现在参照附图,在下面详细说明本发明的一项实施例。
图1是一示意图,表明符合本发明的、在许多排列在山坡上的水稻梯田中的、一种灌溉用水控制系统的构造,而图2是其示意性剖面视图。在此山坡上,许多平坦的稻田11排列成台阶形状。于是,在一块上面的水稻梯田11与一块下面的水稻梯田11之间就形成了一个田堤12。此外,在每一稻田11的一侧,沿着山坡设置一条其中流有一股灌溉用水的水道13,而且再在最上面稻田11的上方设置一水库,以致灌溉用水可以是出自水道13的水流。
水库16连通于给水管15,用于把灌溉用水给进最上面的稻田11。给水管15埋在地下,并连通于一设置在最上面稻田11中的一上沿田堤12上的水位调节装置30。给水管15装有一开关阀22,打开开关阀22,水库16中的灌溉用水就通过给水管15和水位调节装置30被给进最上面的稻田11。本系统的构造是,其中由于设置在最上面稻田11与下一稻田11之间的田堤12,给进最上面稻田11里面的灌溉用水不会流进下一水稻梯田11里面。
设置在最上面稻田11中上沿田堤12上的水位调节装置30的构造是,其中水位调节装置30把经由给水管15进给的灌溉用水给进最上面的稻田11以灌溉稻田11,并且在灌溉稻田11的灌溉用水的水位达到一规定高度时向下推放冗余的灌溉用水。在最上面稻田11的底部,一埋置管14几乎水平地从一上沿田堤12埋向一下沿田堤12,而此埋置管14的一上端连通于一水位调节装置30中的冗余灌溉用水从中排放的下端。通过水位调节装置30,灌溉用水被给进最上面稻田11以达到规定水位,而稻田11不需要的冗余灌溉用水被给进埋在稻田11底部处的埋置管14。
埋置管14穿过最上面稻田11的底部达到稻田11与紧邻它的下一水稻梯田之间的田堤12,从而连通于设置在田堤12上的水位调节装置30。此水位调节装置30也具有与设置在最上面稻田11中上沿田堤12上的那一装置同样的构造,其中供自埋置管14的灌溉用水被给进下一水稻梯田以灌溉比稻田11直达规定水位。在下一水稻梯田被灌溉达到规定水位时,给进水位调节装置30的冗余灌溉用水被给进埋置管14。此埋置管14,几乎水平地埋在被灌溉的下一水稻梯田11的底部,也是从上沿田堤12到下沿田堤12的。
按照如上的方式,埋在每一稻田11底部的埋置管14的下端连通于设置在稻田11与紧邻它的下一水稻梯田11之间的田堤12上的水位调节装置30,而水位调节装置30连通于埋在下一水稻梯田11底部的埋置管14的上端。
最下面稻田11中的下沿田堤12也装有一水位调节装置30。此水位调节装置30连通于一泄水管17,给进水位调节装置30的灌溉用水通过它被返回水道13。
如图2所示,每一水位调节装置30里面装有一水位传感器39,可检测出给进每一水位调节装置30的灌溉用水已经变得低于规定高度。每一水位传感器39的一个检测结果被输出到一控制器23,它可控制一开关阀22的开和关,开关阀22设置在给水管15处,在此,水道13中的灌溉用水被给进最上面稻田11。
图3是一具有易被破断线的侧视图,表明水位调节装置30的一种混凝土结构。此水位调节装置30包括一铅直的圆柱形外筒31。在外筒31的相当靠上一端的中部处,设置一水平的并伸向一侧的凹进口31a,而凹进口31a的内侧连通于给水管15的下流一端或者设置在上游一侧的埋置管14的下流一端。因而,流入给水管15或埋置管14的灌溉用水被给进外筒31的内部。
外筒31配有一排放口31b,对置于凹进口31a、与凹进口31a同心和突出在水平方向。在水位调节装置30中,排放口31b位于应当供以灌溉用水的稻田11的内侧处,而使得排放口31b的下部可能变得低于稻田11灌溉用水的水位,在稻田11中的上沿田堤12上沿铅直方向装设外筒31。排放口31b不必需与凹进口31a同心,而且排放口31b可以适当地连通于一流量调节装置。
外筒31的上部内侧同心地连通于一处于铅直状态的导引圆筒38。导引圆筒38的上部切开成半圆筒形状,其由表面暴露出来而从外面看得见。
外筒31的下端连通于与外筒31整体式接合起来的一联接器32。联接器32具有一截圆锥形状,直径随着向下伸展而陆续减小,而在其下端内侧,同心地支承一支承圆筒33的下端。支承圆筒33在整个长度上穿过联接器32,圆筒上端插进外筒31的下端里面。在支承圆筒33里面,同心地支承一连接管34。连接管34的下端从支承圆筒33向下伸展,而此下端托住一弯头35的铅直一端。弯头35的另一水平端连通于埋置管14的一端。埋置管14几乎水平地埋置在被供以灌溉用水的稻田11的底部,从上沿田堤12到下沿田堤12。
图4是图3中A部分的放大视图。支承圆筒33的上端托住一圆筒密封件36。密封件36,处于盖住除了轴向芯件之外的支承圆筒33的上端表面的状态,设置在支承圆筒33处。密封件36配有一凸缘36a,向外伸出一直到密封件的周边,其中一密封圈36b夹放在凸缘36a与外筒31之间。密封圈36b可密封外筒31与密封件36之间的一部分,成水密状态。连接管34的上端,插进支承圈筒33,位于支承圆筒33上端表面附近,其外表面装有一O形圆34a。O形圈可密封支承圆筒33内表面与连接管34外表面之间的一部分,成水密状态。
设置在支承圆筒33上端的密封件36的轴向芯件同心地支承一可滑向铅直方向的内筒37。内筒37,其状态是上端表面和下端表面都分别是放松的,处于对密封件36的水密状态。
内筒37的内表面装有处于铅直状态的一操作杆37a。操作杆37a在整个轴向长度上穿过内筒37的内部而在内筒37中向上伸展。随后,从内筒37向上伸展的操作杆37a的上部向上穿过连通于外筒31上部的导引圆筒38的内部。操作杆37a穿过导引圆筒38上段的内部。
图5是图3中B部分的放大视图,导引圆筒38的一半圆形上端表面由一筒盖38a盖住,筒盖38a的上表面装有一圆筒38c,设置得向上突起。操作杆37a可滑动地穿过圆筒38c的内部,并且可滑动地穿过固定在圆筒38c上的一螺帽件38b的轴向芯件,从而伸向筒盖38a的上侧。操作杆37a的上端装有一操作把手37b。
操作杆37a,位于导引圆筒38的内部并穿过被切开成为从外部可见的上段的内部,沿水平方向装有一指示器37c。其次,一上部内表面,从导引圆筒38的外面可以看见,装有一标尺,用于指明指示器37c(未画出)沿铅直方向的高度位置,从而,按照由标尺指明的指示器37c的铅直方向高度位置,就可了解内筒37的上端表面对于外筒31的高度位置。
内筒37的上端装有一种比如浮式水位传感器39。水位传感器39可检测出流进外筒31内部的灌溉用水水位已经变得低于内筒37的上端表面的高度,从而向一控制器23输出一规定信号。
水位传感器39并不局限于一种浮式的,它可以是电极式的、容抗式的、光电式的和类似型式的。
在具有这样一种构造的水位调节装置30中,给水管15或设置在上一水稻梯田11底部的埋置管14,连通于外筒31的凹进口31a,在铅直方向上是设置在每一稻田11中的上沿田堤12上的,其下部是埋置的。在此情况下,排放口31b,对外筒31成水平状态,是置放在位于田堤低沿之内稻田11的内部的,其下部内表面的位置较高于给进稻田11的灌溉用水水位。其次,导引圆筒38的上部是露出田堤12的,以致一设置在导引圆筒38内表面处的标尺和操作杆37a的指示器37c可以从外面看到。再有,内筒37在此的构造是,使得上端表面的位置可以较高于排放口31b的下部内表面而预定了对于外筒31的铅直方向位置。
当灌溉用水从给水管15或埋置管14在这种条件下流向外筒31内部时,外筒31与内筒37之间的一部分由密封件36和密封圈36b密封住,从而,流进外筒31内部的灌溉用水不会通过它与内筒37之间的空间向下游流动,而是经过内筒37的周边从排放口31b排出。从排放口31b排出的灌溉用水供向稻田11的内部以灌溉稻田11。
在稻田11以这种方式受到灌溉之后,稻田里面的灌溉用水水位升高了,导致其位置较高于水位调节装置30排放口31b的下部内表面,并进而升高而较高于内筒37的上端表面。当出现这种状态时,流进外筒31内部的灌溉用水从内筒37的上端表面溢流至其内部,结果,流进内筒37内部的灌溉用水被给进通过连接管34和弯头35连通于内筒37的埋置管14。
流进埋置管14内部的灌溉用水被给进设置在已灌溉稻田11与下一水稻梯田11之间的水位调节装置30,水是从水位调节装置30的排放口被给进下一水稻梯田11的。此后,以同样方式,稻田11陆续地受到灌溉而达到规定水位。
在最下面稻田11中的下沿田堤12也装有水位调节装置30,其中外筒31的排放口31b如上所述连通于泄水管17,而设置在外筒31下端上的弯头35由一盖帽或类似物封住。因而,供给最下面水位调节装置30的灌溉用水从排放口31b供向泄水管17,通过它,水被返回到水道13。
这样,灌溉用水被陆续地给进排列在山坡上的每一水稻梯田11以达到规定水位,而且灌溉用水在每一稻田11中总是被保持在固定水位处。因而,在水稻生长期之间,控制每一稻田11中的灌溉用水水水位的操作实施时间就极大地缩短了。
在按照本实施例的灌溉用水控制系统中,灌溉用水的控制操作可能要花大约5至10分钟,然而通常要花大约30至40分钟。
在此情况下,布局是,其中每一稻田11供以存在水库16之中的灌溉用水,从而每一稻田11具有在储存于水库16期间受过热的灌溉用水,可防止寒汽天气的为害而适于稻米作物。
在从上游一块开始陆续地灌溉每一水稻梯田11时,比如,如果用于为最下面的稻田11调节灌溉用水水位的水位调节装置30并未供有足以使水达到内筒37上端表面的灌溉用水而结果不可能把最下面的稻田11灌满而达到规定的水位,则设置在水位调节装置30处的水位传感器39就被启动而向控制器23输出规定的讯号,从而使设置在给水管15上的开关阀松开,导致水库16里面的灌溉用水通过给水管15被给进最上面的稻田11。
经由给水管15,灌溉用水被给进最上面的稻田11,而后最上面的稻田11被灌溉而达到规定的水位,冗余的灌溉用水从水位调节装置30的排放口31b流向内筒37的内部,再被给进埋在最上面的稻田11底部的埋置管14内部。用于调节水位的水位调节装置30,分派给连通于埋置管14的下一水稻梯田11,被供以此灌溉用水。在此情况下也是,在由被供以此灌溉用水的水位调节装置30予以灌溉的稻田11已经达到规定的水位之后,冗余的灌溉用水可流进内筒37的内部,以使接着通过埋置管14,被给进用于为下一水稻梯田11调节水位的水位调节装置30。
此后,以同样的方式,用于调节水位的水位调节装置30,分派给最下面的稻田11,被给进灌溉用水,从而灌溉最下面的稻田11。当最下面的稻田11被灌溉而达到规定的水位时,水位传感器39,位于水位调节装置30处,分派给稻田11,可检测出这一状态,结果,控制器23可使设置在给水管15处的开关阀关闭。
在检测出不仅在最下面稻田11而且在任一稻田11中的灌溉用水的水位已经较低时,设置在给水管15上的开关阀22被打开,以便向最上面的稻田11供给灌溉用水。给进最上面稻田11的灌溉用水接着被给进下面的水稻梯田11,从而提高其水位已经变低的稻田11的水位。
其次,设置在给水管15上的开关阀22的开启和关闭由控制器23控制,控制器装有一太阳能电池,其电力可操纵开关阀,因而很经济。
图6是一示意图,表明符合本发明另一实施例的一种山坡稻田灌溉用水控制系统的构成。图7是它的示意剖面视图。在此实施例中,每一埋置管14埋置在每一稻田11底部的地下,从上沿田堤12到下沿田堤12,处于几乎水平的状态。每一埋置管14的两端连通于分别设置在上沿和下沿两田堤12上的两部水位调节装置30。在最上面稻田11中上沿田堤12上的水位调节装置30连通于设置一条水道15的给水管15,以便使水道15中的灌溉用水流进给水管15。给水管15装有一开关阀22,其中流进给水管15内部的灌溉用水在开关阀22打开的情况下通过给水管15内部被给进设置在最上面稻田1中上沿上的水位调节装置30。随后,给进水位调节装置30的灌溉用水被给进埋在最上面稻田11底部的埋置管14。
埋置管14装有一沿铅直方向向上伸展的泄水管14a以连通稻田11内部。
水平地设置在最上面稻田11底部的埋置管14连通于设置在居于稻田11与下一水稻梯田11之间的田堤12上的水位调节装置30。此水位调节装置30也连通于水平地埋在下一水稻梯田11底部的埋置管14。设置在每一稻田11底部的埋置管14装有沿铅直方向向上伸展的泄水管以连通稻田11的内部。
设置在最下面稻田11中下沿田堤12上的水位调节装置30连通于一泄水管17,通过此管,从水位调节装置30排出的灌溉用水被给进一条泄水渠道25,由此被返回水道13。
图8是一具有局部破断线的侧视图,表明一用于灌溉用水控制系统之中的水位调节装置30。此水位调节装置30的构造与用于符合上述实施例的灌溉用水控制系统之中的水位调节装置30是一样的,例外的是以下几处,即外筒31未装有排放口31b,以及内筒17的上端表面未装有水位传感器39。
上述水位调节装置30的结构是,其中设置在上一水稻梯田11底部的埋置管14或者给水管15连通于外筒31的一凹进口31a,以致装置直立地设置在位于上一水稻梯田11与下一水稻梯田11之间的田堤12处或者最上面稻田11中的上沿田堤12处,从而把装置下部埋置田堤12里面。在此情况下,在一导引圆筒38之中的装置上段从田堤12露出,在此一设置在导引圆筒38的内表面处的标尺和一操作杆37a的指示器37c可以从外面看到。
从埋置管14流到外筒31内部的灌溉用水,由于用以密封外筒31与内筒37之间一部分的一密封件36和一密封圈36b,不会在外筒31与内筒37之间向下流动,而被储留在它们两者之间,在此,当储留的灌溉用水的水位超出内筒37上端表面时,水就流进内筒37的内部。流进内筒37内部的灌溉用水可通过连接管34内部和一弯头35内部流进设置在下一水稻梯田11底部处的埋置管14。
内筒37上端表面相对于外筒31在铅直方向上的高度位置可通过沿铅直方向使用操作杆37a而适当地予以预先确定。内筒37上端表面的高度位置预定得较高于设置在上一水稻梯田11底部处的埋置管14上部的高度位置,从而使流进埋置管14内部的灌溉用水通过排水管14a流进稻田11里面,结果,灌溉用水被给进有待灌溉的稻田11里面。当给进稻田11的灌溉用水达到的高度与内筒37上端表面一样时,从埋置管14内部流至外筒31内部的灌溉用水从内筒37上端表面溢流至内筒37的内部,从而被给进设置在下一水稻梯田11底部处的埋置管14内部。
因此,每一水位调节装置30中内筒37的上端表面的高度位置预定得与上一水稻梯田11需要的灌溉用水水位相同,从而上一水稻梯田11从埋置管14被供以灌溉用水以达到此水位。在灌溉用水被给进上一水稻梯田11以达到一规定水位时,流进埋置管14内部的灌溉用水由水位调节装置30给进设置在下一水稻梯田11底部的埋置管14内部,从埋置管14的一泄水管21到下一水稻梯田11。下一水稻梯田11由设置在下一水稻梯田11的下沿田堤12处的水位调节装置供以灌溉用水而达到规定高度。
这样,排列在山坡上的每一水稻梯田11被供以灌溉用水而达到规定高度,结果,灌溉用水的水位总是保持在这一高度上。因而,每一稻田11总是处在灌溉到此规定高度的状况之中,导致每一稻田之中的水稻在这种状况下生长,从而,在水稻生长期内,用于控制每一稻田11中灌溉用水水位的操作时间可以极大地缩短。
在此实施例中,对水的控制,它通常要花大约30至40分钟,已经缩短在大约5至10分钟之内。其次,利用山坡斜度给进有待保持在规定水位上的灌溉用水从而不需要某种特殊设备,这一点是很经济的。
其次,每一稻田11均被供以来自埋在稻田11底部处的埋置管14的灌溉用水,而下一水稻梯田11通过底部处的埋置管14被供以不是给进上一水稻梯田11内部的灌溉用水,从而,与通常的地块接地块式灌溉中给进上一水稻梯田11的灌溉用水被给进下一水稻梯田11的作法相比,在此不担心施用于稻田的粪肥和若用化学品流进下一水稻梯田,结果粪肥和若用化工品可以施用于每一稻田而不会影响上一水稻梯田。其次,给进的灌溉用水流进埋在稻田11底部处的埋置管14内部,这样可以控制由于天气等造成的周围温度变化的影响,从而适于种植水稻而在此毫不担心反常低温水和反常高温水被给进稻田11。