專利名稱：滲水塊體、滲灌器及滲灌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)林灌溉用滲灌器，尤其涉及一種滲水塊體、滲灌器及滲灌方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)林業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，可以分為三類地上節(jié)水灌溉(例如噴灌)、地表節(jié)水灌溉(例如滴灌、滲灌，或者進而膜下的滴灌、滲灌)，及地下節(jié)水灌溉(例如地下滲灌帶灌溉、滲灌頭灌溉、滲灌繩灌溉、滲灌罐灌溉等)。
地表的滲灌、滴灌裝置，常用于地下，地下的滲灌裝置也常用于地表。
地下的滲灌裝置用于地表，一般不存在有效運行的技術(shù)問題，但是存在成本和節(jié)水的效率問題。
地表的滴灌滲灌裝置用于地下，都存在泥沙堵塞和植物根系向水生長對滲水孔的堵塞問題。
地下滲灌，相對于地上、地表的節(jié)水灌溉而言，有著巨大的減少蒸發(fā)的優(yōu)勢。特別是對于多年生的深根系的植物，地表節(jié)水灌溉的水滴在滲入植物根系土層的過程中，大量蒸發(fā)，灌溉的節(jié)水效率低。
但是地下滲灌的最大問題，是泥沙和植物根系對滲水孔的堵塞問題。為解決這一問題產(chǎn)生了大量的專利和技術(shù)。這些專利和技術(shù)，保持不堵塞的狀態(tài)的時間有長有短，施工過程有難有易，對植物株距和根系深度的要求的適應性有強有弱，對于坡地地下灌溉的適用性有強有弱，裝置的成本有高有低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種滲水塊體、滲灌器及滲灌方法。
滲水塊體表面設(shè)有交錯滯流的通水流道，所述的滲水塊體的外包絡輪廓為圓柱體，或橢圓柱體，或多邊形柱體，或圓角多邊柱體。
滲灌器具有導水滲灌管，在導水滲灌管內(nèi)設(shè)有滲水塊體，在滲水塊體表面設(shè)有交錯滯流的通水流道，在導水滲灌管的末端具有一道或多道切口。
滲灌器的地下滲灌方法滲灌器一端接到來水支管中，滲灌器的導水滲灌管具有切口的一端送入植物根系區(qū)域，通過采用改變水滲灌管中的滲水塊體長度，來適應土地坡度的變化，當水或者液體肥料從來水支管進入滲灌器后，通過塊體表面交錯滯流的通水流道，流入滲灌器的導水滲灌管的具有切口的一端，滲入植物根系區(qū)的土壤。
本發(fā)明的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，灌溉液體直接送入植物根系土層，灌溉效果好，從植物根系上層土壤的蒸發(fā)損失是水分極少，有效地解決了野外地表灌溉(包括噴灌、滴灌、滲灌)的大量水分蒸發(fā)問題，同時從根本上解決了地下滲灌裝置的外部泥沙的堵塞問題，以及植物根系生長向水性所造成的滲灌器的堵塞問題。同時，能夠靈活地適用于不定株距的地下滲灌要求；通過滲水塊體柱面上交錯滯流的通水流道不同長度的設(shè)置，適用于坡地(例如山地)的地下滲灌的要求；通過更換導水滲灌管的長度，可以把干旱地區(qū)的植物的根系引向更深的潮潤地層，解決干旱地區(qū)樹木的成活問題。當然，這個滲灌器也可以用于地表滴灌，此時套在滲水塊體上的導水滲灌管很短，稍長于滲水塊體就行。它可以廣泛應用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)等節(jié)水灌溉領(lǐng)域。


圖1是滲灌器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是滲灌器內(nèi)的滲水塊體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是滲水塊體柱面上從流道兩側(cè)基岸交錯伸向流道中線的滯流凸塊形狀示意圖；圖4是滲水塊體的剖面圖；圖5是本實用新型滲水塊體上的流道兩側(cè)基岸較近的示意圖。
圖6是環(huán)繞在滲水塊體柱面上的交錯滯流的消能流道的正交結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是環(huán)繞在滲水塊體柱面上的交錯滯流的消能流道的斜交結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本實用新型的一種實施方法的示意圖；具體實施方式
如圖1所示，地下灌溉滲灌器具有導水滲灌管1，在導水滲灌管1內(nèi)設(shè)有滲水塊體2，在滲水塊體2的表面設(shè)有交錯滯流的通水流道3。
如圖2、圖3所示，滲水塊體2的外包絡輪廓為圓柱體，或橢圓柱體，或多邊形柱體，或圓角多邊形柱體。交錯滯流的通水流道3從流道兩側(cè)基岸4設(shè)有交錯伸向流道中線的滯流凸塊5，流道中線上的點到流道兩側(cè)基岸4的距離相等。
如圖5所示，通水流道兩側(cè)基岸4之間的距離，可以并且通常小于圖2所示的流道的兩側(cè)基岸之間的距離。
如圖4所示，所述滯流凸塊5的形狀為鋸齒狀、三角形狀、寶劍頭部型狀、矩形狀、梯形狀或圓弧形狀中的一種或幾種組合或合成。組合是指一部分滯流凸塊5采用其中的一種形狀，另外一部分采用另外一些形狀。合成是指一個滯流凸塊5本身由一個形狀的一部分與另一個形狀的一部分組成，例如，滯流凸塊5的頭部是圓弧而連接頭部下面的的是矩形。
如圖2、圖4所示，從通水流道基岸4伸向流道中線的滯流凸塊5的形狀雖然不同，但是都會使流道中的液體在流動中產(chǎn)生向兩側(cè)基岸的擺動，從而起到滯流、消能、減壓的作用。
交錯滯流的通水流道3布置在滲水塊體2的柱面上，有兩種方式圖1、圖2、圖5所示的是一種類型的布置方式，其特點是，交錯滯流的通水流道3的中線與柱型滲水塊體2的軸線方向一致，即平行。具體的布置方式是，從滲水塊體2的一端開始，在滲水塊體柱面上沿滲水柱體的軸線方向布置，布置到另一端后，折返前，要在滲水塊體的柱面上沿一個固定的方向轉(zhuǎn)一個圓周角度，例如90度，然后再在滲水塊體柱面上沿滲水柱體的軸線方向返回起始端，接著，再轉(zhuǎn)一個圓周角，例如90度，再沿滲水柱體的軸線方向，布置到出水端。如果交錯滯流的通水流道3在滲水柱體表面上往返偶數(shù)次，就還要布置一條直線引水道，將流道中的液體引向出水端，直線引水道設(shè)在滲水塊體2的表面或在滲水塊體2體內(nèi)。設(shè)在滲水塊體體內(nèi)的直線引水道，當然必須與返回道起始端的交錯滯流的通水流道3連通，這樣才能達到將流道中的液體引向出水端的目的。設(shè)在滲水塊體體內(nèi)的直線引水道，又稱為內(nèi)引水道，或內(nèi)流道。
圖6、圖7所示的是第二種類型的布置方式，其特點是，交錯滯流的通水流道的中線與柱型滲水塊體2的軸線斜交，或正交，即不平行，也就是說，交錯滯流的通水流道3是環(huán)繞在柱型滲水塊體2的表面上的，從滲水柱體的一端開始，一圈一圈地繞到柱體的另外一端。
交錯滯流的通水流道3在滲水塊體2的柱面上環(huán)繞的方式，也有兩種圖7所示的是流道中線9或其切線與柱型滲水塊體2的軸線是斜交的，即其異面角小于或大于90度。
圖6所示的是流道中線8或其切線與柱型滲水塊體2的軸線是正交的，即其異面角等于90度。這種布置的流道中線在繞滲水塊體2接近一周時，要向出水端移位，使交錯滯流的通水流道3能夠繞到滲水塊體的出水端。
對于上述設(shè)計好的滲水塊體2，可以把起始端和出水端顛倒過來使用。
如圖1所示，滲水塊體2裝入導水滲灌管1時，離導水滲灌管1的一端近，離另一端遠；導水滲灌管1的遠離滲水塊體2的一端具有一道或多道切口6。
本發(fā)明的核心產(chǎn)品是滲水塊體2，及由它和緊密套在它外部的、一端切有開口的導水滲灌管1組成的滲灌器。滲水塊體所用材料為塑料類材料或可以注塑成型的材料或可以澆灌成型的材料或可以沖壓成型的材料。水滲灌管的材料為塑料類材料或橡膠類材料或可以制造成具有彈性的管道的材料。
滲水柱體上的交錯滯流的消能水道3只有在導水滲灌管1緊密地套在滲水塊體2上之后，才起作用的。此時，灌溉水或恰當濃度的液體肥料，就可以從導水滲灌管的一端，進入滲水塊體表面上的交錯滯流的流道，通過流道兩側(cè)基岸4伸向流道中線的滯流凸塊5的阻礙消能作用，均勻地通過滲水塊體，沿著導水滲灌管，直接達到植物的根部區(qū)域。
如圖8所示，將滲灌器的接近滲水塊體2的一頭，接到來水支管10中，來水支管10可以鋪于地表，可以平埋于地下，在溫室環(huán)境中還可以把來水支管懸空掛起來；將滲灌器的切有開口6的另一頭，即遠離滲水塊體的一頭，送入植物根系區(qū)域。當灌溉水或者液體肥料，從來水支管進入滲灌器后，通過滲水塊體2表面交錯滯流的通水流道3進行減壓消能后，或者直接流入導水滲灌管1的下端，或者經(jīng)滲水塊體的內(nèi)引水道或滲水塊表面的引水道，流入導水滲灌管1的下端，從導水滲灌管的末端和末端的切口滲入植物根系區(qū)的土壤，達到實施精準灌溉的目的。同時，由于滲水管中的滲水塊體處于較高位置，不會直接與土壤接觸，因此不存在被外部泥沙堵塞的問題，同時，也不會被植物根系的生長堵塞，因為植物根系的生長雖然有向水性，同時也有向心(地心)性，不會長距離地逆地心向上生長，因此，植物根系不會逆地心生長到滲水塊體的位置，把滲水塊體滲水口堵塞。這是其他許多技術(shù)方案難以解決的問題。
在施工時，處于植物根系區(qū)域的導水滲灌管1的末端可能會有泥沙(泥土)進入，但是不會進入到遠離導水滲灌管末端的滲水塊體2上，因而不會形成泥沙堵塞滲水塊體出水口的局面。但是，在施工中進入導水滲灌管的末端的泥沙卻可能減緩導水滲灌管內(nèi)的液體滲到植物根部的速度，因此，本發(fā)明中還有一項重要的設(shè)計在滲灌器的導水滲灌管末端具有一道或若干條口子，以確保導水滲灌管中的液體及時滲到植物的根部。
在干旱地區(qū)為了使植物，例如樹木成活，在植株較小時，導水滲灌管的末端(有切口端)可以伸入地下淺一些(與較小植株的根系區(qū)對應，略在根系區(qū)的下方)，當植株長大后，可以靈活地更換導水滲灌管的長度，將末端埋入長大后植株的根系區(qū)下方，利用植物根系的向水性，把干旱地區(qū)的植物的根系引向地下深層的潮潤地層，解決干旱地區(qū)樹木的成活問題。本發(fā)明有明顯的節(jié)水成效。
在山地或有坡度的土地上使用本發(fā)明時，滲灌器一端接到來水支管中，滲灌器的導水滲灌管1具有切口的一端送入植物根系區(qū)域，采用改變水滲灌管1中的滲水塊體2長度，來改變滲水塊體消能減壓的作用大小，以適應土地坡度的變化，達到在山地上使用時，導水滲灌管末端流出的水量基本相等的目的。
本發(fā)明的滲灌器也可以用于地表滴灌、滲灌。把套在滲水塊體上的導水滲灌管1縮短到稍長于滲水塊體2，置于地表，就可以進行地表滴灌、滲灌了。它同樣有不易堵塞的優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種滲水塊體，其特征在于，滲水塊體(2)表面設(shè)有交錯滯流的通水流道(3)，所述的滲水塊體(2)的外包絡輪廓為圓柱體，或橢圓柱體，或多邊形柱體，或圓角多邊形柱體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滲水塊體，其特征在于，所述的交錯滯流的通水流道(3)從流道兩側(cè)基岸(4)設(shè)有交錯伸向流道中線(7)的滯流凸塊(5)，流道中線(7)上的點到流道兩側(cè)基岸(4)的距離相等，所述滯流凸塊(5)的形狀為鋸齒狀、三角形狀、寶劍頭部型狀、矩形狀、梯形狀或圓弧狀中一種或幾種組合或合成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滲水塊體，其特征在于，所述的交錯滯流的通水流道(3)沿滲水柱體的軸線方向往返奇數(shù)次或偶數(shù)次，往返偶數(shù)次的交錯滯流的通水流道(3)，還設(shè)有一條直線引水道，該引水道設(shè)在滲水塊體(2)的表面或在滲水塊體(2)的體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滲水塊體，其特征在于，所述的交錯滯流的通水流道(3)環(huán)繞在滲水柱型塊體(2)的表面上，流道中線(9)或其切線與柱型滲水塊體(2)的軸線斜交，即其異面角小于或大于90度，或與柱型滲水塊體(2)的軸線正交，即其異面角等于90度，后者的流道中線(8)在環(huán)繞滲水塊體(2)接近一周時，向出水端移位。
5.一種地下灌溉滲灌器，其特征在于它具有導水滲灌管(1)，在導水滲灌管(1)內(nèi)設(shè)有滲水塊體(2)，在滲水塊體(2)表面設(shè)有交錯滯流的通水流道(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種地下灌溉滲灌器，其特征在于，所述的滲水塊體(2)的外包絡輪廓為圓柱體，或橢圓柱體，或多邊形柱體，或圓角多邊形柱體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種地下灌溉滲灌器，其特征在于，所述的交錯滯流的通水流道(3)從流道兩側(cè)基岸(4)設(shè)有交錯伸向流道中線的滯流凸塊(5)，流道中線(7)上的點到流道兩側(cè)基岸的距離相等，所述滯流凸塊(5)為鋸齒狀滯流凸塊、三角形滯流凸塊、寶劍頭部型滯流凸塊、矩形滯流凸塊、梯形滯流凸塊或圓弧滯流凸塊中一種或幾種組合或合成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種地下灌溉滲灌器，其特征在于，所述的交錯滯流的通水流道(3)沿滲水柱體的軸線方向往返奇數(shù)次或偶數(shù)次，往返偶數(shù)次的交錯滯流的通水流道(3)，還設(shè)有一條直線引水道，該引水道在滲水塊體(2)的表面或在滲水塊體(2)的體內(nèi)；或者，所述的交錯滯流的通水流道(3)環(huán)繞在滲水柱型塊體(2)的表面上，流道中線(9)或其切線與柱型滲水塊體(2)的軸線斜交，即其異面角小于或大于90度，或與柱型滲水塊體(2)的軸線正交，即其異面角等于90度，后者的流道中線(8)在環(huán)繞滲水塊體(2)接近一周時，向出水端移位。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種地下灌溉滲灌器，其特征在于，所述導水滲灌管(1)的出水端具有一道或多道切口(6)。
10.一種使用如權(quán)利要求5所述滲灌器的地下滲灌方法，其特征在于，滲灌器一端接到來水支管中，滲灌器的導水滲灌管(1)具有切口的一端送入植物根系區(qū)域，通過采用改變水滲灌管(1)中的滲水塊體(2)長度，來適應土地坡度的變化，當水或者液體肥料從來水支管進入滲灌器后，通過塊體表面交錯滯流的通水流道，流入滲灌器的導水滲灌管的具有切口的一端，滲入植物根系區(qū)的土壤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滲水塊體、滲灌器及滲灌方法。滲水塊體具有柱型包絡輪廓，在滲水塊體表面設(shè)有交錯滯流的通水流道。地下灌溉滲灌器具有導水滲灌管，在導水滲灌管內(nèi)設(shè)有滲水塊體，在滲水塊體表面設(shè)有交錯滯流的通水流道，在導水滲灌管的末端具有一道或多道開口。地下灌溉滲灌方法是滲灌器一端接到來水支管中，滲灌器的切有開口的一端送入植物根系區(qū)域，當液體從來水支管進入滲灌器后，通過滲水塊體表面交錯滯流的通水流道，流入滲灌器具有切口的一端，滲入植物根系區(qū)的土壤。本發(fā)明的優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，直接埋入植物根系土層，灌溉效果好，減少了根系上層土壤的大量的蒸發(fā)，特別是不定株距和山地，也不影響本滲灌器的使用。
文檔編號A01G29/00GK1736160SQ200510060480
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者馬慶國, 馬慶禮 申請人:馬慶國