CN103070055A - 干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，包括由若干水肥供给单元构成的水肥供给管道系统，所述水肥供给单元包括一根进水管、若干根灌溉管和一个出水管，沿灌溉管长度方向开设有若干用于滴灌的开口，在进水管上设置的滴灌器，其特征在于：所述滴灌器为喷滴双效滴灌器，包括进水腔、第一出水腔、第二出水腔以及流向控制阀芯，该流向控制阀芯具有顶部、中部和底座，底座呈圆盘状且其直径大于第一出水腔出水口处的直径，在滴灌器上第一出水腔的进水口处设置有容纳该底座的连接部，连接部的直径大于底座的直径，在底座的底面以及连接部与底座对应的面上开设有若干凹槽，凹槽内设置有弹性体。本发明具有结构简单、成本低、使用方便等优点。

Description

干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统
技术领域
本发明涉及一种草坪灌溉系统，尤其涉及一种适用于干旱及半干旱地区的草坪生态水肥供给系统，属于园林工程技术领域。
背景技术
草坪在现代城市绿化进程中担当着重要的角色，它们可以美化环境，调节小气候，防止噪音，净化大气，保持水土，同时，也可用做运动场和赛场，草坪的重要性已越来越被世人所认识。人均草坪占有面积的数量是国际上衡量现代化城市的重要标志之一。在我国经济相对滞后的广大西北部地区，草坪建设随着西部大开发的机遇也得到了快速发展。在这些相对干旱少雨的城镇，为了美化绿化环境，人们付出了更多的努力，一个个中小城市绿了, 多年来生活在恶劣环境下的西北部人民开始了对环境美的享受。但是，这些干旱或者半干旱地区的草坪往往需要支付比建设草坪高昂几倍的养护费用。高额的养护费用，使当地的园林部门不堪重负，草坪成了“建的起, 养不起”的奢侈品。随着水资源的减少, 水越来越重要, 价值越来越高，节水的意义不仅体现在经济效益，更重要的还在于人类社会长期稳定的可持续发展。以往的研究表明，地下渗灌/滴灌容易控制，节水且效果很好，但铺设及维护成本很高。如何利用有限的水资源进行节水性灌溉以及肥料供给，保持干旱及半干旱区草坪的稳定发展成为园林工程中一个重要的研究课题。
发明内容
本发明针对干旱及半干旱地区设计一种草坪生态水肥供给系统，有效地利用有限的水资源进行节水性灌溉及肥料供给，降低草坪的养护成本。
为此，本发明采用如下的技术方案：
干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，包括由若干水肥供给单元构成的水肥供给管道系统，所述水肥供给单元包括一根进水管、若干根灌溉管和一个出水管，沿灌溉管长度方向开设有若干用于滴灌的开口，在进水管上设置的滴灌器，其特征在于：所述滴灌器为喷滴双效滴灌器，包括进水腔、第一出水腔、第二出水腔以及流向控制阀芯，该流向控制阀芯具有顶部、中部和底座，底座呈圆盘状且其直径大于第一出水腔出水口处的直径，在滴灌器上第一出水腔的进水口处设置有容纳该底座的连接部，连接部的直径大于底座的直径，在底座的底面以及连接部与底座对应的面上开设有若干凹槽，凹槽内设置有弹性体。本发明的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，通过设置喷滴双效滴灌器，实现滴管与喷灌的双重功能。滴灌器具有进水腔、第一及第二出水腔，通过流向控制阀芯控制灌溉水从第一出水腔或者第二出水腔流出：当灌溉水压较大时（大于阀芯底座上弹性体的支撑力时），弹性体被压缩到底座底面与连接部的凹槽内，此时，第一出水腔被堵住，水流从第二出水腔喷出，形成喷灌；当灌溉水压较小时，由于连接部的直径大于底座的直径，水流流入第一出水腔并沿着灌溉管上的开口流入土壤中，形成滴灌。结构简单地实现了喷滴双效灌溉。
作为优选，所述弹性体为橡胶弹簧或者不锈钢弹簧。橡胶弹簧与不锈钢弹簧具有较好的抗水流腐蚀能力，使用寿命长。
作为优选，所述阀芯的顶部呈锥形，中部为迷宫结构。迷宫结构可在滴灌时降低水压，使水流更加缓慢，达到更好的滴灌效果；同时，阀芯顶部的锥形结构又保证了在喷灌时不至于过多地降低水流压力。
作为优选，在所述灌溉管的下方铺设有保水层。设置保水层可有效地防止水流过快地流入土壤，特别是在沙土地区，保证灌溉水在植物根部水平停留较长时间，有利于植物对水肥的吸收。
进一步地，所述保水层包括由复数层无纺布或者纺织纤维组成的吸水层以及由塑料薄膜组成的阻水层。这两种材料价格低，易取材。
作为优选，相邻两灌溉管之间的间距为30-50cm，灌溉管埋设于地面下4-6cm。4-6cm为草坪根部的深度，30-50cm兼顾了铺设管道的经济性与灌溉的效果，管道过于密集，铺设成本高；管道过于稀疏，又很难达到灌溉的效果。
作为优选，在所述水肥供给单元的进水管上还设置有文丘里施肥器，该施肥器包括外筒，套设于外筒内的、筒壁上具有若干开口的内筒，在外筒的内壁与内筒的外壁之间形成肥料溶出腔，一连接管连接于进水管与肥料溶出腔之间，在所述内筒上设置有拉环。设置施肥器可在灌溉的同时，实现施肥或者喷药的功能，施肥器为可拆卸的内、外套筒结构，方便对施肥物质的投递及更换，同时，方便及时清洗与维修。
进一步地，沿所述内筒的内壁设置有由多层网格布构成的过滤层。过滤层可过滤颗粒肥料中的杂质，防止管道堵塞。
进一步地，所述施肥器还包括一顶盖，顶盖螺纹连接于所述外筒上，内筒与外筒之间通过螺纹连接，在顶盖上开设有一通气孔。顶盖可防止杂物进入施肥器，螺纹结构方便拆卸并具有较好的密封性能，通气孔可防止和释放灌溉过程中可能产生的压缩气体。
综上，本发明的草坪生态水肥供给系统，通过设置喷滴双效滴灌器，结构简单地实现滴管与喷灌的双重功能；有效地降低了草坪灌溉系统的铺设成本；同时，配置施肥器可在灌溉的同时，实现施肥或者喷药的功能，施肥器为可拆卸的内、外套筒结构，方便对施肥物质的投递及更换，同时，方便及时清洗与维修。因此，本发明具有结构简单、铺设及维修成本低、使用方便等优点。
附图说明
图1为本发明实施例水肥供给单元的结构示意图；
图2为本发明实施例滴灌器的结构示意图；
图3为本发明实施例灌溉管与保水层的结构示意图；
图4为本发明实施例施肥器的爆炸图；
图5为本发明实施例施肥器的结构示意图（局部剖视）。
具体实施方式
下面结合图1-5与具体实施方式对本发明做进一步的说明，本发明中与现有技术相同的部分将参考现有技术。
如图1-5所示，干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，包括由若干水肥供给单元1构成的水肥供给管道系统，所述水肥供给单元1包括一根进水管2、若干根灌溉管3和一个出水管4，沿灌溉管3长度方向开设有若干用于滴灌的开口5，在进水管2上设置的滴灌器6，所述滴灌器6为喷滴双效滴灌器，包括进水腔61、第一出水腔62、第二出水腔63以及流向控制阀芯64，该流向控制阀芯64具有顶部64a、中部64b和底座64c，底座64c呈圆盘状且其直径大于第一出水腔出水口处的直径，在滴灌器6上第一出水腔62的进水口处设置有容纳该底座的连接部7，连接部7的直径大于底座64c的直径，在底座64c的底面以及连接部与底座对应的面上开设有若干凹槽8，凹槽8内设置有不锈钢弹簧9。
阀芯64的顶部64a呈锥形，中部64b为迷宫结构。
如图3所示，在灌溉管3的下方铺设有保水层10，保水层10包括由复数层无纺布或者纺织纤维组成的吸水层10a以及由塑料薄膜组成的阻水层10b。
相邻两灌溉管3之间的间距为40cm，灌溉管埋设于地面下5cm。
在每一水肥供给单元1的进水管2上还设置有施肥器11，该施肥器为文丘里施肥器，施肥器11包括外筒11a，套设于外筒内的、筒壁上具有若干开口的内筒11b，在外筒的内壁与内筒的外壁之间形成肥料溶出腔11c，一连接管连12接于进水管2与肥料溶出腔11c之间，在所述内筒11b上设置有拉环11d，还包括一顶盖11e，顶盖11e螺纹连接于所述外筒11a上，内筒与外筒之间通过螺纹连接，在顶盖上开设有一通气孔11f。沿所述内筒的内壁设置有由多层网格布构成的过滤层（图中未示出）。
文丘里施肥器的原理是：水流通过一个由大渐小然后由小渐大的管道（即文丘里管喉部）时，水流经狭窄部分时流速加大，压力下降，使前后形成压力差，当喉部有一更小管径的入口时，形成负压，将肥料溶液从一敞口肥料罐通过小管径细管吸取上来。
本发明的草坪生态水肥供给系统在使用时，根据适用草坪的面积，选择若干个本发明的水肥供给单元1，构成的水肥供给管道系统。使用时，如图1所示，水流沿图中箭头所示方向流动，通过控制进水管2处水流的压力，实现滴灌头喷灌或滴灌方式的选择；同时，在需要进行施肥或者喷洒农药时，可将肥料或者药物装入施肥器的内筒11b内即可。图4示出了施肥器内筒11b中装入肥料颗粒13的结构示意图，肥料颗粒13被水溶解并被水流带走。由于沿内筒11b的内壁设置有一层网格布过滤层（图中未示出），可过滤肥料中的杂质，防止管道堵塞。
本发明通过设置喷滴双效滴灌器，实现滴管与喷灌的双重功能。滴灌器具有进水腔、第一及第二出水腔，通过流向控制阀芯控制灌溉水从第一出水腔或者第二出水腔流出：当灌溉水压较大时（大于阀芯底座上弹性体的支撑力时），弹性体被压缩到底座底面与连接部的凹槽内，此时，第一出水腔被堵住，水流从第二出水腔的出水口喷出，形成喷灌；当灌溉水压较小时，由于连接部的直径大于底座的直径，水流流入第一出水腔进入灌溉管并经灌溉管上的开口流入土壤中，形成滴灌；结构简单地实现了喷滴双效灌溉。同时，配置施肥器可在灌溉的同时，实现施肥或者喷药的功能，施肥器为可拆卸的内、外套筒结构，方便对施肥物质的投递及更换，同时，方便及时清洗与维修。因此，本发明具有结构简单、铺设及维修成本低、使用方便等优点。
当然，本发明还可以采用其他实施方式，上述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (9)

1.干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，包括由若干水肥供给单元构成的水肥供给管道系统，所述水肥供给单元包括一根进水管、若干根灌溉管和一个出水管，沿灌溉管长度方向开设有若干用于滴灌的开口，在进水管上设置的滴灌器，其特征在于：所述滴灌器为喷滴双效滴灌器，包括进水腔、第一出水腔、第二出水腔以及流向控制阀芯，该流向控制阀芯具有顶部、中部和底座，底座呈圆盘状且其直径大于第一出水腔出水口处的直径，在滴灌器上第一出水腔的进水口处设置有容纳该底座的连接部，连接部的直径大于底座的直径，在底座的底面以及连接部与底座对应的面上开设有若干凹槽，凹槽内设置有弹性体。
2.根据权利要求1所述的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，其特征在于：所述弹性体为橡胶弹簧或者不锈钢弹簧。
3.根据权利要求1所述的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，其特征在于：所述阀芯的顶部呈锥形，中部为迷宫结构。
4.根据权利要求1所述的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，其特征在于：在所述灌溉管的下方铺设有保水层。
5.根据权利要求4所述的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，其特征在于：所述保水层包括由复数层无纺布或者纺织纤维组成的吸水层以及由塑料薄膜组成的阻水层。
6.根据权利要求1所述的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，其特征在于：相邻两灌溉管之间的间距为30-50cm，灌溉管埋设于地面下4-6cm。
7.根据权利要求1所述的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，其特征在于：在所述水肥供给单元的进水管上还设置有文丘里施肥器，该施肥器包括外筒，套设于外筒内的、筒壁上具有若干开口的内筒，在外筒的内壁与内筒的外壁之间形成肥料溶出腔，一连接管连接于进水管与肥料溶出腔之间，在所述内筒上设置有拉环。
8.根据权利要求7所述的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，其特征在于：沿所述内筒的内壁设置有由多层网格布构成的过滤层。
9.根据权利要求7所述的干旱及半干旱地区草坪生态水肥供给系统，其特征在于：所述施肥器还包括一顶盖，顶盖上开设有一通气孔，顶盖螺纹连接于所述外筒上，内筒与外筒之间通过螺纹连接。
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