一种恒负压灌水的系统技术方案

本实用新型专利技术的实施例公开一种恒负压灌水的系统。包括：灌水头、储水器及恒负压灌水设备，其中，储水器为密封的容器，存放有灌溉水，下部开设有用于通过连通管连接恒负压灌水设备的连通孔，底部直接或者通过连接管与灌水头相通。灌水头放置于土壤中生长有农作物根系的位置。恒负压灌水设备包括：贯通容器、多孔介质板及U形容器，其中，贯通容器呈倒置的杯子形状，顶部设置有出气接口，出气接口与储水器下部的连通孔相连通，底部敞口；多孔介质板一般粘贴固定在贯通容器的下部内侧壁上，多孔介质板与内侧壁的粘贴处密封；U形容器内放置贯通容器，在U形容器内，注入有能够浸润多孔介质板的流体。应用本实用新型专利技术，可以确保负压灌溉持续稳定运转。

Constant negative pressure irrigation system

The embodiment of the utility model discloses a system for constant negative pressure irrigation. Including: water head, water reservoir and constant negative pressure irrigation equipment, wherein the water storage device for sealed container, storage irrigation water, through a communicating hole is arranged at the lower part for connecting the connecting pipe of constant negative pressure irrigation equipment, the bottom is connected with the irrigation directly or through the head tube. The irrigation head is placed in the soil and grows where the root of the crop is. The constant pressure irrigation device comprises a container, through porous medium plate and U shaped container, the container through an inverted cup shape, the top is provided with a gas outlet hole communicated with an air outlet interface interface, and the lower part of the water storage device is communicated with an open bottom; porous media in general is stuck and fixed in the lower side wall through the container on sealing paste porous medium plate and inner wall; U shaped container placed through the container in the U container, the injected fluid can infiltrate porous medium plate. The utility model can ensure the continuous and stable operation of the negative pressure irrigation.

【技术实现步骤摘要】
一种恒负压灌水的系统
本技术涉及农业灌溉技术，尤其涉及一种恒负压灌水的系统。
技术介绍
农作物在生长发育过程中所蒸腾掉的水分往往是其自身生物量的数百倍甚至数万倍，由于土壤往往难以提供农作物生长发育所必需的水分，因此，在现代农业生产过程中，通过灌溉给土壤补充水分，继而满足农作物对水分的需求是必不可少的农事活动。但该传统灌溉方式，灌溉水资源浪费较为严重，为了有效降低水资源的浪费，近10多年来，提出了一种新型灌水技术，即负压灌溉技术得到逐步发展和应用，该技术可以有效地抑制地表湿润导致的无效蒸发和地下渗漏导致的无效灌溉和养分流失，能够节省大量的人力和物力，从而极大地提高灌溉效率和水分生产率。利用负压灌溉技术设计的负压灌溉系统一般包括：灌水器系统、储水器系统、负压发生系统等3个基本构件。其中，负压发生系统是能否实现负压灌溉的前提条件。目前，基本上有三种方法实现负压，第一种为水头差法，即将水源(储水器)放置在比向土壤输送水分的灌水器位置低的地方，但该方法，容易因为气体溢出而导致灌溉水断流，使得所形成的负压很少能达到-40kpa以下，且由于使用起来极为不方便，因此除了在实验室外，这种方法很少实际使用；第二种为爬升水柱法，利用一装有一定水量的封闭管子以形成一定高度的水柱，并且有根和外边联通的小管子插入到这个水柱的某个深度，其顶部空气腔连接到储水器，由于爬升水柱法体积庞大，实际使用起来也很不方便；第三种为液体负压阀方法。图1是现有基于液体负压阀方法的负压灌溉系统结构示意图。参见图1，包括：灌水头11、储水器12、负压调节装置13、第二负压室14以及连通管15，其中，负压调节装置13包括：U形管21以及负压调节管22，其中，在U形管21的左右两侧管壁，分别开设有第一连通孔211以及第二连通孔212，且第一连通孔211位于第二连通孔212上方；负压调节管22的一端通过第一连通孔211连通伸入U形管21的左侧管内，另一端通过第二连通孔212连通伸入U形管21的右侧管内；储水器12为密封的容器，存放有灌溉水121，灌溉水液面上方与储水器顶部之间形成有空气的第一负压室122，下部开设有第三连通孔123，底部开设有第四连通孔124；连通管15的一端通过第三连通孔123伸入储水器12内，另一端通过开设在第二负压室14侧壁上的通孔伸入第二负压室14内；灌水头11通过第四连通孔124与储水器12底部相连通，放置于土壤中生长有农作物根系的位置；U形管21的左侧管通过开设在第二负压室14顶部的通孔连通伸入第二负压室14内，U形管21的右侧管与大气相通；第一负压室122内充满预设压强和体积的空气，使得灌水头的水势高于使农作物生长旺盛对应的土壤水势，小于土壤处于田间持水量时的土壤水势；所述第二负压室14内压强与U形管内充注的液体高度差产生的压强之和等于大气压，且U形管的左侧管内的液面高度最高不高出第一连通孔211。但该负压灌溉系统，负压调节装置中需要注入水银之类的重液，实际使用过程发现在运行2～3个月后，水银普遍发生氧化沉淀而导致系统停止运转，使得负压灌溉系统利用效率不高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供一种恒负压灌水的系统，能够确保负压灌溉持续稳定运转，提升恒负压灌溉系统利用效率。本技术实施例提供一种恒负压灌水的系统，包括：灌水头、储水器以及恒负压灌水设备，其中，储水器为密封的容器，存放有灌溉水，下部开设有用于通过连通管连接恒负压灌水设备的连通孔，底部直接或者通过连接管与灌水头相通；灌水头放置于土壤中生长有农作物根系的位置；恒负压灌水设备包括：贯通容器、多孔介质板以及U形容器，其中，贯通容器呈倒置的杯子形状，顶部设置有出气接口，出气接口与储水器底部相连通，底部敞口；多孔介质板粘贴固定在贯通容器的下部内侧壁上，多孔介质板与内侧壁的粘贴处密封；U形容器内放置贯通容器，在U形容器内，注入有浸润多孔介质板的流体，注入的流体液面高于贯通容器的下开口面，且所注流体容量与贯通容器下开口面以下的U形容器的容量之差，大于或者等于多孔介质板下表面到贯通容器下开口面的贯通容器体积，小于多孔介质板上表面至贯通容器出气接口之间空间的容量。优选地，所述多孔介质板为多孔陶瓷，所述流体为与多孔陶瓷存在浸润关系的水。优选地，所述多孔介质板为疏水亲油性醋酸多孔纤维，所述流体为与醋酸多孔纤维存在浸润关系的石蜡油。本技术实施例提供的一种恒负压灌水的系统，包括：灌水头、储水器以及恒负压灌水设备，其中，储水器为密封的容器，存放有灌溉水，下部开设有用于通过连通管连接恒负压灌水设备的连通孔，底部直接或者通过连接管与灌水头相通，灌水头放置于土壤中生长有农作物根系的位置，恒负压灌水设备包括：贯通容器、多孔介质板以及U形容器，其中，贯通容器呈倒置的杯子形状，顶部设置有出气接口，出气接口与储水器底部相连通，底部敞口；多孔介质板粘贴固定在贯通容器的下部内侧壁上，多孔介质板与内侧壁的粘贴处密封；U形容器内能够放置贯通容器，在U形容器内，注入有浸润多孔介质板的流体。能够确保负压灌溉持续稳定运转，提升恒负压灌溉系统利用效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是现有基于液体负压阀方法的负压灌溉系统结构示意图；图2为本技术的实施例恒负压灌水设备结构示意图；图3为本技术的实施例恒负压灌水的系统结构示意图；图4为本实施例恒负压灌水的系统负压灌溉开始前的状态示意图；图5为本实施例恒负压灌水的系统的第一中间状态示意图；图6为本实施例恒负压灌水的系统的第二中间状态示意图；图7为本实施例恒负压灌水的系统的平衡状态示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。图2为本技术的实施例恒负压灌水设备结构示意图。参见图2，该设备包括：贯通容器201、多孔介质板202以及U形容器204，其中，贯通容器201呈倒置的杯子形状，顶部设置有出气接口，出气接口与外部储水器底部相连通，底部敞口；多孔介质板202粘贴固定在贯通容器201的下部内侧壁上，多孔介质板202与内侧壁的粘贴处密封；U形容器203内放置贯通容器201，在U形容器204内，注入有能够浸润多孔介质板202的流体203，注入的流体203的液面高于贯通容器201的下开口面，且所注流体容量与贯通容器201下开口面以下的U形容器204的容量之差，大于或者等于多孔介质板202下表面到贯通容器201下开口面的贯通容器201体积，小于多孔介质板202上表面至贯通容器201出气接口之间空间的容量。本实施例中，U形容器204的内径大于贯通容器201的外径，使得贯通容器201能自由放置在U形容器204中。本实施例中，多孔介质板202固定在贯通容器201的内壁下部，两者的连接固定处密封，使之不漏水、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒负压灌水的系统，其特征在于，包括：灌水头、储水器以及恒负压灌水设备，其中，储水器为密封的容器，存放有灌溉水，下部开设有用于通过连通管连接恒负压灌水设备的连通孔，底部直接或者通过连接管与灌水头相通；灌水头放置于土壤中生长有农作物根系的位置；恒负压灌水设备包括：贯通容器、多孔介质板以及U形容器，其中，贯通容器呈倒置的杯子形状，顶部设置有出气接口，出气接口与储水器底部相连通，底部敞口；多孔介质板粘贴固定在贯通容器的下部内侧壁上，多孔介质板与内侧壁的粘贴处密封；U形容器内放置贯通容器，在U形容器内，注入有浸润多孔介质板的流体，注入的流体液面高于贯通容器的下开口面，且所注流体容量与贯通容器下开口面以下的U形容器的容量之差，大于或者等于多孔介质板下表面到贯通容器下开口面的贯通容器体积，小于多孔介质板上表面至贯通容器出气接口之间空间的容量。

【技术特征摘要】
1.一种恒负压灌水的系统，其特征在于，包括：灌水头、储水器以及恒负压灌水设备，其中，储水器为密封的容器，存放有灌溉水，下部开设有用于通过连通管连接恒负压灌水设备的连通孔，底部直接或者通过连接管与灌水头相通；灌水头放置于土壤中生长有农作物根系的位置；恒负压灌水设备包括：贯通容器、多孔介质板以及U形容器，其中，贯通容器呈倒置的杯子形状，顶部设置有出气接口，出气接口与储水器底部相连通，底部敞口；多孔介质板粘贴固定在贯通容器的下部内侧壁上，多孔介质板与内侧壁的粘贴处密封；U形容器内放置贯通容器，在U形容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙怀玉，丁亚会，张认连，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11