一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法与流程

本发明涉及水土流失防治技术领域，特别是涉及一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法。

背景技术：

水土流失是指在水力、风力、重力及冻融等自然营力和人类活动作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失。水土流失可分为水力侵蚀、重力侵蚀和风力侵蚀三种类型。水土流失的危害性不仅很大，而且还具有长期效应，特别是在干旱沟壑区。

现有技术中针对水土流失的治理主要有化学处理、综合治理和生物措施三大方式，其中化学处理成本较高，持续时间短，长期的效果不佳；综合治理的原则是调整土地利用结构，治理与开发相结合，对应的周期长，而且对于干旱沟壑区，治理开发代价较大；生物措施主要是农业技术措施，保护深耕改土、科学施肥、选育良种、地膜覆盖、轮作复种，需要消耗大量的人力和物力，而且需要长时间的全面维护，否则无法保证植物的良好生长，在干旱沟壑区容易死亡。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法，其采用预先规划和检测的方式，科学选择应对水土流失种植的植物，针对性强，避免了现有技术中盲目种植造成的低成活率，并使用自取水浇灌设备，利用干旱沟壑区充沛的阳光和充足的风力作为能量来源，从空气中取水用于对植物的自动灌溉，无需耗费大量的人力进行维护，大幅减少了人力成本，保证了植物的成活率和正常的生长，便于从根本上解决干旱沟壑区的水土流失问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法，包括以下步骤：

s1、防治区域规划：对需要治理水土流失的干旱沟壑区进行规划，确定易发生水土流失的具体位置和区域，这些位置和区域设定为防治实施区，并对防治实施区进行编号；

s2、土壤检测：对s1中不同编号防治实施区的土壤进行分别取样，并检验其中的主要指标，根据检测结果选择对应防治实施区适合种植和生长的植物；所述土壤检测包括土壤酸碱度、盐碱含量等指标等；其他指标可以在实验室完成。

s3、环境检测：检测s1中防治实施区的环境指标，参照s2的检测结果，对植物进行二次选择和匹配，选择出与防治实施区对应的优选匹配植物；防治实施区的环境指标主要包括含水量、降雨量、温度、湿度等。

s4、自取水浇灌设备安装：在防治实施区合适的位置安装自取水浇灌设备；自取水的水源可以来自地下或者其他从其他区域调取。

s5、植物种植：将s3中选择的优选匹配植物分别种植在对应的防治实施区；

s6、监测维护：定期对自取水浇灌设备和优选匹配植物进行维护。

作为本发明的进一步改进，所述自取水浇灌设备包括隔热底座，所述隔热底座固定在土壤上端，所述隔热底座上固定连接有固定杆，所述固定杆上固定连接有风力发电机、太阳能电池板、蓄电池和涡轮机，所述风力发电机和太阳能电池板均与蓄电池电性连接，所述隔热底座的下端设有冷凝管和水泵，所述涡轮机的出风口与冷凝管之间连接有连接管，所述蓄电池与涡轮机和水泵均电性连接，所述冷凝管的下端固定连接有储水箱，所述冷凝管的进水端固定连接有抽水管，所述抽水管的下端位于储水箱内，所述水泵的出水端固定连接有浇灌主管，所述浇灌主管位于土壤下侧，所述浇灌主管上固定连接有多个浇灌副管，所述浇灌副管的周围种植有植物种植带。

作为本发明的进一步改进，所述抽水管的下端固定连接有水位传感器。

作为本发明的进一步改进，所述固定杆上固定连接有控制盒，且控制盒位于太阳能电池板的下侧，所述控制盒与蓄电池、涡轮机、水泵和水位传感器均连接。

作为本发明的进一步改进，所述冷凝管的内壁上固定连接有多个均匀分布的毛细柱，所述毛细柱的表面固定连接有多个冷凝刚毛。

作为本发明的进一步改进，所述浇灌副管的上端固定连接有喷水头，所述喷水头上设置有多个喷水孔，所述喷水头上连接有多个与喷水孔相对应的防护盖，所述防护盖与喷水头之间连接有弹性转轴。

作为本发明的进一步改进，s3中，所述环境指标包括风力风向、日照强度、沟壑深度、沟壑坡度和降水频率。

作为本发明的进一步改进，s3中，所述优选匹配植物包括沙棘、梭梭树、柠条、甘蒙怪柳、侧柏和云杉。

作为本发明的进一步改进，s5中，所述优选匹配植物的形态均为幼苗。

本发明的有益效果是：本发明中的一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法，其采用预先规划和检测的方式，科学选择应对水土流失种植的植物，针对性强，避免了现有技术中盲目种植造成的低成活率，并使用自取水浇灌设备，利用干旱沟壑区充沛的阳光和充足的风力作为能量来源，从空气中取水用于对植物的自动灌溉，无需耗费大量的人力进行维护，大幅减少了人力成本，保证了植物的成活率和正常的生长，便于从根本上解决干旱沟壑区的水土流失问题。

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中记载的一些实施例，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为本发明一具体实施例中一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法的流程图；

图2为本发明一具体实施例中自取水浇灌设备的结构示意图；

图3为本发明一具体实施例中自取水浇灌设备冷凝管的局部剖面图；

图4为本发明一具体实施例中自取水浇灌设备喷水头喷水状态的结构示意图；

图5为本发明一具体实施例中自取水浇灌设备喷水头闭合状态的结构示意图。

图中：1.隔热底座、2.固定杆、3.风力发电机、4.太阳能电池板、5.蓄电池、6.涡轮机、7.控制盒、8.冷凝管、801.毛细柱、9.连接管、10.储水箱、11.水泵、12.抽水管、13.水位传感器、14.浇灌主管、15.浇灌副管、151.喷水头、152.防护盖、153.弹性转轴、16.植物种植带。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

在本发明的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分扩大，因此，仅用于图示本发明的主题的基本结构。

本文使用的例如“左”、“右”、“左侧”、“右侧”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“右侧”的单元将位于其他单元或特征“左侧”。因此，示例性术语“右侧”可以囊括左侧和右侧这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

参图1所示，本发明的一具体实施例中，一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法，包括以下步骤：

s1、防治区域规划：对需要治理水土流失的干旱沟壑区进行规划，确定易发生水土流失的具体位置和区域，这些位置和区域设定为防治实施区，并对防治实施区进行编号；

s2、土壤检测：对s1中不同编号防治实施区的土壤进行分别取样，并检验其中的主要成分，根据检测结果选择对应防治实施区适合种植和生长的植物；

s3、环境检测：检测s1中防治实施区的环境指标，参照s2的检测结果，对植物进行二次选择和匹配，选择出与防治实施区对应的优选匹配植物；

其中所述环境指标包括风力风向、日照强度、沟壑深度、沟壑坡度和降水频率，所述优选匹配植物包括沙棘、梭梭树、柠条、甘蒙怪柳、侧柏和云杉。

s4、自取水浇灌设备安装：在防治实施区合适的位置安装自取水浇灌设备；

s5、植物种植：将s3中选择的优选匹配植物分别种植在对应的防治实施区；

s6、监测维护：定期对自取水浇灌设备和优选匹配植物进行维护。

参图2所示，其中，自取水浇灌设备包括隔热底座1，隔热底座1固定在土壤上端，隔热底座1用于对整体设备的固定，隔热底座1上固定连接有固定杆2，固定杆2上固定连接有风力发电机3、太阳能电池板4、蓄电池5和涡轮机6，风力发电机3和太阳能电池板4均与蓄电池5电性连接，隔热底座1的下端设有冷凝管8和水泵11，涡轮机6的出风口与冷凝管8之间连接有连接管9，蓄电池5与涡轮机6和水泵11均电性连接。

风力发电机3用于风力发电，太阳能电池板4用于太阳能发电，风力发电机3和太阳能电池板4发电的电能均存储在蓄电池5中，蓄电池5可为涡轮机6和水泵11的工作提供电能。

具体的，蓄电池5和涡轮机6均具有一定的防水防潮性能，在野外不易损坏。

涡轮机6的进风口朝下，便于吸收地面的热量，在一定程度上减少地面的温度，减少对地面的炙烤，涡轮机6的进风口向下可使涡轮机6内不易进入异物，涡轮机6的进风口还固定连接有过滤网，对进入涡轮机6空气具有一定的过滤效果。

冷凝管8的下端固定连接有储水箱10，冷凝管8的进水端固定连接有抽水管12，抽水管12的下端位于储水箱10内，水泵11的出水端固定连接有浇灌主管14，浇灌主管14位于土壤下侧，浇灌主管14上固定连接有多个浇灌副管15。

参图4和图5所示，浇灌副管15的上端固定连接有喷水头151，喷水头151上设置有多个喷水孔，喷水头151上连接有多个与喷水孔相对应的防护盖152，防护盖152与喷水头151之间连接有弹性转轴153，防护盖152对喷水孔具有一定的防护作用，当有喷水孔有水喷出时，会对防护盖152造成压力，防护盖152受压力弹开，可限制喷水孔喷水过高，也不会影响喷水孔正常的喷水和浇灌，当停止喷水时，在弹性转轴153的作用下，防护盖152会自动复位，即可在很大程度上防止喷水孔被异物堵塞。

浇灌副管15的周围种植有植物种植带16，便于对植物种植带16进行浇灌，植物种植带16包括若干优选匹配植物。

参图3所示，其中，冷凝管8的内壁上固定连接有多个均匀分布的毛细柱801，毛细柱801的表面固定连接有多个冷凝刚毛，可大幅提升冷凝管8的内壁与热空气接触的比表面积，大幅提升冷凝的效果，冷凝管8、毛细柱801和冷凝刚毛均可为铜制材料，导热性能好。

进一步地，抽水管12的下端固定连接有水位传感器13，水位传感器13可感知储水箱10内液面的情况，当液面低于抽水管12的下端时，可控制水泵11停止工作，避免了水泵11造成空转的情况。

进一步地，固定杆2上固定连接有控制盒7，且控制盒7位于太阳能电池板4的下侧，控制盒7与蓄电池5、涡轮机6、水泵11和水位传感器13均连接，便于通过控制盒7对蓄电池5、涡轮机6、水泵11和水位传感器13进行控制，也便于蓄电池5、涡轮机6、水泵11和水位传感器13将自身运行的状态反馈至控制盒7，控制盒7位于太阳能电池板4的下侧，太阳能电池板4可对控制盒7进行一定的防护，便于延长控制盒7的使用寿命。

具体的，控制盒7内安装有gsm模块，可与云端服务器建立通信，便于管理人员实时了解自取水浇灌设备的动态，也便于实现远程对自取水浇灌设备的控制。

参图1，按照上述的步骤将自取水浇灌设备安装完毕，将优选匹配植物种植完毕后，冷凝管8安装在地面以下的土壤内，在中午阳光充分时，地面上的温度与土壤内的温度会存在一定的温差，而且冷凝管8的深度越深，温差越大，当涡轮机6工作时，会把热空气从涡轮机6吸入，通过连接管9到达冷凝管8，热空气进入冷凝管8，由于冷凝管8内的温度差，热空气中的水蒸气会发生冷凝，冷凝管8的内毛细柱801和冷凝刚毛可大幅提升冷凝的效果，冷凝产生的冷凝水会随冷凝管8流入储水箱10中储存，在水泵11的作用下，可将储水箱10中的冷凝水泵入浇灌主管14，最终通过浇灌副管15相植物种植带16进行浇灌。

具体地，可由控制盒7控制上述的流程，也可在冷凝管8上和涡轮机6上安装温度传感器，同时在涡轮机6上安装湿度传感器，由本领域技术人员设定相应的阈值，当达到相应的阈值时，即可触发涡轮机6和水泵11的自动工作，也可由工作人员远程定期对自取水浇灌设备进行控制，便于实现对植物种植带16的浇灌，可大幅提升优选匹配植物的成活率。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明中的一种用于干旱沟壑区的水土流失防治方法，其采用预先规划和检测的方式，科学选择应对水土流失种植的植物，针对性强，避免了现有技术中盲目种植造成的低成活率，并使用自取水浇灌设备，利用干旱沟壑区充沛的阳光和充足的风力作为能量来源，从空气中取水用于对植物的自动灌溉，无需耗费大量的人力进行维护，大幅减少了人力成本，保证了植物的成活率和正常的生长，便于从根本上解决干旱沟壑区的水土流失问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。