CN204377590U - 一种波涌灌溉系统实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种波涌灌溉系统实验装置，由流量计、进水管、缓冲池、水渠、三角堰、水位调节板、水力翻板闸门和调控装置组成；水力翻板闸门远离缓冲池，靠近水渠出水端；三角堰靠近缓冲池；水位调节板位于三角堰和水力翻板闸门之间，且与调控装置分别位于水渠的两端；调控装置由引水管、调控池、浮体、排水管、虹吸管、杠杆式传动机构和滑轮组成；调控池通过引水管和缓冲池连接，调控池另一端设置有排水管和虹吸管；引水管上设置有闸阀控制水的供给；浮体置于调控池中；杠杆式传动机构与浮体和水力翻板闸门通过滑轮用钢丝绳连接。该装置能模拟简易波涌自动灌溉设备，用来指导不同规格的简易波涌自动灌溉设备的研制。

Description

一种波涌灌溉系统实验装置

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉设备，特别涉及一种波涌灌溉系统实验装置。

背景技术

波涌灌溉(surge flow irrigation)技术，是将灌溉水按周期间歇性地向沟(畦)供水，直至水流完全推进到沟(畦)尾端的一种节水型地面灌溉技术，也称涌流灌溉、间歇灌溉(Intermittent Irrigation)技术。因为是基于地面灌溉技术的节水技术，其水流下渗土壤还是依靠自身重力和土壤毛细管力。整个灌水过程由若干个供水和停水周期循环组成，间断灌水造成在前一周期灌水长度的田面土壤干湿交替出现，则表层土壤结构性状随之发生变化形成致密层，灌溉水流在沟(畦)土壤湿润段的入渗能力降低，同时田面糙率减小也为后续供水过程的水流运动提供了良好的边界条件，提高了灌水质量和效率。

我国发明专利申请CN99257311.4设计了一套波涌灌设备，包括波涌控制阀、自动控制器和输水管道，其中波涌控制阀主要由阀体、阀门、减速箱及控制电路板组成。此套波涌灌溉设备具备较强的田间实用性，能够满足波涌灌溉设计要求和性能指标；但由于其需要配套相应的电力设施，限制了其的推广和应用。CN201110056850.X，设计一种水力驱动波涌灌间歇阀，该阀由T字型三通阀体、左波纹管伸缩囊、右波纹管伸缩囊、T字型连杆、弹簧、阀球阀外连杆、阀球阀内连杆、阀球等组成，采用了“千斤顶”原理，利用了压强、面积与推力三者的关系和弹簧蓄能，达到了由水力驱动替代电力驱动的目的，但是该装置结构复杂、维护不方便，尤其是在灌区，由于缺乏专门的维修人员，增大了其的运行费用，而且其主要适合于井灌区。

我国已研制出的波涌灌溉设备，多数是利用间歇阀进行控制水流，利用管道输水，以实现波涌灌溉的自动控制。管阀式波涌灌溉设备需要管道输水，并且需要一定的压力，在田间需要管道输水到畦田，管道上需要间歇阀来控制，并且间歇阀也需要动力进行开关。这套设备能够非常便利地在井灌区投入应用，一方面现有的低压管道出水口可以方便的与波涌阀进水口相接，另一方面井泵的富余压力水头又为软管输水提供了足够的动力，保证了波涌灌水方法对入畦单宽流量的要求。而在渠灌区内波涌阀的使用受到一些限制，在渠灌区，来自农渠分水口处水头压差的限制，当水头一定时，输水软管的沿程水头损失和波涌灌设备自身产生的局部水头损失将导致入畦流量减少，无法满足波涌灌水技术参数的要求。

为满足当前我国灌区现有的社会经济技术条件和灌区运行管理水平及供水条件等的要求，需要研制开发出一种节水、节能、经济、易管理、无需配套专门的泥沙处理设施、依靠灌溉用水本身为动力实现水力自动控制的简易波涌自动灌溉设备，而该设备的研究，需要配套的波涌灌溉系统实验装置来进行各项参数的研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种波涌灌溉系统实验装置，该装置能模拟简易波涌自动灌溉设备，可用来测定调控池形成间歇流时，调控池水位和引水管和虹吸管内流量变化过程，来分析调控池引水管流量、虹吸管流量与调控池水位等对波涌灌溉灌水技术参数的影响，找出其之间的规律，用来指导不同规格的简易波涌自动灌溉设备的研制。

本实用新型的技术方案是：一种波涌灌溉系统实验装置，包括流量计、进水管、缓冲池和水渠，其特征在于：该系统还包括三角堰、水位调节板、水力翻板闸门和调控装置组成；所述水力翻板闸门远离缓冲池，靠近水渠出水端；所述三角堰靠近缓冲池；所述水位调节板位于三角堰和水力翻板闸门之间，且与调控装置分别位于水渠的两端；所述调控装置由引水管、调控池、浮体、排水管、虹吸管、杠杆式传动机构和滑轮组成；所述调控池通过引水管和缓冲池连接，调控池另一端设置有排水管和虹吸管；所述引水管上设置有闸阀控制水的供给；所述浮体置于调控池中；所述杠杆式传动机构与浮体和水力翻板闸门通过滑轮用钢丝绳连接。

进一步地，所述三角堰、水位调节板、水力翻板闸门和调控装置均有两套。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型设计的波涌灌溉系统实验装置，具有结构简单，性能稳定、成本低，推广价值高的特点；

(2)该装置能模拟简易波涌自动灌溉设备，可用来测定调控池形成间歇流时，调控池水位和引水管和虹吸管内流量变化过程，来分析调控池引水管流量、虹吸管流量与调控池水位等对波涌灌溉灌水技术参数的影响，找出其之间的规律，用来指导不同规格的简易波涌自动灌溉设备的研制。

(3)该装置将为我国的波涌自动灌溉系统的推广与运用起到巨大的推动作用，具有明显的经济和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中：1、流量计；2、进水管；3、缓冲池；4、三角堰；5、水位调节板；6、水力翻板闸门；7、水渠；8、引水管；9、闸阀；10、调控池；11、浮体；12、排水管；13、虹吸管；14、杠杆式传动机构；15、滑轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不限定本实用新型的保护范围。

实施例一：

如附图1所示：一种波涌灌溉系统实验装置，包括流量计1、进水管2、缓冲池3和水渠7，其特征在于：该系统还包括三角堰4、水位调节板5、水力翻板闸门6和调控装置组成；所述水力翻板闸门6远离缓冲池3，靠近水渠出水端；所述三角堰4靠近缓冲池3；所述水位调节板5位于三角堰4和水力翻板闸门6之间，且与调控装置分别位于水渠的两端；所述调控装置由引水管8、调控池10、浮体11、排水管12、虹吸管13、杠杆式传动机构14和滑轮15组成；所述调控池10通过引水管8和缓冲池3连接，调控池10另一端设置有排水管12和虹吸管13；所述引水管8上设置有闸阀9控制水的供给；所述浮体11置于调控池10中；所述杠杆式传动机构14与浮体11和水力翻板闸门6通过滑轮15用钢丝绳连接。

本实用新型的运行方式是：打开进水管2，向缓冲池3内供水；同时打开闸阀9，通过引水管8向调控池10供水；此时，水力翻板闸门6处在设定的某一开度上固定不动，水渠出水，由于翻板闸门6在重力、水压力和钢丝绳的拉力作用下，处于平衡态，不能翻转，即开启度不变，水渠的出水量不变；随着调控池10内水位的上升，在水的浮力作用下，浮体11随之上升，杠杆式传动机构14启动，将闸门关闭，水渠内水流停止出水；当调控池10内水位上升到一定高度时，即虹吸管形成虹吸时的水位时，水开始通过排水管12向外流；此时池内水位逐渐下降，浮体11随水位下降而下降，当浮体下降到一定位置时，再次启动杠杆式传动机构14，带动水力翻板闸门6翻转，此时渠道7出水口向外出水；重复此过程，直到灌溉完成。三角堰4可以模拟实际水库情况、通过水位调节板5可以放出缓冲池3中多余的水。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种波涌灌溉系统实验装置，包括流量计(1)、进水管(2)、缓冲池(3)和水渠(7)，其特征在于：该系统还包括三角堰(4)、水位调节板(5)、水力翻板闸门(6)和调控装置组成；所述水力翻板闸门(6)远离缓冲池(3)，靠近水渠出水端；所述三角堰(4)靠近缓冲池(3)；所述水位调节板(5)位于三角堰(4)和水力翻板闸门(6)之间，且与调控装置分别位于水渠的两端；所述调控装置由引水管(8)、调控池(10)、浮体(11)、排水管(12)、虹吸管(13)、杠杆式传动机构(14)和滑轮(15)组成；所述调控池(10)通过引水管(8)和缓冲池(3)连接，调控池(10)另一端设置有排水管(12)和虹吸管(13)；所述引水管(8)上设置有闸阀(9)控制水的供给；所述浮体(11)置于调控池(10)中；所述杠杆式传动机构(14)与浮体(11)和水力翻板闸门(6)通过滑轮(15)用钢丝绳连接。

2.如权利要求1所述的一种波涌灌溉系统实验装置，其特征在于：所述三角堰(4)、水位调节板(5)、水力翻板闸门(6)和调控装置均有两套。