CN106818425A - 一种现代农业无能耗滴水灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现代农业无能耗滴水灌溉系统，包括第一储水器、第二储水器、负压灌溉渗液器、中空隔板、海绵体；所述的第一储水器是长方体中空结构；所述的中空隔板设置于第一储水器的内部，中空隔板的上部与第一储水器的上表面之间密封连接，中空隔板垂直于第一储水器的下表面，但是中空隔板的下端部与第一储水器的下表面之间无接触；所述的中空隔板左侧的第一储水器容积至少是中空隔板右侧的第一储水器容积的10倍；所述的中空隔板的上部分是实心结构，下部分是空心结构；所述的中空隔板的空心结构的右侧面的上部设置进气孔；所述的中空隔板的中空结构的左侧面的下部设置出气孔；本发明无需能耗就可以自动为农作物稳定滴灌。

Description

一种现代农业无能耗滴水灌溉系统

技术领域

本发明涉及一种现代农业无能耗滴水灌溉系统。

背景技术

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或负压灌溉头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95％。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。滴灌是按照作物需水要求，通过管道系统与安装在毛管上的灌水器，将水和作物需要的水分和养分一滴一滴，均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法。滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况，蒸发损失小，不产生地面径流，几乎没有深层渗漏，是一种省水的灌水方式。

目前，我国水资源短缺严重，采用负压灌溉技术是提高水资源利用效率的有效途径，负压灌溉技术就是利用塑料管道将水通过毛管上的空或者负压灌溉头输送到农作物根系土壤进行局部灌溉的技术，可以按照农作物需水特性，将农作物所需的水分均匀而又缓慢地渗入农作物根系土壤中。负压灌溉不需要人工加压，是以作物耗水而产生的负压(水势差)为作物吸水的主动压力，因而能够较准确地控制灌水量，可减少无效的蒸发，有效提高水分利用效率。

图1是现有的负压灌溉技术。负压调节装置包括负压调节管和U形管，但是该负压灌溉系统，灌水头的水压为负压室内的压强和储水器内液面高度的和值，该和值为灌水头向农作物根系供水的压力，而由于负压室内的压强与负压调节管内的液面高度与U形管内液面的高度差相关，并随着高度差的波动而波动，因而，使得灌水头向农作物根系供水的压力在一定范围内波动，不能维持供水水压的恒定，因而不能保证农作物一直生长在稳定的土壤水分条件下。

发明内容

本发明要解决的技术问题：解决现有的负压灌溉系统供水压力不稳定，导致无法稳定向农作物根系供水的问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案：

现代农业无能耗滴水灌溉系统，包括第一储水器、第二储水器、负压灌溉渗液器、中空隔板、海绵体；所述的第一储水器是长方体中空结构；所述的中空隔板设置于第一储水器的内部，中空隔板的上部与第一储水器的上表面之间密封连接，中空隔板垂直于第一储水器的下表面，但是中空隔板的下端部与第一储水器的下表面之间无接触；所述的中空隔板左侧的第一储水器容积至少是中空隔板右侧的第一储水器容积的10倍；所述的中空隔板的上部分是实心结构，下部分是空心结构；所述的中空隔板的空心结构的右侧面的上部设置进气孔；所述的中空隔板的中空结构的左侧面的下部设置出气孔；所述的第一储水器位于中空隔板右侧的上表面设置有加水口；所述的第一储水器位于中空隔板右侧的下表面设置有第一出水口；所述的第二储水器的上表面设置第二进水口；所述的第二储水器的下表面设置第二出水口；所述的第二储水器位于第一储水器的下方；第一储水器的第一出水口与第二储水器的第二进水口之间通过细管连通；所述的第二储水器的第二出水口通过软管连接到负压灌溉渗液器内；所述的海绵体包括多个海绵层单元，各个海绵层单元之间平行，并且各个海绵层单元之间距离相等，海绵层单元与海绵层单元之间通过海绵连接在一块；所述的海绵体设置于第二储水器内部，所述的海绵层单元平行于第二储水器的下表面，海绵体与第二储水器的侧表面之间紧密接触。

进一步，所述的中空隔板的实心结构的高度是空心结构的高度的一半。

更加具体的技术方案，所述的海绵体包括4个海绵层单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：第一，本发明无需外加动力仅仅利用农作物水分生理特性以及土壤张力特效实现农作物水分连续滴灌；

第二，采用了两个输水器，第一储水器和第二储水器，第一储水器本身具有负压调节功能可以保证向第二储水器供水时匀速稳定，而第二储水器也具有负压调节功能，这样在向农作物供水时更加使得负压灌溉渗液器的出水均匀稳定无波动。

附图说明

图1是现有的负压灌溉系统示意图；

图2是本发明的结构示意图。

其中，1是第一储水器；2是第二储水器；3是负压灌溉渗液器；4是中空隔板；5是海绵体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

实施例：现代农业无能耗滴水灌溉系统，包括第一储水器、第二储水器、负压灌溉渗液器(现有公知技术)、中空隔板、海绵体；所述的第一储水器是长方体中空结构；

所述的中空隔板设置于第一储水器的内部，中空隔板的上部与第一储水器的上表面之间密封连接，中空隔板垂直于第一储水器的下表面，但是中空隔板的下端部与第一储水器的下表面之间无接触；所述的中空隔板左侧的第一储水器容积至少是中空隔板右侧的第一储水器容积的10倍；所述的中空隔板的上部分是实心结构，下部分是空心结构；所述的中空隔板的空心结构的右侧面的上部设置进气孔；所述的中空隔板的中空结构的左侧面的下部设置出气孔；所述的第一储水器位于中空隔板右侧的上表面设置有加水口；所述的第一储水器位于中空隔板右侧的下表面设置有第一出水口；所述的第二储水器的上表面设置第二进水口；所述的第二储水器的下表面设置第二出水口；所述的第二储水器位于第一储水器的下方；第一储水器的第一出水口与第二储水器的第二进水口之间通过细管连通；所述的第二储水器的第二出水口通过软管连接到负压灌溉渗液器内；

所述的海绵体包括4个海绵层单元，各个海绵层单元之间平行，并且各个海绵层单元之间距离相等，海绵层单元与海绵层单元之间通过海绵连接在一块；所述的海绵体设置于第二储水器内部，所述的海绵层单元平行于第二储水器的下表面，海绵体与第二储水器的侧表面之间紧密接触。

其中，中空隔板的实心结构的高度是空心结构的高度的一半。

本发明的使用方法：

第一步：把负压灌溉渗液器设置于农作物根系部位，然后通过第一储液器的上表面的加水口添加农作物所需要的液体；

第二步：当发现第一储液器右侧的液面略高于中空隔板的进气孔的高度时，停止添加液体，等待20-60秒，然后观察第一储液器右侧的液面高度，如果第一储液器右侧的液面高度低于进气孔的高度，则继续添加液体使得第一储液器的液面高度略高于进气孔的高度，然后再次等待20-60秒；

第三步，再次观察，如果第一储液器的液面高度仍然高于进气孔的高度就不再添加液体；否则重复第二步。

本发明工作原理描述：本发明采用了两个输水器，第一储水器和第二储水器，第一储水器本身具有负压调节功能可以保证向第二储水器供水时匀速稳定，而第二储水器也具有负压调节功能，这样在向农作物供水时更加使得负压灌溉渗液器的出水均匀稳定无波动。

第一储水器的右侧液面由中空隔板的空心结构的进气口的高度决定，随着液面降低，一旦低于这个高度，空气通过中空隔板的空心结构容易进入到中空隔板左侧的负压空间内，而左侧空间内的液体通过中空隔板最底部进入到中空隔板右侧的空间内，这样可以保证第一储水器的第一出水口处压力几乎恒定，等于大气压加上液体压力；

第二储水器内部设置海绵体，该海绵体最大的创新点在于采用多层海绵层单元，这样可以使得即使第二储水器最上部的液面有波动，但是通过多层海绵层单元之后，最底层海绵层下部的压力几乎恒定不变，而最底层海绵层单元内的液体消耗完了之后，上层的海绵层单元会向下渗透液体立马将最下面的空间填满。

Claims (3)

1.一种现代农业无能耗滴水灌溉系统，其特征在于，包括第一储水器、第二储水器、负压灌溉渗液器、中空隔板、海绵体；

所述的第一储水器是长方体中空结构；

所述的中空隔板设置于第一储水器的内部，中空隔板的上部与第一储水器的上表面之间密封连接，中空隔板垂直于第一储水器的下表面，但是中空隔板的下端部与第一储水器的下表面之间无接触；

所述的中空隔板左侧的第一储水器容积至少是中空隔板右侧的第一储水器容积的10倍；

所述的中空隔板的上部分是实心结构，下部分是空心结构；

所述的中空隔板的空心结构的右侧面的上部设置进气孔；

所述的中空隔板的中空结构的左侧面的下部设置出气孔；

所述的第一储水器位于中空隔板右侧的上表面设置有加水口；

所述的第一储水器位于中空隔板右侧的下表面设置有第一出水口；

所述的第二储水器的上表面设置第二进水口；

所述的第二储水器的下表面设置第二出水口；

所述的第二储水器位于第一储水器的下方；

第一储水器的第一出水口与第二储水器的第二进水口之间通过细管连通；

所述的第二储水器的第二出水口通过软管连接到负压灌溉渗液器内；

所述的海绵体包括多个海绵层单元，各个海绵层单元之间平行，并且各个海绵层单元之间距离相等，海绵层单元与海绵层单元之间通过海绵连接在一块；

所述的海绵体设置于第二储水器内部，所述的海绵层单元平行于第二储水器的下表面，海绵体与第二储水器的侧表面之间紧密接触。

2.根据权利要求1所述的现代农业无能耗滴水灌溉系统，其特征在于，所述的中空隔板的实心结构的高度是空心结构的高度的一半。

3.根据权利要求1所述的现代农业无能耗滴水灌溉系统，其特征在于，所述的海绵体包括4个海绵层单元。