[发明专利]一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统及其使用方法

说明书

本发明提供了一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统及其使用方法，由多个喷灌单元组合而成，单个灌溉单元包括喷头、连接杆和支座三大部分，安装时相邻灌溉单元根据其最小射流半径布设于凹凸坡面上。该喷灌系统以纯水力驱动的全自动化灌溉模式在凹凸坡面运营，消除了凹凸坡面现有喷灌系统所遗漏的灌溉死角，达到了凹凸坡面灌溉覆盖率100%的效果。同时，本灌溉系统的喷头高度可调，且喷水嘴出水射流角度根据凹凸坡面的凸起、凹陷程度灵活多变，因此适应凹凸坡面的多种工况，推广实用性强。

技术领域

本发明属于节水灌溉技术领域，具体涉及一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统及其使用方法。

背景技术

我国是一个多山的国家，遍地开花的基础建设必然开挖出随处可见的赤裸边坡。由于山体地形、工程成本及技术水平等因素的影响，所开挖的坡面多凹凸不平。

水分是植物生长必备元素之一，自然降雨不足情况下可采用坡面喷灌的方式补充植物生长用水需求，喷头的设计与安装常依据喷洒半径等间距排列，且其出露坡面高度固定不变。如此布设喷灌系统，当坡面凹凸起伏较大时，喷灌射流将因凸起面的阻挡而无法覆盖所有凹下面，进而遗漏出一定范围的灌溉死角（见图1所示），此范围内的植物生长便因缺水而严重受限。

在边坡植被修复工作中，为消除框格梁凹凸坡面的灌溉死角，专利“一种提高框格梁边坡灌溉覆盖率的喷灌系统及其使用方法”（申请号：2020105799887）基于电磁继电器的通断电驱动系统对框格梁凹凸坡面进行全覆盖灌溉。但是，该喷灌系统运营的前提是电力驱动，然则绝大多数野外边坡并不具备长久、持续供电条件，因此现场实践尚存在较大的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统及其使用方法，此系统以水力驱动系统自动运营，实现凹凸坡面灌溉的全覆盖。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统，它由多个喷灌单元组合而成，安装时相邻喷灌单元根据其最小射流半径等间距排列；

单个喷灌单元由喷头、连接杆和支座构成，连接杆连接喷头和支座。

所述喷头包括腹板、翼缘、上喷水嘴、中喷水嘴和下喷水嘴；喷头的整个剖切面呈H型，内部为中空结构，输水管道弯曲处采用圆弧结构，其沿中轴线呈对称结构；

所述腹板两端与翼缘长边内侧的正中位置固定连接，腹板长边一侧的正中位置预留卡孔，翼缘的外侧通过万向球头铰接均布安装有上喷水嘴、中喷水嘴和下喷水嘴；单侧翼缘至少配备三个喷水嘴，且上喷水嘴、中喷水嘴和下喷水嘴的出水角度由坡面凹凸状况现场调整确定；

所述支座包括立柱、导流槽、环圈、支撑轴、摇臂、竖向弹簧和横向弹簧；

所述立柱横截面呈圆筒状，立柱上部的直径小于立柱下部的直径，且立柱下部的直径与连接杆直径相等；立柱上部内套于连接杆，两者中心线重合，具备相对旋转与滑移的自由；立柱下部安插于边坡岩土中以固定整个喷灌单元，尾端预留外接灌溉水的接口；

所述立柱上部外壁的高度方向自上而下沿圆周分别均布12个下梯形凸块和12个卡槽，相邻下梯形凸块和卡槽间错开15°的相位角；

所述环圈将喷头与连接杆环绕于其中，底端开口处分别对称刚接于立柱下部两侧的外壁，顶端正中位置内侧预留卡孔，该卡孔与腹板长边一侧预留的卡孔间活接竖向弹簧，喷头、环圈和竖向弹簧三者间具备相对旋转的自由度。

所述导流槽横截面呈U形，顶部弯向连接杆，侧部与立柱上部固定相连，水平方向尺寸宽于立柱上部的横截面尺寸，底部固定于立柱下部的相应位置，并在此位置设置有导流口，以供被摇臂切割的灌溉水顺着导流槽流回立柱内。

所述支撑轴刚接在环圈下部内侧，其与立柱和环圈边侧的间距为2:1，高度应确保任何状态均不与翼缘发生相互碰撞；