一种沙漠取水方法
阅读：786发布：2020-05-14
专利汇可以提供一种沙漠取水方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 涉及取 水 、集水的方法领域，公开了一种沙漠取水方法，包括如下步骤：步骤一：结团：将摘雾 棉 预先结成团，形成摘雾 棉团 ；步骤二：拌和：将摘雾棉团拌和到沙土中，并让摘雾棉团局部暴露在沙土表面。通过本方案，能够在沙漠中获取水源，实现沙漠的保水作用，为 植物 的生长提供水分，从而实现沙漠的治理。，下面是一种沙漠取水方法专利的具体信息内容。
1.一种沙漠取水方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：结团：将摘雾棉预先结成团，形成摘雾棉团；
步骤二：拌和：将摘雾棉团拌和到沙土中，并让摘雾棉团局部暴露在沙土表面。
2.根据权利要求1所述的一种沙漠取水方法，其特征在于：所述摘雾棉团埋入沙土的深度至少为摘雾棉团总长度的1/2。
3.根据权利要求1所述的一种沙漠取水方法，其特征在于：所述摘雾棉团上形成有凹陷部，在将摘雾棉团拌和到沙土中的过程中，往摘雾棉团的凹陷部装入沙土。
4.根据权利要求3所述的一种沙漠取水方法，其特征在于：在摘雾棉团背向凹陷部的一端，即摘雾棉团的底部穿设一根或者多根尾带，尾带用亲水性材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种沙漠取水方法，其特征在于：在沙土内部设置多层摘雾棉团。
6.根据权利要求5所述的一种沙漠取水方法，其特征在于：位于沙土表面的摘雾棉团上插设有定位杆，定位杆为中空结构，且定位杆的侧部开设有若干通孔，通孔的直径小于沙土的直径。
7.根据权利要求6所述的一种沙漠取水方法，其特征在于：所述定位杆上设有用于限制摘雾棉团的卡钩。
8.根据权利要求7所述的一种沙漠取水方法，其特征在于：所述定位杆和卡钩的表面均做隔热处理。
一种沙漠取水方法
技术领域
[0001] 本发明属于取水、集水的方法领域。
背景技术
[0002] 目前，在世界范围内，沙漠化现象十分严峻，我国一些地区的沙漠化威胁也较为突出，因而，遏制沙漠化显得非常迫切。目前，遏制沙漠化最有效的手段就是在沙漠中种植相应的绿色植被，而种植绿色植被必须依赖于水资源，而水资源的缺乏又是沙漠地区突出的矛盾，所以，如何在沙漠地区获得必不可少的水资源，是治理沙漠，实现沙漠绿洲梦想的关键因素。虽然在沙漠地区的地面上难有水资源存在，但是沙漠地区空气中却并不缺水。因此，如何获取空气中的水分以对沙漠进行治理和开发，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种沙漠取水方法，以解决现有技术中在沙漠中难以获取水源的问题。
[0004] 为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种沙漠取水方法，包括如下步骤：
[0006] 步骤二：拌和：将摘雾棉团拌和到沙土中，并让摘雾棉团局部暴露在沙土表面。
[0007] 本基础方案的原理和有益效果在于：
[0008] 本方案中，将摘雾棉结成团，增大了摘雾棉团顶部与空气接触的面积，从而提高摘雾棉团夜间吸水的效果。摘雾棉团与沙土拌和在一起，并让摘雾棉局部暴露在沙土表面，其余部分埋入沙土中，一方面可防止摘雾棉团被沙漠中的风吹走，另一方面也利于在摘雾棉团周围集中吸、释水分。
[0009] 由于摘雾棉的棉纤维上设有温敏性聚合物PNIPAAm层，使得摘雾棉在温度小于34℃时具有亲水性的海绵状结构，能够吸收空气中的水分，特别是在23℃时，摘雾棉能够吸收自身重量340％的水分；而温度在40℃以上时，温敏性聚合物PNIPAAm层将会由亲水性变为疏水性，将水分以液滴的形式排出。在沙漠中，夜间的温度一般在7℃-12℃之间，白天的温度可达70℃-80℃，夜间时，摘雾棉暴露在沙土表面的部位可将空气中的水分吸收并传递到摘雾棉埋在沙土内的部位；白天时，摘雾棉可将夜间吸收的水分自动以液滴的形式排出到沙土中，为植物提供水分，促进植物生长。如此循环往复，可持续为植物提供水分，达到沙漠保水的目的。
[0010] 本方案通过将摘雾棉预先结团，然后将成团的摘雾棉拌和到沙土中，利于在摘雾棉团周围集中吸收、缓释出水分，使得摘雾棉能够在沙漠中的空气中不断获取水源并将水分排出到沙土中，为种植在沙漠中的植物的生长提供水分，并达到沙漠的保水目的，从而实现沙漠的治理。
[0011] 进一步，所述摘雾棉团埋入沙土的深度至少为摘雾棉团长度的1/2。
[0012] 将摘雾棉团如此埋入沙土中，既保证摘雾棉团能够与空气接触从而实现夜间吸水的作用，又可进一步降低摘雾棉团被风沙吹走的风险，提高摘雾棉团工作过程中的稳定性。
[0013] 进一步，所述摘雾棉团上形成有凹陷部，在将摘雾棉团拌和到沙土中的过程中，往摘雾棉团的凹陷部装入沙土。
[0014] 在摘雾棉团上设置凹陷部，并往凹陷部中装入沙土，可增大摘雾棉团的重量，进一步防止摘雾棉团被风沙吹走，保证摘雾棉团在夜间能够正常吸水。
[0015] 进一步，在摘雾棉团背向凹陷部的一端，即摘雾棉团的底部穿设一根或者多根尾带，尾带用亲水性材料制成。
[0016] 在夜间，当摘雾棉团吸收的水分较多时，被吸收的水分会进一步渗透到尾带上，从而将水分传递到沙土更深的位置，进一步提高了沙漠保水的效果，为种植在沙漠中的植物提供水分。同时，摘雾棉团将水分渗透到尾带后，其自身由饱和状态则变成了不饱和的状态，可进一步吸收空气中的水分，从而增大摘雾棉团对水分的吸收量，提升沙漠的保水效果。
[0017] 进一步，在沙土内部设置多层摘雾棉团。
[0018] 在沙土内设置多层摘雾棉团，使得位于沙土表面的摘雾棉团排出的液滴通过沙土间的间隙传递到沙土更深一层的摘雾棉中，通过如此层层传送，既可降低水分蒸发的速度，起到保水作用，又可引导植物根系往沙土更深处生长，进一步提高植物生长的稳定性，防止植物被风沙吹走。
[0019] 进一步，位于沙土表面的摘雾棉团上插设有定位杆，定位杆为中空结构，且定位杆的侧部开设有若干通孔，通孔的直径小于沙土的直径。
[0020] 在沙土表面的摘雾棉团上插设定位杆，可对摘雾棉团起到定位的作用，进一步防止沙土表面的摘雾棉团被风沙吹走。定位杆为中空结构且侧部开有若干通孔，定位杆穿过摘雾棉团插入沙土后，定位杆中、下部周围可能还分布有其他的摘雾棉团，通过中空的定位杆和定位杆上的通孔，可为埋在沙土内部的摘雾棉团通入空气，使得这部分摘雾棉团在夜间也能够进行吸水，增大获取水分的几率，且这部分摘雾棉团获取的水分由于位于沙土的更深层，在白天，这部分水分的蒸发速度比沙土表面摘雾棉团中的水分要慢甚至不蒸发，可进一步提升沙漠保水的作用。另一方面，由于该定位杆与位于沙土表面的摘雾棉团是直接接触的，在白天摘雾棉以液滴的方式排出水分时，液滴可沿着定位杆表面逐渐向下渗入沙土内部，对液滴起到导向的作用，可加速液滴向下渗入沙土的速度，进一步减少水分的蒸发，达到沙漠保水的目的。
[0021] 进一步，所述定位杆上设有用于限制摘雾棉团的卡钩。
[0022] 定位杆上的卡钩用于限制沙土表面的摘雾棉团，更进一步地增强了沙土表面摘雾棉团的稳定性，从而进一步保证沙土表面的摘雾棉团能够在夜间进行吸水以便为植物提供水分。
[0024] 定位杆和卡钩的表面均做隔热处理，可防止定位杆和卡钩因沙漠白天的高温而导致沿定位杆下渗的水分以及定位杆周围摘雾棉团的水分过快蒸发，进一步减少水分的蒸发，达到沙漠保水的目的。
具体实施方式
[0025] 下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0026] 实施例一
[0027] 一种沙漠取水方法，包括如下步骤：
[0028] 步骤一：结团：将摘雾棉预先结成团，形成摘雾棉团，摘雾棉团的长度为8-15cm，优选为12cm。
[0029] 摘雾棉的棉纤维上设有温敏性聚合物PNIPAAm层，使得摘雾棉在温度小于34℃时具有亲水性的海绵状结构，能够吸收空气中的水分，特别是在23℃时，摘雾棉能够吸收自身重量340％的水分；而温度在40℃以上时，温敏性聚合物PNIPAAm层将会由亲水性变为疏水性，将水分以液滴的形式排出。本申请中的摘雾棉来自期刊《Advanced materials》2013年第25卷第8期1149页的论文，论文题目为《Temperature-Triggered Collection and Release of Water from Fogs by a Sponge-Like Cotton Fabric》，该论文中的摘雾棉的棉纤维上具有温敏性聚合物PNIPAAm层。
[0030] 步骤二：拌和：在风沙较小或者无风沙的天气，在沙土表面均匀播撒一层摘雾棉团，并在摘雾棉团的上面铺上一层沙土，沙土的厚度大于摘雾棉团的长度。接着，用拌和工具将沙土和摘雾棉团拌和，直到沙土表面漏出部分摘雾棉团为止。调节沙土表面的摘雾棉团，使摘雾棉埋入沙土的深度为摘雾棉团长度的2/3左右，其余部位暴露在沙土表面，一方面可防止摘雾棉团被沙漠中的风吹走，另一方面也利于在摘雾棉团周围集中吸释水分。其中，拌和工具主要包括拌和杆，拌和杆顶部固定有把手，拌和杆底部固定有若干个支杆。使用时，人们将拌和杆插入沙土中，通过把手转动拌和杆，使得沙土与埋在沙土中的摘雾棉团产生混合，再通过上下抽动拌和杆，使得摘雾棉团局部露出沙土表面。
[0031] 在沙漠中，夜间的温度一般在7℃-12℃之间，白天的温度可达70℃-80℃。夜间时，摘雾棉暴露在沙土表面的部位可将空气中的水分吸收并传递到摘雾棉埋在沙土内的部位。白天时，摘雾棉可将夜间吸收的水分以液滴的形式排出到沙土中，为植物提供水分，促进植物生长。如此循环往复，可间歇性地从沙漠的空气中获取水分为植物供水，达到沙漠保水的目的。
[0032] 实施例二
[0033] 一种沙漠取水方法，包括如下步骤：
[0034] 步骤一：结团：将摘雾棉预先结成团，形成摘雾棉团，并在摘雾棉团上形成有凹陷部；摘雾棉团的长度为8-15cm，优选为12cm。
[0035] 步骤二：穿设尾带：在摘雾棉团背向凹陷部的一端，即摘雾棉团的底部穿设一根或者多根尾带，尾带用亲水性材料制成。
[0036] 步骤三：拌和：在风沙较小或者无风沙的天气中，在沙土表面播撒一层带尾带的摘雾棉团，并在摘雾棉团的上面铺上一层沙土，沙土的厚度大于摘雾棉团的长度。接着，用拌和工具(本实施例使用的拌和工具与实施例一的拌和工具相同)将沙土和摘雾棉团拌和，直到沙土表面漏出部分摘雾棉团为止。调节沙土表面的摘雾棉团，使摘雾棉团的凹陷部开口向上，尾带埋于沙土中，并使摘雾棉埋入沙土的深度为摘雾棉团长度的2/3左右，其余部位暴露在沙土表面，防止摘雾棉团被风沙吹走。再往摘雾棉团的凹陷部装入沙土，增大摘雾棉团的重量，进一步防止摘雾棉团被风沙吹走。
[0037] 夜间时，摘雾棉暴露在沙土表面的部位可将空气中的水分吸收并传递到摘雾棉埋在沙土内的部位。由于尾带为亲水性材料制成并位于沙土中，当摘雾棉团吸收的水分较多时，被吸收的水分会进一步渗透到尾带上，从而将水分传递到沙土更深的位置，进一步提高了沙漠保水的效果，为种植在沙漠中的植物提供水分。白天时，摘雾棉可将夜间吸收的水分以液滴的形式排出到沙土中或者沿尾带排出到沙土更深的位置，进一步降低水分的蒸发量，既可为植物提供水分，又可引导植物的根系往沙土更深层生长，提高植物生长的稳定性，防止植物被风沙吹走。如此循环往复，可间歇性地从沙漠的空气中获取水分为植物供水，达到沙漠保水的目的。
[0038] 实施例三
[0039] 一种沙漠取水方法，包括如下步骤：
[0040] 步骤一：结团：将摘雾棉预先结成团，形成摘雾棉团；摘雾棉团的长度为8-15cm，优选为12cm。
[0041] 步骤二：拌和：利用拌和工具将摘雾棉团与沙土拌和到一起。其中，拌和工具主要由机架、箱体、搅拌轴、电机和气缸构成，气缸安装在机架上，气缸的输出端与箱体相连，气缸可驱动箱体上下移动。电机安装在机架上，电机的输出端与搅拌轴相连，搅拌轴伸入箱体内，可对箱体内的物质进行搅拌。拌和时，先往箱体内倒入一层沙漠中的沙土，然后撒上一层摘雾棉团，再铺上一层沙土，以此类推，直到沙土装满箱体为止。同时启动气缸和电机，电机带动搅拌轴转动，对箱体内的沙土和摘雾棉团进行拌和，而气缸带动箱体上下移动，使得箱体内沙土和摘雾棉团能够拌和均匀。然后，将经过拌和的沙土和摘雾棉团混合物铺设到沙漠的沙土表面，此时沙土中形成有多层摘雾棉团，沙土表面也有部分摘雾棉。调整位于沙土表面的摘雾棉团的位置，使沙土表面的摘雾棉团2/3埋入沙土中，其余部分暴露在沙土表面。
[0042] 夜间时，摘雾棉暴露在沙土表面的部位可将空气中的水分吸收并传递到摘雾棉埋在沙土内的部位。白天时，摘雾棉可将夜间吸收的水分以液滴的形式排出到沙土中，一方面可直接为植物提供水分，促进植物生长；另一方面，部分排出的液滴会通过沙土间的间隙传递到沙土更深一层的摘雾棉中，既可降低水分蒸发的速度，又可引导植物根系往沙土更深处生长，进一步提高植物生长的稳定性，防止植物被风沙吹走。如此循环往复，可持续为植物提供水分，达到沙漠保水的目的，从而实现沙漠治理。
[0043] 步骤三：插定位杆：在位于沙土表面的摘雾棉团上插设定位杆，定位杆为中空结构，且定位杆的侧部开设有若干通孔，通孔的直径小于沙土的直径。定位杆上设有卡钩，卡钩用于限制沙土表面的摘雾棉团。定位杆和卡钩的表面均做隔热处理。
[0044] 在沙土表面的摘雾棉团上插设定位杆，可对摘雾棉团起到定位的作用，进一步防止沙土表面的摘雾棉团被风沙吹走；定位杆上的卡钩用于限制沙土表面的摘雾棉团，更进一步地增强了沙土表面摘雾棉团的稳定性，从而进一步保证沙土表面的摘雾棉团能够在夜间进行吸水以便为植物提供水分。而定位杆为中空结构且侧部开有若干通孔，定位杆穿过摘雾棉团插入沙土后，定位杆中、下部周围可能还分布有其他的摘雾棉团，通过中空的定位杆和定位杆上的通孔，可为埋在沙土内部的摘雾棉团通入空气，使得这部分摘雾棉团在夜间也能够进行吸水，增大沙土内的含水量，且这部分水由于位于沙土的更深一层，在白天，这部分水分的蒸发速度比沙土表面摘雾棉团中的水分要慢甚至不蒸发，可进一步提升沙漠保水的作用。通孔的直径小于沙土的直径，可防止沙土堵塞在通孔中，保证位于沙土内的摘雾棉团也可在夜间进行吸水。
[0045] 另一方面，由于该定位杆与位于沙土表面的摘雾棉团是直接接触的，在白天摘雾棉以液滴的方式排出水分时，液滴可沿着定位杆表面逐渐向下渗入沙土内部，对液滴起到导向的作用，可加速液滴向下渗入沙土的速度，进一步减少水分的蒸发，达到沙漠保水的目的，为植物提供水分，促进植物生长，从而实现沙漠治理。
[0046] 定位杆和卡钩的表面均做隔热处理，优选采用气凝胶保温材料制成，气凝胶保温材料导热系数低，使得定位杆和卡钩在沙漠高温的情况下温度基本保持不变，可防止定位杆和卡钩因沙漠白天的高温而导致沿定位杆下渗的水分以及定位杆周围摘雾棉团的水分过快蒸发，进一步减少水分的蒸发，达到沙漠保水的目的。同时，由于气凝胶保温材料具有防水性能，使得沿定位杆下渗的水分以及定位杆周围摘雾棉团的水分不会被定位杆、卡钩吸收，进一步减少水分的损失，提高沙土的保水效果。
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