CN201563456U - 深层坑渗灌灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深层坑渗灌灌溉装置，包括一套供水系统，供水系统的末端设置有若干毛管，在每株植物的根系土壤处设置有一个或若干个灌水器，灌水器的上端露出地面，灌水器的下端伸进根系土壤中，每个毛管依次通过稳流器、小管与灌水器连接。本实用新型装置在有效减少作物棵间蒸发的基础上，不仅可以大量节约水资源，而且可以有效的提高作物的产量，灌溉效果非常好。

Description

深层坑渗灌灌溉装置

技术领域

本实用新型属于节水灌溉技术领域，涉及一种深层坑渗灌灌溉装置。

背景技术

在极端干旱气候环境下，平均年蒸发量3600mm，作物棵间蒸发成为作物主要的一部分耗水，目前节水灌溉技术主要通过抑制棵间蒸发，减少深层渗漏两个途径节水，深层坑渗灌在减少深层渗漏的基础上，减少近地表无效土层的水分，有效抑制棵间蒸发，从而达到节约水资源的目的。

而目前的一些节水灌溉技术如：1)小管出流灌溉技术拥有不易堵塞、省水、施肥方便、适应性强和管理方便的特点，但其灌水后，有一部分水滞留在没有根系生长的表层土壤，在强烈的蒸发下，最终这部分水的大部分散失于空气中；2)渗灌是将水分直接输送至植物生长的根系，减少了棵间蒸发，但其灌水耗时长，对于水质要求高，并且管道易堵塞，堵塞后很难维修。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种深层坑渗灌灌溉装置，解决了现有渗灌技术中，棵间蒸发耗水大，灌水耗时长，对于水质要求高，并且管道易堵塞，堵塞后很难维修的问题，使得水资源得到了最大限度利用。

本实用新型所采用的技术方案是，一种深层坑渗灌灌溉装置，包括一套供水系统，供水系统的末端设置有若干毛管，在每株植物的根系土壤处设置有一个或若干个灌水器，灌水器的上端露出地面，灌水器的下端伸进根系土壤中，每个毛管依次通过稳流器、小管与灌水器连接。

本实用新型的装置，其特征在还于，

所述的供水系统的结构是：包括井泵，井泵依次与逆止阀、节制阀、过滤器、压力表、闸阀、安全阀及水表连接，在节制阀的并联管路上设置有施肥罐，施肥罐的进出口上各设置有一小阀门，水表与主管连接，主管与若干支管连接，支管又与若干毛管连接。

本实用新型装置的有益效果是：通过灌水器直接将水分输送至作物根系生长土层，减少近地表无效土层中的水分，从而大大降低作物的棵间蒸发，达到水资源的高效利用；并且灌水耗时短，对于水质要求低，管道不会堵塞，维修方便。

附图说明

图1是本实用新型装置的供水系统示意图；

图2是本实用新型装置的深层坑渗灌灌水器入渗结构示意图；

图3是本实用新型装置与不同灌水技术近地表15cm土层蒸发比较图；

图4是本实用新型装置与不同灌溉技术下无核白葡萄商品产量对比图。

图中，1.井泵，2.逆止阀，3.节制阀，4.小阀门，5.施肥罐，6.过滤器，7.压力表，8.闸阀，9.安全阀，10.水表，11.主管，12.支管，13.毛管，14.小管，15.稳流器，16.灌水器，17.根系土壤，18.棵间近地表土层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1，本实用新型装置实施例所使用的供水系统结构是，井泵1依次与逆止阀2、节制阀3、过滤器6、压力表7、闸阀8、安全阀9及水表10连接，在节制阀3的并联管路上设置有施肥罐5，施肥罐5的进出口上各设置有一小阀门4，水表10与主管11连接，主管11与若干支管12连接，支管12又与若干毛管13连接，构成一个网状的供水系统。

如图2，本实用新型的深层坑渗灌灌水器的安装结构是，毛管13通过稳流器15与小管14连接，小管14再与灌水器16连接，每个小管14分别给每个灌水器供水，灌水器16根据作物根系分布范围设置到根系土壤17的部位，将水分直接供给植物的根系进行吸收，使得棵间近地表土层18不接受供水，使得水资源最大程度的利用，提高水的利用效率。

灌水器16为一个相对固化的器物，要求有一定的高度5cm-40cm，可以存储一定的水量，直径或宽度要求5cm-30cm，圆柱体或长方体均可，上下两端开口，四周侧壁透水或不透水，灌水器的材料不限，可以使用塑料管、PVC、PE或类似的具备以上特点的物品如：砖块砌成圆柱体或长方体形状、一捆四周用可降解塑料包裹的秸秆，可降解塑料袋包裹杂草成管子形状等均可。

供水装置的布置：采用上述的小管出流供水系统，首部一般要求能提供满足管网所需的压力及流量，具体可依据相关灌溉工程规范计算得出。

管道布置一般分为4级：主管、支管、毛管和小管。每个小管分别为每个灌水器供水。主管采用63mm以上的PE管，支管采用40mmPE或50mmPE管，毛管采用20mm、15mm或12mm的PE管，小管采用6mm、4mm或3mm的PE管。主管与支管之间采用变径三通或旁通连接，支管与毛管采用旁通连接，毛管与小管之间采用稳流器连接，以确保灌水的均匀性，并要求0.06MPa到0.15MPa压力，稳流器的规格分为：5L/h、10L/h、20L/h、30L/h和40L/h，具体采用那一种，由田间水分入渗试验确定，确定原则为稳流器的出水流量不能使灌水器中的水溢出。

本实用新型的深层坑渗灌灌溉装置的使用方法是：在每株植物的根系土壤17的部位上方设置一个灌水器16，灌水器16的上端露出地面并用杂草覆盖，减少水分蒸发，灌水器16的下端与伸进根系土壤17中，在供水系统的毛管13上安装稳流器15，用小管14将稳流器15和灌水器16一一对应连接起来，使得每株植物的根系能够直接吸附各自根系土壤17的供给水分，实现水资源的充分利用和节约。本实用新型装置采用小管出流供水，使得每次灌溉所用的灌水时间大大降低，具体操作步骤是：

步骤1、调查作物根系分布范围，包括水平分布范围和垂直分布范围，确定土壤的有效土层的范围。

步骤2、通过田间入渗试验，在田间原状土的情况下，明确灌水器水分入渗范围。依据两个相邻灌水器的水平湿润锋能够交汇、垂直湿润锋不能超过根系分布的最深深度原则，确定灌水器的埋设间距、埋设深度、灌水器大小、灌水定额及灌水时间长短。

步骤3、根据步骤1、2确定的灌水器各项埋设参数，在每株植物的根系土壤17的部位上方设置一个或若干个灌水器16，灌水器16的上端露出地面，灌水器16的下端伸进根系土壤17中，在供水系统的毛管13上安装稳流器15，用小管14将稳流器15和灌水器16一一对应连接起来，使得每株植物的根系能够直接吸附各自根系土壤17的供给水分。在灌水器埋设好后，如果采用的灌水器使得其中的土壤裸露着，再向灌水器里填充少量杂草，要求达到可以覆盖灌水器内土壤的表面即可，以减少蒸发。

本实用新型的深层坑渗灌灌溉装置通过对小管出流和渗灌基础技术进行改进，其原理是通过灌水器将水分直接输送至作物根系主要生长的深层土壤，使地表附近根系分布较少的土壤层保持干燥，从而减少了土壤表面无效水分的蒸发，从实质上将灌溉的思想从“浇地”改进为“浇作物”，以达到水分高效利用和节约水资源的目的。而且其灌水器设置在地表，出现问题后可以及时修理，容易维护。

图3和图4的图表数据分别为2008-2009新疆吐鲁番鄯善县葡萄地的田间实验实测值。如图3所示，使用本实用新型的深层坑渗灌可以有效的减少近地表土层的棵间蒸发，其蒸发量仅为沟灌的35.5％、滴灌的45％、小管出流灌溉的43.5％。如图4所示，使用本实用新型的深层坑渗灌与当地传统沟灌相比，在深层坑渗灌的灌水量为1100m³/亩、沟灌灌水量为2000m³/亩的情况下，沟灌的商品产量仅为深层坑渗灌的52.7％。由此可见，深层坑渗灌在有效的减少作物的棵间蒸发的基础上，不仅可以大量节约水资源，而且可以有效的提高作物的产量，灌溉效果非常好。

Claims (7)

1.一种深层坑渗灌灌溉装置，其特征在于，包括一套供水系统，供水系统的末端设置有若干毛管(13)，在每株植物的根系土壤(17)处设置有一个或若干个灌水器(16)，灌水器(16)的上端露出地面，灌水器(16)的下端伸进根系土壤(17)中，每个毛管(13)依次通过稳流器(15)、小管(14)与灌水器(16)连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的供水系统的结构是：包括井泵(1)，井泵(1)依次与逆止阀(2)、节制阀(3)、过滤器(6)、压力表(7)、闸阀(8)、安全阀(9)及水表(10)连接，在节制阀(3)的并联管路上设置有施肥罐(5)，施肥罐(5)的进出口上各设置有一小阀门(4)，水表(10)与主管(11)连接，主管(11)与若干支管(12)连接，支管(12)又与若干毛管(13)连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的主管(11)采用直径63mm以上的PE管。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的支管(12)采用直径为40mm或50mm的PE管。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的毛管(13)采用直径为20mm、15mm或12mm的PE管。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的灌水器(16)的高度为5cm-40cm，直径或宽度为5cm-30cm，上下两端开口。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的小管(14)采用直径为6mm、4mm或3mm的PE管。

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