CN106745611A - 一种灌溉水预处理系统及农田灌溉系统 - Google Patents

Abstract

一种灌溉水预处理系统及农田灌溉系统，涉及农业灌溉技术领域。灌溉水预处理系统包括初沉池、混合调节池、检测系统和提升布水系统。初沉池与混合调节池连通，检测系统设于混合调节池。提升布水系统包括提升配水装置和布水管，提升配水装置包括提升泵和配水器，提升泵的进口设于混合调节池，提升泵的出口与配水器连通，布水管的进口与配水器连通。配水器具有搅拌组件，搅拌组件包括搅拌杆、搅拌叶轮和动力装置。搅拌杆的一端容置于配水器内，另一端贯穿配水器并与动力装置的动力输出部连接，搅拌叶轮与搅拌杆通过锥齿轮啮合。农田灌溉系统包括上述灌溉水预处理系统。上述二者均能使养殖沼液满足施肥标准，零排放且可实现养殖沼液的肥效最大化。

Description

一种灌溉水预处理系统及农田灌溉系统

技术领域

本发明涉及农业灌溉技术领域，具体而言，涉及一种灌溉水预处理系统及农田灌溉系统。

背景技术

养殖沼液具有相当高的肥效，对于农作物的生长具有很好的促进作用。不仅可以减少农药化肥的使用，同时还可以避免化肥和农药的过度使用而对土壤、农作物产生负面效果。

本申请的发明人研究发现：直接使用养殖沼液对农作物进行施肥会对农作物产生严重的负面效应，阻碍农作物的正常生长。必须对养殖沼液进行预处理才可用于农作物施肥。

现有的灌溉水预处理系统不适用于对养殖沼液进行预处理，对养殖沼液进行预处理要尽可能满足零排放、肥效最大化等标准，现有的灌溉水预处理系统无法达到该要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灌溉水预处理系统，其能够对养殖沼液进行预处理使养殖沼液满足农作物施肥标准；零排放且可实现养殖沼液的肥效最大化。

本发明的另一目的在于提供一种农田灌溉系统，其能够利用养殖沼液进行预处理使养殖沼液满足农作物施肥标准；零排放且可实现养殖沼液的肥效最大化。

本发明的实施例是这样实现的：

一种灌溉水预处理系统，其包括初沉池、混合调节池、检测系统和提升布水系统。初沉池的出口与混合调节池连通，检测系统设于混合调节池。提升布水系统包括提升配水装置和布水管，提升配水装置包括提升泵和配水器，提升泵的进口设于混合调节池，配水器具有配水室，提升泵的出口与配水室连通，布水管的进口与配水室连通。配水器具有搅拌组件，搅拌组件包括搅拌杆、搅拌叶轮和动力装置。搅拌杆的一端容置于配水室，搅拌杆的另一端贯穿配水器并与动力装置的动力输出部连接，搅拌叶轮与搅拌杆通过锥齿轮啮合连接。

一种农田灌溉系统，其包括上述的灌溉水预处理系统。

本发明实施例的有益效果是：灌溉水预处理系统通过设置初沉池来储存由养殖场运输过来的沼液和污水，并进行沉淀处理。需要进行灌溉的时候，先将雨水、地表水、抽取的地下水等抽至混合调节池作为基础水，再将初沉池的上清液抽入混合调节池，通过水流自身冲力进行混合。混合后，通过设置在混合调节池的检测系统对COD、SS、电导率等进行检测，若检测合格，则通过提升布水系统将混合后的肥水输送入农田中，如不合格，则继续使用基础水或上清液调配至合格。通过上述处理一方面可以是养殖沼液达到农业灌溉水的灌溉标准，减少了化肥等的用量，另一方面，初沉池中的沉淀物可用于农田土壤补肥，增加土壤肥力。灌溉水预处理系统可以充分利用养殖沼液的肥效成分，实现零排放，使养殖沼液的肥效最大化，大大降低了化肥的使用量，不仅节约资源而且环保。

灌溉水预处理系统通过在配水器设置搅拌组件，可以有效防止肥水中的肥效物质在配水器中发生沉降而降低肥水的肥效，同时也可以防止由于物质沉积而造成配水器堵塞或出现故障。搅拌组件还可以对肥水进行搅拌，使其中的肥效物质充分均匀混合，使肥水的肥效均匀稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的提升布水系统的示意图；

图2为图1中的提升布水系统的配水器的示意图；

图3为图1中的提升布水系统的栅板的示意图；

图4为图1中的提升布水系统的布水器的示意图；

图5为本发明实施例2提供的提升布水系统的示意图；

图6为图5中的提升布水系统的配水器的示意图；

图7为图5中的提升布水系统的搅拌叶轮与搅拌杆配合示意图；

图8为本发明实施例2提供的灌溉水预处理系统的示意图；

图9为本发明实施例3提供的水位控制阀门的第一视角示意图；

图10为图9中的水位控制阀门的C区域的局部放大图；

图11为图9中的水位控制阀门的第二视角示意图；

图12为图9中的水位控制阀门的阀芯的第一视角示意图；

图13为图9中的水位控制阀门的阀芯的第二视角示意图；

图14为图9中的水位控制阀门开闭状态切换示意图；

图15为本发明实施例3提供的农田浅水湿地系统的示意图。

图标：100-提升布水系统；110-提升配水装置；111-提升泵；112-配水器；112a-配水室；112b-清理口；113-输水管；113a-第一出口；114-盖板；115-溢水管；115a-第一进口；116-导流管；116a-第二出口；117-栅板；117a-通孔；117b-挡板；120-布水装置；121-布水管；121a-第二进口；122-布水器；122a-第一布水支管；122b-第二布水支管；122b1-第一布水出口；122b2-第二布水出口；123-分水罩；123a-分水孔；124-阀门；125-排空阀；200-提升布水系统；220-搅拌组件；221-搅拌杆；221a-第一锥齿轮；222-搅拌叶轮；222a-第二锥齿轮；223-动力装置；224-支撑架；300-灌溉水预处理系统；310-初沉池；320-混合调节池；330-检测系统；340-储水池；400-水位控制阀门；410-阀门主体；411-阀腔；412-滑槽；413-排水孔；420-调节器；421-调节杆；421a-调节把手；422-调节套；422a-滑块；422b-环形凹槽；430-阀芯；431-弧形通孔；432-锥形齿；433-止动块；440-相交区域；450-防水轴承；460-调节腔；470-阀芯调节杆；471-调节锥齿轮；472-把手；480-密封圈；490-限位块；500-农田浅水湿地系统；510-农田；511-田埂；512-田面；520-布水系统；521-进水管；522-布水管道系统；522a-出水口；523-排水管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参照图1和图2，本实施例提供一种用于农田布水的提升布水系统100。提升布水系统100包括提升配水装置110和布水装置120。提升配水装置110包括提升泵111和配水器112，配水器112具有配水室112a，提升泵111的出口与配水室112a之间由输水管113连通。输水管113的出口与配水室112a连通，提升泵111用于向配水器112供水。输水管113的出口为第一出口113a。

进一步地，配水器112开设有用于清理配水器112的配水室112a的清理口112b，清理口112b贯穿配水器112的侧壁并与配水室112a连通。清理口112b可拆卸连接有盖板114。具体地，在本实施例中，盖板114与清理口112b之间通过螺纹可拆卸连接。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，盖板114与清理口112b之间还可以通过卡接可拆卸连接。

进一步地，在本实施例中，配水器112设置有溢水管115，溢水管115的进口与配水室112a连通。溢水管115的进口为第一进口115a。

进一步地，布水装置120包括布水管121和多个布水器122，多个布水器122沿布水管121分布并与布水管121连通，布水管121的进口与配水室112a连通。布水管121的进口为第二进口121a。

进一步地，第二进口121a与盖板114之间的距离小于第一进口115a与盖板114之间的距离，第一进口115a与盖板114之间的距离小于第一出口113a与盖板114之间的距离。

由提升泵111向配水器112供应的水由第一出口113a进入配水室112a，水在配水室112a汇集，当水面与第二进口121a相齐平之后，水开始由第二进口121a流入布水管121。由于第二进口121a与盖板114之间的距离小于第一出口113a与盖板114之间的距离，所以布水管121中的水不会回流至输水管113。一方面配水器112可以防止水回流，从而避免由于水回流而造成的提升泵111负荷过大，减少提升泵111的能耗，节约能源；另一方面，提升泵111只需要将水输送到配水室112a，而无需将水输送到布水管121，水进入布水管121完全依靠液压差实现，所以有进一步减小了提升泵111的工作负荷，减小了提升泵111的能耗，节约了能源。

由于配水器112具有防止水回流的功能，可以保证水充分分布于布水管121，从而保证提升布水系统100整体的布水稳定性。

由于配水器112连通有溢水管115，当提升泵111的供水速率过高时，将导致布水管121不能及时将配水室112a中的水排出，配水室112a中的水面将会持续上升，当水面与第一进口115a相平齐时，配水室112a中的水将会从溢水管115流出，以保证配水室112a中的水面不会持续上升，从而保持配水室112a中的水量的稳定。此外，由于第一进口115a与盖板114之间的距离小于第一出口113a与盖板114之间的距离，当配水室112a中的水从溢水管115流出时，水面仍然不会达到第一出口113a的位置，从而保证提升泵111不会承受额外的工作负荷，进一步减小了提升泵111的能耗，节约了能源。

进一步地，提升泵111的进口以及溢水管115的出口均与水源连通。可以避免由溢水管115流出的水被浪费掉，节约水资源。

进一步地，输水管113的第一出口113a连接有导流管116，导流管116的出口朝盖板114所在一侧弯折，导流管116的出口为第二出口116a，第二出口116a与盖板114之间的距离小于第二进口121a与盖板114之间的距离。

由于第二出口116a与盖板114之间的距离小于第二进口121a与盖板114之间的距离，当配水器112向布水管121供水时，第二出口116a位于配水室112a中的水面之下，由第二出口116a流入配水室112a的水不会产生水花，可以有效防止空气进入布水管121，防止布水管121中出现空气泡，保证布水管121的布水效率和布水量的稳定。

进一步地，请参阅图1、图2和图3，配水器112具有栅板117，栅板117设于配水室112a且栅板117与盖板114之间的距离小于第二进口121a与盖板114之间的距离。栅板117具有贯穿其自身的通孔117a，通孔117a为多个，多个通孔117a均匀间隔分布于栅板117的板面，通孔117a的边缘设置有挡板117b，挡板117b由栅板117朝远离盖板114的一侧凸出且挡板117b由栅板117朝远离第二进口121a的一侧凸出。且挡板117b所在平面与栅板117所在平面之间的夹角为30°～70°，较优选地，挡板117b所在平面与栅板117所在平面之间的夹角为60°。

进一步地，栅板117为两个，两个栅板117之间平行设置且两个栅板117各自所在平面均与清理口112b的轴线垂直。

当水由第二出口116a进入配水室112a时，由于水流自身的冲力作用，水流会冲向栅板117，水中的固体颗粒物例如砂砾、金属渣等容易由通孔117a穿过栅板117，从而向盖板114所在的位置沉降或汇集。由于栅板117具有挡板117b，可以有效防止位于栅板117的靠近盖板114一侧的固体颗粒物重新穿过栅板117，从而达到过滤固体颗粒物的目的，可以有效降低由第二进口121a流出的水中的固体颗粒物的含量，防止过多固体颗粒物特别是重金属渣进入田中，在一定程度上减轻了污染。

由于当配水器112向布水管121供水时，第二出口116a位于配水室112a中的水面之下，可以是由第二出口116a流出的水充分穿过栅板117，从而使其中的固体颗粒物受到充分的过滤，提高栅板117对固体颗粒物的过滤效果。较优选地，第二出口116a与栅板117相抵。

进一步地，请参阅图1、图2、图3和图4，多个布水器122沿布水管121均匀间隔分布并与布水管121连通。沿竖直方向，多个布水器122的出口之间高度相等。如此设置，可以保证各个布水器122之间的布水量相近或相同，保证多个布水器122之间的布水均匀性，从而保证了布水装置120的布水均匀性。

进一步地，布水器122包括相连通的第一布水支管122a和第二布水支管122b，第一布水支管122a的远离第二布水支管122b一端与布水管121连通，布水器122呈大致的T型。第二布水支管122b具有两个相对的出口，两个相对的出口分别为第一布水出口122b1和第二布水出口122b2，沿竖直方向，第一布水出口122b1和第二布水出口122b2高度相同且较第一进口115a低。

进一步地，第一布水支管122a的远离布水管121一端罩设有分水罩123。沿第一布水支管122a的径向，分水罩123开设有多个分水孔123a。多个分水孔123a沿第一布水支管122a的周向均匀间隔设置。

分水罩123有利于使第一布水支管122a流出的水充分分散，使由第一布水出口122b1和第二布水出口122b2流出的水量大致相同，有利于提高布水的均匀性。

进一步地，第一布水出口122b1和第二布水出口122b2均设置有用于控制开闭的阀门124。

进一步地，布水管121的远离配水器112一端设置有排空阀125。沿竖直方向，布水管121的远离配水器112一端较第二进口121a所在的一端低。一方面可以有效防止布水管121中的水回流至配水器112，另一方面有利于排空阀125将布水装置120中的水充分排空。

进一步地，配水室112a呈大致的圆柱状，配水室112a的轴心线与清理口112b的轴心线重合。呈圆柱状的配水室112a可以有效避免固体颗粒物发生沉降或卡入死角，便于清理。

本实施例还提供一种农田灌溉系统，该农田灌溉系统包括提升布水系统100。

提升布水系统100的工作原理是：当水由提升泵111输送至配水器112，随着配水器112中水面的升高，当水面与第二进口121a相平齐时，水由第二进口121a进入布水管121，进而从布水器122流出实现布水。当提升泵111的供水速率过快时，多余的水由溢水管115排出，以保持配水器112中的水量的稳定性。随着提升布水系统100的使用时间的加长，可以拆卸下盖板114，通过清理口112b将配水室112a中的由栅板117过滤得到的固体颗粒物清理出来，以保证配水器112对固体颗粒物的过滤功能的稳定性。

提升布水系统100与上述农田灌溉系统均可以有效防止水回流，并大大降低提升泵111的工作负荷，大大降低提升泵111的能耗，节约了能源。此外，还可以有效将水中的固体颗粒物过滤掉，防止某些有毒有害的固体颗粒物进入田间而污染土壤和农作物。提升布水系统100与上述农田灌溉系统整体上布水均匀稳定，低能耗，并具有过滤功能，同时还具备防止配水器112中水量过多的功能。

实施例2

请参阅图5、图6和图7，本实施例提供一种提升布水系统200，提升布水系统200与提升布水系统100相比不同的是：提升布水系统200的配水器112具有搅拌组件220，搅拌组件220包括搅拌杆221、搅拌叶轮222和动力装置223。搅拌杆221的一端容置于配水器112的配水室112a，搅拌杆221的另一端贯穿配水器112的侧壁并与动力装置223的动力输出部连接，搅拌叶轮222与搅拌杆221通过锥齿轮啮合连接。

进一步地，搅拌杆221的轴心线与配水室112a的轴心线重合，搅拌杆221的轴心线与清理口112b的轴心线重合。搅拌杆221的轴心线与搅拌叶轮222的轴心线相垂直。搅拌杆221的靠近搅拌叶轮222一端具有第一锥齿轮221a，搅拌叶轮222的靠近搅拌杆221一侧具有第二锥齿轮222a，第一锥齿轮221a与搅拌杆221同轴连接，第二锥齿轮222a与搅拌叶轮222同轴连接，第一锥齿轮221a与第二锥齿轮222a啮合。搅拌叶轮222的转轴连接于配水器112的内壁。

进一步地，动力装置223为安装有减速器的电机，搅拌杆221的远离搅拌叶轮222一端与动力装置223的减速器的动力输出轴同轴连接。动力装置223设置于配水器112的远离清理口112b一端。

当提升布水系统200进行布水时，动力装置223带动搅拌杆221转动，搅拌杆221通过第一锥齿轮221a与第二锥齿轮222a传动间接带动搅拌叶轮222转动。由于搅拌叶轮222对配水器112中的水具有搅拌作用，当利用提升布水系统200进行肥水灌溉时，例如使用溶解有肥效物质的肥水进行灌溉时，搅拌叶轮222可以有效防止肥水中的肥效物质发生沉降或析出，保证肥效物质在肥水中充分溶解并均匀分散，保证肥水的肥效稳定均匀。

由于搅拌叶轮222对配水器112中的水具有搅拌作用，配水器112中的水一直处于流动状态，可以有效防止配水器112的内壁生长青苔等吸养植物，避免肥水中的肥效物质的流失，同时也减小了清理配水器112的工作量，并且，可以防止青苔过多而堵塞管道。

较优选地，搅拌叶轮222沿A方向转动。搅拌叶轮222沿A方向转动时，在保证搅拌作用的基础上还对肥水由第二进口121a流出配水器112具有促进作用。特别是在利用提升布水系统200对含有不溶或难溶的肥效悬浮物的肥水进行输送时，搅拌叶轮222不仅可以有效防止肥效悬浮物在配水器112中发生沉降，还可以促进肥效悬浮物随肥水进入布水管121，使肥效悬浮物在肥水中的分布趋于均匀，避免出现肥效悬浮物沉降或局部浓度过大的情况，提高提升布水系统200对肥水的分布均匀性。

进一步地，配水器112的内壁连接有用于支持搅拌杆221转动的支撑架224，支撑架224可以提高搅拌杆221转动时的稳定性，保证第一锥齿轮221a与第二锥齿轮222a准确啮合。

提升布水系统200的工作原理是：与提升布水系统100相比，特别是当提升布水系统200用于输送肥水时，提升布水系统200的搅拌组件220一方面可以防止肥水中的肥效物质发生沉降，同时对肥水还具有搅拌混合作用，提高肥效物质在肥水中的分散均匀性，进而提高提升布水系统200对肥水的布水均匀性。另一方面，搅拌组件220还具有促进肥效颗粒物随肥水从第二出口116a流出配水器112，保证肥效颗粒物也能分散均匀。

提升布水系统200整体上可以维持并稳定肥水中的肥效物质的分散均匀性，防止分销物质在输送过程中发生沉降，保证肥水的肥效。并且提升布水系统200还可以在一定程度上防止青苔等吸养植物在肥水环境中生长于配水器112的内壁，不仅可以防止肥水的肥效流失，还可以防止管道堵塞。提升布水系统200特别适合对肥水以及含有肥效悬浮物的肥水进行布水。

请参阅图8，本实施例还提供一种灌溉水预处理系统300，灌溉水预处理系统300包括初沉池310、混合调节池320、检测系统330和提升布水系统200。初沉池310的出口与混合调节池320连通，检测系统330设于混合调节池320。提升布水系统200的提升泵111的进口设于混合调节池320。

进一步地，灌溉水预处理系统300还设置有用于储存雨水、地表水和抽取的地下水等水源的储水池340，储水池340的出口与混合调节池320连通。

灌溉水预处理系统300的工作流程为：利用储水池340和/或田内的坑塘沟渠暂存雨水、地表水、抽取的地下水等较为洁净的水源，利用初沉池310储存由养殖场运输过来的养殖沼液、养殖污水，并进行沉淀处理。需要灌溉的时候，先将雨水、地表水、抽取的地下水等抽至混合调节池320作为基础水，再将初沉池310的上清液抽入混合调节池320内与基础水进行混合。混合后的肥水通过检测系统330对COD、SS、电导率等进行检测，检测合格后通过提升布水系统200将混合后的肥水输送入田中，如不合格则继续加入基础水或上清液调配至合格。

养殖沼液和养殖污水的上清液可以用于农作物灌溉，而初沉池310中的沉降物则可以用于旱田土壤增肥。灌溉水预处理系统300可以充分利用雨水、地表水等自然水源，并且使养殖沼液和养殖污水全部得到利用，实现零排放。灌溉水预处理系统300不仅充分利用了养殖沼液和养殖污水中的肥效物质，用于农作物增肥，并且减少了养殖沼液和养殖污水的排放，实现了资源的循环利用，同时还减少了化肥和增肥农药的使用量，减轻了化肥农药等使用过多而带来的负面影响，环境友好且节约资源。

进一步地，在本实施例中，初沉池310采用钢砼或砖混结构，单座容积为50m³-100m³，高度不超过2m方便吸粪车或管道运输。在平原地区采取半地下建设，墙体高于地面50cm以防止雨水进入。在山区可为全地上结构并通过自流和截止阀排水。

进一步地，混合调节池320的贮存容积应满足区域农作物需求的单次需水量。检测系统330可以采用快速检测分析仪或测试纸等。

进一步地，提升布水系统200设于田间，素土夯实，比田面高出30-50cm以满足布水要求。提升布水系统200的排空阀125与雨水、地表水收集沟渠坑塘和/或储水池340连通，提升布水系统200排空时排出的水可作为农业回调水使用。

本实施例还提供一种农田灌溉系统，该农田灌溉系统包括灌溉水预处理系统300。

灌溉水预处理系统300的工作原理是：通过初沉池310对养殖沼液和养殖污水进行沉淀处理，利用初沉池310上清液与雨水、地表水等自然水源进行调配混合至COD、SS、电导率等均达标，最后由提升布水系统200将调配后的肥水输送至田间。

本实施例提供的灌溉水预处理系统300与农田灌溉系统能对养殖沼液预处理使养殖沼液满足农作物施肥标准；零排放且可实现养殖沼液的肥效最大化。减少了化肥的使用量，环境友好，节约资源。

实施例3

请参阅图9、图10、图11、图12和图13，本实施例提供一种水位控制阀门400，水位控制阀门400包括阀门主体410、调节器420、阀芯430和阀芯调节杆470。

阀门主体410具有阀腔411，调节器420包括调节杆421和套设于调节杆421的调节套422。调节杆421与调节套422通过螺纹连接，调节杆421与调节套422可相对转动，调节杆421贯穿阀门主体410并可转动地铆接于阀门主体410，调节套422位于阀腔411。调节套422凸设有滑块422a，滑块422a由调节套422的侧壁朝远离调节套422的轴心线一侧凸出，且滑块422a的延伸方向与调节套422的轴心线相平行。阀门主体410的内壁设有沿调节套422的轴向延伸的滑槽412，滑块422a可滑动地容置于滑槽412。

阀腔411与阀芯430均呈大致圆饼状，阀芯430设于阀腔411。阀芯430与调节套422通过防水轴承450同轴连接，防水轴承450套设于调节套422，阀芯430套设于防水轴承450。阀芯430开设有弧形通孔431，弧形通孔431沿阀芯430的轴向贯穿阀芯430且弧形通孔431的弧长小于其所对应的圆的周长的一半，阀门主体410开设有与弧形通孔431大小和形状均相同且沿阀芯430的轴向贯穿阀门主体410的排水孔413。弧形通孔431所对应的圆的轴线与排水孔413所对应的圆的轴线重合设置。

水位控制阀门400通过转动阀芯430，从而可以使弧形通孔431与排水孔413二者的轮廓在垂直于阀芯430的轴向的平面的投影完全重合，此时，水位控制阀门400为完全开启状态。当弧形通孔431与排水孔413二者的轮廓在垂直于阀芯430的轴向的平面的投影部分重合时，水位控制阀门400为部分开启状态。

水位控制阀门400在使用过程中，水位控制阀门400的阀腔411的轴向沿水平方向设置，沿竖直方向，排水孔413的一端位于排水孔413所对应的圆的最低点处。当弧形通孔431与排水孔413二者的轮廓在垂直于阀芯430的轴向的平面的投影无重合时，水位控制阀门400处于完全关闭状态，如图14中(a)所示。当水位控制阀门400的阀芯430沿B方向转动，弧形通孔431与排水孔413二者的轮廓在垂直于阀芯430的轴向的平面的投影有部分重合，水位控制阀门400处于部分开启状态，如图14中(b)所示，此时水可以通过排水孔413排出。且随着阀芯430沿B方向继续转动，水位控制阀门400的开启程度越大，沿竖直方向，水位控制阀门400控制的水位也就越低。当弧形通孔431与排水孔413二者的轮廓在垂直于阀芯430的轴向的平面的投影完全重合时，如图14中(c)所示，排水孔413完全开启，水位控制阀门400处于完全开启状态，此时水位控制阀门400控制的水位处于最低的状态。

水位控制阀门400利用调节阀芯430的弧形通孔431与排水孔413之间的相对位置关系，即调节弧形通孔431与排水孔413二者的轮廓在垂直于阀芯430的轴向的平面的投影的重合情况，可以实现对水位高低的调节。

请继续参阅图9、图10、图11、图12和图13，进一步地，调节杆421的远离调节套422一端设有用于转动调节杆421的调节把手421a。

进一步地，调节套422具有沿其周向设置的环形凹槽422b，环形凹槽422b由调节套422的外壁朝其轴心线所在一侧凹陷，防水轴承450套设于调节套422并容置于环形凹槽422b，阀芯430套设于防水轴承450。该结构可以大大提高防水轴承450与调节套422以及阀芯430之间的连接稳定性，防止防水轴承450从调节套422脱出。提高了水位控制阀门400在使用过程中的稳定性，防止水位控制阀门400的开启与闭合状态之间的不断转换造成防水轴承450发生偏移。

进一步地，阀门主体410的内壁具有与阀腔411连通的调节腔460，调节腔460呈大致的圆柱状，调节套422容置于调节腔460且调节套422、调节腔460和阀腔411三者的轴心线重合设置。调节腔460的内径略大于调节套422的外径。滑槽412凹设于调节腔460的侧壁。

进一步地，阀芯430具有沿其周缘设置的锥形齿432；水位控制阀门400还包括贯穿阀门主体410的阀芯调节杆470，阀芯调节杆470位于阀芯430的远离滑块422a一侧。阀芯调节杆470的靠近阀芯430一端设有用于与阀芯430的锥形齿432相啮合的调节锥齿轮471，阀芯调节杆470与调节锥齿轮471同轴连接。阀芯调节杆470可转动地铆接于阀门主体410，阀芯调节杆470的远离阀芯430一端设有用于转动阀芯调节杆470的把手472。阀芯调节杆470的轴心线与阀芯430的轴心线相垂直。滑块422a位于滑槽412的靠近调节锥齿轮471一端时，阀芯430与调节锥齿轮471啮合；滑块422a位于滑槽412的远离调节锥齿轮471一端时，阀芯430与调节锥齿轮471相分离。

当滑块422a位于滑槽412的远离调节锥齿轮471一端时，水位控制阀门400处于锁定状态，此时无法调节阀芯430来改变水位控制阀门400的开启与闭合状态。当需要调节水位控制阀门400的开闭状态时，通过转动调节把手421a，使调节杆421与调节套422之间发生相对转动，在螺纹的推动作用下，滑块422a随调节套422朝滑槽412的靠近调节锥齿轮471一端滑动，当滑块422a位于滑槽412的靠近调节锥齿轮471一端时，阀芯430与调节锥齿轮471啮合。此时通过转动把手472即可间接转动阀芯430，从而达到调节水位控制阀门400的开闭状态的目的。当调整完毕后，通过转动调节把手421a使滑块422a回到滑槽412的远离调节锥齿轮471一端即可重新锁定水位控制阀门400。水位控制阀门400调节方便灵活，不仅可以灵活控制水位还可以保持水位的稳定，例如，当水位控制阀门400处于如图14(b)的状态时，多余的水会由排水孔413经弧形通孔431与排水孔413之间的相交区域440流出，从而保证水位的稳定。

水位控制阀门400可锁定，可有效防止误操作导致的水位控制阀门400的开闭状态的变化。

进一步地，阀门主体410的内壁设置有密封圈480，密封圈480位于阀芯430的远离调节锥齿轮471一侧，密封圈480与阀芯430同轴设置，密封圈480的内径大于弧形通孔431所对应的圆的直径。滑块422a位于滑槽412的远离调节锥齿轮471一端时，阀芯430与密封圈480相抵，此时密封圈480与阀芯430以及阀门主体410的内壁之间过盈配合。当滑块422a位于滑槽412的远离调节锥齿轮471一端时，即水位控制阀门400处于锁定状态时，密封圈480可以防止水从密封圈480与阀芯430之间渗出，提高了水位控制阀门400的密封性，提高了水位控制阀门400的水位控制能力。

进一步地，阀芯430的远离密封圈480一侧设有两个止动块433，两个止动块433设于弧形通孔431的两端。阀门主体410的内壁设置有限位块490，限位块490位于阀芯430的远离密封圈480一侧且限位块490位于排水孔413的端部。水位控制阀门400完全开启，两个止动块433中的一者与限位块490相抵，如图14中(c)所示；水位控制阀门400完全关闭时，两个止动块433中的另一者与限位块490相抵，如图14中(a)所示。

两个止动块433与限位块490可以防止在利用阀芯调节杆470间接转动阀芯430时过度转动，防止由于过度转动而导致调节失败。

水位控制阀门400的工作原理是：通过转动调节杆421来使阀芯430与调节锥齿轮471啮合，便可通过转动阀芯调节杆470来调节阀芯430的弧形通孔431与排水孔413的相对位置关系，从而改变水位控制阀门400的开闭状态。调节完毕时，通过转动调节杆421来使阀芯430与调节锥齿轮471分离，此时转动阀芯调节杆470将无法间接带动阀芯430，达到锁定水位控制阀门400的目的。

水位控制阀门400可以灵活调节水位的高低并保持水位的稳定，具有较好的密封性与稳定性，调节方便，可锁定，可有效防止误操作导致的水位控制阀门400的开闭状态的变化。

请参阅图15，本实施例还提供一种农田浅水湿地系统500，农田浅水湿地系统500包括农田510、布水系统520和水位控制阀门400。布水系统520包括进水管521、布水管道系统522和排水管523。进水管521与布水管道系统522的进口连通，布水管道系统522设于农田510的一端并沿农田510的田埂511的延伸方向设置。排水管523设于农田510的远离布水管道系统522一端，排水管523设有水位控制阀门400。排水管523沿水平方向设置，水位控制阀门400的阀芯430的轴心线与排水管523的轴心线平行。

进一步地，布水管道系统522与排水管523均与农田510的田面512相抵，有利于农田510中的水的充分排出。布水管道系统522的出水口522a沿农田510的田埂511的延伸方向均匀间隔设置，可以提高布水系统520的布水均匀性。

进一步地，布水管道系统522的端部设有水位控制阀门400，排水时，出水口522a用作排水，使排水更加充分，水位控制更加准确。

农田浅水湿地系统500的工作原理是：通过水位控制阀门400调节农田510中的雨水、灌溉水等的水位以及滞留时间，使水中养分过滤、净化、吸收，雨水、灌溉水等在被吸收了养分之后转化为低肥水。遇到大雨、暴雨时，提前将农田510的低肥水排出，并通过水位控制阀门400设定农田510的水位，防止由于农田510中水量过大而造成农作物破坏。农田浅水湿地系统500使农田510不仅可贮存大部分甚至全部雨水，还可对雨水进行处理。

来自灌溉水预处理系统300的肥水通过布水系统520均匀进入农田510，在满足农作物生长所需的同时，肥水还可以借助农田510中的土壤－农作物生态系统进行蒸发、吸附、过滤、吸收、生化反应等进行净化处理。排出的农田510的低肥水可以进入生态沟渠和多塘系统进一步处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灌溉水预处理系统，其特征在于，包括初沉池、混合调节池、检测系统和提升布水系统；所述初沉池的出口与所述混合调节池连通，所述检测系统设于所述混合调节池；所述提升布水系统包括提升配水装置和布水管；所述提升配水装置包括提升泵和配水器，所述提升泵的进口设于所述混合调节池，所述配水器具有配水室，所述提升泵的出口与所述配水室连通，所述布水管的进口与所述配水室连通；所述配水器具有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌杆、搅拌叶轮和动力装置，所述搅拌杆的一端容置于所述配水室，所述搅拌杆的另一端贯穿所述配水器并与所述动力装置的动力输出部连接，所述搅拌叶轮与所述搅拌杆通过锥齿轮啮合连接。

2.根据权利要求1所述的灌溉水预处理系统，其特征在于，所述配水器开设有与所述配水室连通的清理口，所述清理口可拆卸连接有盖板。

3.根据权利要求2所述的灌溉水预处理系统，其特征在于，所述配水室呈大致圆柱状，所述搅拌杆的轴心线与所述配水室的轴心线重合，所述搅拌杆的轴心线与所述清理口的轴心线重合。

4.根据权利要求3所述的灌溉水预处理系统，其特征在于，所述搅拌杆的轴心线与所述搅拌叶轮的轴心线相垂直。

5.根据权利要求2所述的灌溉水预处理系统，其特征在于，所述提升泵的出口与所述配水室之间由输水管连通，所述配水器还设有溢水管，所述溢水管的进口与所述配水室连通；所述布水管的进口与所述盖板之间的距离小于所述溢水管的进口与所述盖板之间的距离，所述溢水管的进口与所述盖板之间的距离小于所述输水管的出口与所述盖板之间的距离。

6.根据权利要求5所述的灌溉水预处理系统，其特征在于，所述输水管的出口连接有导流管，所述导流管的出口朝所述盖板所在一侧弯折，所述导流管的出口与所述盖板之间的距离小于所述布水管的进口与所述盖板之间的距离。

7.根据权利要求1所述的灌溉水预处理系统，其特征在于，所述布水管连接有多个布水器，多个所述布水器沿所述布水管分布并与所述布水管连通。

8.根据权利要求7所述的灌溉水预处理系统，其特征在于，所述布水器包括相连通的第一布水支管和第二布水支管，所述第一布水支管的远离所述第二布水支管一端与所述布水管连通；所述布水器呈大致的T型，所述第二布水支管具有两个相对的出口，沿竖直方向，所述第二布水支管的两个相对的出口高度相同。

9.根据权利要求8所述的灌溉水预处理系统，其特征在于，所述第一布水支管的远离所述布水管一端罩设有分水罩；沿所述第一布水支管的径向，所述分水罩开设有多个分水孔；多个所述分水孔沿所述第一布水支管的周向均匀间隔设置。

10.一种农田灌溉系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的灌溉水预处理系统。