一種無壓根區局部控水地下灌溉系統的製作方法

2023-09-23 05:47:45

專利名稱：一種無壓根區局部控水地下灌溉系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及農業灌溉技術領域，具體涉及一種無壓根區局部控水地下灌溉系統。
背景技術：
目前先進的農業節水灌溉技術有噴灌、微灌等。微灌又有地面滴灌、膜下滴灌、地下滴灌、地下滲灌等，它們以增產、優質、節水、適應各種地形的優點被越來越多的人們所認識。微灌是利用專門設備，將有壓水流變成細小的水流和水滴，溼潤作物根部附近土壤的灌水方法，通常包括首部樞紐即有壓水源、輸水幹管、支管、毛細管和出水滴頭等部分，該技術從開始實用的時候，便被定位為昂貴的灌水技術，應用於經濟效益比較高的作物，也正是它的昂貴和使用中存在著一些不足，嚴重的制約著它大面積發展1、畝投資大，使的農民利潤極薄或無利可圖；2、滴灌管、滲水管的抗堵塞性能低，使用壽命短。堵塞原因除砂粒、粘粒等物理性堵塞外，還有因水中溶解鹽析出後凝積在管壁中的化學性堵塞，以及細菌類的生物性堵塞，上述原因造成的堵塞會使滲水管的滲水性能不斷降低直至失效；3、必須要有外來動力作為灌溉管網的輸水動力，造成能源浪費。4、灌溉形成的溼潤面積大，土壤蒸發量大，水資源浪費大。5、灌溉管理和維修不方便，需要專人管理、維修。

發明內容
本發明能夠克服現有技術畝投資大、抗堵塞性能差、土壤蒸發量大、能源浪費大、管理不便的缺點。
為克服現有技術存在的不足，本發明的技術方案是一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，包括設有出水孔8、一端封閉的輸水毛管7，其特殊之處在於還包括設置有進水口1、出水口5、壓力平衡口3的儲水容器2，所述進水口1上設置有可拆卸的密封蓋，所述出水口5和壓力平衡口3設置於儲水容器2的下部，所述出水口5上設置有開關6。
上述壓力平衡口3上設置有短管4，在短管4上設置有開關6。在由進水口1給儲水容器2加水時，關閉開關6，防止水流出，減少水資源的浪費。同時在灌溉開始打開開關6時，因土壤吸水，使儲水容器2內的水進入作物根系層，儲水容器2內產生負壓，這時由壓力平衡口3進氣，保持輸水毛管7入口處始終處於無壓狀態。
上述出水孔8是直徑為3～8mm的圓孔。一方面保證出水孔8供水量滿足作物需水量和土壤蒸發量，另一方面不容易被砂粒、粘粒及細菌類生物堵塞。
上述出水孔8上設置有過濾件，該過濾件可以是無紡布，過濾網，也可以是棉花球，以保證輸水毛管7埋設時土粒等雜物不能進入毛管，使輸水毛管輸水通暢，出水孔8出水平暢。
上述出水口5和壓力平衡口3距離儲水容器2底部有一定距離，利於儲水容器2水中雜質沉澱，使進入輸水毛管7的水得到淨化，減少堵塞出水孔8機率。
上述距離可以是5～10cm。距離再大將使儲水容器2的有效容積減小。
上述出水口5和壓力平衡口3的相對高差為5～10cm。因為無壓根區局部控水地下灌溉是指輸水毛管7入口處無壓、小水頭壓力或小的負壓狀態下，利用土壤吸力和作物蒸騰力，使水分通過出水孔口進入作物根系層，滿足作物需水的一種灌溉技術。
上述儲水容器2的下部設置有升降裝置。它的主要作用就是根據作物不同生育期耗水量大小不同，通過調節壓力平衡口3和輸水毛管7相對高差來自動調節出水孔8的出水量，達到節約灌溉用水量的目的。
上述升降裝置包括支架9、絲槓10和固定座11，支架9與儲水容器2下部固定聯接，所述絲槓10下部與固定座11固定聯接，上部與支架9螺紋聯接。絲槓10上部與儲水容器2下部的支架9螺紋聯接，需要使儲水容器2升降時，只需旋轉儲水容器2即可完成。
上述出水孔8是等間距的。
上述間距由作物植株間距決定，一般出水孔8的間距為30～50cm。
上述儲水容器2外部可設置玻璃連通管水位計，便於隨時觀測儲水容器2中水量，當水位降低到出水口5附近時，給儲水容器2加水。
與現有技術相比，本發明的優點是1、首部樞紐簡單，不需要加壓設備，無須外來動力作為輸水動力本實用新型的最大特點就是利用了作物不同生育期土壤吸力和作物蒸騰作用，自動調節輸水毛管出水孔的出水量，滿足作物需要，節省了設備投資，節省了能源；2、沒有複雜的輸水幹管和支管，減少了每畝管道長度，降低了畝投資費用；3、由於系統是連續出水，壓力低，不會造成出水孔堵塞，延長了埋設於地下輸水毛管的使用壽命；4、無壓根區局部控水地下灌溉是溼潤局部作物根區的點源局部灌溉，減小了作物棵間土壤蒸發和根區深層滲漏，提高貯存在根區的水分有效性，極大地節約了灌溉水資源；5、由於輸水毛管要求壓力很低，系統對輸水毛管的材質要求不高，因此生產管材成本低；6、該系統使用管理、維修方便，節約勞力，同時可將肥料容於水，進行灌溉；7、該系統特別實用於乾旱缺水的地區，對目光溫室、大棚蔬菜、瓜果效果更好，成本低。


圖1是本發明實施例1的結構示意圖；圖2是本發明實施例2的結構示意圖。
附圖標記說明如下1-進水口，2-儲水容器，3-壓力平衡口，4-短管，5-出水口，6-開關，7-輸水毛管，8-出水孔，9-支架，10-絲槓，11-固定座。
具體實施例方式實施例1，參見圖1本發明包括有上部帶進水口1的儲水容器2。儲水容器2的一側距底部5cm處有直徑為8mm的壓力平衡口3。壓力平衡口3外端接一個短管4，短管4上安裝有一個開關6。儲水容器2的另一側距底部5cm處設有一個出水口5，出水口5外端接一個開關6，出水口5和輸水毛管7連接。輸水毛管7為PE軟管，其上每間隔30cm開有直徑為6mm的出水孔8，在出水孔8上設置有棉花球。
使用本發明時，根據種植作物根系層深度，例如20cm，將儲水容器2水平放置於低於地面25cm的水平面上，此時出水口5置於地面下20cm處，輸水毛管7沿作物行向水平鋪設於植物根系層。灌溉時，先將短管4和出水口5上的開關關閉，從進水口1向儲水容器2內加水。由於短管4和出水口5上的開關處於關閉狀態，加水時由於容器水柱高度和大氣壓不會使儲水容器2內的水從壓力平衡口3和輸水毛管7上的出水孔8流出，造成根系土壤的破壞。
儲水容器2加滿水後，將進水口1用密封蓋封住。打開壓力平衡口3上的開關和出水口5上的開關，由於水總是由能量高的地方向能量低的地方運動，在土壤吸力作用和作物蒸騰作用下，水從出水孔8進入土壤中，溼潤出水孔周圍的土壤，滿足作物需要。儲水容器2內的水進入土壤中，儲水容器2內形成一定負壓，此時空氣便從壓力平衡口3進入儲水容器2內，這樣，始終保持毛管7進水口壓力為零或近似為零。隨著水流不斷進入作物根系層，土壤含水量的不斷增大，出水孔8的出水量逐漸減小。當作物根系土壤含水量達到一定的值時，出水孔8的出水量很小，甚至為零。但是，作物蒸騰作用和作物棵間蒸發作用，一直不停，在作物蒸騰作用和作物棵間蒸發作用下，作物根系土壤含水量又逐漸減小，這樣儲水容器2內的水又從輸水毛管7的出水孔7流出滲入土壤中，進行灌溉，周而復始。
實施例2，參見圖2，與實施例1中的結構不同之處是在所說的儲水容器2的下部設置有升降裝置，該升降裝置包括支架9、絲槓10和固定座11，支架9與儲水容器2下部固定聯接，所述絲槓10下部與固定座11固定聯接，上部與支架9螺紋聯接。
由於作物在不同生育期耗水量不同。苗期耗水量小，果實灌漿期耗水量大，因此，通過旋轉儲水容器2，使儲水容器2的位置發生升降，最終調節高度壓力平衡口3和輸水毛管7相對高差，達到調節出水孔8的出水量。在苗期降低壓力平衡口3和輸水毛管7高差，使其為0或負值(0-5cm)，減小出水孔7出水量；在果實灌漿升高壓力平衡口3和輸水毛管7高差，使其為(5-0cm)正值，增大出水孔7出水量。
實驗結果顯示以儲水容器2容積為220升，輸水毛管7為φ16PE管，長度為20m，出水孔8的孔徑為6mm，間距為30cm為例。不間斷輸水時間可長達28h，經測定，灌溉均勻度可達95％，5～35cm土壤含水量可達18.7％(重量比)。
根據儲水容器的大小和灌溉地帶的長短，儲水容器出水口上可平行並聯數根輸水毛管進行灌溉。
權利要求
1.一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，包括設有出水孔(8)、一端封閉的輸水毛管(7)，其特徵在於還包括設置有進水口(1)、出水口(5)和壓力平衡口(3)的儲水容器(2)，所述進水口(1)上設置有可拆卸的密封蓋，所述出水口(5)和壓力平衡口(3)設置於儲水容器(2)的下部，所述出水口(5)上設置有開關(6)。
2.如權利要求1所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述壓力平衡口(3)上設置有短管(4)，在短管(4)上設置有開關(6)。
3.如權利要求2所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述輸水毛管(7)上出水孔(8)是直徑為3～8mm的圓孔。
4.如權利要求3所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述出水孔(8)上設置有過濾件。
5.如權利要求4所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述過濾件是無紡布、過濾網或棉花球。
6.如權利要求1～5任一項權利要求所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述出水口(5)和壓力平衡口(3)距離儲水容器(2)底部有一定距離。
7.如權利要求6所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述距離是5～10cm。
8.如權利要求7所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述出水口(5)和壓力平衡口(3)的相對高差為5～10cm。
9.如權利要求8所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述儲水容器(2)的下部設置有升降裝置。
10.如權利要求9所述的一種無壓根區局部控水地下灌溉系統，其特徵在於所述升降裝置包括支架(9)、絲槓(10)和固定座(11)，支架(9)與儲水容器(2)下部固定聯接，所述絲槓(10)下部與固定座(11)固定聯接，上部與支架(9)螺紋聯接。
全文摘要
本發明涉及農業灌溉技術領域，具體涉及一種無壓根區局部控水地下灌溉系統。本發明要克服現有技術畝投資大、抗堵塞性能差、土壤蒸發量大、能源浪費大、管理不便的缺點，達到節水、節能、節約投資，使用管理方便的目的。技術方案是包括設有出水孔8、一端封閉的輸水毛管7，其特殊之處在於還包括設置有進水口1、出水口5和壓力平衡口3的儲水容器2，所述進水口1上設置有可拆卸的密封蓋，所述出水口5和壓力平衡口3設置於儲水容器2的下部，所述出水口5上設置有開關6。
文檔編號A01G25/00GK1547886SQ0310805
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月7日 優先權日2003年5月7日
發明者蔡煥傑, 陳新明, 康紹忠, 張新燕 申請人:蔡煥傑, 陳新明, 康紹忠, 張新燕