地埋滴灌系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了地埋滴灌系統(tǒng)，包括首部樞紐；和與該首部樞紐連接的輸配水管網(wǎng)；以及與該輸配水管網(wǎng)連接的田間灌水單元，所述的首部樞紐包括：水泵機(jī)組，該水泵機(jī)組進(jìn)口通過上水管與水源連接，該水泵機(jī)組出口通過輸水干管與所述的輸配水管網(wǎng)連接；釋壓閥，其設(shè)于所述輸水干管和所述輸配水管網(wǎng)的連接處，用于控制所述輸配水管網(wǎng)進(jìn)口處的壓力；以及回水管，其進(jìn)口與所述釋壓閥連接。本發(fā)明的系統(tǒng)確保輸配水管網(wǎng)入口壓力控制在安全范圍內(nèi)，保護(hù)管網(wǎng)安全。同時避免了水泵啟動時長時間處于大流量、低揚(yáng)程的運(yùn)行狀態(tài)，防止水泵過載，還提高水泵的運(yùn)行效率。還大幅減少機(jī)械耕作時調(diào)頭次數(shù)和調(diào)整作業(yè)狀態(tài)的頻次，更利于機(jī)械化耕作。
【專利說明】地埋滴灌系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)灌溉【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種地埋滴灌系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]滴灌是通過滴頭直接將水或水肥混合液均勻、精確的輸送到作物根部的灌溉系統(tǒng)。滴灌系統(tǒng)一般由首部、輸配水管網(wǎng)、田間灌水單元等三部分構(gòu)成。
[0003]首部包括水源、首部加壓系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)等，主要功能是實(shí)現(xiàn)向輸配水管網(wǎng)提供滿足滴灌要求的足量、清潔、有壓的水流。目前，滴灌系統(tǒng)發(fā)生首部加壓水泵過載導(dǎo)致電機(jī)損壞事故的頻率較高，其主要原因:水泵剛啟動時，輸配水管道還處于充水狀態(tài)，整個系統(tǒng)內(nèi)壓力較低，水泵處于大流量、低揚(yáng)程的運(yùn)行狀態(tài)，若這種狀態(tài)持續(xù)的時間較長，水泵的流量會越來越大，所需要的電動機(jī)功率也不斷增加，電動機(jī)電流也不斷增加，超過電機(jī)的最大允許電流而使電機(jī)燒壞。
[0004]輸配水管網(wǎng)是一套封閉的管網(wǎng)系統(tǒng)，入口接收水源提供的經(jīng)加壓、過濾的水流，末端與田間灌水單位的入口閘閥系統(tǒng)連接，當(dāng)閘閥開啟后，通過田間灌水單元的滴灌管向作物供水。目前，由于受地形條件和管理水平的限制，目前滴灌系統(tǒng)輸配水管網(wǎng)存在如下安全隱患:一是田間灌水單元大小不一，在滴灌系統(tǒng)輪灌組設(shè)計(jì)時，不同輪灌組灌溉面積相差較大，而首部加壓水泵是按照最大輪灌組供水量選型的，則當(dāng)灌溉面積偏小的輪灌組時，由于初期進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)的水量大于灌溉水量，管網(wǎng)內(nèi)壓力會逐步上升，泵站供水量會逐步減少，直到平衡，但許多滴灌工程在實(shí)現(xiàn)平衡之前，管網(wǎng)的薄弱點(diǎn)就出現(xiàn)爆管，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。二是管護(hù)人員操作疏忽，水泵開啟，而田間閘閥沒有按要求開啟，水泵向管網(wǎng)供水，而系統(tǒng)出水口未開啟或未按要求開啟，導(dǎo)致管網(wǎng)內(nèi)壓力上升，薄弱點(diǎn)出現(xiàn)爆管，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。
[0005]田間灌水單元是滴灌系統(tǒng)的配水單元，負(fù)責(zé)將水均勻的輸送到作物根部。目前，田間灌水單元一般由田間首部、支管、滴灌管、排污管構(gòu)成。一般，支管和排污管垂直于作物種植方向鋪設(shè)，滴灌管平行于作物種植方向鋪設(shè)。由于受灌水均勻度的制約，滴灌管鋪設(shè)長度一般不超過100m,即在不超過10m的范圍內(nèi)，有一條供水支管和一條排污管垂直于作物種植方向，即使考慮雙向布管，田間灌水小區(qū)沿滴灌管方向的長度也不超過200m。受此限制，地塊長度一般也不超過200m，機(jī)械化耕作時200m需要調(diào)頭一次，且在埋設(shè)支管和排污管附近(間隔一般不超過100m)需調(diào)整作業(yè)狀態(tài)以保護(hù)地埋管道和出地接頭，這增加了機(jī)械操作難度并浪費(fèi)了工時。
[0006]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種地埋滴灌系統(tǒng)，從而克服滴灌時加壓水泵過載和管網(wǎng)內(nèi)薄弱點(diǎn)處容易爆管并導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓的問題。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種地埋滴灌系統(tǒng)中田間灌水系統(tǒng)，從而克服地塊機(jī)械化耕作難度大，效率低的問題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種地埋滴灌系統(tǒng)，包括首部樞紐；和與該首部樞紐連接的輸配水管網(wǎng)；以及與該輸配水管網(wǎng)連接的田間灌水單元，所述的首部樞紐包括:水泵機(jī)組，該水泵機(jī)組進(jìn)口通過上水管與水源連接，該水泵機(jī)組出口通過輸水干管與所述的輸配水管網(wǎng)連接；釋壓閥，其設(shè)于所述輸水干管和所述輸配水管網(wǎng)的連接處，用于控制所述輸配水管網(wǎng)進(jìn)口處的壓力；以及回水管，其進(jìn)口與所述釋壓閥連接。
[0010]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述回水管的進(jìn)口與所述釋壓閥連接，該回水管的出口設(shè)于水源處。
[0011 ] 優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，在所述輸水干管上設(shè)有持壓閥。
[0012]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，在所述的輸水干管上設(shè)有過濾器組件，沿著水流方向，在該過濾器組件后的輸水干管上設(shè)有持壓閥。
[0013]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述田間灌水單元包括:供水支管，其首端與所述輸配水管網(wǎng)中的輸配水管連接，末端設(shè)有排污閥，所述供水支管為相鄰平行鋪設(shè)，且鋪設(shè)的方向與植物的種植方向相垂直；以及滴灌管，其首尾兩端均與所述供水支管連接，所述滴灌管的鋪設(shè)方向與植物的種植方向平行。
[0014]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述田間灌水單元為雙向布管，所述田間灌水單元包括:三條供水支管，所述供水支管的首端均與所述輸配水管網(wǎng)中的輸配水管連接，末端設(shè)有排污閥，所述三條供水支管相鄰平行鋪設(shè)，且鋪設(shè)方向與植物的種植方向相垂直；以及滴灌管，其首尾兩端均與所述供水支管連接，所述滴灌管的鋪設(shè)方向與植物的種植方向平行。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0016](I)本發(fā)明的滴管系統(tǒng)在輸水干管與輸配水管網(wǎng)連接處附近旁接釋壓閥和回水管道，將輸配水管網(wǎng)入口安全允許壓力值，設(shè)定為釋壓閥泄壓閥值，當(dāng)?shù)喂嘞到y(tǒng)首部向輸配水管網(wǎng)供水，由于某些原因，導(dǎo)致管網(wǎng)內(nèi)部水頭壓力高于正常運(yùn)行狀態(tài)時，反饋到管網(wǎng)入口，管網(wǎng)入口壓力也會高于正常運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)管網(wǎng)入口壓力達(dá)到管網(wǎng)入口允許壓力值時，釋壓閥會迅速自動開啟，將超過的壓力通過水流釋放出去，然后又自動關(guān)閉，確保管網(wǎng)入口壓力控制在安全范圍內(nèi)，相應(yīng)的也將管網(wǎng)壓力也控制在安全范圍內(nèi)，保護(hù)管網(wǎng)安全，解決了由于管網(wǎng)內(nèi)薄弱點(diǎn)處容易爆管并導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓的問題。
[0017](2)在輸水干管上增設(shè)持壓閥，將水泵運(yùn)行特征曲線中高效區(qū)最低壓力值，設(shè)定為水流通過持壓閥的壓力閥值，當(dāng)經(jīng)水泵加壓的水流水壓大于該壓力時才能順利通過持壓閥進(jìn)入輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)，這樣一方面避免了水泵啟動時長時間處于大流量、低揚(yáng)程的運(yùn)行狀態(tài)，防止水泵過載，另一方面可使水泵迅速進(jìn)入高效區(qū)運(yùn)行，提高水泵的運(yùn)行效率。
[0018](3)灌溉時，供水支管的閥門同時開啟，由相鄰兩條供水支管同時向滴灌管供水。由于灌水均勻度是制約非壓力補(bǔ)償式滴灌管鋪設(shè)長度的主要因素，這種連接方式，將傳統(tǒng)滴灌管末端水壓力最小，改變?yōu)榈喂喙苤虚g水壓力最小，這樣能在保證灌水均勻度和不增加工程投資的基礎(chǔ)上，將滴灌管的長度增加一倍，即滴灌管長度可從10m左右提高到200m左右，田間灌水單元沿滴灌管方向的長度從200m左右提高到400m左右，大幅減少機(jī)械耕作時調(diào)頭次數(shù)和調(diào)整作業(yè)狀態(tài)的頻次，比原有方法更利于機(jī)械化耕作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明地埋滴灌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明首部樞紐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明田間灌水單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是圖3的I1-1I斷面剖面圖；
[0023]圖5是圖4 I1-1I斷面剖面圖中滴灌管的水壓力分布圖。
[0024]主要附圖標(biāo)記說明:
[0025]1-水泵機(jī)組，2-上水管，3-鎮(zhèn)墩，4-渦輪蝶閥，5-空氣閥，6_輸水干管，7_刀閥，
8-過濾器組件，9-持壓閥，10-水表，11-壓力表，12-釋壓閥，13-回水管，14-輸配水管，15-閥門，16-供水支管，17-滴灌管，18-排污閥。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0027]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0028]如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的一種地埋滴灌系統(tǒng)，包括首部樞紐；和與其連接的輸配水管網(wǎng)；以及與輸配水管網(wǎng)連接的田間灌水單元；所述的首部樞紐包括:水泵機(jī)組1，用電機(jī)驅(qū)動水泵機(jī)組I工作，該水泵機(jī)組I進(jìn)口通過上水管2與水源連接，上水管2上依次設(shè)有鎮(zhèn)墩3，渦輪蝶閥4和空氣閥5 ;該水泵機(jī)組I出口通過輸水干管6與所述的輸配水管網(wǎng)的輸配水管14連接，輸水干管6上依次設(shè)有空氣閥5、鎮(zhèn)墩3、刀閥7 (用于檢修)、渦輪蝶閥4、過濾器組件8、持壓閥9、鎮(zhèn)墩3、水表10、鎮(zhèn)墩3、空氣閥5。在輸水干管6上的過濾組件8后設(shè)有持壓閥9，通過設(shè)定合理的持壓閥閥值，一方面避免了水泵啟動時長時間處于大流量、低揚(yáng)程的運(yùn)行狀態(tài)，防止水泵過載，另一方面可使水泵迅速進(jìn)入高效區(qū)運(yùn)行，提高水泵的運(yùn)行效率。釋壓閥12，其設(shè)于所述輸水干管6和所述輸配水管網(wǎng)的輸配水管14的連接處，用于控制所述輸配水管網(wǎng)進(jìn)口處的壓力。在該連接處還設(shè)有壓力表11，壓力表11用于檢測輸配水管網(wǎng)入口處的水壓；以及回水管13，回水管13的進(jìn)口與所述釋壓閥12連接，該回水管13的出口設(shè)于水源處。將輸配水管網(wǎng)入口安全允許壓力值，設(shè)定為釋壓閥12的泄壓閥值，當(dāng)?shù)喂嘞到y(tǒng)首部樞紐向輸配水管網(wǎng)供水時，由于某些原因，導(dǎo)致輸配水管網(wǎng)內(nèi)部水頭壓力高于正常運(yùn)行狀態(tài)時，反饋到輸配水管網(wǎng)入口，輸配水管網(wǎng)入口壓力也會高于正常運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)輸配水管網(wǎng)入口壓力超過輸配水管網(wǎng)入口允許壓力值時，釋壓閥12會迅速自動開啟，將超過的壓力通過水流釋放出去，水流沿著回水管13流回水源處，管網(wǎng)入口處的壓力值降低，釋壓閥12自動關(guān)閉，從而確保管網(wǎng)入口壓力控制在安全范圍內(nèi)，相應(yīng)的也將輸配水管網(wǎng)壓力也控制在安全范圍內(nèi)，保護(hù)輸配水管網(wǎng)安全。
[0029]一個比較好的實(shí)施例是，如圖3所示，所述田間灌水單元包括:供水支管16，其首端與所述輸配水管網(wǎng)中的輸配水管連接，在供水支管首端處設(shè)有閥門15，末端設(shè)有排污閥18，所述供水支管16為相鄰平行鋪設(shè)，且鋪設(shè)的方向與植物的種植方向相垂直；以及滴灌管17，其首尾兩端均與所述供水支管16連接，所述滴灌管17的鋪設(shè)方向與植物的種植方向平行。
[0030]另一個比較好的實(shí)施例是，如圖3至圖5所示，所述田間灌水單元為雙向布管，所述田間灌水單元包括:三條供水支管16，所述供水支管16的首端均與所述輸配水管網(wǎng)中的輸配水管連接，在每條供水支管首端處設(shè)有閥門15，末端設(shè)有排污閥18，所述三條供水支管相鄰平行鋪設(shè)，且鋪設(shè)方向與植物的種植方向相垂直；以及滴灌管17，其首尾兩端均與所述供水支管連接，所述滴灌管的鋪設(shè)方向與植物的種植方向平行。當(dāng)?shù)喂嗲皩┧Ч?6和滴灌管17進(jìn)行沖洗時，開啟位于中間的供水支管16的首端閥門15并關(guān)閉其末端的排污閥18，關(guān)閉左右兩邊供水支管16的首端閥門15并開啟其末端排污閥18，對滴灌管17和左右兩邊供水支管16進(jìn)行沖洗；然后，關(guān)閉中間供水支管16的首端閥門15并開啟其末端排污閥18，開啟兩邊供水支管16的首端閥門15并關(guān)閉其末端排污閥18，對滴灌管17和中間的供水支管16進(jìn)行沖洗。灌溉時，三條供水支管16的首端的閥門15同時開啟，由于是雙向布管，位于供水管16間的滴灌管17由相鄰的兩個供水支管16同時向滴灌管17供水。由于灌水均勻度是制約非壓力補(bǔ)償式滴灌管鋪設(shè)長度的主要因素，這種連接方式，將傳統(tǒng)滴灌管末端水壓力最小，改變?yōu)榈喂喙苤虚g水壓力最小。這樣能在保證灌水均勻度和不增加工程投資的基礎(chǔ)上，將滴灌管的長度增加一倍，即滴灌管長度可從10m左右提高到200m左右，田間灌水單元沿滴灌管方向的長度從200m左右提高到400m左右，大幅減少機(jī)械耕作時調(diào)頭次數(shù)和調(diào)整作業(yè)狀態(tài)的頻次，比原有方法更利于機(jī)械化耕作。
[0031]前述對本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種地埋滴灌系統(tǒng)，包括首部樞紐；和與該首部樞紐連接的輸配水管網(wǎng)；以及與該輸配水管網(wǎng)連接的田間灌水單元，其特征在于，所述的首部樞紐包括: 水泵機(jī)組，該水泵機(jī)組的進(jìn)口通過上水管與水源連接，該水泵機(jī)組出口通過輸水干管與所述的輸配水管網(wǎng)連接； 釋壓閥，其設(shè)于所述輸水干管和所述輸配水管網(wǎng)的連接處，用于控制所述輸配水管網(wǎng)進(jìn)口處的壓力；以及 回水管，其進(jìn)口與所述釋壓閥連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地埋滴灌系統(tǒng)，其特征在于，所述回水管的進(jìn)口與所述釋壓閥連接，該回水管的出口設(shè)于水源處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地埋滴灌系統(tǒng)，其特征在于，在所述輸水干管上設(shè)有持壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地埋滴灌系統(tǒng)，其特征在于，在所述的輸水干管上設(shè)有過濾器組件，沿著水流方向，在該過濾器組件后的輸水干管上設(shè)有持壓閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地埋滴灌系統(tǒng)，其特征在于，所述田間灌水單元包括: 供水支管，其首端與所述輸配水管網(wǎng)中的輸配水管連接，末端設(shè)有排污閥，所述供水支管為相鄰平行鋪設(shè)，且鋪設(shè)的方向與植物的種植方向相垂直；以及 滴灌管，其首尾兩端均與所述供水支管連接，所述滴灌管的鋪設(shè)方向與植物的種植方向平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地埋滴管系統(tǒng)，其特征在于，所述田間灌水單元為雙向布管，所述田間灌水單元包括: 三條供水支管，所述供水支管的首端均與所述輸配水管網(wǎng)中的輸配水管連接，末端設(shè)有排污閥，所述三條供水支管平行鋪設(shè)，且鋪設(shè)方向與植物的種植方向相垂直；以及 滴灌管，其首尾兩端均與所述供水支管連接，所述滴灌管的鋪設(shè)方向與植物的種植方向平行。
【文檔編號】A01G25/06GK104255394SQ201410445362
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】黃凱, 蔡德所, 楊鈣仁 申請人:廣西大學(xué)