用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種能夠降低人工灌溉成本的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)。該用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)由引水渠、集水池、引水主管、引水支管、噴頭組成，這種噴灌灌溉系統(tǒng)利用引水渠將附近的水源引向集水池，然后再將集水池內(nèi)的水通過(guò)引水主管引入高寒內(nèi)地內(nèi)并通過(guò)引水支管將水引向高寒草地的各個(gè)地方，這種噴灌系統(tǒng)利用高寒草地特有的高山地形形成自然高差壓力，無(wú)需發(fā)電機(jī)、抽水機(jī)等工業(yè)設(shè)備，只需修建集水池以及鋪設(shè)相應(yīng)的管道網(wǎng)絡(luò)即可，大大降低了人工灌溉的成本，進(jìn)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區(qū)域的濕度，有利于草地植被的生長(zhǎng)，間接效益不可估量。適合在草業(yè)科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及草業(yè)科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于高寒草地的噴灌灌溉系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 商寒早地即商山早甸，又稱為商寒早甸。在寒冷的環(huán)境條件下，發(fā)育在商原和商山 的一種草地類型。其植被組成主要是冷中生的多年生草本植物，常伴生中生的多年生雜類 草。植物種類繁多，莎草科、禾本科以及雜類草都很豐富。密叢性短根莖蒿草屬，為重要的組 成植物。群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，層次不明顯，生長(zhǎng)密集，植株低矮，有時(shí)形成平坦的植氈。草類如蒿 草、羊茅、發(fā)草、剪股穎、珠芽寥、馬先蒿、堇菜、毛茛屬、黃芪屬、問(wèn)荊等，小灌木如柳叢、仙女 木、烏飯樹(shù)等，下層常有密實(shí)的蘚類，形成植被的莖層。高寒草甸年平均氣溫1°C左右，年降 水量約400?500毫米。冬季有冰雪覆蓋。土壤主要為高山草甸土。生草過(guò)程發(fā)育強(qiáng)盛， 形成致密緊實(shí)的草皮層，有機(jī)質(zhì)含量較高，但未能分解。土壤呈微酸性至中性反應(yīng)。部分土 壤有永凍土層，高寒草甸主要分布在青藏高原的東北部，四川北部，在西北和西南部亦有分 布，高山草甸草層低，草質(zhì)良好，為良好的夏季牧場(chǎng)，適于牛、羊等畜群放牧。
[0003] 近年來(lái)，由于自然環(huán)境的不斷惡化加之過(guò)度放牧，導(dǎo)致高寒草地逐漸退化，不再適 合放牧，為了避免上述情況的發(fā)生，現(xiàn)有的做法都是對(duì)高寒草地進(jìn)行人工改良，從而使高寒 草地能夠恢復(fù)原狀，達(dá)到適宜放牧的要求，現(xiàn)有的改良措施一般都是通過(guò)圍欄封育，然后進(jìn) 行施肥灌溉，進(jìn)而促使草地植被生長(zhǎng)，目前，灌溉的方式通常采用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是采 用天然降水的方式，但是，天然降水不可控，降水的時(shí)間無(wú)法控制，而且高寒草地所處的地 區(qū)降水較少，這種灌溉方式效果較差，不利于草地植被的正常生長(zhǎng)，第二種方式是采用人工 灌溉的方式，人工灌溉可以最大限度的滿足草地植被水分需求，但是人工灌溉需要修建相 應(yīng)的水利設(shè)施，由于高寒草地所處的位置較為偏遠(yuǎn)，且地形復(fù)雜，需要大量的發(fā)電機(jī)抽水機(jī) 等才能實(shí)現(xiàn)，人工灌溉的成本較高，致使草地改良的成本較高。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠降低人工灌溉成本的用于高寒 草地的噴灌灌溉系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該用于高寒草地的噴灌灌溉 系統(tǒng)，包括修建在靠近高寒草地的高山上的集水池和多條引水渠，所述集水池的海拔高于 高寒草地的海拔30?90m，所述引水渠的一端與集水池連通，另一端延伸至高山的冰川區(qū)， 在集水池上連接有用于將集水池內(nèi)的水引向高寒草地的引水主管，還包括布置在高寒草地 內(nèi)的多個(gè)引水支管，所述引水支管均與引水主管連通，在引水支管上設(shè)置有多個(gè)用于給高 寒草地噴灌的噴頭。
[0006] 進(jìn)一步的是，所述集水池的海拔商于商寒早地的海拔57m。
[0007] 進(jìn)一步的是，所述集水池、引水主管、引水支管均設(shè)置在地表以下。
[0008] 進(jìn)一步的是，所述集水池與引水主管之間、引水主管與引水支管之間均設(shè)置有閘 閥井。
[0009] 進(jìn)一步的是，所述多個(gè)引水支管呈梳齒式布置，所述相鄰的兩個(gè)引水支管的間距 為20?22m。
[0010] 進(jìn)一步的是，所述噴頭與引水支管之間設(shè)置有控制閥。
[0011] 進(jìn)一步的是，所述控制閥為球閥。
[0012] 進(jìn)一步的是，所述噴頭的噴嘴直徑為12mm，噴頭最大承壓為350kpa，噴頭的最大 流量為q= 9. 6m3/h，噴頭的最大射程為26m。
[0013] 進(jìn)一步的是，所述相鄰的兩個(gè)噴頭之間的間距為20?22m。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果：該用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)由引水渠、集水池、引水 主管、引水支管、噴頭組成，這種噴灌灌溉系統(tǒng)利用引水渠將附近的水源引向集水池，然后 再將集水池內(nèi)的水通過(guò)引水主管引入高寒內(nèi)地內(nèi)并通過(guò)引水支管將水引向高寒草地的各 個(gè)地方，由于集水池的海拔高于高寒草地的海拔30?60m，這樣引水主管的兩端就存在自 然高差壓力，這就使得引水支管內(nèi)的水具有較大的水壓，高壓的水流從噴頭噴出后對(duì)高寒 草地進(jìn)行噴灌，這種噴灌系統(tǒng)利用高寒草地特有的高山地形形成自然高差壓力，無(wú)需發(fā)電 機(jī)、抽水機(jī)等工業(yè)設(shè)備，只需修建集水池以及鋪設(shè)相應(yīng)的管道網(wǎng)絡(luò)即可，大大降低了人工灌 溉的成本，進(jìn)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變高寒草地附 近的濕度，將水引向水分較少的區(qū)域，避免原有水源流向的區(qū)域水分濕度過(guò)高，對(duì)該區(qū)域內(nèi) 的牲畜健康造成影響，可以平衡高寒草地區(qū)域的濕度，有利于草地植被的生長(zhǎng)，間接效益不 可估量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本實(shí)用新型用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2是實(shí)施例所述的四個(gè)不同處理區(qū)及對(duì)照區(qū)的植被總蓋度、鮮重、干重的數(shù)據(jù) 統(tǒng)計(jì)圖；
[0017] 圖3是實(shí)施例所述的四個(gè)不同處理區(qū)及對(duì)照區(qū)的針茅高度與分蓋度變化比較圖；
[0018] 圖4是實(shí)施例所述的四個(gè)不同處理區(qū)及對(duì)照區(qū)的苔草高度與分蓋度變化比較圖；
[0019] 圖5是實(shí)施例所述的四個(gè)不同處理區(qū)及對(duì)照區(qū)的萎陵菜高度與分蓋度變化比較 圖；
[0020] 圖中標(biāo)記說(shuō)明：集水池1、引水渠2、引水主管3、引水支管4、噴頭5、閘閥井6、控制 閥7。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022] 如圖1所示，該用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，包括修建在靠近高寒草地的高山 上的集水池1和多條引水渠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的一端與集水池1連通，另一端延伸至高山的冰川區(qū)，在集水池1上連接有用于將集 水池1內(nèi)的水引向高寒草地的引水主管3,還包括布置在高寒草地內(nèi)的多個(gè)引水支管4,所 述引水支管4均與引水主管3連通，在引水支管4上設(shè)置有多個(gè)用于給高寒草地噴灌的噴 頭5。該用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)由引水渠2、集水池1、引水主管3、引水支管4、噴頭 5組成，這種噴灌灌溉系統(tǒng)利用引水渠2將附近的水源引向集水池1，然后再將集水池1內(nèi) 的水通過(guò)引水主管3引入高寒內(nèi)地內(nèi)并通過(guò)引水支管4將水引向高寒草地的各個(gè)地方，由 于集水池1的海拔高于高寒草地的海拔30?60m，這樣引水主管3的兩端就存在自然高差 壓力，這就使得引水支管4內(nèi)的水具有較大的水壓，高壓的水流從噴頭5噴出后對(duì)高寒草地 進(jìn)行噴灌，這種噴灌系統(tǒng)利用高寒草地特有的高山地形形成自然高差壓力，無(wú)需發(fā)電機(jī)、抽 水機(jī)等工業(yè)設(shè)備，只需修建集水池1以及鋪設(shè)相應(yīng)的管道網(wǎng)絡(luò)即可，大大降低了人工灌溉 的成本，進(jìn)而降低了草地改良的成本，而且，利用引水渠2可以一定程度的改變高寒草地附 近的濕度，將水引向水分較少的區(qū)域，避免原有水源流向的區(qū)域水分濕度過(guò)高，對(duì)該區(qū)域內(nèi) 的牲畜健康造成影響，可以平衡高寒草地區(qū)域的濕度，有利于草地植被的生長(zhǎng)，間接效益不 可估量。
[0023] 在上述實(shí)施方式中，所述集水池1的選址尤為重要，如果集水池1的海拔高過(guò)低則 無(wú)法使引水主管3兩端形成有效的自然高差壓力，無(wú)法實(shí)現(xiàn)噴灌，如果集水池1的海拔高度 過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致引水主管3兩端形成自然高差壓力過(guò)大，這就使得引水主管3、引水支管4必 須具有較高承壓能力，進(jìn)而對(duì)于引水主管3、引水支管4的管材選取標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)較高，這樣會(huì) 使得管道成本大大增加，通常情況下，為了使噴灌效果較好同時(shí)引水主管3、引水支管4也 不需要較高的承壓能力，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] 為了防止集水池1、引水主管3、引水支管4對(duì)當(dāng)?shù)乩习傩占倚蠹叭松踩斐捎?響，所述集水池1、引水主管3、引水支管4均設(shè)置在地表以下，這樣就不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)乩习傩占?畜及人生安全造成任何影響，同時(shí)將集水池1、引水主管3、引水支管4設(shè)置在地表以下還可 以保護(hù)其不被損壞，另外，由于高寒草地常年溫度較低，將集水池1、引水主管3、引水支管4 設(shè)置在地表以下還可以避免其被凍壞，可以延長(zhǎng)其使用壽命。
[0025] 由于高寒草地常年溫度較低，如果引水主管3、引水支管4在不使用時(shí)里面存在積 水，這些積水就很容易結(jié)冰膨脹進(jìn)而將引水主管3、引水支管4脹裂，為了避免上述情況的 發(fā)生，所述集水池1與引水主管3之間、引水主管3與引水支管4之間均設(shè)置有閘閥井6,通 過(guò)設(shè)置閘閥井6,在不使用時(shí)，可以利用閘閥井6的開(kāi)閉很容易的將引水主管3、引水支管4 內(nèi)的水排空，避免管內(nèi)因存在積水結(jié)冰導(dǎo)致管道脹裂的情況發(fā)生。
[0026] 為了使噴灌更加均勻，所述多個(gè)引水支管4呈梳齒式布置，所述相鄰的兩個(gè)引水 支管4的間距為20?22m。
[0027] 為了節(jié)約用水，有時(shí)只需局部灌溉即可，或者為了實(shí)現(xiàn)輪灌，所述噴頭5與引水支 管4之間設(shè)置有控制閥7,通過(guò)控制閥7可以很容易的控制噴頭5是否噴水，從而達(dá)到自由 控制的目的。進(jìn)一步的是，所述控制閥7可以選擇現(xiàn)有各種控制閥7門，為了控制方便，作 為優(yōu)選的，所述控制閥7為球閥。
[0028] 所述噴頭5的選擇依賴于集水池1的修建高度以及高寒草地需要噴水的量，根據(jù) 實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，選擇如下規(guī)格的噴頭5其噴灌效果最好，所述噴頭5的噴嘴直徑為12mm，噴 頭5最大承壓為350kpa，噴頭5的最大流量為q= 9. 6m3/h，噴頭5的最大射程為26m。
[0029] 為了使所有的噴頭5噴出的水能夠噴灑到高寒草地的任何位置，所述相鄰的兩個(gè) 噴頭5之間的間距為20?22m，由于噴頭5的最大射程為26m，即使某些噴頭5出現(xiàn)故障， 相鄰的噴頭5噴出的水也可以覆蓋該噴頭5的噴灑范圍。
[0030] 實(shí)施例
[0031]在高寒草地區(qū)域內(nèi)，在摸底調(diào)研監(jiān)測(cè)完具體土壤植被基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，設(shè)圍欄、圍欄+噴水、圍欄+施肥、噴水+施肥+圍欄四種處理樣區(qū)，其中噴水+施肥+圍欄是按照本實(shí)用 新型所述的高寒草地改良技術(shù)進(jìn)行改良的，每個(gè)試驗(yàn)樣區(qū)面積21m*21m，圍欄外為對(duì)照區(qū)， 隔一段時(shí)間后，每個(gè)樣區(qū)內(nèi)三次重復(fù)監(jiān)測(cè)采集〇. 5m*0. 5m樣方內(nèi)的植被總蓋度、鮮重、干重 的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示，由圖2可知，本實(shí)用新型所述的圍欄+施肥+噴水處 理樣區(qū)的效益最佳，植被蓋度從對(duì)照區(qū)29%提高到81. 5%，草地植被地上鮮重每平米比對(duì) 照區(qū)增加150g，草地植被地上干重每平米比對(duì)照區(qū)增加61g。
[0032]圖3為四個(gè)不同處理區(qū)及對(duì)照區(qū)的針茅高度與分蓋度變化比較圖；圖4為四個(gè)不 同處理區(qū)及對(duì)照區(qū)的苔草高度與分蓋度變化比較圖；圖5四個(gè)不同處理區(qū)及對(duì)照區(qū)的萎陵 菜高度與分蓋度變化比較圖；
[0033]由圖3可知，本實(shí)用新型所述的圍欄+施肥+噴水處理樣區(qū)的針茅高度與分蓋度 變化最為明顯，針茅分蓋度從對(duì)照區(qū)8 %提高到57%，針茅高度比對(duì)照區(qū)高44cm;由圖4可 知本實(shí)用新型所述的圍欄+施肥+噴水處理樣區(qū)的苔草高度與分蓋度變化最為明顯，苔草 分蓋度從對(duì)照區(qū)7%提高到22%，苔草高度比對(duì)照區(qū)高10cm;由圖5可知本實(shí)用新型所述 的圍欄+施肥+噴水處理樣區(qū)的萎陵菜高度與分蓋度變化最為明顯，萎陵菜分蓋度從對(duì)照 區(qū)3%提高到28%，萎陵菜高度比對(duì)照區(qū)高cm。
【權(quán)利要求】
1. 用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，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)和多條引水渠（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的一端與集水池⑴連通，另一端延伸至高山的冰川區(qū)，在集水池⑴上連接有 用于將集水池（1)內(nèi)的水引向高寒草地的引水主管（3)，還包括布置在高寒草地內(nèi)的多個(gè) 引水支管（4)，所述引水支管（4)均與引水主管（3)連通，在引水支管（4)上設(shè)置有多個(gè)用 于給高寒草地噴灌的噴頭（5)。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，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. 如權(quán)利要求1所述的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，其特征在于：所述集水池（1)、 引水主管（3)、引水支管（4)均設(shè)置在地表以下。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，其特征在于：所述集水池（1) 與引水主管（3)之間、引水主管（3)與引水支管（4)之間均設(shè)置有閘閥井（6)。
5. 如權(quán)利要求4所述的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，其特征在于：所述多個(gè)引水支 管（4)呈梳齒式布置，所述相鄰的兩個(gè)引水支管（4)的間距為20?22m。
6. 如權(quán)利要求5所述的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，其特征在于：所述噴頭（5)與 引水支管（4)之間設(shè)置有控制閥（7)。
7. 如權(quán)利要求6所述的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，其特征在于：所述控制閥（7) 為球閥。
8. 如權(quán)利要求7所述的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，其特征在于：所述噴頭（5)的 噴嘴直徑為12mm，噴頭（5)最大承壓為350kpa，噴頭（5)的最大流量為q= 9. 6m3/h，噴頭 (5)的最大射程為26m。
9. 如權(quán)利要求8所述的用于高寒草地的噴灌灌溉系統(tǒng)，其特征在于：所述相鄰的兩個(gè) 噴頭（5)之間的間距為20?22m。
【文檔編號(hào)】A01G25/02GK203860165SQ201420305303
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】多吉頓珠, 拉巴, 旺久, 貢嘎桑布, 普次, 參木友, 劉啟勇, 格桑次仁 申請(qǐng)人:西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院草業(yè)科學(xué)研究所