用于高寒草地的喷灌灌溉系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种能够降低人工灌溉成本的用于高寒草地的喷灌灌溉系统。该用于高寒草地的喷灌灌溉系统由引水渠、集水池、引水主管、引水支管、喷头组成，这种喷灌灌溉系统利用引水渠将附近的水源引向集水池，然后再将集水池内的水通过引水主管引入高寒内地内并通过引水支管将水引向高寒草地的各个地方，这种喷灌系统利用高寒草地特有的高山地形形成自然高差压力，无需发电机、抽水机等工业设备，只需修建集水池以及铺设相应的管道网络即可，大大降低了人工灌溉的成本，进而降低了草地改良的成本，而且，利用引水渠可以平衡高寒草地区域的湿度，有利于草地植被的生长，间接效益不可估量。适合在草业科学【技术领域】推广应用。
【专利说明】用于高寒草地的喷灌灌溉系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及草业科学【技术领域】，具体涉及一种用于高寒草地的喷灌灌溉系 统。
【背景技术】
[0002] 商寒早地即商山早甸，又称为商寒早甸。在寒冷的环境条件下，发育在商原和商山 的一种草地类型。其植被组成主要是冷中生的多年生草本植物，常伴生中生的多年生杂类 草。植物种类繁多，莎草科、禾本科以及杂类草都很丰富。密丛性短根茎蒿草属，为重要的组 成植物。群落结构简单，层次不明显，生长密集，植株低矮，有时形成平坦的植毡。草类如蒿 草、羊茅、发草、剪股颖、珠芽寥、马先蒿、堇菜、毛茛属、黄芪属、问荆等，小灌木如柳丛、仙女 木、乌饭树等，下层常有密实的藓类，形成植被的茎层。高寒草甸年平均气温1°C左右，年降 水量约400?500毫米。冬季有冰雪覆盖。土壤主要为高山草甸土。生草过程发育强盛， 形成致密紧实的草皮层，有机质含量较高，但未能分解。土壤呈微酸性至中性反应。部分土 壤有永冻土层，高寒草甸主要分布在青藏高原的东北部，四川北部，在西北和西南部亦有分 布，高山草甸草层低，草质良好，为良好的夏季牧场，适于牛、羊等畜群放牧。
[0003] 近年来，由于自然环境的不断恶化加之过度放牧，导致高寒草地逐渐退化，不再适 合放牧，为了避免上述情况的发生，现有的做法都是对高寒草地进行人工改良，从而使高寒 草地能够恢复原状，达到适宜放牧的要求，现有的改良措施一般都是通过围栏封育，然后进 行施肥灌溉，进而促使草地植被生长，目前，灌溉的方式通常采用两种方式实现，一种是采 用天然降水的方式，但是，天然降水不可控，降水的时间无法控制，而且高寒草地所处的地 区降水较少，这种灌溉方式效果较差，不利于草地植被的正常生长，第二种方式是采用人工 灌溉的方式，人工灌溉可以最大限度的满足草地植被水分需求，但是人工灌溉需要修建相 应的水利设施，由于高寒草地所处的位置较为偏远，且地形复杂，需要大量的发电机抽水机 等才能实现，人工灌溉的成本较高，致使草地改良的成本较高。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够降低人工灌溉成本的用于高寒 草地的喷灌灌溉系统。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该用于高寒草地的喷灌灌溉 系统，包括修建在靠近高寒草地的高山上的集水池和多条引水渠，所述集水池的海拔高于 高寒草地的海拔30?90m，所述引水渠的一端与集水池连通，另一端延伸至高山的冰川区， 在集水池上连接有用于将集水池内的水引向高寒草地的引水主管，还包括布置在高寒草地 内的多个引水支管，所述引水支管均与引水主管连通，在引水支管上设置有多个用于给高 寒草地喷灌的喷头。
[0006] 进一步的是，所述集水池的海拔商于商寒早地的海拔57m。
[0007] 进一步的是，所述集水池、引水主管、引水支管均设置在地表以下。
[0008] 进一步的是，所述集水池与引水主管之间、引水主管与引水支管之间均设置有闸 阀井。
[0009] 进一步的是，所述多个引水支管呈梳齿式布置，所述相邻的两个引水支管的间距 为20?22m。
[0010] 进一步的是，所述喷头与引水支管之间设置有控制阀。
[0011] 进一步的是，所述控制阀为球阀。
[0012] 进一步的是，所述喷头的喷嘴直径为12mm，喷头最大承压为350kpa，喷头的最大 流量为q= 9. 6m3/h，喷头的最大射程为26m。
[0013] 进一步的是，所述相邻的两个喷头之间的间距为20?22m。
[0014] 本实用新型的有益效果：该用于高寒草地的喷灌灌溉系统由引水渠、集水池、引水 主管、引水支管、喷头组成，这种喷灌灌溉系统利用引水渠将附近的水源引向集水池，然后 再将集水池内的水通过引水主管引入高寒内地内并通过引水支管将水引向高寒草地的各 个地方，由于集水池的海拔高于高寒草地的海拔30?60m，这样引水主管的两端就存在自 然高差压力，这就使得引水支管内的水具有较大的水压，高压的水流从喷头喷出后对高寒 草地进行喷灌，这种喷灌系统利用高寒草地特有的高山地形形成自然高差压力，无需发电 机、抽水机等工业设备，只需修建集水池以及铺设相应的管道网络即可，大大降低了人工灌 溉的成本，进而降低了草地改良的成本，而且，利用引水渠可以一定程度的改变高寒草地附 近的湿度，将水引向水分较少的区域，避免原有水源流向的区域水分湿度过高，对该区域内 的牲畜健康造成影响，可以平衡高寒草地区域的湿度，有利于草地植被的生长，间接效益不 可估量。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型用于高寒草地的喷灌灌溉系统的结构示意图；
[0016] 图2是实施例所述的四个不同处理区及对照区的植被总盖度、鲜重、干重的数据 统计图；
[0017] 图3是实施例所述的四个不同处理区及对照区的针茅高度与分盖度变化比较图；
[0018] 图4是实施例所述的四个不同处理区及对照区的苔草高度与分盖度变化比较图；
[0019] 图5是实施例所述的四个不同处理区及对照区的萎陵菜高度与分盖度变化比较 图；
[0020] 图中标记说明：集水池1、引水渠2、引水主管3、引水支管4、喷头5、闸阀井6、控制 阀7。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0022] 如图1所示，该用于高寒草地的喷灌灌溉系统，包括修建在靠近高寒草地的高山 上的集水池1和多条引水渠2,所述集水池1的海拔高于高寒草地的海拔30?90m，所述引 水渠2的一端与集水池1连通，另一端延伸至高山的冰川区，在集水池1上连接有用于将集 水池1内的水引向高寒草地的引水主管3,还包括布置在高寒草地内的多个引水支管4,所 述引水支管4均与引水主管3连通，在引水支管4上设置有多个用于给高寒草地喷灌的喷 头5。该用于高寒草地的喷灌灌溉系统由引水渠2、集水池1、引水主管3、引水支管4、喷头 5组成，这种喷灌灌溉系统利用引水渠2将附近的水源引向集水池1，然后再将集水池1内 的水通过引水主管3引入高寒内地内并通过引水支管4将水引向高寒草地的各个地方，由 于集水池1的海拔高于高寒草地的海拔30?60m，这样引水主管3的两端就存在自然高差 压力，这就使得引水支管4内的水具有较大的水压，高压的水流从喷头5喷出后对高寒草地 进行喷灌，这种喷灌系统利用高寒草地特有的高山地形形成自然高差压力，无需发电机、抽 水机等工业设备，只需修建集水池1以及铺设相应的管道网络即可，大大降低了人工灌溉 的成本，进而降低了草地改良的成本，而且，利用引水渠2可以一定程度的改变高寒草地附 近的湿度，将水引向水分较少的区域，避免原有水源流向的区域水分湿度过高，对该区域内 的牲畜健康造成影响，可以平衡高寒草地区域的湿度，有利于草地植被的生长，间接效益不 可估量。
[0023] 在上述实施方式中，所述集水池1的选址尤为重要，如果集水池1的海拔高过低则 无法使引水主管3两端形成有效的自然高差压力，无法实现喷灌，如果集水池1的海拔高度 过高，则会导致引水主管3两端形成自然高差压力过大，这就使得引水主管3、引水支管4必 须具有较高承压能力，进而对于引水主管3、引水支管4的管材选取标准就会较高，这样会 使得管道成本大大增加，通常情况下，为了使喷灌效果较好同时引水主管3、引水支管4也 不需要较高的承压能力，所述集水池1 一般修建在海拔高于高寒草地的海拔57m的位置。
[0024] 为了防止集水池1、引水主管3、引水支管4对当地老百姓家畜及人生安全造成影 响，所述集水池1、引水主管3、引水支管4均设置在地表以下，这样就不会对当地老百姓家 畜及人生安全造成任何影响，同时将集水池1、引水主管3、引水支管4设置在地表以下还可 以保护其不被损坏，另外，由于高寒草地常年温度较低，将集水池1、引水主管3、引水支管4 设置在地表以下还可以避免其被冻坏，可以延长其使用寿命。
[0025] 由于高寒草地常年温度较低，如果引水主管3、引水支管4在不使用时里面存在积 水，这些积水就很容易结冰膨胀进而将引水主管3、引水支管4胀裂，为了避免上述情况的 发生，所述集水池1与引水主管3之间、引水主管3与引水支管4之间均设置有闸阀井6,通 过设置闸阀井6,在不使用时，可以利用闸阀井6的开闭很容易的将引水主管3、引水支管4 内的水排空，避免管内因存在积水结冰导致管道胀裂的情况发生。
[0026] 为了使喷灌更加均匀，所述多个引水支管4呈梳齿式布置，所述相邻的两个引水 支管4的间距为20?22m。
[0027] 为了节约用水，有时只需局部灌溉即可，或者为了实现轮灌，所述喷头5与引水支 管4之间设置有控制阀7,通过控制阀7可以很容易的控制喷头5是否喷水，从而达到自由 控制的目的。进一步的是，所述控制阀7可以选择现有各种控制阀7门，为了控制方便，作 为优选的，所述控制阀7为球阀。
[0028] 所述喷头5的选择依赖于集水池1的修建高度以及高寒草地需要喷水的量，根据 实验研究发现，选择如下规格的喷头5其喷灌效果最好，所述喷头5的喷嘴直径为12mm，喷 头5最大承压为350kpa，喷头5的最大流量为q= 9. 6m3/h，喷头5的最大射程为26m。
[0029] 为了使所有的喷头5喷出的水能够喷洒到高寒草地的任何位置，所述相邻的两个 喷头5之间的间距为20?22m，由于喷头5的最大射程为26m，即使某些喷头5出现故障， 相邻的喷头5喷出的水也可以覆盖该喷头5的喷洒范围。
[0030] 实施例
[0031]在高寒草地区域内，在摸底调研监测完具体土壤植被基础数据上，设围栏、围栏+喷水、围栏+施肥、喷水+施肥+围栏四种处理样区，其中喷水+施肥+围栏是按照本实用 新型所述的高寒草地改良技术进行改良的，每个试验样区面积21m*21m，围栏外为对照区， 隔一段时间后，每个样区内三次重复监测采集〇. 5m*0. 5m样方内的植被总盖度、鲜重、干重 的数据，其数据统计结果如图2所示，由图2可知，本实用新型所述的围栏+施肥+喷水处 理样区的效益最佳，植被盖度从对照区29%提高到81. 5%，草地植被地上鲜重每平米比对 照区增加150g，草地植被地上干重每平米比对照区增加61g。
[0032]图3为四个不同处理区及对照区的针茅高度与分盖度变化比较图；图4为四个不 同处理区及对照区的苔草高度与分盖度变化比较图；图5四个不同处理区及对照区的萎陵 菜高度与分盖度变化比较图；
[0033]由图3可知，本实用新型所述的围栏+施肥+喷水处理样区的针茅高度与分盖度 变化最为明显，针茅分盖度从对照区8 %提高到57%，针茅高度比对照区高44cm;由图4可 知本实用新型所述的围栏+施肥+喷水处理样区的苔草高度与分盖度变化最为明显，苔草 分盖度从对照区7%提高到22%，苔草高度比对照区高10cm;由图5可知本实用新型所述 的围栏+施肥+喷水处理样区的萎陵菜高度与分盖度变化最为明显，萎陵菜分盖度从对照 区3%提高到28%，萎陵菜高度比对照区高cm。
【权利要求】
1. 用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：包括修建在靠近高寒草地的高山上的 集水池（1)和多条引水渠（2)，所述集水池（1)的海拔高于高寒草地的海拔30?90m，所述 引水渠⑵的一端与集水池⑴连通，另一端延伸至高山的冰川区，在集水池⑴上连接有 用于将集水池（1)内的水引向高寒草地的引水主管（3)，还包括布置在高寒草地内的多个 引水支管（4)，所述引水支管（4)均与引水主管（3)连通，在引水支管（4)上设置有多个用 于给高寒草地喷灌的喷头（5)。
2. 如权利要求1所述的用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：所述集水池（1) 的海拔高于高寒草地的海拔57m。
3. 如权利要求1所述的用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：所述集水池（1)、 引水主管（3)、引水支管（4)均设置在地表以下。
4. 如权利要求3所述的用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：所述集水池（1) 与引水主管（3)之间、引水主管（3)与引水支管（4)之间均设置有闸阀井（6)。
5. 如权利要求4所述的用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：所述多个引水支 管（4)呈梳齿式布置，所述相邻的两个引水支管（4)的间距为20?22m。
6. 如权利要求5所述的用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：所述喷头（5)与 引水支管（4)之间设置有控制阀（7)。
7. 如权利要求6所述的用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：所述控制阀（7) 为球阀。
8. 如权利要求7所述的用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：所述喷头（5)的 喷嘴直径为12mm，喷头（5)最大承压为350kpa，喷头（5)的最大流量为q= 9. 6m3/h，喷头 (5)的最大射程为26m。
9. 如权利要求8所述的用于高寒草地的喷灌灌溉系统，其特征在于：所述相邻的两个 喷头（5)之间的间距为20?22m。
【文档编号】A01G25/02GK203860165SQ201420305303
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】多吉顿珠, 拉巴, 旺久, 贡嘎桑布, 普次, 参木友, 刘启勇, 格桑次仁 申请人:西藏自治区农牧科学院草业科学研究所