[发明专利]植物超微压给水系统

说明书

技术领域

本发明是水利工程中有关植物给水上一种既节水又节能的新方法：“植物超微压给水系统”。

背景技术

科学发展要求充分利用各种资源，提高利用效率，在灌溉中多年来只注意了节水方法，而忽略了在灌溉中节能方法的研究。能源的紧缺已摆在各个领域面前，灌溉是我国农业用电大户，灌溉节能是急需解决课题。本发明植物超微压给水系统是个探索成果。

2005年宋毅夫提出植物负压给水系统，是利用土壤土水势(土壤水势可细分为基模势、溶质势、重力势、压力势)中基模势和溶质势，它们是负值，所以称为负压给水。而植物超微压给水是利用管道中水的超微压(5-20厘米水柱)与土壤水势中的重力势和微孔给水管的阻力相平衡，达到连续自动给水。植物超微压给水系统与植物负压给水系统同属连续自动给水方法，是利用微孔给水管既透水又有阻力的特性，这种给水方法与常规喷灌、滴灌、渗灌相比具有节能、节水、精准、全自动化、成本低等优点，但这种给水方法对末级给水区的土地平整要求比较严格，与水田相当。因为它是利用力的微平衡来达到节能的。

发明内容

本发明是利用微孔给水管、给水控制罐、给水主管、调压阀组成一种如图2所示的植物超微压给水系统，这种给水方法与常规喷灌、滴灌、渗灌相比具有节能、节水、精准、全自动化、成本低等优点。

其技术特征一：植物超微压给水系统中微孔给水管是由塑料微孔发泡技术制成透水管，利用微孔给水管管壁阻力、土壤水势中的重力势、透过微孔给水管周围形成的湿土环阻力与微孔给水管中超微水压形成平衡，在植物耗水作用下，土壤中水力的平衡与失衡形成微孔给水管中给水自动控制，并实现连续给水，由于土壤水是在非饱和状态下向外传递，土壤湿度处在田间有效湿度以下。

其技术特征二：植物超微压给水系统中给水控制罐由水位控制器、过滤器、浮球阀三部分组成。它完成三项功能，首先通过水位触点连接到常规电子水位控制器上，实现自动连续供水。第二过滤器使水质清洁无杂质，使微孔给水管正常工作。第三浮球阀为系统提供微孔给水管需要的超微压水位。给水控制罐保证了系统的连续超微压低能耗效果。

其技术特征三：植物超微压给水系统中调压阀由调压阀体和调压阀芯组成，可调节各微孔给水管距水源远近压力不均，使给水区内达到均匀给水。

其技术特征四：植物超微压给水系统可工作在两种状态下，当微孔给水管埋入土壤表层时，该系统可实现自动控制连续给水。当微孔给水管放在土壤表面时，微孔给水管透水孔处在自由出流滴水状态，该系统不能自动控制和连续给水，需要外加控制器实现自动控制。

附图说明

图1超微压给水压力平衡示意图：图中1输水管，2微孔给水管，3给水后在微孔给水管周围形成的湿土环，4微孔给水管周围放大图。图中a是微孔给水管管壁阻力，b是透过微孔给水管周围形成的湿土环阻力，c是加在末级微孔给水管的水压力。

图2植物超微压给水系统组成图：图中1给水控制罐，2给水主管，3调压阀，4微孔给水管。

图3植物超微压给水系统组成首部放大图：是图2首部放大图，图中符号1给水控制罐，2给水主管，3调压阀，4微孔给水管。

图4给水控制罐剖面图：图中1罐体，2过滤器，3水位触点，4浮球阀，5输水管，6出水口，7进水口，8检修门，9帽盖。

图5微孔给水管调压阀：图中1调压阀体，2调压阀芯，3进水口，4出水口，5通水槽。

图6水位阀：图中1阀体，2浮球，3进水口，4出水口，5帽盖。

具体实施方式

本发明植物超微压给水系统是给水的小独立单元，对于大的给水系统，可按常规输水系统设计，只满足输水要求即可。而末级单元按图2中结构，将首部换为图6水位阀，超微压水位控制移到末级单元，而大系统只完成输水和连续供水。

按图2中组成植物超微压给水系统，将给水控制罐进水口连接在水源供水管上，当水源是井泵时，水位控制器要控制的是水泵电机。水源是自来水时，水位控制器要控制的是电磁阀。为了使各支管水压相同，在支管首部安装调压阀，根据支管距水源远近，拧动调压阀阀芯，使过水截面变化，以获得压力变化，使首尾支管中水压基本相同。微孔给水管要埋入土壤表层下5厘米左右。给水控制罐安装高程要求：由给水控制罐中的浮球阀室水位到微孔给水管水位差，减去管路水头损失要等于或小于20厘米。