一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置

本发明涉及环境保护应用，具体涉及一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置。

背景技术：

1、构筑防沙林可以阻止荒漠化的蔓延，成规模的防沙林还会改变当地气候环境。在沙漠中种植树木建立的防沙林是沙漠上一道绿色的屏障，减轻了沙尘灾害给人类生产、生活带来的影响，这对受沙尘困扰的城市尤为重要。

2、即使已经人为选取了对水需求量小的树种，在沙漠中及正在被沙漠侵蚀的地区中获得足够的水资源来灌溉种植防护林依旧是一件十分困难的事情。由于降水稀少，缺乏地表水，当地的水资源往往难以满足用水需求，所以需要从其它地区调水灌溉甚至抽取地下水，但运水车容量有限，运输成本也大，大量抽取地下水更会破坏当地脆弱的生态。现有技术中已经有可以从沙漠环境中集水的设备，但体型较大、结构复杂、成本高，其局限性明显。

3、植树造林治沙等工作是一个大范围的长周期的工程，其需要一种成本更小，结构更加简洁紧凑，获水更加方便装置来满足需求。生活在沙漠中的昆虫拟步甲却可以通过亲水带和背部纹路的配合从沙漠环境中集水。基于此，为了提高集水装置的便利性，我们设计了一种用于防沙植树的具有亲水带和异性肋片的集水装置。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置，其能够使灌溉防护林的水摆脱灌溉用水对外地运水和地下水的依赖，从沙漠的温度变化引发的水汽凝结中获得水分；通过一个便携简单的结构和不需要人为干预的工作模式，摆脱灌溉过程对人和灌溉机器的依赖，并以此降低防沙植树的成本；通过紧凑的结构获得轻便的移动性，同时占地较小可以和治沙时的草方格相配合。

2、为解决上述问题，本发明采用了如下的技术方案。

3、一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置，包括上盖、集水单元及支撑座，所述集水单元设置在支撑座上，所述集水单元包括若干集水子单元，所述集水子单元沿圆周方向依次连接，并在上盖与支撑座之间叠设多层，且每层之间的集水子单元依次连接，使装置中部呈骨架结构。

4、进一步的，所述集水子单元包括上单元、下单元及导流道，所述导流道设置在下单元的中部位置。上单元与下单元是横置的异型肋片，通过将传统的肋片设计弯曲使其在体积更小时提供更大的表面积，同时坚固结构强度。

5、进一步的，所述上单元与下单元对称设置，上单元与下单元均包括若干弧形圆环，所述若干弧形圆环依次排布形成的波纹型凹槽。

6、进一步的，所述导流道设有向内的倾角，从而将水分滴落在装置内部土壤上。

7、进一步的，所述弧形圆环上涂设纳米亲水涂料层，使液滴在集水单元内的接触角小于90°。

8、本发明的技术构思：本发明能够利用沙漠地区温差变化大的特点，依靠早晨和傍晚低温时空气中水汽的凝结作用，通过集水单元富集起来使水流入本装置周围的土壤，从而对防沙植树的树木进行灌溉，从而摆脱灌溉用水对外地运水和地下水的依赖，为所种植的树木提供较好的生存环境，提高种植树木的成活率。沙漠地区的泥土松散，呈现颗粒化，缺乏粘合力的状态，本装置为了固定在这样的土壤环境中设置了支撑座，通过插入土壤的方式固定装置。沙漠地区由于植被遮挡少，其风速也较大，甚至可以将树木拔起。集水装置需要直径工作在有强风的环境中，甚至会面对卷扬的沙石等恶劣环境，本发明通过将装置设计成骨架结构可以有效降低风力对装置的干扰。简化装置结构才能在长期工作在沙漠环境时减轻后续的维护和运行压力。

9、相比于现有技术，本发明的优点在于：

10、1）通过集水单元利用荒漠地区温差变化大的特点，依靠早晨和傍晚低温时空气中水汽的凝结作用获得水分来灌溉防护林，免于运水和抽取地下水灌溉。

11、2）可以自发的依靠早晨和傍晚的温差获得水灌溉，其工作模式不依靠人工，不依赖电子设备和管道，摆脱了传统设计方案对人工和灌溉设备的依赖，降低了运行和维护成本。

12、3）通过紧凑的设计结构，降低了集水设备对场地的要求与限制，更为便携，可以和治沙时的草方格相配合。

13、4）通过将装置设计成骨架结构，降低了装置在户外进行集水使风力的干扰。

14、5）通过将原有的肋片做改型，使之作为集水单元的上单元和下单元，用增加弧度加大其表面积使其更能服务于液体凝结和在重力条件下的液滴滚落，根据拟步甲等昆虫的背部特点做简化，增加了圆环突起，使装置有更好的集水效果，解决了传统肋片的设计不适合在户外的沙漠环境工作的问题。

技术特征：

1.一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置，其特征在于，包括上盖、集水单元及支撑座，所述集水单元设置在支撑座上，所述集水单元包括若干集水子单元，所述集水子单元沿圆周方向依次连接，并在上盖与支撑座之间叠设多层，且每层之间的集水子单元依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置，其特征在于，所述集水子单元包括上单元、下单元及导流道，所述导流道设置在下单元的中部位置。

3.根据权利要求1所述的一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置，其特征在于，所述上单元与下单元对称设置，上单元与下单元均包括若干弧形圆环，所述若干弧形圆环依次排布形成的波纹型凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置，其特征在于，所述导流道设有向内的倾角，从而将水分滴落在装置内部土壤上。

5.根据权利要求3所述的一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置，其特征在于，所述弧形圆环上涂设纳米亲水涂料层。

技术总结
本发明公开了一种用于防沙植树的具有亲水带和异型肋片的集水装置，包括上盖、集水单元及支撑座，所述集水单元设置在支撑座上，所述集水单元包括若干集水子单元，所述集水子单元沿圆周方向依次连接，并在上盖与支撑座之间叠设多层，且每层之间的集水子单元依次连接，使装置中部呈骨架结构；本发明通过集水单元利用荒漠地区温差变化大的特点，依靠早晨和傍晚低温时空气中水汽的凝结作用获得水分来灌溉防护林，免于运水和抽取地下水灌溉。

技术研发人员：柴敏,朱焓啸,郑水华
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15