CN103340133A - 一种地下灌溉的装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地下灌溉的装置，包括地表主管、地下支管和地上拨杆支架，所述地表主管与地下支管通过快速接头相连；所述的地上拨杆支架包括安装在田垄上的支架主体和拨杆，所述拨杆通过第一转轴与所述支架主体转动连接；在所述的地下支管的一侧的侧壁上设置有多个出水口，在所述出水口的外部设置有导流罩，位于地下支管一端处设置的导流罩通过第一联动杆与所述拨杆连接；所述全部导流罩通过第三联动杆与所述第一联动杆相连。本发明采用了独特结构的地下灌溉装置，通过在垄上进行操作，联动导流罩的开启和关闭，实现地上联动地下操作，避免了埋设滴灌管的盲区操作，有效防止出水口堵塞，大大延长了地下支管的使用寿命。

Description

一种地下灌溉的装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种地下灌溉的装置及其工作方法，属农业栽培的技术领域。

背景技术

农业生产是人类的衣食之源，生存之本。纵观历史，农业生产先后经历了原始农业、传统农业和现代农业三个阶段。近代以来，农业生产上广泛应用石油动力机械，大量使用化肥、农药等外部化学品，加上农田水利逐渐完善、作物品种改良及栽培技术的进步，农业生产率大大提高，粮食产量大幅度增加，在一定程度上解决了因人口增长带来的食品数量增加和营养提高的需求，但随着经济的发展，越来越多的人离开农村移居城市，同时农业耕地面积也在不断减少，农业面临着新的问题与挑战。就我国北方旱田耕作区域来说，目前存在以下问题（以小麦-玉米轮作）为例：

1)农业生产中为追求高产量，投入大量肥料，造成肥料利用率低，导致资源浪费，并带了环境污染。其原因主要是生产者为了节省时间，减少了施肥次数，提高了肥料用量。一般是肥料在翻地时撒施或机械播种时带入作为底肥，由于作物生长期间不方便机械操作，难以实现开沟施肥、覆土作业，一般人工撒施于地表，追施次数以1次居多。

2)水资源紧缺对农业生产的影响逐渐明显。目前全国正常年份缺水量近400亿立方米，其中农业缺水约300亿立方米，不但水量缺，水污染状况也日趋严重。由于农业是用水大户，其用水量约占全国用水总量的70％，其中90％用于种植业灌溉，但在农业上用水浪费情况十分严重，全国灌溉水利用率只有40%左右。随着工业和城市化的发展以及人民生活水平的提高，越来越多的水被用来满足工业和居民生活的需要，灌溉用水将更加紧张，近年来，全国受旱面积平均每年达3300多万公顷。

3)农业机械在作物耕种和收获时逐渐普及，但使用时车道不固定，逐渐形成了犁底层，犁底层的形成会影响作物对水分、养分利用。而且在每年耕翻时，由于没有固定车道，只能行驶在耕翻后的土地上，耕翻后土地松软，使得农机行驶时阻力大，耗油高。另一方面，由于没有固定车道，农业机械作业只是在种植和收获时应用，作物生长期间田间管理还不能方便的应用。

为提高水分和肥料的利用率，水肥一体化成为当前农业生产一个重要发展方向。该技术是水和肥同步供应的一项农业技术，将可溶性固体或液体肥料配制成的肥液，借助压力系统，与水一起灌溉，根据土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，把水分、养分定时、定量、按比例直接提供给作物，满足作物不同生长期需水、需肥，从而达到提高作物品质、增产增收的目的。滴灌是水肥一体化技术的主要形式，根据滴灌工程中毛管在田间的布置位置分为地上和地下两种情况：

1)将毛管布置在地面，在灌水期间毛管和灌水器不移动的系统称为地面固定式系统。现在滴灌绝大多数采用这类系统。其优点是安装、维护方便，也便于检查土壤湿润和测量滴头流量变化的情况；缺点是毛管和灌水器易于损坏和老化，对田间耕作也有影响。

2)将毛管和灌水器（主要是滴头）全部埋入地下的系统称为地下固定式系统。这是在近年来滴灌技术的不断改进和提高，灌水器堵塞减少后才出现的，应用面积逐渐扩大。与地面固定式系统相比，它的优点减少了地表水分蒸发和盐分积累，免除了毛管在作物种植和收获前后安装和拆卸的工作以及设备的破坏损失，延长了设备的使用寿命；并且地表上没有管道，不影响田间简易农事操作，但是在实际使用过程当中，其安装铺设过程较为复杂，所述的地下埋设的滴头容易堵塞，一旦损坏，其更换和维修成本较大。

地下滴灌已被世人公认是最有发展前途的高效节水灌溉技术之一,但是在粮食种植大田中的应用仍受到限制，其中埋在地下的管道会影响机械翻耕作业便是一个比较关键的因素。所以现有技术中一般是将管道埋置到耕作层以下，中国专利文献CN202588004U提出将地下滴灌支管埋置深度为40cm，虽然可以避开目前旋耕犁的作业深度，但埋置位置过深，操作费工，同时会导致水分、养分向下流失，降低了地下滴灌的效果。

随着我国工业化、城市化进程的推进，土地流转政策的实施，土地将逐渐实现集约化生产，经营者对于能够实现田间生产管理机械化、精准化、节约化的技术需求会越来越强烈。

发明内容

针对现有技术中所述的缺陷和不足，本发明提供了一种地下灌溉的装置。

本发明还提供一种上述地下灌溉的装置的工作方法。本发明还利用独特结构的地下灌溉装置对田间作物的水肥管理进行精准化管理，实现了高效的田间水肥管理。

本发明的技术方案如下：

一种地下灌溉的装置，包括地表主管、地下支管和地上拨杆支架，所述地表主管与地下支管通过快速接头相连；所述的地上拨杆支架包括安装在田垄上的支架主体和拨杆，所述拨杆通过第一转轴与所述支架主体转动连接；在所述的地下支管的一侧的侧壁上设置有多个出水口，在所述出水口的外部设置有导流罩，位于地下支管一端处设置的导流罩通过第一联动杆与所述拨杆连接；所述全部导流罩通过第三联动杆与所述第一联动杆相连；所述导流罩与出水口相对的位置上设置有第二联动杆，所述第二联动杆贯穿设置在所述的出水口中，在所述地下支管内还设置有卡位部件与所述第二联动杆相连，用于实现对导流罩的定位，防止导流罩被全部拖出。

根据本发明优选的，在所述的第二联动杆上设置有钢毛。此处设计的优点在于，当第二联动杆外移时，所述的钢毛用于将堵塞出水口的泥沙刷开，同时避免泥沙回流至地下支管内，防止出水口的堵塞的同时，还能起到过滤泥沙的作用，大大延长了地下支管的使用寿命。

根据本发明优选的，所述卡位部件包括多条呈伞状排列的支撑条。此处设计的优点在于，无需对地下支管进行前期复杂安装，可在埋设地下支管后直接将卡位部件安装至出水口，避免埋设过程中对出水口和导流罩的损伤；同时所述的伞状排列的支撑条还能有效的滤除泥沙，进一步避免出水口的堵塞。

根据本发明优选的，所述导流罩通过第一联动杆与所述拨杆通过第二转轴相连。此处设计的优点在于，防止第二联动杆在所述的出水口中发生扰动。

根据本发明优选的，所述导流罩的顶部呈水平设置，所述导流罩的底部与水平呈倾斜设置。此处设计的优点在于，所述顶部呈水平设置有助于遮挡地层中的泥沙下移，所述底部呈倾斜设置，有助于对水肥进行导流，及时排出泥沙，防止堵塞出水口。

根据本发明优选的，所述拨杆包括地下杆和地上杆，所述的地上杆的底端与所述地下杆的上端通过螺纹连接。当需要在垄上行走农业机械时，将所述地上杆和地下杆分离，方便农业机械在垄上正常行走。

一种地下灌溉的装置的工作方法，包括步骤如下：

（1）将地下灌溉的装置的地表主管和地下支管连接，埋设地下支管，在垄上安装地上拨杆支架；将所述拨杆与第一联动杆连接；

（2）当利用地下灌溉的装置对农作物进行滴灌时，通过拨杆支架的拨杆，联动所述的第一联动杆和第三联动杆外移，驱动所述导流罩与所述出水口离开，所述滴灌用的水肥沿所述地下支管、出水口、导流罩进入地层；

（3）当无需地下灌溉的装置对农作物进行滴灌时，通过拨杆支架的拨杆，联动所述的第一联动杆和第三联动杆内移，驱动所述导流罩与所述出水口闭合，所述滴灌用的水肥沿所述地下支管流动。

本发明的优势在于：

本发明采用了独特结构的地下灌溉装置，通过在垄上进行操作，联动导流罩的开启和关闭，实现地上联动地下操作，避免了埋设滴灌管的盲区操作，有效防止出水口堵塞，大大延长了地下支管的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例1中地表主管和地下支管的结构示意图；

在图1中，1、地表主管，2、地下支管，3、快速连接头，4、地表的固定垄，5、垄间种植带，6、田间道路；

图2为本发明所述一种地下灌溉的装置的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2中所述导流罩关闭时的俯视图；

图5是图2的全景结构示意图；

在图2-图5中，2、地下支管；7、拨杆支架；7-1、支架主体、7-2、拨杆；7-3、第一转轴；7-4、地下杆；7-5、地上杆；8、出水口；9、导流罩；10、第一联动杆；11、第二联动杆；11-1、钢毛；12、第三联动杆；13、伞状支撑条；14、第二转轴。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图做详细的说明，但不限于此。

实施例1、

一种地下灌溉的装置，包括地表主管1、地下支管2和地上拨杆支架7，所述地表主管1与地下支管2通过快速接头3相连；所述的地上拨杆支架7包括安装在田垄上的支架主体7-1和拨杆7-2，所述拨杆7-2通过第一转轴7-3与所述支架主体7-1转动连接；在所述的地下支管2的一侧的侧壁上设置有多个出水口8，在所述出水口8的外部设置有导流罩9，位于地下支管2一端处设置的导流罩9通过第一联动杆10与所述拨杆7-2连接；所述全部导流罩9通过第三联动杆12与所述第一联动杆10相连；所述导流罩9与出水口8相对的位置上设置有第二联动杆11，所述第二联动杆11贯穿设置在所述的出水口8中，在所述地下支管2内还设置有卡位部件与所述第二联动杆11相连，用于实现对导流罩9的定位，防止导流罩9被全部拖出。

实施例2、

如实施例1所述的一种地下灌溉的装置，其区别在于，在所述的第二联动杆11上设置有钢毛11-1。

实施例3、

如实施例1所述的一种地下灌溉的装置，其区别在于，所述卡位部件包括多条呈伞状排列的支撑条13。

实施例4、

如实施例1所述的一种地下灌溉的装置，其区别在于，所述第一联动杆10与所述拨杆7-2通过第二转轴14相连。

实施例5、

如实施例1所述的一种地下灌溉的装置，其区别在于，所述导流罩9的顶部呈水平设置，所述导流罩的底部与水平呈倾斜设置。

实施例6、

如实施例1所述的一种地下灌溉的装置，其区别在于，所述拨杆7-2包括地下杆7-4和地上杆7-5，所述的地上杆7-5的底端与所述地下杆7-4的上端通过螺纹连接。

实施例7、

如实施例1-6所述地下灌溉的装置的工作方法，包括步骤如下：

（1）将地下灌溉的装置的地表主管1和地下支管2连接，埋设地下支管2，在垄上安装地上拨杆支架7；将所述拨杆7-2与第一联动杆10连接；

（2）当利用地下灌溉的装置对农作物进行滴灌时，通过拨杆支架7的拨杆7-2，联动所述的第一联动杆10和第三联动杆12外移，驱动所述导流罩9与所述出水口8离开，所述滴灌用的水肥沿所述地下支管2、出水口8、导流罩9进入地层；

（3）当无需地下灌溉的装置对农作物进行滴灌时，通过拨杆支架7的拨杆7-2，联动所述的第一联动杆10和第三联动杆12内移，驱动所述导流罩9与所述出水口8闭合，所述滴灌用的水肥沿所述地下支管2流动。

表1为田间作物的利用本发明的地下灌溉装置和现有灌溉装置后，其分别对肥、水吸收的对比试验表。

表1

通过表1看出，利用本发明所述的地下灌溉装置对农作物进行浇水施肥时，作物对水、肥的吸收率都远远高于现有的灌溉装置。

Claims (7)

1.一种地下灌溉的装置，其特征在于，该装置包括地表主管、地下支管和地上拨杆支架，所述地表主管与地下支管通过快速接头相连；所述的地上拨杆支架包括安装在田垄上的支架主体和拨杆，所述拨杆通过第一转轴与所述支架主体转动连接；在所述的地下支管的一侧的侧壁上设置有多个出水口，在所述出水口的外部设置有导流罩，位于地下支管一端处设置的导流罩通过第一联动杆与所述拨杆连接；所述全部导流罩通过第三联动杆与所述第一联动杆相连；所述导流罩与出水口相对的位置上设置有第二联动杆，所述第二联动杆贯穿设置在所述的出水口中，在所述地下支管内还设置有卡位部件与所述第二联动杆相连，用于实现对导流罩的定位，防止导流罩被全部拖出。

2.根据权利要求1所述的一种地下灌溉的装置，其特征在于，在所述的第二联动杆上设置有钢毛。

3.根据权利要求1所述的一种地下灌溉的装置，其特征在于，所述卡位部件包括多条呈伞状排列的支撑条。

4.根据权利要求1所述的一种地下灌溉的装置，其特征在于，所述导流罩通过第一联动杆与所述拨杆通过第二转轴相连。

5.根据权利要求1所述的一种地下灌溉的装置，其特征在于，所述导流罩的顶部呈水平设置，所述导流罩的底部与水平呈倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的一种地下灌溉的装置，其特征在于，所述拨杆包括地下杆和地上杆，所述的地上杆的底端与所述地下杆的上端通过螺纹连接。

7.一种如权利要求1-6所述地下灌溉的装置的工作方法，其特征在于，该工作方法包括步骤如下：

（1）将地下灌溉的装置的地表主管和地下支管连接，埋设地下支管，在垄上安装地上拨杆支架；将所述拨杆与第一联动杆连接；

（2）当利用地下灌溉的装置对农作物进行滴灌时，通过拨杆支架的拨杆，联动所述的第一联动杆和第三联动杆外移，驱动所述导流罩与所述出水口离开，所述滴灌用的水肥沿所述地下支管、出水口、导流罩进入地层；

（3）当无需地下灌溉的装置对农作物进行滴灌时，通过拨杆支架的拨杆，联动所述的第一联动杆和第三联动杆内移，驱动所述导流罩与所述出水口闭合，所述滴灌用的水肥沿所述地下支管流动。

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