CN1547886A - 一种无压根区局部控水地下灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业灌溉技术领域，具体涉及一种无压根区局部控水地下灌溉系统。本发明要克服现有技术亩投资大、抗堵塞性能差、土壤蒸发量大、能源浪费大、管理不便的缺点，达到节水、节能、节约投资，使用管理方便的目的。技术方案是：包括设有出水孔8、一端封闭的输水毛管7，其特殊之处在于：还包括设置有进水口1、出水口5和压力平衡口3的储水容器2，所述进水口1上设置有可拆卸的密封盖，所述出水口5和压力平衡口3设置于储水容器2的下部，所述出水口5上设置有开关6。

Description

一种无压根区局部控水地下灌溉系统

所属技术领域：

本发明涉及农业灌溉技术领域，具体涉及一种无压根区局部控水地下灌溉系统。

背景技术：

目前先进的农业节水灌溉技术有喷灌、微灌等。微灌又有地面滴灌、膜下滴灌、地下滴灌、地下渗灌等，它们以增产、优质、节水、适应各种地形的优点被越来越多的人们所认识。微灌是利用专门设备，将有压水流变成细小的水流和水滴，湿润作物根部附近土壤的灌水方法，通常包括首部枢纽即有压水源、输水干管、支管、毛细管和出水滴头等部分，该技术从开始实用的时候，便被定位为昂贵的灌水技术，应用于经济效益比较高的作物，也正是它的昂贵和使用中存在着一些不足，严重的制约着它大面积发展：1、亩投资大，使的农民利润极薄或无利可图；2、滴灌管、渗水管的抗堵塞性能低，使用寿命短。堵塞原因除砂粒、粘粒等物理性堵塞外，还有因水中溶解盐析出后凝积在管壁中的化学性堵塞，以及细菌类的生物性堵塞，上述原因造成的堵塞会使渗水管的渗水性能不断降低直至失效；3、必须要有外来动力作为灌溉管网的输水动力，造成能源浪费。4、灌溉形成的湿润面积大，土壤蒸发量大，水资源浪费大。5、灌溉管理和维修不方便，需要专人管理、维修。

发明内容：

本发明能够克服现有技术亩投资大、抗堵塞性能差、土壤蒸发量大、能源浪费大、管理不便的缺点。

为克服现有技术存在的不足，本发明的技术方案是：一种无压根区局部控水地下灌溉系统，包括设有出水孔8、一端封闭的输水毛管7，其特殊之处在于：还包括设置有进水口1、出水口5、压力平衡口3的储水容器2，所述进水口1上设置有可拆卸的密封盖，所述出水口5和压力平衡口3设置于储水容器2的下部，所述出水口5上设置有开关6。

上述压力平衡口3上设置有短管4，在短管4上设置有开关6。在由进水口1给储水容器2加水时，关闭开关6，防止水流出，减少水资源的浪费。同时在灌溉开始打开开关6时，因土壤吸水，使储水容器2内的水进入作物根系层，储水容器2内产生负压，这时由压力平衡口3进气，保持输水毛管7入口处始终处于无压状态。

上述出水孔8是直径为3～8mm的圆孔。一方面保证出水孔8供水量满足作物需水量和土壤蒸发量，另一方面不容易被砂粒、粘粒及细菌类生物堵塞。

上述出水孔8上设置有过滤件，该过滤件可以是无纺布，过滤网，也可以是棉花球，以保证输水毛管7埋设时土粒等杂物不能进入毛管，使输水毛管输水通畅，出水孔8出水平畅。

上述出水口5和压力平衡口3距离储水容器2底部有一定距离，利于储水容器2水中杂质沉淀，使进入输水毛管7的水得到净化，减少堵塞出水孔8机率。

上述距离可以是5～10cm。距离再大将使储水容器2的有效容积减小。

上述出水口5和压力平衡口3的相对高差为5～10cm。因为无压根区局部控水地下灌溉是指输水毛管7入口处无压、小水头压力或小的负压状态下，利用土壤吸力和作物蒸腾力，使水分通过出水孔口进入作物根系层，满足作物需水的一种灌溉技术。

上述储水容器2的下部设置有升降装置。它的主要作用就是根据作物不同生育期耗水量大小不同，通过调节压力平衡口3和输水毛管7相对高差来自动调节出水孔8的出水量，达到节约灌溉用水量的目的。

上述升降装置包括支架9、丝杠10和固定座11，支架9与储水容器2下部固定联接，所述丝杠10下部与固定座11固定联接，上部与支架9螺纹联接。丝杠10上部与储水容器2下部的支架9螺纹联接，需要使储水容器2升降时，只需旋转储水容器2即可完成。

上述出水孔8是等间距的。

上述间距由作物植株间距决定，一般出水孔8的间距为30～50cm。

上述储水容器2外部可设置玻璃连通管水位计，便于随时观测储水容器2中水量，当水位降低到出水口5附近时，给储水容器2加水。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、首部枢纽简单，不需要加压设备，无须外来动力作为输水动力：本实用新型的最大特点就是利用了作物不同生育期土壤吸力和作物蒸腾作用，自动调节输水毛管出水孔的出水量，满足作物需要，节省了设备投资，节省了能源；2、没有复杂的输水干管和支管，减少了每亩管道长度，降低了亩投资费用；3、由于系统是连续出水，压力低，不会造成出水孔堵塞，延长了埋设于地下输水毛管的使用寿命；4、无压根区局部控水地下灌溉是湿润局部作物根区的点源局部灌溉，减小了作物棵间土壤蒸发和根区深层渗漏，提高贮存在根区的水分有效性，极大地节约了灌溉水资源；5、由于输水毛管要求压力很低，系统对输水毛管的材质要求不高，因此生产管材成本低；6、该系统使用管理、维修方便，节约劳力，同时可将肥料容于水，进行灌溉；7、该系统特别实用于干旱缺水的地区，对目光温室、大棚蔬菜、瓜果效果更好，成本低。

附图说明：

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-进水口，2-储水容器，3-压力平衡口，4-短管，5-出水口，6-开关，7-输水毛管，8-出水孔，9-支架，10-丝杠，11-固定座。

具体实施方式：

实施例1，参见图1：本发明包括有上部带进水口1的储水容器2。储水容器2的一侧距底部5cm处有直径为8mm的压力平衡口3。压力平衡口3外端接一个短管4，短管4上安装有一个开关6。储水容器2的另一侧距底部5cm处设有一个出水口5，出水口5外端接一个开关6，出水口5和输水毛管7连接。输水毛管7为PE软管，其上每间隔30cm开有直径为6mm的出水孔8，在出水孔8上设置有棉花球。

使用本发明时，根据种植作物根系层深度，例如20cm，将储水容器2水平放置于低于地面25cm的水平面上，此时出水口5置于地面下20cm处，输水毛管7沿作物行向水平铺设于植物根系层。灌溉时，先将短管4和出水口5上的开关关闭，从进水口1向储水容器2内加水。由于短管4和出水口5上的开关处于关闭状态，加水时由于容器水柱高度和大气压不会使储水容器2内的水从压力平衡口3和输水毛管7上的出水孔8流出，造成根系土壤的破坏。

储水容器2加满水后，将进水口1用密封盖封住。打开压力平衡口3上的开关和出水口5上的开关，由于水总是由能量高的地方向能量低的地方运动，在土壤吸力作用和作物蒸腾作用下，水从出水孔8进入土壤中，湿润出水孔周围的土壤，满足作物需要。储水容器2内的水进入土壤中，储水容器2内形成一定负压，此时空气便从压力平衡口3进入储水容器2内，这样，始终保持毛管7进水口压力为零或近似为零。随着水流不断进入作物根系层，土壤含水量的不断增大，出水孔8的出水量逐渐减小。当作物根系土壤含水量达到一定的值时，出水孔8的出水量很小，甚至为零。但是，作物蒸腾作用和作物棵间蒸发作用，一直不停，在作物蒸腾作用和作物棵间蒸发作用下，作物根系土壤含水量又逐渐减小，这样储水容器2内的水又从输水毛管7的出水孔7流出渗入土壤中，进行灌溉，周而复始。

实施例2，参见图2，与实施例1中的结构不同之处是在所说的储水容器2的下部设置有升降装置，该升降装置包括支架9、丝杠10和固定座11，支架9与储水容器2下部固定联接，所述丝杠10下部与固定座11固定联接，上部与支架9螺纹联接。

由于作物在不同生育期耗水量不同。苗期耗水量小，果实灌浆期耗水量大，因此，通过旋转储水容器2，使储水容器2的位置发生升降，最终调节高度压力平衡口3和输水毛管7相对高差，达到调节出水孔8的出水量。在苗期降低压力平衡口3和输水毛管7高差，使其为0或负值(0-5cm)，减小出水孔7出水量；在果实灌浆升高压力平衡口3和输水毛管7高差，使其为(5-0cm)正值，增大出水孔7出水量。

实验结果显示：以储水容器2容积为220升，输水毛管7为φ16PE管，长度为20m，出水孔8的孔径为6mm，间距为30cm为例。不间断输水时间可长达28h，经测定，灌溉均匀度可达95％，5～35cm土壤含水量可达18.7％(重量比)。

根据储水容器的大小和灌溉地带的长短，储水容器出水口上可平行并联数根输水毛管进行灌溉。

Claims (10)

1、一种无压根区局部控水地下灌溉系统，包括设有出水孔(8)、一端封闭的输水毛管(7)，其特征在于：还包括设置有进水口(1)、出水口(5)和压力平衡口(3)的储水容器(2)，所述进水口(1)上设置有可拆卸的密封盖，所述出水口(5)和压力平衡口(3)设置于储水容器(2)的下部，所述出水口(5)上设置有开关(6)。

2、如权利要求1所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述压力平衡口(3)上设置有短管(4)，在短管(4)上设置有开关(6)。

3、如权利要求2所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述输水毛管(7)上出水孔(8)是直径为3～8mm的圆孔。

4、如权利要求3所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述出水孔(8)上设置有过滤件。

5、如权利要求4所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述过滤件是无纺布、过滤网或棉花球。

6、如权利要求1～5任一项权利要求所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述出水口(5)和压力平衡口(3)距离储水容器(2)底部有一定距离。

7、如权利要求6所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述距离是5～10cm。

8、如权利要求7所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述出水口(5)和压力平衡口(3)的相对高差为5～10cm。

9、如权利要求8所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述储水容器(2)的下部设置有升降装置。

10、如权利要求9所述的一种无压根区局部控水地下灌溉系统，其特征在于：所述升降装置包括支架(9)、丝杠(10)和固定座(11)，支架(9)与储水容器(2)下部固定联接，所述丝杠(10)下部与固定座(11)固定联接，上部与支架(9)螺纹联接。

Images