CN212589413U - 农田节水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种农田节水装置，包括蓄水池、储水罐、水泵和灌溉管组；储水罐埋设于农田旁土壤地面以下，灌溉管组均埋设在农田土壤表层以下；蓄水池的上部和下部均水平设置用于与储水罐连通的过流管，蓄水池的出水管口与灌溉管组的进水端连接，蓄水池的回水管口与灌溉管组的出水端连通；灌溉管组包括多条灌溉支管和用于容纳灌溉支管放置的支撑底罩，每条灌溉支管上均设置多个出水孔，在灌溉支管的出水孔处缠绕多匝透水线圈，相邻两个支撑底罩无缝隙连接；水泵的进水口通过储水罐抽水管与储水罐下部连通。本实用新型通过蓄水池、储水罐、水泵和灌溉管组的结合，能够将雨水及时收集到储水罐中，避免了雨水的流失，充分利用了雨水资源。

Description

农田节水装置

技术领域

本实用新型涉及农田灌溉技术，尤其涉及一种农田节水装置。

背景技术

为了保证农作物正常生长，获取高产稳产，必须通过灌溉以供给农作物充足的水分。目前，人们通常采用畦灌、沟灌、淹灌和漫灌的传统灌溉方式，对农田进行整个区域内的灌溉，但是这样耗水量较大，灌溉到农田的水只能灌溉到农作物的表层，大部分流走，导致水资源浪费严重、水的利用率较低。此外，现有的农田灌溉装置的功能比较单一，只能用于单一种类的农田，例如应用于水浇地的灌溉装置不能满足水田的灌溉要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种农田节水装置，以解决现有的灌溉方式中存在的水资源浪费严重、水的利用率低、灌溉装置功能单一的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种农田节水装置，包括用于收集雨水的蓄水池、用于储存雨水的储水罐、水泵和灌溉管组；所述蓄水池与所述储水罐并排设置在农田旁，所述蓄水池与所述储水罐的顶端均高于农田土壤表层，所述储水罐埋设于农田旁土壤地面以下，所述灌溉管组均埋设在农田土壤表层以下；

所述蓄水池的上部和下部均水平设置用于与所述储水罐连通的过流管，在所述蓄水池的下部分别设置出水管口和回水管口，所述蓄水池的所述出水管口通过灌溉进水管与所述灌溉管组的进水端连接，所述蓄水池的所述回水管口通过回水连接管与所述灌溉管组的出水端连通；所述灌溉管组包括多条灌溉支管和用于容纳所述灌溉支管放置的支撑底罩，每条所述灌溉支管上均设置多个出水孔，在所述灌溉支管的所述出水孔处缠绕多匝透水线圈，多匝透水线圈由铁丝或不锈钢丝绕设而成，所述支撑底罩的顶端敞口，所述灌溉支管设置在所述支撑底罩上，所述支撑底罩的顶端高于所述灌溉支管的顶端，相邻两个所述支撑底罩无缝隙连接；

所述水泵的进水口通过储水罐抽水管与所述储水罐下部连通。

所述农田节水装置还用于向所述水泵提供电源的太阳能发电装置，所述太阳能发电装置与所述水泵电连接。

所述支撑底罩内由下到上依次设置碎石层、细沙层和土壤层，所述碎石层的高度大于所述灌溉支管的外径。

所述灌溉管组还包括多个连接管，相邻两个所述灌溉支管之间通过所述连接管首尾相连。

所述支撑底罩为开口向上的半圆形管体，所述支撑底罩的外径为80cm～100cm。

所述灌溉支管的外径为8cm～13cm。

在农田土壤表层的四周边沿处围设田埂，田埂的顶端距离农田土壤表层的高度至少为50cm，所述田埂的顶端同时低于所述蓄水池的顶端、所述储水罐的顶端，在所述田埂的远离所述蓄水池的一侧设置翻水坝，在所述田埂所围设的农田土壤的表层上设置水层。

本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型通过蓄水池、储水罐、水泵和灌溉管组的结合，能够将雨水及时收集到储水罐中，避免了雨水的流失，并且能够在不使用外部水源的情况下满足农田的灌溉，充分利用了雨水资源，节约了水源。

二、本实用新型的水泵和灌溉管组相结合，通过在灌溉支管的出水孔处缠绕铁丝或不锈钢丝，既可以使流经灌溉支管的水向其四周缓慢渗透，又能够保证储水罐内的水顺畅且均匀地灌溉到农田的各处。更重要的是，灌溉管组埋设到地下，可以使水能够完全灌溉到作物的根部，大大减少了水分的蒸发、流失，对灌溉水进行了充分的利用。

三、可以在蓄水池中加入作物所需要的营养液或益生菌液，不需要再单独对农田作物喷施营养液或菌液，降低了人工成本，能够减少营养液或菌液的浪费。

四、本实用新型的农田节水装置既可用于普通农田也可用于水田，只需将农田的周围设置加高加固的田埂，然后通过本实用新型的农田节水装置水田所需的水量全部灌溉到农田中即可。此外，本实用新型的农田节水装置可以调节水稻各个生长阶段所需的水量。

蓄水池的上部和下部分别通过过流管与储水罐连通，随时可以从蓄水池中看到储水罐的水位，水平设置的过流管使得蓄水池的出入水口与储水罐的高低出入水口可随时调整在一个平面上，起到调节水量的作用：水田缺水时打开过流管的阀门进行灌溉；当雨水多时从翻水坝上排出；水田严重缺水时再通过太阳能发电装置启动水泵抽取储水罐中的备用储备水源以供水田补充；不下雨时打开蓄水池下部的过流管浇地，当雨水倒灌满时再从翻水坝上排出。

五、灌溉前可在蓄水池中放入营养液或生物菌剂，通过灌溉支管可将其排入到农田土壤中被作物吸收，起到益生菌生物防病促生长的作用，不但100%的节水（雨水储存），还能够降低一次性投入成本，其成本低于该农田土壤使用农田节水装置前的半年用水的费用，省工、省时、省水，事半功倍且环保。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1：本实用新型的结构示意图；

图2:灌溉管组与蓄水池的连接结构的俯视图；

图3：灌溉支管的结构示意图。

附图标记说明

1 蓄水池

11 回水管口

12 出水管口

13 过流管

2 储水罐

3 水泵

31 储水罐抽水管

32 太阳能发电装置

4 灌溉管组

41 灌溉支管

42 支撑底罩

43 出水孔

44 连接管

45 透水线圈

5 灌溉进水管

71 碎石层

72 细沙层

73 土壤层

74 水层

8 回水连接管

91 农田土壤表层

92 田埂

93 翻水坝。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，本实用新型的农田节水装置包括用于收集雨水的蓄水池1、用于储存雨水的储水罐2、水泵3和灌溉管组4。蓄水池1与储水罐2并排设置在农田旁，蓄水池1为水泥池，蓄水池1的顶端敞口，蓄水池1与储水罐2的顶端均高于农田土壤表层，储水罐2埋设于农田旁土壤地面以下，灌溉管组均埋设在农田土壤表层91以下，在本实施例中，农田旁的土壤表层高于农田土壤表层91。

蓄水池1的上部和下部均水平设置用于与储水罐2连通的过流管13。在过流管13上设置闸阀。水泵3的进水口通过储水罐抽水管31与储水罐2下部连通，水泵3的出水口备用，用于农田严重缺水时与蓄水池连通,水泵的设置是为了缺水严重时将储水罐2内的水抽入到蓄水池中以进行农田灌溉。在蓄水池1的下部分别设置出水管口12和回水管口11，出水管口12通过灌溉进水管5与灌溉管组4的进水端连接，回水管口11通过回水连接管8与灌溉管组4的出水端连通。在本实施例中，储水罐为玻璃钢罐，储水罐的容积为2～100立方米。储水罐埋设于对应的农田旁土壤表层以下至少10cm，即储水罐的顶端与对应的农田旁土壤地面之间的竖直距离大于或等于10cm，在本实施例中，储水罐的顶端与对应的农田旁土壤地面之间的竖直距离等于10cm。农田节水装置还包括用于向水泵3提供电源的太阳能发电装置32，太阳能发电装置32与水泵3电连接，太阳能发电装置32的结构以及太阳能发电装置32与水泵3之间的电连接结构可采用现有技术中相关的结构。

如图2和图3所示，灌溉管组4包括多条灌溉支管41和用于容纳灌溉支管41放置的支撑底罩42，多条灌溉支管41均水平设置，在本实施例中，多条灌溉支管41相平行。每条灌溉支管41上均设置多个出水孔43，在灌溉支管41的出水孔43处缠绕多匝透水线圈45，多匝透水线圈45由铁丝或不锈钢丝绕设而成，即铁丝或不锈钢丝绕设于灌溉支管41的具有出水孔43的管段的外周面。相邻匝的透水线圈45之间具有间隙，每个出水孔43对应至少2匝透水线圈45，透水线圈45的设置既可以使经过灌溉支管41的水缓慢并充分渗透到四周，也可防止碎石、细沙、土壤等杂质堵塞出水孔43。支撑底罩42的顶端敞口，支撑底罩42为开口向上的半圆形管体。灌溉支管41同轴设置在支撑底罩42上，即灌溉支管41同轴设置在支撑底罩42内的底面。支撑底罩42的顶端高于灌溉支管41的顶端。相邻两个支撑底罩42无缝隙连接，即相邻两个支撑底罩42贴合设置。在本实施例中，相邻两个支撑底罩42的相接处的顶端设置密封条或相邻两个支撑底罩42的相接处设置密封胶。如图1所示，支撑底罩42内由下到上依次设置碎石层71、细沙层72和土壤层73，碎石层71的高度大于灌溉支管41的外径，这样能够防止农田土壤73堵塞出水孔，并且可以避免水分的蒸发。在本实施例中，碎石层71的厚度为20cm，细沙层72的厚度为10cm。如图2所示，灌溉管组4还包括多个连接管44，相邻两个灌溉支管41之间通过连接管44首尾相连，即灌溉支管41与连接管44相连构成蛇形结构。在本实施例中，支撑底罩42的外径为80cm～100cm，灌溉支管41的外径为8cm～13cm，具体地，灌溉支管41的外径为10cm。

上述结构可为水浇地、旱田等农田的节水装置的结构，稍加改进也可为水田类农田的节水装置的结构。本实施例以水田类农田的节水装置为例进行说明：在上述结构的基础上，在农田土壤表层91的四周边沿处围设田埂92，田埂92的顶端距离农田土壤表层91的高度至少为50cm，田埂92的顶端同时低于蓄水池1的顶端、储水罐2的顶端，在田埂92的远离蓄水池1的一侧设置翻水坝93，在田埂92所围设的农田土壤的表层上设置水层74。在水层74中养有鱼虾。

利用本实用新型的农田节水装置进行节水灌溉的方法，包括以下步骤：

a、在农田旁并排设置蓄水池1和储水罐2，储水罐2埋设于农田旁土壤地面以下，蓄水池1的上部和下部均水平设置用于与储水罐2连通的过流管13，在蓄水池1的下部分别设置出水管口12和回水管口11；在蓄水池1的一侧安装水泵3，水泵3的进水口与储水罐2一侧的下部之间连接储水罐抽水管31，水泵3的出水口备用，在过流管13和储水罐抽水管31上均设置阀门；安装太阳能发电装置32，将太阳能发电装置32与水泵3电连接。

b、准备多根外径为80cm～100cm的直管道，将每个直管道分别沿其轴截面剖开为两个半圆形管体，半圆形管体作为支撑底罩42使用，在农田土壤上挖设用于放置支撑底罩42的矩形凹槽，凹槽的槽深比支撑底罩42的高度至少大10厘米，将支撑底罩42水平铺设于农田土壤凹槽内，支撑底罩42的底端在同一水平面上，支撑底罩42开口向上，相邻两个支撑底罩42无缝隙连接；在每个支撑底罩42内的底部同轴放置用于对作物灌溉的灌溉支管41，相邻两个灌溉支管41之间通过连接管44首尾相连构成灌溉管组4，即灌溉管组4包括多条灌溉支管和用于容纳所述灌溉支管放置的支撑底罩；其中，每条灌溉支管41上均设置多个出水孔43，在灌溉支管41的出水孔43处缠绕多匝透水线圈45，多匝透水线圈45由铁丝或不锈钢丝绕设而成。

c、在灌溉管组4的进水端与蓄水池1的出水管口12之间连通设置灌溉进水管5，在灌溉进水管5上设置阀门，在灌溉管组4的出水端通过回水连接管844与蓄水池1的回水管口11连通；蓄水池1、储水罐2、水泵3和灌溉管组4构成农田节水装置，即农田节水装置包括用于收集雨水的蓄水池1、用于储存雨水的储水罐2、水泵3和灌溉管组4。

d、在支撑底罩42内由下到上依次设置碎石层71、细沙层72和土壤层73，灌溉支管41埋设于碎石层71内。

e、在土壤层73的顶面继续填充土壤，直至将步骤b中的凹槽天平，即农田土壤表层91与支撑底罩42顶端之间的竖直距离至少为10厘米。

f、农田节水装置安装完毕后，遇到下雨时收集雨水，其具体过程为：打开过流管13上的阀门以使蓄水池1与储水罐2连通，蓄水池1会将落入到其内的雨水通过过流管13即时排入到储水罐2中，当蓄水池1内的水面高于蓄水池1下部的过流管13时，蓄水池1内的水面与储水罐2内的水面保持同一水平面，这样通过水池内的水位可以观察到储水罐2内的水位。

g、根据需要对农田作物进行灌溉前处理：在对农作物灌溉前，根据农作物种类和需求，向蓄水池1内投放农作物生长的营养液或益生菌液，将营养液或益生菌液与所述蓄水池内的水搅拌均匀。

h、对农田作物进行灌溉：打开灌溉进水管5上的阀门，蓄水池1内混合有营养液或益生菌液的水通过灌溉进水管5依次进入灌溉管组4，当水流经灌溉罐组的各灌溉支管41时依次通过出水孔43和相邻匝的铁丝圈或不锈钢丝圈之间的空隙向四周渗透。

i、灌溉完毕后，关闭过流管13上的阀门；当农田缺水时，开启水泵3，通过水泵3将储水罐2内的水抽入到蓄水池1中，对农田作物进行后续灌溉。

在步骤e中，将农田土壤铺设完毕后，在农田的四周边沿处围设田埂92，田埂92的顶端距离农田土壤表层91的高度至少为50cm，在田埂92所围设的农田区域内设置水层74，将农田改造为水田。在本实施例中，蓄水池1、储水罐2的顶端均高于田埂92的顶端，蓄水池1顶端与田埂92顶端之间的竖直距离为10cm，蓄水池1顶端与储水罐2的顶端在同一水平面上。在田埂92的一侧设置翻水坝3，翻水坝3的顶端低于田埂92的顶端，在本实施例中，翻水坝3与农田土壤表层91之间的竖直距离为40cm,当雨水量大时，超过翻水坝3顶端的部分通过翻水坝3随时排出。步骤i完成后向改造完成的水田中放养鱼虾，即在水层74内放养鱼虾。

本实用新型的农田节水装置在多雨的地区使用时，例如海南使用时，海南的气候条件本身就是热带雨林气候长年雨水不断，只是属于丘陵地貌、加之地质是岩石和沙土结构，不宜保墒，蒸发量又大，造成种植农作物缺水比较严重，种植大都建了专用水塔，农田里的灌溉水管浇地因沙土地渗透，导致水的利用率极低，提高了灌溉成本。而本实用新型的农田节水装置中，由于相邻两个支撑底罩42无缝隙连接，所下的雨水都通过透水线圈间的间隙和出水孔进入到灌溉支管中，进而通过灌溉支管流入到蓄水池注入储水罐中，充分收集了雨水资源，减少了雨水的浪费。

在多雨的地区，例如在海南，本实用新型通过在农田里埋设支撑底罩和绕设绕设有透水线圈的永不堵的灌溉管组在储水罐、蓄水池、灌溉管组之间可以过滤、施家营养液，使旱田等农田直接改为水田，可养鱼虾，利用水田的浅水环境辅以人为措施，既种稻又养鱼虾，以提高水田单位面积生产效益。水田养鱼虾的目的在于充分利用水田中的一切生物和非生物资源，使之转化为稻和鱼虾，以提高水田生产的经济、生态和社会效益。稻鱼虾结合，有利于改善农田生态系统的结构与功能，主要好处有以下四点：

首先，水田养鱼虾可以促进水稻增产。水田养鱼虾是一种内涵扩大再生产，是对国土资源的再利用，不需额外占用耕地就可以生产水产品。各地经验表明，发展水田养鱼虾不仅不会影响水稻产量，还会促进水稻增产。养鱼虾的水田一般可增加水稻产量5—10％，较高的增产14－24％。

第二是水田养鱼虾可为社会增加水产品供应，丰富人们的“菜篮子”。近几年在江苏、四川、贵州等地，水田养鱼虾已成为当地水产养殖的主要方式之一。海南水田养鱼虾气候条件更适宜，可以做到均衡上市，对于稳定水产品供应，平抑市场价格，满足“菜篮子”需求，改善人们膳食结构起了重要作用。尤其是在雨水丰富，植物茂盛，但水资源又缺乏是因为海南是丘陵地貌，存不住水，都流入了大海且交通闭塞海南岛，发展水田养鱼虾，就地生产，就地销售，有效地解决了这些地区长期“吃鱼虾难”问题。

第三，水田养鱼虾可以使农民收入有显著增长。水田养鱼虾既增粮又增收鱼虾，而且可使水田少施肥、少喷农药，节约劳力，增收节支，一般养鱼虾水田每亩可使农户增加收入220元。实施高标准的稻鱼虾工程进行水田养鱼虾，每亩可增加350元。利用水田养殖名特优水产品及进行稻—鱼—菇三元复合养殖，每亩水田增收可超过千元。

第四、水田养鱼虾促进了生态环境的优化，增强了抵御自然灾害能力。由于水田养鱼虾，相应加高加固田埂，开挖沟凼，大大增加了蓄水能力，有利于防洪抗旱。在海南岛地区，实施本方法的“地下水罐、水池调节、地表管道存水水循环工程的稻鱼虾相结合，每亩水田蓄水量可增加200立方米，而且可以利用本实用新型的节水灌溉方法：太阳能水池泵的作用，下雨天储罐存水，不下雨太阳能泵随时供水，使水田不断补水续水不缺水，养鱼虾的水田形成蓄水的地下“水库"，可以有效地避免了旱情。水田养鱼虾对环境改善作用主要表现为其具有较好的灭虫效果。据测验，养鱼虾的水田比不养鱼田蚊子幼虫密度低80％，主要是水田养的鱼虾食用大量的蚊子幼虫和螺类，可以降低疟疾、丝虫病及血吸虫等严重疾病的发病率。

以上说明内容仅为本实用新型较佳实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种农田节水装置，其特征在于，包括用于收集雨水的蓄水池、用于储存雨水的储水罐、水泵和灌溉管组；所述蓄水池与所述储水罐并排设置在农田旁，所述蓄水池与所述储水罐的顶端均高于农田土壤表层，所述储水罐埋设于农田旁土壤地面以下，所述灌溉管组均埋设在农田土壤表层以下；

所述蓄水池的上部和下部均水平设置用于与所述储水罐连通的过流管，在所述蓄水池的下部分别设置出水管口和回水管口，所述蓄水池的所述出水管口通过灌溉进水管与所述灌溉管组的进水端连接，所述蓄水池的所述回水管口通过回水连接管与所述灌溉管组的出水端连通；所述灌溉管组包括多条灌溉支管和用于容纳所述灌溉支管放置的支撑底罩，每条所述灌溉支管上均设置多个出水孔，在所述灌溉支管的所述出水孔处缠绕多匝透水线圈，多匝透水线圈由铁丝或不锈钢丝绕设而成，所述支撑底罩的顶端敞口，所述灌溉支管设置在所述支撑底罩上，所述支撑底罩的顶端高于所述灌溉支管的顶端，相邻两个所述支撑底罩无缝隙连接；

所述水泵的进水口通过储水罐抽水管与所述储水罐下部连通。

2.根据权利要求1所述的农田节水装置，其特征在于，所述农田节水装置还用于向所述水泵提供电源的太阳能发电装置，所述太阳能发电装置与所述水泵电连接。

3.根据权利要求1所述的农田节水装置，其特征在于，所述支撑底罩内由下到上依次设置碎石层、细沙层和土壤层，所述碎石层的高度大于所述灌溉支管的外径。

4.根据权利要求1所述的农田节水装置，其特征在于，所述灌溉管组还包括多个连接管，相邻两个所述灌溉支管之间通过所述连接管首尾相连。

5.根据权利要求1所述的农田节水装置，其特征在于，所述支撑底罩为开口向上的半圆形管体，所述支撑底罩的外径为80cm～100cm。

6.根据权利要求1所述的农田节水装置，其特征在于，所述灌溉支管的外径为8cm～13cm。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的农田节水装置，其特征在于，在农田土壤表层的四周边沿处围设田埂，田埂的顶端距离农田土壤表层的高度至少为50cm，所述田埂的顶端同时低于所述蓄水池的顶端、所述储水罐的顶端，在所述田埂的远离所述蓄水池的一侧设置翻水坝，在所述田埂所围设的农田土壤的表层上设置水层。

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