CN215302056U - 免翻耕节水型精准灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所设计的免翻耕节水型精准灌溉系统，包括供水组件、供水管网，所述供水组件包括架设在水源附近的蓄水塔和增压水泵，所述供水管网包括供水箱和沿田埂铺设于田间的供水管，所述蓄水塔通过输水管与供水箱及供水管连接，所述供水管通过若干间隔布置的支撑座悬置于地表上，所述供水管上还间隔布置有灌溉导流组件，所述灌溉导流组件包括柱状中空的导流本体，所述导流本体顶部具有弧形凹槽与供水管外壁镶嵌配合，且与供水管内腔连通，所述导流本体下部设置有呈倒V形的斜面导流板，所述斜面导流板与导流本体外壁的夹角处开设有导流出水口。所设计的免翻耕节水型精准灌溉系统能兼顾节约水资源又能保证水、肥灌溉效果，同时降低农民劳作强度。

Description

免翻耕节水型精准灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及农业精准灌溉装置，具体地指免翻耕节水型精准灌溉系统。

背景技术

自古以来，人类农耕是社会繁衍生息的重要支撑，没有先进的农耕技术，人类挥汗如雨，也收获不多。为了弥补农业投入大、收获少，甚至入不敷出、造成农田大量抛荒农民失业等现象，国家拿出大量资金、农业机械、肥料反哺农业，农业成了国家的沉重负担。

另外一方面，能源紧缺已经是当今社会的主题，特别是水资源的缺乏尤为严重，一些地区会出现干旱的情况，保护水资源和节约用水已经引起社会的高度重视和广泛关注，其中农业、园林灌溉用水占了水资源的很大部分。

目前世界上已知的灌溉方法，有漫灌，喷灌，滴灌等方式。其中漫灌是一种地面灌溉方法，不仅灌溉时间长，灌溉用水量还较多，从地面渗透到植物的根部吸水，使得水资源一般还未渗透到作物根部就已经在阳光的照射下蒸发了很大的一部分，这样的用水方式会造成水资源的严重浪费，且作物也无法高效的吸收水资源，大约有超过三分之二的水资源浪费。而喷灌，即通过喷头采用高压喷水，将水扬洒到地表，相比于上面的灌溉方式能够达到节水的目的，但是电能耗费突出，大幅提升了灌溉成本，还容易被太阳和风挥发掉很大一部分。而滴灌，即在地表以上铺设管路，通过滴水方式灌溉，这样不仅具有节水的优点，其运行时能源消耗也非常少。但是这样滴水灌溉仍存这样一个问题：水在落下的过程中存在蒸发，对于大面积田地作业而言，滴灌面积大且持续时间长，水的蒸发损失量也是非常明显的，还有水渗入土壤到作物的根部需要时间，不能及时送达。灌溉行业还有一种地下渗灌技术，即在植物根部的土壤下面，埋设滴灌设备，缓慢的向地下送水，以达到根部灌溉和施肥的效果，但是该技术需要大量的劳动力来挖设沟渠把设备埋设到地下，并且回收维护困难，不适合田间农业机械的应用，因为机械会容易压扁地下管道造成供水中断，属于一次性的使用，并且容易堵塞，不利于大面积推广使用。

同样的，利用上述这些方法的水肥一体化技术，也不能使作物根部对肥料完全吸收，造成肥料的浪费。另外，普通的地面灌溉技术若应用在室内环境（例如：大棚）使用，会导致室内环境湿度增加，从而导致病害加剧，不利于农作物的生长。

因此，基于现在基层农民尤其是西北等水资源相对匮乏地区农民所面临的问题，亟需一种能兼顾节约水资源又能保证水、肥灌溉效果，同时降低农民劳作强度的灌溉装置。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有农耕、灌溉方式存在的缺陷，提供一种能兼顾节约水资源又能保证水、肥灌溉效果，同时降低农民劳作强度的免翻耕节水型精准灌溉系统。

为实现上述目的，本实用新型所设计的免翻耕节水型精准灌溉系统，包括供水组件、供水管网，所述供水组件包括架设在水源附近的蓄水塔和增压水泵，所述供水管网包括供水箱和沿田埂铺设于田间的供水管，所述蓄水塔通过输水管与供水箱及供水管连接，其特殊之处在于：所述供水管通过若干间隔布置的支撑座悬置于地表上，所述供水管上还间隔布置有灌溉导流组件，所述灌溉导流组件包括柱状中空的导流本体，所述导流本体顶部具有弧形凹槽与供水管外壁镶嵌配合，且与供水管内腔连通，所述导流本体下部设置有呈倒V形的斜面导流板，所述斜面导流板与导流本体外壁的夹角处开设有导流出水口。

作为优选方案，所述供水管上位于灌溉导流组件上方的管壁上设置有翻边信标。

作为优选方案，所述供水管的尾端低于前端1~3°，实现均匀出水，避免前端水压过高，后端无水的情况。

作为优选方案，所述供水管网于同一水平面内铺设。

作为优选方案，所述供水管上位于每个灌溉导流组件上方均开设有检修口，所述检修口处设置有与其螺纹配合的透明螺盖。

作为优选方案，所述供水管尾端设置有排气口。

作为优选方案，所述排气口为低头型弯头。

作为优选方案，所述蓄水塔的出水口位于蓄水塔的水箱侧壁略高于水箱底部的位置，所述出水口处设置有滤网和开关阀。

作为优选方案，所述翻边信标与供水管融合为一体。

作为优选方案，所述供水箱出水口连接的管路上也设置有滤网和开关阀。

所设计的免翻耕节水型精准灌溉系统具有以下优点：传统种植粮食作物靠天收，风调雨顺，多收点，风不调雨不顺，甚至会颗粒无收。本实用新型所设计的免翻耕节能灌溉装置，无论下种出芽，还是生长段，成穗扬花时间段，成粒段都能可控精准供水施肥，直接作用于农作物根部，这样一方面可保季季丰收，稳产高产，改变了千百年来靠天收的农业窘况，另一方面也节约了水资源、肥料成本。

农业稳产丰产低成本的最重要的三个要素是，第一，能及时灌溉。第二，能及时施肥。第三，节水节肥。我这套免翻耕节能灌溉装置，达到和实现了这三个要求，农业从此不靠天收，而且比传统种植方法低成本，还可保季季稳产丰产。

相较于其他集中灌溉、精准灌溉、或智能灌溉感应系统等，本系统具有结构简单、建造及运行成本极为低廉的特点，普通农户只需在相对平整的地块铺设管材及灌溉导流组件，然后与蓄水塔等水源连接即可持续运作三五十年都不需要再有大量成本投入了，因为供水系统是用型材或者PC管材制造，不容易腐烂，成本低，抗冷热性强。解决了智能灌溉系统应用于普通农村的投资成本高、操作维修技术要求高的困境，没有增加农民的经济负担，又能有效提高农作物的收成，还能降低劳动强度，毕竟换季时可以不用翻耕，这至少减少了人工翻耕或者机械翻耕的人力物力成本，是实实在在的提产减负，解决了基层耕地劳作者的收成困扰。

所设计的免翻耕节水型精准灌溉系统，通过一系列灌溉技术操作手段，既避免了翻耕费用，也节约了水、肥资源以及人力资源，响应习主席号召，为农民脱贫制富的口号创造脱贫条件。

附图说明

图1为本实用新型免翻耕节水型精准灌溉系统的结构示意图；

图2为本实用新型免翻耕节水型精准灌溉系统的示意图一；

图3为本实用新型免翻耕节水型精准灌溉系统的示意图二；

图4为本实用新型免翻耕节水型精准灌溉系统的灌溉导流组件示意图；

图5为本实用新型免翻耕节水型精准灌溉系统的灌溉导流组件的工作状态示意图；

图中：蓄水塔1；增压水泵2；供水箱3；供水管4；支撑座5；导流本体6；斜面导流板7；导流出水口8；翻边信标9；透明螺盖10；排气口11；滤网12；开关阀13。

具体实施方式

下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1~5中所示的免翻耕节水型精准灌溉系统，包括供水组件、供水管网，供水组件包括架设在水源附近的蓄水塔1和增压水泵2，供水管网包括供水箱3和沿田埂铺设于田间的供水管4，蓄水塔1通过输水管与供水箱3及供水管4连接，供水管4通过若干间隔布置的支撑座5悬置于地表上，供水管4上还间隔布置有灌溉导流组件，灌溉导流组件包括柱状中空的导流本体6，导流本体6顶部具有弧形凹槽与供水管4外壁镶嵌配合，且与供水管4内腔连通，导流本体6下部设置有呈倒V形的斜面导流板7，斜面导流板7与导流本体6外壁的夹角处开设有导流出水口8。

供水管4上位于灌溉导流组件上方的管壁上设置有翻边信标9，翻边信标9与供水管4融合为一体。翻边信标9可以便于准确开孔，投放肥料和种子，同时，也可保护供水管4以及灌溉导流组件，避免打孔时打穿或损坏。

供水管4的尾端低于前端1~3°，实现均匀出水，避免前端水压过高，后端无水的情况；供水管网于同一水平面内铺设；

供水管4上位于每个灌溉导流组件上方均开设有检修口，检修口处设置有与其螺纹配合的透明螺盖10，可以通过透明螺盖10观察水流情况，也可以在灌溉导流组件发生堵塞时，打开检修口，利用尖锐物如钢针、钢钎通开出水口。这样一次性水平铺设，可保三五十年不需更换供水管或者导流组件，节约成本。

优选地，本实施例供水管4尾端设置有排气口11。排气口11为低头型弯头。

优选地，本实施例蓄水塔1的出水口位于蓄水塔1的水箱侧壁略高于水箱底部的位置，出水口处设置有滤网12和开关阀13。供水箱3出水口连接的管路上也设置有滤网12和开关阀13。

本系统使用时，蓄水塔1是跟一个大队或一个乡镇供水，分流到农户田间，还是每家每户在田间高处有个供水箱3或者储水箱，供水箱3的顶部开有投放口，便于勾兑水溶肥，也便于清洗，这样方便每家每户单独用水，互不打扰避免互相抢水，也可在储水箱内勾兑水溶肥。

在水库或河道边，用泵把水抽到乡镇蓄水塔1里，然后用落差的作用力，分流到田间地头的供水箱3，对接每家每户的储水箱，用开关，直接调控灌溉时间和水量，实现灌溉水计量一致地均匀流入土层里，让每珠作物均匀受水。

初次布设，第一，把农田翻耕好，按比例和要求打成一行行一排排的土梗，在土梗上布设好平行的供水管4，供水管4上的导流组件向下刺入土层5~10cm深度，供水管4平行布置有四路，这样也可以适应自动播种机的开孔，自动收割机的收割，即布设完成供水管。

再利用钻木头的钻头沿翻边信标9，垂直下钻，把土层钻出垂直孔洞，放入颗粒状的机制农家肥到孔洞的最底部打底，然后放入适配的种子在底肥的上部，用田间土作为封土封好孔洞，从而完成肥和种子的播种工绪。也可采用机械钻孔，施底肥，下种一体机，正在研发中，这样形成配套机械。

达成免翻耕的操作要领是，当大面积水平安装本实用新型所设计的免翻耕节水型精准灌溉系统后，在导流组件的左右出水口附近可换季种植，小麦，玉米，大豆，棉花，油菜和瓜果等等农作物，例如收割小麦时，作物的根径会留在原来播种的地方，不用翻耕出来，植物生长时，根径会像犁头一样在士层里形成蜘蛛网状的根径网络，收割作物时，把作物的根径留在土层里，如此反复换季变换种植作物，换季种植粮食作物时，每种植物的根径留在原处，这季的小麦的根径腐烂后，会形成下一次作物玉米的肥料，这季的玉米收割后，根径留在原地腐烂后，会是下季大豆的肥料，如此反复种植，作物的根叠加在土层里，可起到自然疏通松软土壤的作用，为种子的生长提供良好的环境，如此类推，可防止种植范围内土层不会板结，从而无需反复翻耕，从而实现免翻耕的目的，这样节约机械设备和人力物力，时间的投入，大量节约成本，增加收益，变农民不想种田为喜欢乐意种田。

在需要灌溉时，打开蓄水塔1和供水箱3的供水开关，让水流入供水管里，水逐个沿灌溉导流组件的斜面导流板7流出，进入土层对应种子或者农作物的位置，这样在种子或者农作物周围形成水份，水肥直接作用于土层里对应作物根部的位置，水肥零损耗，节约大量的水和肥料，也可以防止水肥不被光照和风挥发掉。从而达到节约水资源精准灌溉的目的。

本实用新型的供水管4一次性布设，三五十年不用变动，因为塑料或PC管材不会腐烂。田间用塑料或PC管材形成管网，防腐性强，抗冷热性好，不易腐烂，造价低，适合田间大规模安装布设。

设计倒∨型斜面导流板的核心目的，第一，水从供水管出水口流入导流组件时，水有一定的落差，通过斜面导流板加速，挤压冲向导流组件出水口，会在导流组件出水口土壤中挤压冲出空窝状，防止出水口不被土壤阻塞。第二，在各种作物生长过程中，根径会像犁头一样，在出水口周围形蜘蛛网状根径网络，这样更进一步疏松了导流组件出水不会被土壤阻塞，从而无需更换导流组件。第三，只是在非常必要时。打开检查封口，用适配的钢针疏通出水口，有了这三个技术手段，可保供水管和导流组件三五十年不用更换。

供水管尾端的出气孔有两个主要作用，第一，开闸放水时，供水管首端的水流向尾端时管道内会有空气，会在供水管道中后部形成气阻，形成气阻，会把水阻止在供水管中后段，造成供水断流，固而尾部设计排气口，防止因气阻造成的断流状况。第二，在开闸供水时可用肉眼观察水流从供水管首端流至尾部没有，流至尾端水会从尾端排气口流出，然后及时关闭开关，水会慢慢从导流组件的出水口流入土层，完成这一阶段五至七天的供水量。出口处两边还可种植草料类，供牛羊和鱼类食用，丰富大规模养殖。

供水管4的水流入灌溉导流组件，从灌溉导流组件两侧流入土壤，可双向种植粮食作物或草料瓜果等。还可用于沙漠绿化。

这套免翻耕节能灌溉系统也适用于沙漠绿化场景，沙漠布设方法，步骤一，用推土机推平一条条平行线，然后在平面上开出二十至三十厘米的浅沟，宽二十厘米，在浅沟内施入一层大约十厘米厚的土壤，然后水平放入供水管，在导流组件两侧放入适合沙漠生长的种子和植物，这种布设节约水，节约人工，容易灌溉，成活率高的特点，可大规模在沙漠安装布设，变我国西部为江南创造可行的技术方法。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本实用新型公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本实用新型的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。

此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。

在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本实用新型的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本实用新型的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种免翻耕节水型精准灌溉系统，包括供水组件、供水管网，所述供水组件包括架设在水源附近的蓄水塔(1)和增压水泵(2)，所述供水管网包括供水箱(3)和沿田埂铺设于田间的供水管(4)，所述蓄水塔(1)通过输水管与供水箱(3)及供水管(4)连接，其特征在于：所述供水管(4)通过若干间隔布置的支撑座(5)悬置于地表上，所述供水管(4)上还间隔布置有灌溉导流组件，所述灌溉导流组件包括柱状中空的导流本体(6)，所述导流本体(6)顶部具有弧形凹槽与供水管(4)外壁镶嵌配合，且与供水管(4)内腔连通，所述导流本体(6)下部设置有呈倒V形的斜面导流板(7)，所述斜面导流板(7)与导流本体(6)外壁的夹角处开设有导流出水口(8)。

2.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述供水管(4)上位于灌溉导流组件上方的管壁上设置有翻边信标(9)。

3.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述供水管(4)的尾端低于前端1～3°，实现均匀出水，避免前端水压过高，后端无水的情况。

4.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述供水管网于同一水平面内铺设。

5.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述供水管(4)上位于每个灌溉导流组件上方均开设有检修口，所述检修口处设置有与其螺纹配合的透明螺盖(10)。

6.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述供水管尾端设置有排气口(11)。

7.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述排气口(11)为低头型弯头。

8.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述蓄水塔(1)的出水口位于蓄水塔(1)的水箱侧壁略高于水箱底部的位置，所述出水口处设置有滤网(12)和开关阀(13)。

9.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述翻边信标(9)与供水管(4)融合为一体。

10.根据权利要求1所述的免翻耕节水型精准灌溉系统，其特征在于：所述供水箱(3)出水口连接的管路上也设置有滤网(12)和开关阀(13)。

Images