以渠道內(nèi)灌溉水為動力的大田水肥一體化自動渠槽管灌溉系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】以渠道內(nèi)灌溉水為動力的大田水肥一體化自動渠槽管灌溉系統(tǒng)
[0001]—、所屬領(lǐng)域:
[0002]本發(fā)明涉及一種以渠道內(nèi)灌溉水為動力的大田水肥一體化自動渠槽管灌溉系統(tǒng)。
二、【背景技術(shù)】
[0003]目前，我國耕地灌溉率不足50%，但在能得到灌溉的耕地中，卻有97%以上的面積是地面灌溉。由于，我國的地面灌溉大都采用傳統(tǒng)的灌水方法，即畦灌和溝灌等，灌溉時畦首或溝首滲漏嚴重，造成深層滲漏，致使水肥浪費；而往往畦尾、溝尾處所得到的水分不足，致使灌溉均勻度低，水的利用效率低下；再者，我國施肥往往是群眾根據(jù)自己的經(jīng)驗進行，存在著盲目施肥、過量施肥現(xiàn)象，既形成大量的肥料浪費、作物產(chǎn)量降低，又造成環(huán)境污染等問題，灌水、施肥技術(shù)落后。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，在“大田管渠自動灌溉系統(tǒng)(201520545902.3) ”研究的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供了一種以渠道內(nèi)灌溉水為動力的大田水肥一體化自動渠槽管灌溉系統(tǒng)，能準確地控制各灌溉參數(shù)、施肥參數(shù)，使灌水、施肥更加均勾，提高水、肥的利用率，同時，又能實現(xiàn)在渠道輸、配水條件下，以渠道內(nèi)灌溉水為動力的水肥一體化自動灌溉，降低勞動強度，提高作物產(chǎn)量，緩解我國水資源緊缺現(xiàn)狀，是一種非常適合我國節(jié)水灌溉技術(shù)的自動灌溉系統(tǒng)，可在現(xiàn)有的渠道輸水的廣大灌區(qū)，實現(xiàn)田間自動均勻灌溉、均勻施肥、施藥。
[0005]使用本裝置進行農(nóng)田灌溉，以灌溉水為動力，可實現(xiàn)自動灌溉、施肥、施藥，沒有對水質(zhì)的特殊限制，有利于灌溉技術(shù)參數(shù)及施肥(藥)參數(shù)的調(diào)控，有利于節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣，可規(guī)?；a(chǎn)，使用方便、靈活，省工、省力，灌水均勻度高。
[0006]如圖1、圖2、圖3所示，一種以渠道內(nèi)灌溉水為動力的大田水肥一體化自動渠槽管灌溉系統(tǒng)，包括田間渠槽管系統(tǒng)、水動力系統(tǒng)和藥肥系統(tǒng)三部分組成。所述田間渠槽管系統(tǒng)包括供水管、渠槽管、牽引繩、滑輪、塞閥和閘閥；塞閥放置在在渠槽管內(nèi)；在相鄰的兩條渠槽管首部和尾部兩端的地面上，各對應(yīng)地安裝有兩個滑輪，牽引繩環(huán)套在四個滑輪上；同時，牽引繩與動力裝置的動力輸出軸連接，牽引繩在動力輸出軸輸出的旋轉(zhuǎn)機械能的帶動下，繞著四個滑輪運移；塞閥與牽引繩連接，可以牽引繩的拉動作用下，在渠槽管內(nèi)移動；其特征還在于田間渠槽管系統(tǒng)利用渠槽管來作為農(nóng)田的“田埂”，利用相鄰的兩條渠槽管形成“畦田”，渠槽管可在作物播種后，需要灌溉時放置在田間，放置后，渠槽管可一直留在田間，也可以移動到其它地塊作為田埂重復(fù)使用；
[0007]所述水動力系統(tǒng)，包括水輪、水輪支架、水輪軸、傳動帶、從動輪、變速箱和動力輸出軸；所述水輪通過水輪軸固定在水輪支架上，水輪支架固定在渠道上；水輪軸軸端固定有主動輪；所述傳動帶(可采用平皮帶或三角帶)環(huán)套在主動輪和從動輪上，當水輪轉(zhuǎn)動時，可通過傳動帶帶動從動輪轉(zhuǎn)動；從動輪通過變速箱，將水輪軸上產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)機械能傳遞到動力輸出軸上；根據(jù)灌溉制度、灌溉定額、畦田規(guī)格、灌溉流量大小及輸水管道中水壓力大小等參數(shù)，計算灌溉用水量、塞閥運移速度，通過變速箱控制動力輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度，使塞閥移動速度正好適合灌溉水量的需要。
[0008]所述藥肥系統(tǒng)，包括藥肥罐、藥肥管道和藥肥管道閘閥；所述藥肥罐，是用于放置藥液或肥液的罐子，藥肥罐中的藥液或肥液預(yù)先按一定比例由人工方式配好；在藥肥罐底部連接有一條藥肥管道，藥肥管道上設(shè)有藥肥管道閘閥，用以調(diào)控藥液、肥液的流量；藥肥管道與供水管相連。
[0009]本發(fā)明中，水輪及水輪軸要求有足夠的強度和剛度，在工作過程中，不產(chǎn)生變形、破壞等現(xiàn)象；水輪支架可由金屬或塑料等材料構(gòu)成，要求有足夠的強度和剛度，在工作過程中，不產(chǎn)生變形、破壞等現(xiàn)象，水輪支架可通過地錨等部件固定在渠道上；
[0010]本發(fā)明所使用的田間渠槽管系統(tǒng)，包括供水管、渠槽管、牽引繩、滑輪、塞閥和閘閥[具體構(gòu)成參見大田管渠自動灌溉系統(tǒng)(專利權(quán)號:201520545902.3)及圖1];為使塞閥在渠槽管內(nèi)移動方便，渠槽管橫斷面可設(shè)計為橢圓形(如圖3所示)、圓形槽狀或U型槽狀；為了減少大田田埂的占地面積，提高土地利用率，同時，方便灌溉，本發(fā)明利用渠槽管來代替“田埂”，利用相鄰的兩條渠槽管形成“畦田”，渠槽管可在作物播種后，需要灌溉時放置在田間，放置后，渠槽管可一直留在田間，也可以移動到其它地塊重復(fù)使用；所述牽引繩與動力輸出軸相連，可由動力輸出軸的轉(zhuǎn)速來控制牽引繩的移動速度，牽引繩可由具有一定抗拉強度和一定撓性的材料制成，如細鋼絲、尼龍等材料；在相鄰的兩條渠槽管首部和尾部的兩端農(nóng)田橫向田埂以外地面上，各對應(yīng)地安裝有兩個滑輪，滑輪可通過滑輪軸固定在滑輪座上，滑輪座修筑在地面上，這樣，可將牽引繩環(huán)套在四個滑輪上，同時，牽引繩采用纏繞方式與動力裝置的動力輸出軸連接，牽引繩在動力輸出軸輸出的旋轉(zhuǎn)機械能的帶動下，繞著四個滑輪運移；所述塞閥放置在渠槽管內(nèi)，塞閥呈圓形或橢圓形，并與牽引繩連接，寒閥可在牽引繩的牽引作用下在渠槽管內(nèi)移動，但塞閥不能跑出渠槽管，且塞閥與渠槽管接觸良好，能阻止渠槽管內(nèi)的水通過塞閥與管臂的接觸縫隙中流向塞閥下游，塞閥的移動速度由動力輸出軸的轉(zhuǎn)速控制牽引繩的移動速度來實現(xiàn)，當上游渠道中流量一定時，水輪轉(zhuǎn)速一定，經(jīng)過變速箱調(diào)整后，動力輸出軸的轉(zhuǎn)動速度是恒定的，塞閥的移動速度可以實現(xiàn)等速移動，當塞閥移動時，渠槽管內(nèi)的水由于受到塞閥的阻擋，可沿著渠槽管兩側(cè)的管臂向外溢流，這樣，可使渠槽管在作物種植方向上向田間供水的水量相等，保證了向田間供水的恒定性、穩(wěn)定性，實現(xiàn)了灌溉的均勻性，大大提高了灌水的均勻度；
[0011]在藥肥系統(tǒng)中，藥肥管道直接與供水管相連，可使藥肥系統(tǒng)更加簡化，能使藥液或肥液直接注入供水管中，藥液或肥液隨著灌溉水一起流入渠槽管，隨著灌溉可完成施肥、放藥任務(wù)，節(jié)省了勞動力，提高了施肥、施藥的均勻性。
四、【附圖說明】
[0012]圖1以渠道內(nèi)灌溉水為動力的大田水肥一體化自動渠槽管灌溉系統(tǒng)
[0013]圖2四條渠槽管同時工作的大田水肥一體化自動渠槽管灌溉系統(tǒng)
[0014]圖3橢圓形渠槽管
[0015]1-渠道；2_水輪支架；3_水輪；4_供水管；5_閘閥；6_水輪軸；7_主動輪；8_傳動帶；9_從動輪；10-變速箱；11_動力輸出軸；12_牽引繩；13_滑輪a;14-塞閥a;15-渠槽管a; 16-滑輪b ; 17-滑輪c ; 18-滑輪座；19_塞閥b ;20_渠槽管b ;21_滑輪d ;22_藥肥裝置；23_藥肥管道；24_藥肥管道閘閥；25_農(nóng)田橫向田?。?6_種植方向；27_渠槽管c ;28-渠槽管d
五、【具體實施方式】
[0016]渠槽管需要特殊制造，渠槽管應(yīng)具有一定的強度和剛性，且不漏水，還能保證一定的空間形狀，能有足夠的過水能力，滿足灌溉流量的要求，為降低投資，可采用硬塑料管；滑輪最好采用塑料質(zhì)地的滑輪，既保證了足夠的強度和剛性，又要盡量減輕重量，靈巧方便；滑輪座，可采用漿砌石或混凝土結(jié)構(gòu)；牽引繩可采用細鋼絲、尼龍或其它有一定抗拉強度和撓性的材料制成；塞閥可根據(jù)渠槽管的斷面形狀，到市場上購買或自己制作，能保證塞閥與渠槽管的管臂之間不漏水；水輪可由木料、塑料或金屬材料等構(gòu)成，水輪可根據(jù)所需要的輸出動力大小設(shè)計制作；變速箱也可根據(jù)變速要求自己定制或市購。
[0017]本發(fā)明工作時，首先按照圖1將裝置固定好。為提高土地利用率，擴大種植面積，更加方便耕作，以渠槽管代替田埂，渠槽管可在播種完成后，鋪設(shè)在農(nóng)田中；當渠道中有水流通過時，水流沖擊水輪轉(zhuǎn)動，帶動水輪軸