一种基于小管出流的地下滴灌方法技术

本发明专利技术针对现有地下滴灌方法存在的问题，提供一种抗堵塞、维护方便的基于小管出流的地下滴灌方法。采用该方法除了具有地下滴灌的主要优点外，其显著特点是抗堵塞、安装和维修方便，适用行强，运行安全，故障率低，整体造价低，后期管护费用少，同时还能够有效防止土壤小颗粒和根系入侵，从而解决了滴灌器堵塞问题。该方法可广泛应用于干旱区、半干旱区高效农业和生态建设中，既可用于已经建成林地改造，也可与林地同步建设。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业领域，具体涉及。
技术介绍
与地面灌溉和喷灌等技术相比，地下滴灌具有无可比拟的优点， 是目前最节水、节能的灌水方式，具有如下优点(一)直接把植物 所需的水、肥、药等输入根系土层，极有利植物吸收，避免土壤蒸发， 可比地表滴灌节水30%-50%;(二)水分直接输入植物根系土层， 有利于根系增生扩散，吸收营养，同时可调控、引导植物根系生长， 使果树根系向深层生长，避免冬季冻死、冻伤根系；(三)地表干燥，透气性好，有利植物生长，也可减少杂草生长，避免了因潮湿而引起 的多种虫、病害，因而可降低田间管理劳动强度，节省管理费用，又便于机械田间作业；(四)由于灌溉水直接进入根系土层，地表不会 形成盐份积累，产生盐壳；(五)地下滴灌全部设施浅埋地下，避免 了人为或野生动物破坏和紫外线辐射及昼夜温差变化导致的设施老 化，延长了使用寿命；(六)地下滴灌可以小流量、低水头工作，节 约了运行费用和能源。地下滴灌存在灌水器堵塞和维护困难的缺点。灌水管道停水后， 毛管负压可使土壤微小颗粒吸入灌水器的微孔，造成堵塞，植物根系 的向水性生长可能造成根侵入滴水孔，引起堵塞。由于地下滴灌系统 埋于地下，系统故障排査困难，维修费时费力，费用高。针对目前地下滴灌存在的问题，本专利技术提供一种抗堵塞、维护方 便的基于小管出流的地下滴灌方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有地下滴灌方法存在的问题，提供一 种抗堵塞、维护方便的基于小管出流的地下滴灌方法。采用该方法除 了具有地下滴灌的主要优点外，还能够有效防止土壤小颗粒和根系入 侵，解决滴灌器堵塞问题，而且维护管理比较方便。该方法可广泛应 用于干旱区、半干旱区高效农业和生态建设中，既可用于已经建成林 地改造，也可与林地同步建设。本专利技术所述的，按下列步骤进行a、 首先布置灌溉系统管网，将支管埋入土壤中，深度10—20cm， 其余灌溉系统的首部和干管布设、连接模式、进气、排水阀井的布设 均与现有地表滴灌相同；b、 支管两侧连接的无滴头毛管(9)两侧打孔(10)，滴头(1) 的进水口与无滴头毛管(9)连接，滴头(1)的出水口与导流小管(2) 一端连接，导流小管(2)的中部设有伸縮缓冲段(5)，导流小管(2) 的另一端通过土壤渗流管(3) —侧管壁上的插入孔(7)进入土壤渗 流管(3)内，土壤渗流管(3)的顶端管口处插入管塞(4)， 土壤渗 流管(3)下部5 — 10cm处的管壁上开有渗流孔(6)，管塞(4)中 部为通气孔(8);c、 距离植物根基10—30cm的范围内，在地表打一个竖直的洞， 将渗流管(3)插入洞中，渗流管(3)顶部的管塞(4)处高出地表(11) 5cm;d、 在步骤c洞的一侧挖沟，将步骤b中的无滴头毛管(9)放入 沟底，与无滴头毛管(9)连接的滴头(1)、导流小管(2)同时埋入 土壤中，深度10cm;步骤b中的土壤渗流管(3)的长度为35cm，直径为lcm。 步骤c洞的直径略大于土壤渗流管(3)，深度略小于渗流管的长度。小型灌木灌溉时，只需要单出口的压力补偿式滴头，流量4L/H 即可。大型灌木和乔木灌溉时，应使用多出口压力补偿式滴头，流量大 于6L/H，相应需要布置多个导流小管和土壤渗流管，多余的滴头出 水口应用导流小管予以封闭。维修时，只需要将地下滴灌部分从浅层土壤中挖出，检查、修复 或更换发生故障的部件，再重新埋设。针对现有地下滴灌方法存在的问题，本专利技术解决技术方案是(1) 现有地下滴灌系统之所以存在故障排査和修复困难、费用 高的缺点，是由于灌溉管路和滴头都埋在深层土壤，地表难以发现故 障发生点，既是发现故障点，也需要深挖出管路进行修理。鉴于此， 本专利技术将支管和毛管埋在土壤浅层，支管埋深20cm左右，毛管埋深 5 —10cm左右。管路浅埋还能防止管路老化和一定程度防止动物啮 咬，延长使用寿命。(2) 地下滴灌之所以具有很好的节水效果，是由于直接将水分 输入植物根系层土壤，植物吸收快，还能防止土壤水分蒸发。虽然本 专利技术管路位于土壤浅层，但灌水通过具有一定深度的土壤渗流管输到 较深的植物根系层，从而实现地下滴灌的目的。(3) 现有地下滴灌系统之所以容易堵塞， 一方面是由于滴灌器 流道很小，土壤颗粒和植物毛根能造成堵塞，另一方面是由于滴灌器 埋在土壤中，与土壤颗粒紧密接触，管道停水负压容易将土壤颗粒吸 入，造成堵塞。鉴于此，本专利技术借鉴小管出流技术，灌水器由双倒刺 管上压力补偿式滴头、导流小管、土壤渗流管组合连接而成，毛管上 打孔，压力补偿式滴头的进水口插入该孔，导流小管一端与滴头出水 口连接，另一端通过土壤渗流管一侧管壁上的插入孔进入土壤渗流管 内，水分通过导流小管滴入土壤渗流管中。由于导流小管内径较大，6而且小管是悬挂在土壤渗流管中的，加之土壤渗流管的管塞有通气 孔，因此负压和植物毛根不会造成灌水器堵塞。(4) 专利200720126479.9是一种地下滴灌滴头，可以在地表滴 灌系统上进行地下滴灌。由于该滴头的根灌连接器以及原有滴灌毛管 都位于地表，白天在滴灌毛管的热膨胀作用下根灌连接器卡扣崩开， 毛管拱起，脱离连接器，即使热膨胀作用消失，也不能再回到连接器 上；而即使卡扣不崩开，夜晚毛管的冷縮作用也会将导流管从土壤中 逐渐拔出。因此该技术的适用效果欠佳。接受该教训，本专利技术充 分考虑了毛管热胀冷縮作用的影响，采用措施予以克服 一方面导流 小管保留有伸縮缓冲段，避免毛管热膨胀作用将导流小管从土壤渗流 管中拔出，另一方面，毛管沙埋可避免其热胀冷縮作用。(5) 以往地下滴灌成本很高，在生态建设中难以推广应用。本 专利技术也可以利用一些简易材料加工制作。土壤渗流管可以采用塑料电 力穿线管，管塞可以用橡胶塞或者软木塞，也可以用木块加工而成， 土壤渗流管和管塞也可以使用废矿泉水瓶来代替。但管上压力补偿式 滴头和导流小管(PE)都需要采用国内外生产的标准件产品。 附图说明图l为专利技术的结构示意图 具体实施例方式以下结合附图进一步描述，并给出实施例。 实施例l:a、 首先布置灌溉系统管网，先挖沟，将支管放入沟底埋入土壤 中，深度10cm，其余灌溉系统的首部和干管布设、连接模式、进气、排水阀井的布设均与现有地表滴灌相同；b、 支管两侧连接的无滴头毛管9上打孔10，孔间距等于林地株 距；滴头1的进水口与无滴头毛管9连接，滴头1的出水口与导流小 管2—端连接，导流小管2的中部设有伸缩缓冲段5，导流小管2的另一端通过土壤渗流管3 —侧管壁上的插入孔7进入土壤渗流管3 内；土壤渗流管3的顶端管口处插入管塞4， 土壤渗流管3下部5cm 长度的管壁上开有渗流孔6，便于灌水的快速入渗，防止灌水速度大 于入渗速度而导致的渗流管溢水，土壤渗流管3的长度为35cm,直 径为lcm，管塞4中部为通气孔8;c、 距离植物根基10cm的范围内，在地表打一个竖直的洞，洞 的直径略大于土壤渗流管3的直径，深度略小于渗流管的长度，将渗 流管3插入洞中，渗流管3顶部的管塞4高出地表ll之上5cm;d、 为了防止管路老化、延长使用寿命以及减轻热胀冷縮影响， 在步骤c洞的一侧挖沟，将步骤b中的无滴头毛管9放入沟底，铺设 方向与支管垂直，与无滴头毛管9连接的滴头1、导流小管2同时埋 入土壤中，深度5cm;小型灌木灌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于小管出流的地下滴灌方法，其特征在于按下列步骤进行：　ａ、首先布置灌溉系统管网，将支管埋入土壤中，深度１０－２０ｃｍ，其余灌溉系统的首部和干管布设、连接模式、进气、排水阀井的布设均与现有地表滴灌相同；　ｂ、将现有支管两侧连接的无滴头毛管（９）两侧打孔（１０），滴头（１）的进水口与无滴头毛管（９）连接，滴头（１）的出水口与导流小管（２）一端连接，导流小管（２）的中部设有伸缩缓冲段（５），导流小管（２）的另一端通过土壤渗流管（３）一侧管壁上的插入孔（７）进入土壤渗流管（３）内，土壤渗流管（３）的顶端管口处插入管塞（４），土壤渗流管（３）下部５－１０ｃｍ处的管壁上开有渗流孔（６），管塞（４）中部为通气孔（８）；　ｃ、距离植物根基１０－３０ｃｍ的范围内，在地表打一个竖直的洞，将渗流管（３）插入洞中，渗流管（３）顶部的管塞（４）处高出地表（１１）５ｃｍ；　ｄ、在步骤ｃ洞的一侧挖沟，将步骤ｂ中的无滴头毛管（９）放入沟底，与无滴头毛管（９）连接的滴头（１）、导流小管（２）同时埋入土壤中，深度５－１０ｃｍ；

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李生宇，雷加强，徐新文，范敬龙，靳正忠，常青，王鲁海，孙旭伟，
申请(专利权)人：中国科学院新疆生态与地理研究所，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]