[发明专利]分离式蓄流灌水器

说明书

技术领域：

本发明目的是为农业节水灌溉提供一种新的灌水器——分离式蓄流灌水器，以克服和解决目前农业节水灌溉设施中的灌溉水出流关键技术设备——灌水器所存在的：耗能较高、供水时间长、灌溉水温较低、用水定额自控性差等技术问题，从而实现分离式蓄流灌水器：缩减供水时间、节水节能、提升灌溉水温、增加灌溉水均匀性和增强用水定额可控性的综合功效。

背景技术：

公知技术中，国内外在高效节水灌溉技术领域内研究应用的灌溉技术和方法，主要有：喷(微喷)灌、滴灌、膜下滴灌、地下渗灌等，这些节水灌溉系统中灌溉水出流的关键技术设备是——灌水器，如喷灌的喷头；微喷灌的微喷头；滴灌或膜下滴灌的滴头或小孔出流等灌水器。

喷(微喷)灌灌水器，即喷洒水器具，按喷头结构可分为旋转式喷头、固定式喷头和喷洒孔管三种，其中旋转式喷头(射流式喷头)，是我国目前应用最普遍的一种，其中水平旋转式、垂直摇壁式和全射流式喷头各地都有使用。全射流式喷头我国在80年代研制成功，其优点是无撞击部件，结构简单，喷洒性能好；固定式即散水式喷头，特点是水流向全圆或扇形喷洒，射程短，湿润半径3～9m，雾化度较高；喷洒孔管，结构简单；微喷灌水器是喷头的延伸和细化，按结构和工作原理分为射流旋转式、折射式和离心式微喷头，目前我国以工程塑质为主要材料的不同系列多种型号微喷灌已广泛应用于城市园林绿化、经济作物灌溉等。喷灌、微喷灌灌水器技术上存在明显的问题是：喷灌自始至终是持续能源消耗、喷灌强度较高、灌溉喷洒时水分在空气中的飘移损失较多、喷灌均匀度受风影响较大、春季喷灌水温较低影响作物正常生长、喷灌喷头本身不具有灌水定额自控能力等。

滴灌灌水器，它是将滴灌系统中的有压供水，通过滴灌灌水器，如滴头或小孔出流，将有压供水以水滴或渗水的形式对作物根部进行灌溉。滴灌是应用和发展较快的一项高效节灌技术，滴灌灌水器目前有：孔口消能、长流道管式、涡流消能和压力补偿式滴头；将滴头与毛管组装成一体具有兼顾配水和滴水功能的滴灌带(管)，如薄壁软管孔口出流、内镶式滴灌带、在滴灌带的一侧或管壁上热合出不同形状的迷宫式滴灌带技术在我国已广泛使用；此外，将灌区末级毛管中压力水流以涌泉方式出流灌溉、小管出流灌溉，具有工作水头低、孔口大、抗堵塞性能较强等优点。滴灌灌水器技术上存在明显问题是：滴灌自始至终持续能源消耗，春季灌溉时，由于滴灌系统水温较低影响作物正常生长，滴头本身不具有灌水定额自控能力，滴灌灌水器水出流流道断面很小堵塞问题较多(若增加出流断面虽然提高了抗堵塞性，但灌溉均匀度下降)等。

地下渗灌(也称地下滴灌)灌水器，它是将灌水器(渗灌管)埋入地下的一种先进的微灌水技术方法，与滴灌、微喷灌相比节水效果更好，因为渗灌将水直接送到作物根区，地表基本干燥，作物的棵间蒸发很少，耕作层土壤结构保持较好。地下渗灌灌水器技术上存在明显问题是：渗灌自始至终是持续能源消耗、春季灌溉由于渗灌系统的水温较低影响作物正常生长、渗灌本身不具有灌水定额自控能力、地下输水渗灌管与土壤环境关系而发生固体微粒和生物堵塞灌溉水淤堵现象、投入较大管理运行维护等。

公知技术中，现有各种灌水器在工作运行时，都有一个明显共性特征：各种类型的灌水器在工作时，是在管网供水系统恒定的、持续有压条件下实施灌溉的，它将灌溉系统的供水与田间灌水器的灌水作业形成了一个连续的、不间断的、同步的灌溉运行体，灌水器工作时，是一个自始至终拌随着连续有压供水、能源消耗的过程，如果灌溉系统中管网系统首部或者轮灌区的水源供水处一旦停止或终断，那么整个灌溉系统的灌水器灌溉作业就会全部停止，即是目前国内外已生产应用的再好的灌水器也将无法工作。由此所导致的技术问题是：目前的灌水器技术，是以灌溉供水系统持续的高消耗水能、能源为代价而获取的节水灌溉目标，不利于缩减供水时间、不利于灌溉节能、不利于提升灌溉水温、不利于灌溉用水定额的控制。

发明内容：

为尽可能最大限度地提高节水节能和降低能耗，实现经济的节能灌溉目标，解决目前的灌水器工作中所存在的耗能较高、供水时间长、灌溉水温较低、用水定额自控性差等技术问题，本发明提出了一种“蓄流分离灌溉”技术理论，基于此理论原理从技术上研制一种新的分离式蓄流灌水器。这种灌水器，能够实现缩减供水时间，具有节水节能、提升灌溉水温、增加灌溉水均匀性和增强用水定额可控性的综合功效。