对这种情况，出现了比较常用的鱼鳞坑开挖客土法以及混凝土或者其他材质铸造的鱼鳞坑状蓄水种植结构，鱼鳞坑客土生态修复法是利用鱼鳞坑的蓄水能力，通过客土改善坑内土壤质地，然后在坑内栽种苗木，其具有一定的蓄水保墒能力。

2025年之后，国内将迎来大批集中退役的陆上老旧风力发电机，退役风电叶片绿色环保无害化处理是一项亟待解决的难题。退役风电叶片主要组成成分为玻璃纤维增强树脂材料，该材料经久耐用、绿色环保、无污染，物理回收利用方法处理退役风电叶片技术成熟，处理过程绿色无害、节能环保。

干旱地区的植树造林，以单一树种或者少数几种树种的大面积种植为基础。首先，树种的单薄导致特定时间病虫害的流行性难以控制，同时单一的树种类型也不利于园林美观效果，草本和灌木搭配，灌木和乔木搭配，常绿植物和落叶植物搭配，形成城市或者山坡恢复生态群落，为城市的小动物或者其他生物提供栖息和自由活动的空间。根据生态学原理，完善的生态群落构建，可以提高整体生态系统的生态稳定性，乔灌草生态复合系统的固碳能力也更强，对于提高植树造林整体的低碳能力也具有重大意义。

植树造林初期，由于树木幼苗适应能力差，种植时以及种植后的一段时间都需要对苗木进行灌溉，普通的灌溉方式浪费比较大，过于精细化的铺设灌溉设备不仅会造成工期边长，设备成本增加，在灌溉方面，给水的技术已经摆脱了大水漫灌的形式，以小范围的喷淋和滴灌为主，但是当前的喷淋和滴灌技术多采用定时和定量的方法，没有智能化的管控形式，很难在苗木土壤含水量下降的关键时刻精准灌溉，过于干旱的时候大量漫灌，大雨过后土壤湿度高，喷淋系统重复灌溉，造成水资源的浪费。在后期还会出现较难维护的情况，需要人力持续操作，费时费力费资源。

实用新型内容

干旱地区和半干旱地区，这些地区内分布的河流数量较少，流量小，河流短，水资源储备较少，全年的降雨量分布不均匀，夏季容易有大雨冲刷边坡造成水土流失，冬季又相对比较干旱，植物能够拦截坡面径流，延缓泥沙，也能够改善干旱和半干旱地区的生态环境，但植物种植在西北地区的生长存活难度高，雨水和浇灌水的有效利用对于干旱和半干旱地区的造林种植成活率具有非常重要的意义，山体生态修复和城市边坡绿化也存在浇灌水无法有效利用，水土流失严重，种植苗木的种类单一等问题。

为了提高边坡植物种植的成活率、种植系统的保水率和边坡植被的美观性，本实用新型提出了一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构，这种结构主体以改造切割后的退役风电叶片为主体材料，构建类鱼鳞坑状防水土流失结构，在蓄水保墒的基础上，利用风机叶片的材料形状优势，设计乔灌草三种植物类型兼备的种植群落，同时优化普通灌溉系统设计，配备基于土壤湿度传感器的智能化浇灌系统，最终形成蓄水保墒的种植灌溉结构。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构，一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构，包括呈品字形排布设置在坡面的种植单元以及连接多个种植单元的灌溉系统，所述灌溉系统包括灌溉主管、与所述灌溉主管相连的灌溉支管、两端分别与所述灌溉支管和种植单元连通的灌溉支软管、设置在所述灌溉支管上的智能水阀、设置在种植单元内的土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器与所述智能水阀通讯连接，所述种植单元包括种植穴、设置在所述种植穴外侧且部分插入土壤内的弧形挡墙、开具在所述弧形挡墙上部两侧的拉绳孔、锚固在所述种植穴前侧土壤内的铆钉、连接拉绳孔与铆钉的拉绳、设置在所述弧形挡墙上部两侧的坡面径流挡墙、设置在所述坡面径流挡墙内侧的网格状缓释肥料框、填充在所述网格状缓释肥料框内的颗粒缓释肥料、设置在种植穴上方坡面上的种植槽，所述种植穴内栽植乔木树种，所述种植槽内种植有灌木树种，所述坡面径流挡墙内侧种植草本植物，所述弧形挡墙与坡面径流挡墙均由退役风电叶片裁切制成。

优选地，每两行种植单元对应设置一条灌溉支管，每一种植单元均设置一条灌溉支软管连接到灌溉支管，每两行种植单元设置一个土壤湿度传感器。

优选地，所述智能水阀与太阳能电池板连接供电。

优选地，所述灌溉支软管末段上设有灌溉分流软管，所述灌溉分流软管分别引入种植槽内、坡面径流挡墙内侧以及种植穴内。

优选地，所述弧形挡墙部分埋入地下，埋深为30～40cm，露出地面部分为30～40cm。

优选地，所述坡面径流挡墙部分埋入地下，埋深为15～20cm，露出地面部分为15～20cm。

优选地，所述弧形挡墙为切割退役风电叶片的纵向断面前缘区域的圆弧形片材制成。

优选地，所述坡面径流挡墙为切割退役风电叶片的纵向断面后缘区域再切割的“<”型片材制成。

基于上述技术方案，本实用新型的优点是：

本实用新型的坡面蓄水保墒种植灌溉结构，在坡面修复，植树造林和边坡绿化等领域应用，可以在蓄水保墒的基础上，利用废旧风机叶片材料形状的优势，设计乔灌草三种植物类型兼备的种植群落，提高坡面植被种植的成活率和美观性。

同时基于土壤湿度传感器的智能化浇灌系统，能够精准的针对土壤的蓄水要求进行灌溉，保证水资源的利用率。缓释肥料的设置也可以让种植结构内的植物定期进行施肥，有助于进一步提高成活率。本坡面蓄水保墒种植灌溉结构适用于生态环境修复涉及坡面种植的多种项目类型，具有推广使用的便利性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为坡面蓄水保墒种植灌溉结构示意图；

图2为种植单元结构示意图；

图3为退役风电叶片切割区域示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构。在城市边坡绿化、山体生态修复和坡面植树造林等园林工程中可直接运用。该结构主体分为两部分，第一部分为种植单元，第二部分为灌溉系统，如图1～图3所示，其中示出了本实用新型的一种优选实施方式。

具体地，所述坡面蓄水保墒种植灌溉结构包括呈品字形排布设置在坡面的种植单元1以及连接多个种植单元1的灌溉系统。所述灌溉系统包括灌溉主管5、与所述灌溉主管5相连的灌溉支管6、两端分别与所述灌溉支管6和种植单元1连通的灌溉支软管4、设置在所述灌溉支管6上的智能水阀3、设置在种植单元1内的土壤湿度传感器2，所述土壤湿度传感器2与所述智能水阀3通讯连接。

如图2所示，所述种植单元1包括种植穴17、设置在所述种植穴17外侧且部分插入土壤内的弧形挡墙10、开具在所述弧形挡墙10上部两侧的拉绳孔15、锚固在所述种植穴17前侧土壤内的铆钉9、连接拉绳孔15与铆钉9的拉绳16、设置在所述弧形挡墙10上部两侧的坡面径流挡墙8、设置在所述坡面径流挡墙8内侧的网格状缓释肥料框12、填充在所述网格状缓释肥料框12内的颗粒缓释肥料、设置在种植穴17上方坡面上的种植槽18，所述种植穴17内栽植乔木树种11，所述种植槽18内种植有灌木树种14，所述坡面径流挡墙8内侧种植草本植物13。

优选地，每两行种植单元1对应设置一条灌溉支管6，每一种植单元1均设置一条灌溉支软管4连接到灌溉支管6。如图2所示，所述灌溉支软管4末段上设有灌溉分流软管7，所述灌溉分流软管7分别引入种植槽18内、坡面径流挡墙8内侧以及种植穴17内。

灌溉支软管4套在灌溉支管6的凸出管口，灌溉支管6对应的灌溉支软管4为末端分支，用于进行精准浇灌，灌溉支软管4连接支管凸嘴，根据浇灌的植物类型不同，对应不同的粗细，其中浇灌坡面径流挡墙8内侧的支管凸嘴直径最小，灌溉种植穴17内的支管凸嘴直径最大，灌溉种植槽18内的支管凸嘴直径中等，这样在不进行支管流量控制的情况下，根据管径的大小可以实现对灌溉水量的控制，设置为软管是为了方便进行长度调节和摆放。

每两行种植单元1设置一个土壤湿度传感器2，连接到智能水阀3，用于监测土壤湿度情况，土壤湿度传感器2连接土壤湿度监测软件，通过电流信息转换，设置土壤湿度的最小临界值，当土壤湿度达到此临界值后，土壤湿度传感器2引起电流信息变化，传输到智能水阀3内的智能控制系统，智能水阀3打开开关，接通灌溉支管6，进行灌溉。根据季节的不同，设置不同时间的定时关闭功能。智能水阀3外接太阳能电池板进行供电，这样在无外接电线的情况下，可以减小施工难度。

本实用新型的种植单元1以改造切割后的废旧风机叶片为系统主体材料，代替传统的鱼鳞坑直接开挖，采客土或者混入混凝土堆砌的施工方式，不改变废旧风机叶片的结构，搭建新型种植系统围挡。

具体地，所述弧形挡墙10与坡面径流挡墙8均由退役风电叶片裁切制成。如图3所示，所述弧形挡墙10为切割退役风电叶片的纵向断面前缘区域19的圆弧形片材制成；所述坡面径流挡墙8为切割退役风电叶片的纵向断面后缘区域20再切割的“<”型片材制成。

退役风电叶片截面图如图3所示，切割时基于纵向断面进行切割(选择截面直径大于80cm的部分进行切割利用)，根据不同坡度的需求，将退役风电叶片切割成60～80cm不等的厚度，对剪切腹板区域21进行拆除，切割前缘区域19圆弧形片材作为种植系统的弧形挡墙10，弧形挡墙10增加了雨水的滞留量，达到了存蓄雨水的效果，有利于坡地上植被的生长。

在弧形挡墙10内侧开挖种植穴17，外侧弧形挡墙10一半埋入地下，埋深30～40cm，露出地面30～40cm，挡墙上部两侧开拉绳孔15，用拉绳16系于树坑前侧钉于坡面里的铆钉9上，增强外侧弧形挡墙10的牢固程度。

后缘区域20片材在切割风机叶片后，从横截面的中部再进行切割，分割为两个厚度30～40cm的“<”型片材，放置于弧形挡墙10上部左右两侧，作为坡面径流挡墙8，分置于弧形结构的左上角和右上角，如图2所示，设置埋深分别为15～20cm，露出地面部分为15～20cm。

左右坡面径流挡墙8内侧设置网格状缓释肥料框12，网格状缓释肥料框12内填充颗粒缓释肥料，颗粒缓释肥料根据种植地和种植苗木的类别进行变化。当有降雨产生坡面径流时，左右上角坡面径流挡墙8可以阻挡部分快速径流进入下方弧形挡墙10内，达到集中降雨的功能。

同时在大雨冲刷坡面时，坡面径流在受到阻挡之后沿着内壁冲刷到装有颗粒缓释肥料的网格状缓释肥料框12，再流入下方的弧形挡墙10内侧的坡面种植穴17中。由于框内填装的是缓释型的肥料，雨刷冲刷可以多次少量的释放肥料到植物根部。因此可以在大雨或者灌溉时通过冲刷缓释肥料框达到为种植结构内的植物施肥的目的，以帮助植物成长和适应环境。

在设置种植结构主体框架后，实施种植，种植时在所述种植穴17内栽植乔木树种11，根据需要可以选取常绿乔木、落叶乔木多个树种进行栽植。种植穴17上方的坡面上开挖种植槽18，种植一排灌木树种14，不仅增加生物多样性，还可以在雨季降雨量较大时减缓坡面径流的冲刷力，增强种植结构的系统稳定性。坡面径流挡墙8内侧可以通过撒草籽的方式种植成活率高和种植方便的草本植物13，作为构成种植系统生态群落的重要部分。

本实用新型的坡面蓄水保墒种植灌溉结构，在坡面修复，植树造林和边坡绿化等领域应用，可以在蓄水保墒的基础上，利用废旧风机叶片材料形状的优势，设计乔灌草三种植物类型兼备的种植群落，提高坡面植被种植的成活率和美观性。

同时基于土壤湿度传感器的智能化浇灌系统，能够精准的针对土壤的蓄水要求进行灌溉，保证水资源的利用率。缓释肥料的设置也可以让种植结构内的植物定期进行施肥，有助于进一步提高成活率。本坡面蓄水保墒种植灌溉结构适用于生态环境修复涉及坡面种植的多种项目类型，具有推广使用的便利性。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种坡面蓄水保墒种植灌溉结构，其特征在于：包括呈品字形排布设置在坡面的种植单元(1)以及连接多个种植单元(1)的灌溉系统，所述灌溉系统包括灌溉主管(5)、与所述灌溉主管(5)相连的灌溉支管(6)、两端分别与所述灌溉支管(6)和种植单元(1)连通的灌溉支软管(4)、设置在所述灌溉支管(6)上的智能水阀(3)、设置在种植单元(1)内的土壤湿度传感器(2)，所述土壤湿度传感器(2)与所述智能水阀(3)通讯连接，所述种植单元(1)包括种植穴(17)、设置在所述种植穴(17)外侧且部分插入土壤内的弧形挡墙(10)、开具在所述弧形挡墙(10)上部两侧的拉绳孔(15)、锚固在所述种植穴(17)前侧土壤内的铆钉(9)、连接拉绳孔(15)与铆钉(9)的拉绳(16)、设置在所述弧形挡墙(10)上部两侧的坡面径流挡墙(8)、设置在所述坡面径流挡墙(8)内侧的网格状缓释肥料框(12)、填充在所述网格状缓释肥料框(12)内的颗粒缓释肥料、设置在种植穴(17)上方坡面上的种植槽(18)，所述种植穴(17)内栽植乔木树种(11)，所述种植槽(18)内种植有灌木树种(14)，所述坡面径流挡墙(8)内侧种植草本植物(13)，所述弧形挡墙(10)与坡面径流挡墙(8)均由退役风电叶片裁切制成。

2.根据权利要求1所述的种植灌溉结构，其特征在于：每两行种植单元(1)对应设置一条灌溉支管(6)，每一种植单元(1)均设置一条灌溉支软管(4)连接到灌溉支管(6)，每两行种植单元(1)设置一个土壤湿度传感器(2)。

3.根据权利要求1所述的种植灌溉结构，其特征在于：所述智能水阀(3)与太阳能电池板连接。

4.根据权利要求1所述的种植灌溉结构，其特征在于：所述灌溉支软管(4)末段上设有灌溉分流软管(7)，所述灌溉分流软管(7)分别引入种植槽(18)内、坡面径流挡墙(8)内侧以及种植穴(17)内。

5.根据权利要求1所述的种植灌溉结构，其特征在于：所述弧形挡墙(10)部分埋入地下，埋深为30～40cm，露出地面部分为30～40cm。

6.根据权利要求1所述的种植灌溉结构，其特征在于：所述坡面径流挡墙(8)部分埋入地下，埋深为15～20cm，露出地面部分为15～20cm。

7.根据权利要求1所述的种植灌溉结构，其特征在于：所述弧形挡墙(10)为切割退役风电叶片的纵向断面前缘区域(19)的圆弧形片材制成。

8.根据权利要求1所述的种植灌溉结构，其特征在于：所述坡面径流挡墙(8)为切割退役风电叶片的纵向断面后缘区域(20)再切割的“<”型片材制成。

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