一种非常规绿化用土壤自动浇灌装置及浇灌方法与流程

本发明属于绿化技术领域，涉及一种适用于利用各种类型地下水或地表水(常规水体、苦咸水、污染水)进行土壤绿化，具体涉及一种非常规绿化用土壤自动浇灌装置及浇灌方法。

背景技术：

目前，全世界面临着严峻的资源短缺问题，因此在园林绿化灌溉设计中，越来越多的考虑节能灌溉方式。现阶段，城市园林绿化和养护过程中，城市自来水仍然是各类用水的主要来源，灌溉方式仍然保持着传统的工作形式，这种模式加大了城市绿化水资源的浪费。而随着人民生活水平的不断提高，舒适的生活环境已逐渐成为人们追求的目标，城市绿化状况、绿地的面积从一定程度上反映了城市的进步与发展，绿地面积的增加，绿化灌溉所需水量也越来越多。因此，绿化节水灌溉已成为缓解城市供用水矛盾的主要方式之一。

喷灌、滴灌技术是目前主要的有效节水灌溉技术，近些年，国外新兴地下灌溉技术，这种微灌技术不仅有着很好的经济性，还直接作用于需要灌溉的植物根部，减少了对地面其他植物的破坏，保证了生态平衡，但这种地下灌溉技术还很少用于城市园林绿化的种植和后期养护，在很多发达国家也只是应用于高级农作物的生产中，除此之外，国际领域上对于节水灌溉的研究还涉及到了气相领域以及土壤含水量和蒸腾量两者共同作用的研究。

在我国，喷灌仍是我国城市园林绿化的主要节水灌溉模式，但由于工程质量、造价因素，喷灌的普及率不高，大部分的绿地仍然保持着传统的浇灌模式，一方面不能充分利用水资源，另一方面还需要大量的劳力资源。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术中存在的不足，提供一种非常规绿化用土壤自动浇灌装置及浇灌方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种非常规绿化用土壤自动浇灌装置，包括供能系统、低温蒸发系统以及透水性集水管道；

所述低温蒸发系统由导线与控制开关和供能系统连接；

所述供能系统由能源转换装置和蓄电池组成，所述供能系统经导线与控制开关连接；

所述低温蒸发系统置于密闭管道中，所述密闭管道与透水性集水管道连接；

所述透水性集水管道埋设于土壤层；

所述供能系统提供电能。

本发明采用间歇式供电。

本发明所述供能系统由太阳能、风能单独或太阳能与风能的组合来提供电能。

本发明所述透水性集水管道表面布有孔洞，水汽通过孔洞直接进入土壤，或凝成液态水后浸入土壤。

本发明所述透水性集水管道与低温蒸发系统连通，低温蒸发系统蒸发后水气通过连通管道到达透水性集水管道。

本发明所述低温蒸发系统可单独一个或若干个组合使用。

本发明所述密闭管道与透水性集水管道的连接方式采用一对多、多对一或多对多并联的方式使用。

本发明的第二个技术方案是一种非常规绿化用土壤自动浇灌方法，采用土壤自动浇灌装置，该方法包括如下步骤：

1)将低温蒸发系统和密封管道置于地下含水层或任意可利用水体中；

2)将低温蒸发系统与供能系统通过控制开关连接成回路，控制开关可调节和控制蒸发系统能量的输出；

3)供能系统采取连续供电，或者间歇式供电节省能耗的输出；

4)检测土壤中湿度或设置土壤湿度在线监测系统，根据湿度输出进行供能调节系统的能量输出：当土壤中湿度未达到实际要求时，加大能量输出；土壤湿度在达到实际需求的基础上，减少能量输出。

本发明达到的有益效果：

1、本发明可利用各种类型水体，即使苦咸水、受污染水体也可适用，使各类水资源达到最大化利用；

2、本发明采用太阳能、风能供能系统，可通过控制开关调剂供能，也可采用间歇式供能，总体能耗小，需要维护量较小，延长了使用寿命。

3、本发明工艺简单，较于其他节水手段，可实现自动浇灌，适用各种水体进行浇灌，耗能小，维护简便。

附图说明

图1为本发明采用的非常规绿化用土壤自动浇灌系统结构示意图；

附图标记：1-低温蒸发系统；2-导线；3-控制开关；4-蓄电池；5-能源转换装置；6-密闭管道；7-透水性集水管道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明所采用的自动浇灌装置包括供能系统、低温蒸发系统以及透水性集水管道，所述低温蒸发系统1由导线2与控制开关3和供能系统连接，供能系统由能源转换装置5和蓄电池4组成，供能系统经导线2与控制开关3连接，所述低温蒸发系统1置于密闭管道6中，密闭管道6与透水性集水管道7连接，透水性集水管道7埋设于土壤层。所述供能系统为自动浇灌系统提供电能，由太阳能、风能单独或组成提供电能，为节省能源消耗，也可采用间歇式供电。所述透水性集水管道7表面布有孔洞，水汽通过孔洞直接进入土壤，或凝成液态水后浸入土壤。所述透水性集水管道7与低温蒸发系统1连通，低温蒸发系统1蒸发后水气通过连通管道到达透水性集水管道7。

本发明另一个计算方案为一种非常规绿化用土壤自动浇灌方法，采用上述装置，该方法包括如下步骤：

首先，将低温蒸发系统1和密闭管道6置于水体或地下含水层中；

其次，将低温蒸发系统与供能系统通过控制开关连接成回路，通过控制开关调节系统能量输出，所述供能系统为系统提供电能，所述供能系统由太能能、风能单独或组合供能；

然后，供能系统采取连续供电，或者间歇式供电节省能耗的输出，间歇时间根据土壤含水量情况而定；当土壤含水量达到实际需求时，采取间歇式供电的方式以节省能耗的输出，也可以选择暂时供电的方式，而当土壤中含水量不满足实际需求，再重新提供能源，间歇时间根据实际土壤含水量情况而定，可以是几分钟、几小时、或者几天；

根据不同绿化植被对水量的需求，调节控制蒸发装置功率大小；

检测土壤中含水量或设置土壤土壤含水量在线监测系统，根据土壤含水量调节系统能量大小，当土壤中含水量较高或已满足植被需求，可暂停能量的输出；当土壤中含水量较低或不能满足植被需求，可采取提高输出系统能量。

最后，将透水管道置于土壤层后进水口与密闭性管道连接，透水性集水管道大小和长短根据蒸发装置功率大小以及需要的补水范围而定；低温蒸发系统可单独一个使用也可多个组合使用，密闭管道与透水性集水管道的连接可以以一对多、多对一、多对多等并联的方式使用。

应当理解的是，这里所讨论的实施方案只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种非常规绿化用土壤自动浇灌装置及浇灌方法，自动浇灌装置包括供能系统、低温蒸发系统以及透水性集水管道，所述供能系统由导线和控制开关与所述低温蒸发系统连接，蒸发系统与集水系统联通。方法主要步骤包括放置低温蒸发系统于地下含水层或包气带、连接供能系统、布设集水管道。本发明可利用常规地下水、苦咸水、受污染地下水，通过低温蒸发作用形成水蒸气通过联通管道到达指定透水性集水管道，通过透水性集水管道使水蒸气以液态水或气态水的形态进入土壤层，为土壤提供水分。

技术研发人员：赵林;李月华;陈亮
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2018.09.30
技术公布日：2019.02.01