CN108323414A - 一种基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,包括储水桶和出水管,出水管设于储水桶的下部,并且一根出水管对一株植物进行滴灌,每根出水管的流速为0.13L/h;储水桶的储水量≥平均每株植物生长期年需水量×1m2×滴灌植物株数。本发明可脱离人工独立运作一年,满足植物整个生长季的需水量,在此期间无需人工巡查水量和反复灌水,而且省去了从水源地铺设输水管道的成本,因此对地域广阔且缺水严重的荒漠或戈壁地区具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及荒漠或戈壁地区的植物灌溉技术领域,尤其涉及一种基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置。
背景技术
滴灌是当今世界上节水效果较好的一种灌溉方式。滴灌是按照作物需水要求,通过低压管道***与安装在末级管道上的滴头,将水缓慢、均匀、适量、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面、浸润到根系最发达区域,从而使根系活动区的土壤保持最佳含水状态,满足作物的需水要求。与传统的沟灌、漫灌方式相比,滴灌具有省水、省工、保持土壤结构,减少营养成分流失等优点。
目前,应用较普遍的滴灌技术主要包括半干旱地区利用小水源进行的雨养旱地滴灌补灌技术、设施农业果蔬种植低压滴灌技术、经济价值较高的稀植条播经济作物(例如:烟草等)和果树滴灌技术、大面积棉田膜下滴灌技术等。这些滴灌技术大都是靠近水源地取水或铺设输水管道取水,因此这对地域广阔且缺水严重的荒漠或戈壁地区有较强的限制性。
在现有技术中,可通过一种野外模拟地下滴灌的便携式装置对植物进行滴灌。如图1所示,这种野外模拟地下滴灌的便携式装置的主要结构包括通气管1、容器瓶2、水平仪3、进水管4、过滤网5、进水阀6、出水管7、出水阀8、流速仪9、托盘10、液压升降杆11、升降控制器12、升降摇柄13、三角支架14、导水管15和滴水器16。所述通气管1垂直***容器瓶2内,并且通气管1的底部与容器瓶2不接触,呈悬空状态;所述进水管4与容器瓶2连通,并且进水管4上设有过滤网5和进水阀6;容器瓶2的底部设有出水管7,并且出水管7上设有出水阀8和流速仪9,而导水管15一端与流速仪9连通,另一端与滴水器16连通;所述升降杆11的底端固定在三角支架14上,而所述升降杆11的顶端设置了装有水平仪3的托盘10,所述容器瓶2放置在了托盘10上;所述升降杆11上还设有升降控制器12,而升降控制器12上设有升降摇柄13。所述容器瓶2是由透明材料制成的圆柱体,并且该圆柱体上在垂直方向标有刻度,用于装置作业时观察水位和计算灌水量;容器瓶2的容量大小设计理论上可按设计的流速(1.25L/h)持续供水约20h以上。所述升降杆11上在垂直方向标有刻度,通过升降摇柄13调节升降杆11的升降高度可控制出水管7流速,升降杆11可调节高度范围为30~200cm,可调控流速范围为0.5~3.0L/h,作业时,通过调节升降杆11的高度可使流速仪9的读数与预先设计的流速一致。这种野外模拟地下滴灌的便携式装置虽然可以实现原状土条件下准确、简便的控制流量或流速,但容器瓶2的容量并未根据地域特定生态条件和特定植物需水量做具体设计,在实际应用中有较大局限性。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处,本发明提供了一种基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,可脱离人工独立运作一年,满足植物整个生长季的需水量,在此期间无需人工巡查水量和反复灌水,而且省去了从水源地铺设输水管道的成本,因此对地域广阔且缺水严重的荒漠或戈壁地区具有很强的实用性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,包括储水桶和出水管,出水管设于储水桶的下部,并且一根出水管对一株植物进行滴灌,每根出水管的流速为0.13L/h;储水桶的储水量≥平均每株植物生长期年需水量×1m2×滴灌植物株数。
优选地,四根出水管分别设于储水桶的下部,并且每根出水管对一株植物进行滴灌;在荒漠或戈壁地区,所述平均每株植物生长期年需水量为1300mm,则储水桶的储水量至少为5.2m3,每根出水管的流速为0.13L/h。
优选地,所述储水桶为圆柱形容器,底面圆半径为0.75m,高为2.9m,容积5.2m3;四根出水管均布在所述储水桶的周向上。
优选地,所述出水管上设有控制阀和流速控制仪;每年植物生长季开始则开启控制阀,而每年植物生长季结束则关闭控制阀;每根出水管通过流速控制仪控制流速。
优选地,所述出水管与储水桶连接的一端设有用于过滤杂物的滤网,而所述出水管的另一端与滴头连接;所述滴头埋入植物根部所在土壤内,并且在滴头的出水端设有防堵塞滤网。
优选地,所述储水桶的顶部设有进水口,并且进水口上装配有可拆卸的桶盖。
优选地,所述储水桶的顶部设有通气管;通气管伸入储水桶内,并且与储水桶底部不接触,呈悬空状态。
优选地,所述储水桶设于支架上,并且所述支架上设有用于将储水桶的调节至水平的调节杆。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明提供的基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置以荒漠或戈壁地区单株植物生长期年需水量来计算储水桶的储水量,并且控制每年植物生长季开始时开始滴灌,一根出水管只对一株植物进行滴灌,每根出水管的流速为0.13L/h,从而不仅能够满足所滴灌植物整个生长季的需水量,保证荒漠或戈壁地区植物能够正常生长,而且在此期间无需人工巡查水量和反复灌水,可脱离人工独立储水、供水滴灌,同时省去了从水源地铺设输水管道的成本,因此对地域广阔且缺水严重的荒漠或戈壁地区具有很强的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为现有技术中野外模拟地下滴灌的便携式装置的结构示意图。
图2为本发明提供的基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置的结构示意图一。
图3为本发明提供的基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置的结构示意图二。
图4为本发明提供的基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置的使用示意图。
在图2至图4中,A1—储水桶、A2—进水口、A3—通气管、A4—滤网、A5—出水管、A6—控制阀、A7—流速控制仪、A8—支架、A9—滴头。
具体实施方式
下面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,都属于本发明的保护范围。
下面对本发明所提供的基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置进行详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
如图2和图3所示,一种基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置,用于对荒漠或戈壁地区植物进行滴灌,其具体结构包括储水桶A1和出水管A5;出水管A5设于储水桶A1的下部,并且一根出水管A5对一株植物进行滴灌,每根出水管A5的流速为0.13L/h;储水桶A1的储水量≥平均每株植物生长期年需水量×1m2×滴灌植物株数。
具体地,该基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置可以包括以下实施方案:
(1)单个储水桶A1的容积和储水量可根据滴灌植株的种类和数量的变化而调整。在荒漠或戈壁地区几种常见树种在不同树龄的需水量如下表1所示:
表1
如图4所示,若每个储水桶A1对四株植物滴灌,并且这四株植物分别为一株幼龄新疆杨、一株中龄大叶白蜡、一株成熟大叶榆和一株幼龄大叶榆,那么按照表1中数据进行计算,这四株植的平均每株植物生长期年需水量可以为:(640+750+1310+660)÷4=840mm。在荒漠或戈壁地区,若按照每株植物生长期年需水量为1300mm进行计算,储水桶A1的储水量≥1300mm×1m2×滴灌植物株数,而出水管A5的数目也随着滴灌植株数量的变化而调整,一根出水管A5只对一株植物进行滴灌,每根出水管A5的流速为0.13L/h,那么该基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置可脱离人工独立运作一年,满足植物整个生长季的需水量,在此期间无需人工巡查水量和反复灌水。在实际应用中,该基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置最好同时对四株荒漠或戈壁地区植物进行滴灌,储水桶A1最好是底面圆半径0.75m、高2.9m、容积5.2m3的圆柱形容器,四根出水管A5最好均布在储水桶A1下部的圆周上,并且每根出水管A5对一株植物进行滴灌,每根出水管A5的流速为0.13L/h,按照每株植物生长期年需水量为1300mm进行计算,储水桶A1的储水量最好至少为5.2m3,这不仅使该装置能够脱离人工独立运作一年,满足四株荒漠或戈壁地区植物整个生长季的需水量,在此期间无需人工巡查水量和反复灌水,而且这一储水桶A1的体积和出水管A5的数目不仅使该装置的安装和装水更加便利,不会对周围植物造成遮挡,还能够在有效利用储水桶A1的同时,尽量降低储水桶A1内储水量与植物实际用水量之间的偏差。
(2)储水桶A1的顶部设有进水口A2,每年植物生长季开始可以通过该进水口A2向储水桶A1内注入满足植物生长季的需水量。进水口A2上装配有可拆卸的桶盖,从而可防止杂物落入储水桶A1中,例如:桶盖可通过旋转螺纹与储水桶A1固定在一起。
(3)储水桶A1的顶部设有通气管A3;通气管A3垂直***储水桶A1内,并且与储水桶A1底部不接触,呈悬空状态。
(4)储水桶A1设于方形支架A8上,并且所述支架A8上设有用于将储水桶A1的调节至水平的调节杆,从而可根据地形将储水桶A1的调节至水平。
(5)出水管A5与储水桶A1连接的一端设有用于过滤杂物的滤网A4,从而可防治杂物进入出水管A5,造成堵塞。出水管A5上设有控制阀A6和流速控制仪A7;每年植物生长季开始则开启控制阀A6,而每年植物生长季结束则关闭控制阀A6;每根出水管A5通过流速控制仪A7控制流速为0.13L/h。所述出水管A5的出水端与滴头A9连接,而所述滴头A9埋入植物根部所在土壤内,并且在滴头A9的出水端设有防堵塞滤网A4。
进一步地,本案发明人在对荒漠或戈壁地区植物生长期需水量的研究中发现,若以荒漠或戈壁地区单株植物生长期(4-10月)需水量平均值为1300mm/株·年来计算独立滴灌装置中储水桶的储水量,并且控制每年植物生长季开始时开始滴灌,一根出水管A5只对一株植物进行滴灌,每根出水管A5的流速为0.13L/h,那么该独立滴灌装置不仅能够满足所滴灌植物整个生长季的需水量,保证荒漠或戈壁地区植物能够正常生长,而且在此期间无需人工巡查水量和反复灌水,可脱离人工独立储水、供水滴灌,同时省去了从水源地铺设输水管道的成本,在荒漠或戈壁地区植物生长季结束时,独立滴灌装置中储水桶内的水正好用尽,因此对地域广阔且缺水严重的荒漠或戈壁地区具有很强的实用性。
综上可见,本发明实施例可脱离人工独立运作一年,满足植物整个生长季的需水量,在此期间无需人工巡查水量和反复灌水,而且省去了从水源地铺设输水管道的成本,因此对地域广阔且缺水严重的荒漠或戈壁地区具有很强的实用性。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果,下面以具体实施例对本发明所提供基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置进行详细描述。
实施例1
如图2和图3所示,一种基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置,用于同时对四株荒漠或戈壁地区植物进行滴灌,其具体结构包括:储水桶A1、通气管A3、滤网A4、出水管A5、控制阀A6、流速控制仪A7、支架A8和滴头A9。储水桶A1和出水管A5;储水桶A1是底面圆半径0.75m、高2.9m、容积5.2m3的圆柱形容器,四根出水管A5均布在储水桶A1下部的圆周上,并且每根出水管A5只对一株植物进行滴灌,每株植物所使对应的出水管A5均不同,每根出水管A5的流速为0.13L/h,按照每株植物生长期年需水量为1300mm进行计算,储水桶A1的储水量至少为5.2m3。
其中,该基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置可包括以下实施方案:
(1)储水桶A1的顶部设有进水口A2,每年植物生长季开始可以通过该进水口A2向储水桶A1内注入满足植物生长季的需水量。进水口A2上装配有桶盖,桶盖可通过旋转螺纹与储水桶A1固定在一起,从而可防止杂物落入储水桶A1中。
(2)储水桶A1的顶部设有通气管A3;通气管A3垂直***储水桶A1内,并且与储水桶A1底部不接触,呈悬空状态。
(3)储水桶A1设于方形支架A8上,并且所述支架A8上设有用于将储水桶A1的调节至水平的调节杆,从而可根据地形将储水桶A1的调节至水平。
(4)出水管A5与储水桶A1连接的一端设有用于过滤杂物的滤网A4,从而可防治杂物进入出水管A5,造成堵塞。出水管A5上设有控制阀A6和流速控制仪A7;每年植物生长季开始则开启控制阀A6,而每年植物生长季结束则关闭控制阀A6;每根出水管A5通过流速控制仪A7控制流速为0.13L/h。所述出水管A5的出水端与滴头A9连接,而所述滴头A9埋入植物根部所在土壤内,并且在滴头A9的出水端设有防堵塞滤网A4。
具体地,该基于荒漠或戈壁地区植物需水量独立滴灌装置以荒漠或戈壁地区单株植物生长期需水量为1300mm/株·年,计算出了为四株荒漠或戈壁地区植物进行滴灌的储水桶A1的储水量至少为5.2m3,并且控制每年植物生长季开始时开始滴灌,一根出水管A5只对一株植物进行滴灌,每根出水管A5的流速为0.13L/h,从而不仅能够满足这四株荒漠或戈壁地区植物整个生长季的需水量,保证这四株荒漠或戈壁地区植物能够正常生长,而且在此期间无需人工巡查水量和反复灌水,可脱离人工独立储水、供水滴灌,同时省去了从水源地铺设输水管道的成本;此外,这一储水桶A1的体积和出水管A5的数目不仅使该装置的安装和装水更加便利,不会对周围植物造成遮挡,还能够在有效利用储水桶A1的同时,尽量降低储水桶A1内储水量与植物实际用水量之间的偏差。
综上可见,本发明实施例可脱离人工独立运作一年,满足植物整个生长季的需水量,在此期间无需人工巡查水量和反复灌水,而且省去了从水源地铺设输水管道的成本,因此对地域广阔且缺水严重的荒漠或戈壁地区具有很强的实用性。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,包括储水桶和出水管,其特征在于,出水管设于储水桶的下部,并且一根出水管对一株植物进行滴灌,每根出水管的流速为0.13L/h;储水桶的储水量≥平均每株植物生长期年需水量×1m2×滴灌植物株数。
2.根据权利要求1所述的基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,其特征在于,四根出水管分别设于储水桶的下部,并且每根出水管对一株植物进行滴灌;在荒漠或戈壁地区,所述平均每株植物生长期年需水量为1300mm,则储水桶的储水量至少为5.2m3,每根出水管的流速为0.13L/h。
3.根据权利要求2所述的基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,其特征在于,所述储水桶为圆柱形容器,底面圆半径为0.75m,高为2.9m,容积5.2m3;四根出水管均布在所述储水桶的周向上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,其特征在于,所述出水管上设有控制阀和流速控制仪;每年植物生长季开始则开启控制阀,而每年植物生长季结束则关闭控制阀;每根出水管通过流速控制仪控制流速。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,其特征在于,所述出水管与储水桶连接的一端设有用于过滤杂物的滤网,而所述出水管的另一端与滴头连接;所述滴头埋入植物根部所在土壤内,并且在滴头的出水端设有防堵塞滤网。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,其特征在于,所述储水桶的顶部设有进水口,并且进水口上装配有可拆卸的桶盖。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,其特征在于,所述储水桶的顶部设有通气管;通气管伸入储水桶内,并且与储水桶底部不接触,呈悬空状态。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的基于荒漠或戈壁地区植物需水量的独立滴灌装置,其特征在于,所述储水桶设于支架上,并且所述支架上设有用于将储水桶的调节至水平的调节杆。
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