專利名稱：一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前先進的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)有噴灌、微灌等。微灌又有地面滴灌、膜下滴灌、地下滴灌、地下滲灌等，它們以增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、節(jié)水、適應(yīng)各種地形的優(yōu)點被越來越多的人們所認(rèn)識。微灌是利用專門設(shè)備，將有壓水流變成細小的水流和水滴，濕潤作物根部附近土壤的灌水方法，通常包括首部樞紐即有壓水源、輸水干管、支管、毛細管和出水滴頭等部分，該技術(shù)從開始實用的時候，便被定位為昂貴的灌水技術(shù)，應(yīng)用于經(jīng)濟效益比較高的作物，也正是它的昂貴和使用中存在著一些不足，嚴(yán)重的制約著它大面積發(fā)展1、畝投資大，使的農(nóng)民利潤極薄或無利可圖；2、滴灌管、滲水管的抗堵塞性能低，使用壽命短。堵塞原因除砂粒、粘粒等物理性堵塞外，還有因水中溶解鹽析出后凝積在管壁中的化學(xué)性堵塞，以及細菌類的生物性堵塞，上述原因造成的堵塞會使?jié)B水管的滲水性能不斷降低直至失效；3、必須要有外來動力作為灌溉管網(wǎng)的輸水動力，造成能源浪費。4、灌溉形成的濕潤面積大，土壤蒸發(fā)量大，水資源浪費大。5、灌溉管理和維修不方便，需要專人管理、維修。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有技術(shù)畝投資大、抗堵塞性能差、土壤蒸發(fā)量大、能源浪費大、管理不便的缺點。
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，包括設(shè)有出水孔8、一端封閉的輸水毛管7，其特殊之處在于還包括設(shè)置有進水口1、出水口5、壓力平衡口3的儲水容器2，所述進水口1上設(shè)置有可拆卸的密封蓋，所述出水口5和壓力平衡口3設(shè)置于儲水容器2的下部，所述出水口5上設(shè)置有開關(guān)6。
上述壓力平衡口3上設(shè)置有短管4，在短管4上設(shè)置有開關(guān)6。在由進水口1給儲水容器2加水時，關(guān)閉開關(guān)6，防止水流出，減少水資源的浪費。同時在灌溉開始打開開關(guān)6時，因土壤吸水，使儲水容器2內(nèi)的水進入作物根系層，儲水容器2內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，這時由壓力平衡口3進氣，保持輸水毛管7入口處始終處于無壓狀態(tài)。
上述出水孔8是直徑為3～8mm的圓孔。一方面保證出水孔8供水量滿足作物需水量和土壤蒸發(fā)量，另一方面不容易被砂粒、粘粒及細菌類生物堵塞。
上述出水孔8上設(shè)置有過濾件，該過濾件可以是無紡布，過濾網(wǎng)，也可以是棉花球，以保證輸水毛管7埋設(shè)時土粒等雜物不能進入毛管，使輸水毛管輸水通暢，出水孔8出水平暢。
上述出水口5和壓力平衡口3距離儲水容器2底部有一定距離，利于儲水容器2水中雜質(zhì)沉淀，使進入輸水毛管7的水得到凈化，減少堵塞出水孔8機率。
上述距離可以是5～10cm。距離再大將使儲水容器2的有效容積減小。
上述出水口5和壓力平衡口3的相對高差為5～10cm。因為無壓根區(qū)局部控水地下灌溉是指輸水毛管7入口處無壓、小水頭壓力或小的負(fù)壓狀態(tài)下，利用土壤吸力和作物蒸騰力，使水分通過出水孔口進入作物根系層，滿足作物需水的一種灌溉技術(shù)。
上述儲水容器2的下部設(shè)置有升降裝置。它的主要作用就是根據(jù)作物不同生育期耗水量大小不同，通過調(diào)節(jié)壓力平衡口3和輸水毛管7相對高差來自動調(diào)節(jié)出水孔8的出水量，達到節(jié)約灌溉用水量的目的。
上述升降裝置包括支架9、絲杠10和固定座11，支架9與儲水容器2下部固定聯(lián)接，所述絲杠10下部與固定座11固定聯(lián)接，上部與支架9螺紋聯(lián)接。絲杠10上部與儲水容器2下部的支架9螺紋聯(lián)接，需要使儲水容器2升降時，只需旋轉(zhuǎn)儲水容器2即可完成。
上述出水孔8是等間距的。
上述間距由作物植株間距決定，一般出水孔8的間距為30～50cm。
上述儲水容器2外部可設(shè)置玻璃連通管水位計，便于隨時觀測儲水容器2中水量，當(dāng)水位降低到出水口5附近時，給儲水容器2加水。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是1、首部樞紐簡單，不需要加壓設(shè)備，無須外來動力作為輸水動力本實用新型的最大特點就是利用了作物不同生育期土壤吸力和作物蒸騰作用，自動調(diào)節(jié)輸水毛管出水孔的出水量，滿足作物需要，節(jié)省了設(shè)備投資，節(jié)省了能源；2、沒有復(fù)雜的輸水干管和支管，減少了每畝管道長度，降低了畝投資費用；3、由于系統(tǒng)是連續(xù)出水，壓力低，不會造成出水孔堵塞，延長了埋設(shè)于地下輸水毛管的使用壽命；4、無壓根區(qū)局部控水地下灌溉是濕潤局部作物根區(qū)的點源局部灌溉，減小了作物棵間土壤蒸發(fā)和根區(qū)深層滲漏，提高貯存在根區(qū)的水分有效性，極大地節(jié)約了灌溉水資源；5、由于輸水毛管要求壓力很低，系統(tǒng)對輸水毛管的材質(zhì)要求不高，因此生產(chǎn)管材成本低；6、該系統(tǒng)使用管理、維修方便，節(jié)約勞力，同時可將肥料容于水，進行灌溉；7、該系統(tǒng)特別實用于干旱缺水的地區(qū)，對目光溫室、大棚蔬菜、瓜果效果更好，成本低。


圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明如下1-進水口，2-儲水容器，3-壓力平衡口，4-短管，5-出水口，6-開關(guān)，7-輸水毛管，8-出水孔，9-支架，10-絲杠，11-固定座。
具體實施例方式實施例1，參見圖1本發(fā)明包括有上部帶進水口1的儲水容器2。儲水容器2的一側(cè)距底部5cm處有直徑為8mm的壓力平衡口3。壓力平衡口3外端接一個短管4，短管4上安裝有一個開關(guān)6。儲水容器2的另一側(cè)距底部5cm處設(shè)有一個出水口5，出水口5外端接一個開關(guān)6，出水口5和輸水毛管7連接。輸水毛管7為PE軟管，其上每間隔30cm開有直徑為6mm的出水孔8，在出水孔8上設(shè)置有棉花球。
使用本發(fā)明時，根據(jù)種植作物根系層深度，例如20cm，將儲水容器2水平放置于低于地面25cm的水平面上，此時出水口5置于地面下20cm處，輸水毛管7沿作物行向水平鋪設(shè)于植物根系層。灌溉時，先將短管4和出水口5上的開關(guān)關(guān)閉，從進水口1向儲水容器2內(nèi)加水。由于短管4和出水口5上的開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，加水時由于容器水柱高度和大氣壓不會使儲水容器2內(nèi)的水從壓力平衡口3和輸水毛管7上的出水孔8流出，造成根系土壤的破壞。
儲水容器2加滿水后，將進水口1用密封蓋封住。打開壓力平衡口3上的開關(guān)和出水口5上的開關(guān)，由于水總是由能量高的地方向能量低的地方運動，在土壤吸力作用和作物蒸騰作用下，水從出水孔8進入土壤中，濕潤出水孔周圍的土壤，滿足作物需要。儲水容器2內(nèi)的水進入土壤中，儲水容器2內(nèi)形成一定負(fù)壓，此時空氣便從壓力平衡口3進入儲水容器2內(nèi)，這樣，始終保持毛管7進水口壓力為零或近似為零。隨著水流不斷進入作物根系層，土壤含水量的不斷增大，出水孔8的出水量逐漸減小。當(dāng)作物根系土壤含水量達到一定的值時，出水孔8的出水量很小，甚至為零。但是，作物蒸騰作用和作物棵間蒸發(fā)作用，一直不停，在作物蒸騰作用和作物棵間蒸發(fā)作用下，作物根系土壤含水量又逐漸減小，這樣儲水容器2內(nèi)的水又從輸水毛管7的出水孔7流出滲入土壤中，進行灌溉，周而復(fù)始。
實施例2，參見圖2，與實施例1中的結(jié)構(gòu)不同之處是在所說的儲水容器2的下部設(shè)置有升降裝置，該升降裝置包括支架9、絲杠10和固定座11，支架9與儲水容器2下部固定聯(lián)接，所述絲杠10下部與固定座11固定聯(lián)接，上部與支架9螺紋聯(lián)接。
由于作物在不同生育期耗水量不同。苗期耗水量小，果實灌漿期耗水量大，因此，通過旋轉(zhuǎn)儲水容器2，使儲水容器2的位置發(fā)生升降，最終調(diào)節(jié)高度壓力平衡口3和輸水毛管7相對高差，達到調(diào)節(jié)出水孔8的出水量。在苗期降低壓力平衡口3和輸水毛管7高差，使其為0或負(fù)值(0-5cm)，減小出水孔7出水量；在果實灌漿升高壓力平衡口3和輸水毛管7高差，使其為(5-0cm)正值，增大出水孔7出水量。
實驗結(jié)果顯示以儲水容器2容積為220升，輸水毛管7為φ16PE管，長度為20m，出水孔8的孔徑為6mm，間距為30cm為例。不間斷輸水時間可長達28h，經(jīng)測定，灌溉均勻度可達95％，5～35cm土壤含水量可達18.7％(重量比)。
根據(jù)儲水容器的大小和灌溉地帶的長短，儲水容器出水口上可平行并聯(lián)數(shù)根輸水毛管進行灌溉。
權(quán)利要求
1.一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，包括設(shè)有出水孔(8)、一端封閉的輸水毛管(7)，其特征在于還包括設(shè)置有進水口(1)、出水口(5)和壓力平衡口(3)的儲水容器(2)，所述進水口(1)上設(shè)置有可拆卸的密封蓋，所述出水口(5)和壓力平衡口(3)設(shè)置于儲水容器(2)的下部，所述出水口(5)上設(shè)置有開關(guān)(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述壓力平衡口(3)上設(shè)置有短管(4)，在短管(4)上設(shè)置有開關(guān)(6)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述輸水毛管(7)上出水孔(8)是直徑為3～8mm的圓孔。
4.如權(quán)利要求3所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述出水孔(8)上設(shè)置有過濾件。
5.如權(quán)利要求4所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述過濾件是無紡布、過濾網(wǎng)或棉花球。
6.如權(quán)利要求1～5任一項權(quán)利要求所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述出水口(5)和壓力平衡口(3)距離儲水容器(2)底部有一定距離。
7.如權(quán)利要求6所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述距離是5～10cm。
8.如權(quán)利要求7所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述出水口(5)和壓力平衡口(3)的相對高差為5～10cm。
9.如權(quán)利要求8所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述儲水容器(2)的下部設(shè)置有升降裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)，其特征在于所述升降裝置包括支架(9)、絲杠(10)和固定座(11)，支架(9)與儲水容器(2)下部固定聯(lián)接，所述絲杠(10)下部與固定座(11)固定聯(lián)接，上部與支架(9)螺紋聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無壓根區(qū)局部控水地下灌溉系統(tǒng)。本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)畝投資大、抗堵塞性能差、土壤蒸發(fā)量大、能源浪費大、管理不便的缺點，達到節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約投資，使用管理方便的目的。技術(shù)方案是包括設(shè)有出水孔8、一端封閉的輸水毛管7，其特殊之處在于還包括設(shè)置有進水口1、出水口5和壓力平衡口3的儲水容器2，所述進水口1上設(shè)置有可拆卸的密封蓋，所述出水口5和壓力平衡口3設(shè)置于儲水容器2的下部，所述出水口5上設(shè)置有開關(guān)6。
文檔編號A01G25/00GK1547886SQ0310805
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者蔡煥杰, 陳新明, 康紹忠, 張新燕 申請人:蔡煥杰, 陳新明, 康紹忠, 張新燕