[发明专利]消落带植物滴灌设备

权利要求书

1.一种消落带植物滴灌设备，设置在消落带植物的上方，其特征在于该滴灌设备包括蓄水桶(1)、进水管(2)、滴灌管(3)以及排气管(4)，进水管(2)设置在蓄水桶(1)顶部，滴灌管(3)设置在蓄水桶(1)下部，排气管(4)竖直设置在蓄水桶(1)顶部，蓄水桶(1)、进水管(2)、滴灌管(3)以及排气管(4)内部连通，其中：

进水管(2)内设置有反滤层，反滤层由数层过滤层构成，每层过滤层由砂、碎石以及卵石混合，作为填充物填充制成；

滴灌管(3)与蓄水桶(1)连接端为进口，另一端为出口，滴灌管(3)从进口至出口，其直径逐渐减小，滴灌管(3)的出口处设置有单向阀(5)；

排气管(4)上部设置为弯头，弯头的端口高度高于水库的最高蓄水水位，防止污物或水进入堵塞不能正常补排气；

该消落带植物滴灌设备的尺寸计算过程如下：

1)滴灌流量的计算

滴灌管(3)的流量根据公式(1)进行计算：

上式中，Q为滴灌管(3)流量，单位L/h；D为滴灌管(3)内径，单位mm；h_f为沿程水头损失，单位m；h_j为局部水头损失，单位m；h为滴灌管(3)中心线至水面的高度，单位m；L为滴灌管(3)长度，单位m；f为摩阻系数，取值0.464；b为管径指数，取值4.77；m为流量指数，取值1.77；

根据《微灌工程技术规范》(GB/T 50485-2009)，局部水头损失设定为沿程损失的0.1倍，总的水头损失为沿程水头损失加上局部水头损失，设定总的水头损失等于滴灌中心线至水面的高度，得到公式(2)：

h＝h_f+h_j＝1.1h_f………………………(2)

将公式(2)带入公式(1)，推导得出公式(3)：

2)一次滴灌时间的计算公式

蓄水桶(1)一次滴灌时间采用公式(4)计算：

式中，T为一次滴灌时间，单位h；V为蓄水桶(1)蓄水容积，单位m³，在安装前实测容积；

由于Q是一个随水头变化的变量，因此采用积分公式(5)来计算一次滴灌的时间：

式中，t为滴灌的时刻，单位h；S为蓄水桶(1)的截面面积，单位m²；H为最大水头，蓄满水时滴灌管(3)中心线至水面的高度，单位m；

3)装置的尺寸条件

为保证满足植物灌溉的需求，要满足以下两个条件：

①装置一次滴灌的时间必须大于水位下降的最大时间；

②装置的容积必须大于植物生长需要的最小水量：

式中，T_max为水位下降的最大时间，单位h；Q_min为植物生长需要的最小流量，单位L/h；

在进行装置尺寸确定的时候，结合公式(6)和公式(7)，合理确定装置的截面积(S)，最大水头(H)和滴灌管(3)内径。

2.如权利要求1所述的消落带植物滴灌设备，其特征在于所述的反滤层其相邻两层的过滤层，下一层过滤层的填充物之间的间隙小于上一层过滤层的填充物直径。