水面上建田造地装置项目简介

2021-03-19 10:22     www.rmzxcn.com

水面上建田造地装置自2015年1月开始研究,2019年12月18日申请专利,申请号为CN201922284386.4,2020年9月8日获得国家知识产权局颁发的实用新型专利申请书,公开号为CN211430226U。

一、本项目背景技术

地球上约有70%是水,随着人类活动对地球的影响,南北极冰块融化,海平面上升,人类拥有的陆地面积还会缩小。虽然各国加大力度保护和增加耕地面积,收到了积极效果,但人多地少是不争的事实,特别是适合耕种的土地少之又少。

为了扩大耕种面积,人们探索水上种植。相关技术人员用塑材、泡沫等浮板,设计出由水上漂浮板、漂浮杆、漂浮网等组合成的水上种植专用设备,进行水上种植。但是各种水上种植设备都是运用浮球、浮桶、浮箱、泡沫或其他漂浮装置等将植物托在水面上,所种植植物的根系都与水面相接触,只适用于根系浸泡在水里生长的植物,适用范围有限。

二、本项目研究内容

水面上建田造地装置的目的在于针对现有技术的不足之处,提供一种扩大水上种植品种范围的水面上建田造地装置。

本实用新型提供的这种水面上建田造地装置,它包括承载主体和悬浮主体两部分。承载主体包括承载桶,承载桶为顶端开口、四周及底部封闭的桶体;悬浮主体包括浮力单元,浮力单元是用钢铁或塑料做成的浮箱或浮筒。浮力单元设置于承载主体下面及四周,运用浮力单元产生的浮力支撑承载主体以及承载主体内的泥土、水和植物。

从网上查询得到1立方米的水重约1吨,1立方米的泥土重约为2.4吨,1平方米10毫米厚的钢板重约78千克(0.078吨)。以一个底面积为20平方米(4米*5米),高为0.5米的承载桶(里面泥土厚0.2米、水位高0.5米、钢板厚度10毫米)为例,其重量约为21.16吨。在这个承载桶的底部每平方米安装一个浮力单元,20平方米安装20个,每个浮力单元为1立方米,排水量约1吨,所有浮力单元的浮力和约18吨;又在它的四周每米安装一个浮力单元,边长18米的承载桶安装18个,每个浮力单元为1.5立方米,排水量约1.5吨,四周所有浮力单元的浮力和约27吨。这个承载桶受到的浮力总和约为47吨(20+27),比带泥土和水的重量多25.84吨(47-21.16)。它不仅能承受农作物在上面生长,还能承受小型机械在上面耕作。

承载桶的桶壁上设置有排水孔,排水孔处可拆卸连接有堵头,排水孔外设置有过滤器。

在承载主体上面设置有水泵,便于为承载主体供水。

承载桶与浮力单元之间设有缓冲梁,避免承载桶受风浪冲击受损。

为了便于对浮力单元实时监控,在缓冲梁上设置防水开关,浮力单元与缓冲梁接触时,防水开关闭合,指示灯亮,说明浮力单元完好无损;浮力单元与缓冲梁脱离时,防水开关断开,指示灯不亮,说明浮力单元受损,需要维修或更换。也可以安装摄像头对浮力单元内进行实时监控,

在大水面或大海面,为了防止风浪对承载桶内的植物造成损坏,在承载桶外设有挡板,挡板与承载桶的桶底之间设有斜撑。

本实用新型在投入使用时,将承载主体通过浮力单元提供的浮力置于水面上,将整个装置通过铁索和锚与地面链接,固定在水面上一定区域内,再在承载桶内根据需要填入水、泥土,提供能够进行各类不同植物种植的土壤环境,充分利用江河湖海的水面进行大面积种植,扩大耕地面积,将沧海变桑田的美丽神话成为现实,并且植物的根系没有与江河湖海的水接触,植物生长不会对江河湖海产生污染。

图1表示本装置横截面示意图。

三、本项目模型的研究过程

①模型的制造

选用矿泉水瓶为悬浮主体,一个长宽约25厘米、深约10厘米的塑料盒为承载主体,用透明胶将8个矿泉水瓶固定在塑料盒底部,四周也用透明胶固定8个矿泉水瓶,如图2

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②模型漂浮在水面上。用一个红色大脚盆模仿水面,将模型放在水面上,图3表示塑料盒里没有水和泥土状态下漂浮在水面上。

图3

③图4表示塑料盒里加满水时整个装置漂浮在水面上,由于底部的矿泉水瓶没有摆放水平,致使塑料盒倾斜,盒里的水面与盒沿不平行。

图4

④给塑料盒填上泥土。将塑料盒里的水倒出,用泥土填上。图5表示塑料盒里装满泥土时漂浮在水面上。

图5

⑤播种白菜种子。图6表示在塑料盒泥土表面上播撒白菜种子。

图6

⑥给塑料盒的泥土浇水。图7表示将矿泉水盖打几个小眼做成喷壶给塑料盒的泥土浇水。

图7

⑦图8表示浇好水后整个装置静静地漂浮在水面上。

图8

⑧图9表示白菜种子已发芽。

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、本项目的创新点

①本实用新型提供的这种水面上建田造地装置,它包括承载主体和悬浮主体两部分。承载主体包括承载桶,承载桶为顶端开口、四周及底部封闭的桶体;悬浮主体包括浮力单元,浮力单元是用钢铁或塑料做成的浮箱或浮筒。浮力单元设置于承载主体下面及四周,运用浮力单元产生的浮力支撑承载主体以及承载主体内的泥土、水和植物。

②将江河湖海的水面建成能种植农作物生长的田地,充分利用江河湖海的水面进行大面积种植,将沧海变成桑田,扩大我国的耕地面积,确保粮食安全。

③植物的根系没有与江河湖海的水接触,植物生长不会对江河湖海产生污染。至于它由田变成地时,要将承载桶里的水排放到江河湖海,但它设计有过滤器,所以排放的水对江河湖海的污染微乎其微。

④扩大了在江河湖海的水面上种植种类的范围,如水稻、玉米、小麦、油菜等主要粮食作物,只要适应本地气候的农作物,都能种植。

⑤有效阻挡风浪。在大湖面或大海面上设计有挡风板,它像一片树林一样,能有效地阻挡风浪对承载主体内农作物的破坏,还能阻挡台风的袭击,减少台风对陆地的破坏。

⑥由于水面被本装置覆盖,为水里的鱼虾等生物提供了一个更适宜的生存环境,促进鱼虾等生物繁殖生长。

⑦对悬浮主体设置监测预警系统。

、本项目进一步完善的设想

承载主体将使用钢筋水泥材料,悬浮主体使用钢铁材料,并在外面涂上防锈漆,能使承载主体和悬浮主体至少有50年的使用寿命。

、本项目社会经济效益

本项目的承载主体使用钢筋水泥材料,悬浮主体使用钢铁材料,技术简单,造价不会很高,但它的社会经济效益却不可估量。

①我们国家实施退耕还林,把一些不宜耕种的土地种上了茂盛的树林,但要养活14亿人口,国家设置了耕地红线,以确保国家粮食安全。如果将江河湖海的水面建成能种植农作物生长的田地,充分利用江河湖海的水面进行大面积种植,将沧海变成桑田,扩大我国的耕地面积,将产生深远的社会效益和经济效益。

②本项目能将洞庭湖变成了一湖良田、将渤海湾变成一湾肥地,能完全改变我国耕地资源缺乏的问题。

③本项目在水面上建造成的田地,不仅是粮食基地,还是一处旅游观光胜地。春天油菜花、秋天稻花鱼、四季垂钓等,都是旅游项目,将给投资者带来丰厚的回报。

七、本项目合作意向

本项目诚邀有实力的企业或个人投资,本人占一定股份,并负责项目的技术工作。

联系人:吴光周

电话:13739019538

附件:水面上建田造地装置实用新型专利证书

[责任编辑:杨洋]