技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于高效率用水、水肥一體化農(nóng)業(yè)節(jié)水領(lǐng)域，具體涉及一種能夠提高水肥利用率和防止管道堵塞的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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節(jié)水灌溉是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)。為進(jìn)一步加速水肥一體化技術(shù)推廣與應(yīng)用，國家出臺(tái)了一系列好政策，農(nóng)業(yè)部《推進(jìn)水肥一體化實(shí)施方案（2016—2020年）》提出在東北、西北、華北、西南、設(shè)施農(nóng)業(yè)和果園六大區(qū)域，以玉米、小麥、馬鈴薯、棉花、蔬菜、果樹六大作物為重點(diǎn)，推廣水肥一體化技術(shù)。到2020年水肥一體化技術(shù)推廣面積達(dá)到1.5億畝，新增8000萬畝。2017年中央一號(hào)文件，明確提出要大力普及噴灌、滴灌和滲灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，加大水肥一體化等農(nóng)藝節(jié)水推廣力度，十三五時(shí)期水肥一體化將全面發(fā)力。

滲灌是繼噴灌、滴灌之后的又一節(jié)水灌溉技術(shù)，它起源于地下浸潤灌溉，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)之一，更是水肥一體化主要灌水技術(shù)之一。滲灌是一種地下微灌形式，這一灌溉方法是以低壓管道輸水，再通過埋于作物根系活動(dòng)層的灌水器(微孔滲灌管)，根據(jù)作物的生長(zhǎng)需水量定時(shí)定量地向土壤中滲水供給作物。因此，滲灌可以看作是滴灌的一種特殊形式，又被稱為地下滴灌。與其他灌溉技術(shù)相比，滲灌技術(shù)具有節(jié)水、省地、省工、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，成為節(jié)水灌溉技術(shù)中的主要措施。

滲灌技術(shù)雖具有上述優(yōu)點(diǎn),但至今仍沒有大面積推廣使用，其主要原因是滲灌本身還存在一些缺點(diǎn)，在實(shí)際情況下，由于灌溉用水的硬度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)和微生物的滋長(zhǎng)容易引發(fā)堵塞，并引起流量的變化，導(dǎo)致出水量不均勻，其至堵塞，造成灌溉質(zhì)量降低。

現(xiàn)有的滲灌裝置通常不具備防倒吸及穩(wěn)流水壓的功能，常常因?yàn)闈B灌管路中產(chǎn)生負(fù)壓而吸入雜物堵塞管路，同時(shí)當(dāng)水流壓力不穩(wěn)定時(shí)，不能對(duì)水流進(jìn)行有效的穩(wěn)壓，從而影響滲灌技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明針對(duì)目前管道灌溉系統(tǒng)存在支管受反向壓力影響容易灌入泥水造成堵塞問題，以及增氧不佳的問題，提供一種增氧抗堵塞滲灌系統(tǒng)、抗堵塞滲灌結(jié)構(gòu)和制造方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種增氧抗堵塞滲灌系統(tǒng)，蓄水池內(nèi)的儲(chǔ)水通過過濾裝置后依次經(jīng)過主管及多根支管向地層內(nèi)滲灌，每根支管分別設(shè)置滲流孔，以及在相關(guān)管路上設(shè)置有閥門，每根支管的各滲流孔的上游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向后傾斜的導(dǎo)流面，各滲流孔的下游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向前傾斜的彈性瓣膜，所述彈性瓣膜的長(zhǎng)度大于導(dǎo)流面的長(zhǎng)度，而且彈性瓣膜與導(dǎo)流面在自然狀態(tài)能夠完全密封各滲流孔；而且，在所述各支管的末端設(shè)置有進(jìn)排氣管，各進(jìn)排氣管的管口高度高于地面；同時(shí)，將與主管連通的進(jìn)水管向上設(shè)置有負(fù)壓進(jìn)氣管，該負(fù)壓進(jìn)氣管安裝有負(fù)壓平衡氣閥，負(fù)壓進(jìn)氣管的管口設(shè)置有負(fù)壓進(jìn)氣罩。

所述蓄水池底部的出水口上側(cè)設(shè)置有粗濾裝置，蓄水池的出水口依次經(jīng)過閥門和過濾器后與負(fù)壓進(jìn)氣管連通，負(fù)壓進(jìn)氣管與所述主管連通。在主管上游設(shè)置肥料罐，負(fù)壓進(jìn)氣管連通位于肥料罐的下游。

在所述各支管的外側(cè)包裹一層過濾網(wǎng)。在各支管上首端分別安裝有限流閥。

所述負(fù)壓進(jìn)氣罩的上側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣口并覆蓋有過濾層。

一種抗堵塞滲灌結(jié)構(gòu)，支管的各滲流孔的上游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向后傾斜的導(dǎo)流面，各滲流孔的下游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向前傾斜的彈性瓣膜，所述彈性瓣膜的長(zhǎng)度大于導(dǎo)流面的長(zhǎng)度，而且彈性瓣膜與導(dǎo)流面在自然狀態(tài)能夠完全密封各滲流孔。所述彈性瓣膜為向前傾斜的弧形結(jié)構(gòu)。

一種制造抗堵塞滲灌支管的方法，在支管內(nèi)側(cè)通過硬質(zhì)內(nèi)模具對(duì)支管內(nèi)壁進(jìn)行支撐，內(nèi)模具上設(shè)置有與支管滲流孔對(duì)應(yīng)的內(nèi)?？?；對(duì)支管和模具加熱至支管軟化程度；利用半圓形沖頭從支管的外壁沿模孔位置向內(nèi)沖壓形成半圓形凹槽，該半圓形凹槽的上游側(cè)壁與支管內(nèi)壁連接，半圓形凹槽的下游側(cè)壁與支管內(nèi)壁斷開，從而，半圓形凹槽的內(nèi)表面逐漸向后傾斜作為導(dǎo)流面，半圓形凹槽斷開出形成滲流孔；再在滲流孔的下游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向前傾斜的彈性瓣膜，彈性瓣膜與導(dǎo)流面在自然狀態(tài)能夠完全密封各滲流孔。所述彈性瓣膜是通過熱合的方式將彈性瓣膜固定在滲流孔的下游側(cè)壁。

本發(fā)明具有如下有益效果：1.本發(fā)明在支管滲灌孔的上游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向后傾斜的導(dǎo)流面，下游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向前傾斜的彈性瓣膜，彈性瓣膜與導(dǎo)流面在自然狀態(tài)能夠完全密封各滲流孔，當(dāng)支管具有水壓時(shí)，由于彈性瓣膜的長(zhǎng)度大于導(dǎo)流面的長(zhǎng)度，水壓迫使彈性瓣膜前后翻轉(zhuǎn)，從而使?jié)B流孔打開。當(dāng)停機(jī)瞬間，管路中會(huì)形成反向負(fù)壓現(xiàn)象，此時(shí)由于支管的水壓消失轉(zhuǎn)而變?yōu)樨?fù)壓，所以彈性瓣膜能夠緊貼在導(dǎo)流面邊緣，使?jié)B流孔完全密封，能夠防止泥漿進(jìn)入支管內(nèi)造成堵塞的情況發(fā)生。

2.系統(tǒng)中在各支管的末端設(shè)置有高于地面的進(jìn)排氣管，在開機(jī)初期起到排氣作用，在關(guān)機(jī)瞬間能夠彌補(bǔ)支管中的負(fù)壓現(xiàn)象，將空氣有進(jìn)排氣管吸入支管中，進(jìn)一步削弱了泥漿進(jìn)入滲流孔的動(dòng)力。

3.系統(tǒng)中又設(shè)置了負(fù)壓平衡機(jī)構(gòu)，在灌溉的同時(shí)，負(fù)壓平衡氣閥補(bǔ)氣過程可以補(bǔ)充根區(qū)空氣，具有根區(qū)增氧效果。

4.抗堵塞滲灌結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)和自動(dòng)化生產(chǎn)制造，其結(jié)構(gòu)合理，成本低，使用效果好，適合推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是滲灌支管在非滲灌狀態(tài)的支管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是滲灌支管在滲灌狀態(tài)的支管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是負(fù)壓平衡機(jī)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明開機(jī)滲灌過程示意圖；

圖5是本發(fā)明停機(jī)抗堵塞過程示意圖。

圖中，標(biāo)號(hào)1為蓄水池，2為粗濾裝置，3為過濾器，4為閥門，5為主管，6為異徑三通，7為限流閥，8為支管，9為滲流孔，10為進(jìn)排氣管，11為負(fù)壓進(jìn)氣罩，12為負(fù)壓進(jìn)氣管，13為負(fù)壓平衡氣閥，14為導(dǎo)流面，15為彈性瓣膜，16為過濾層。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：一種增氧抗堵塞滲灌系統(tǒng)，參見圖4和圖5所示。蓄水池1內(nèi)的儲(chǔ)水通過過濾裝置后依次經(jīng)過主管5及多根支管8向地層內(nèi)滲灌，每根支管8分別設(shè)置滲流孔9，以及在相關(guān)管路上設(shè)置有閥門4。具體地，在蓄水池1底部的出水口上側(cè)設(shè)置有粗濾裝置2，蓄水池1的出水口依次經(jīng)過閥門4和過濾器3后與負(fù)壓進(jìn)氣管12連通，負(fù)壓進(jìn)氣管12與主管5連通。同時(shí)，參見圖3，將與主管5連通的進(jìn)水管向上設(shè)置有負(fù)壓進(jìn)氣管12，該負(fù)壓進(jìn)氣管12安裝有負(fù)壓平衡氣閥13，負(fù)壓進(jìn)氣管12的管口設(shè)置有負(fù)壓進(jìn)氣罩11?？梢栽谥鞴?上游設(shè)置肥料罐，由于在滲灌系統(tǒng)肥料罐后加入負(fù)壓平衡氣閥13，來調(diào)節(jié)平衡滲灌地下管內(nèi)氣壓，以此來達(dá)到解決泥土負(fù)壓吸泥堵塞問題。負(fù)壓平衡氣閥13補(bǔ)氣過程可以補(bǔ)充根區(qū)空氣，具有根區(qū)增氧效果。

參見圖1和圖2，每根支管8的各滲流孔9的上游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向后傾斜的導(dǎo)流面14，各滲流孔9的下游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向前傾斜的彈性瓣膜15，所述彈性瓣膜15的長(zhǎng)度大于導(dǎo)流面14的長(zhǎng)度，而且彈性瓣膜15與導(dǎo)流面14在自然狀態(tài)能夠完全密封各滲流孔9；而且，在各支管8的末端設(shè)置有進(jìn)排氣管10，各進(jìn)排氣管10的管口高度高于地面。在各支管8的首端分別安裝有限流閥7。

當(dāng)支管8具有水壓時(shí)，由于彈性瓣膜15的長(zhǎng)度大于導(dǎo)流面14的長(zhǎng)度，水壓迫使彈性瓣膜15前后翻轉(zhuǎn)，從而使?jié)B流孔9打開。當(dāng)停機(jī)瞬間，管路中會(huì)形成反向負(fù)壓現(xiàn)象，此時(shí)由于支管8的水壓消失轉(zhuǎn)而變?yōu)樨?fù)壓，所以彈性瓣膜15能夠緊貼在導(dǎo)流面14邊緣，使?jié)B流孔9完全密封，能夠防止泥漿進(jìn)入支管8內(nèi)造成堵塞的情況發(fā)生。由于系統(tǒng)中在各支管8的末端設(shè)置有高于地面的進(jìn)排氣管10，在開機(jī)初期起到排氣作用，在關(guān)機(jī)瞬間能夠彌補(bǔ)支管8中的負(fù)壓現(xiàn)象，將空氣有進(jìn)排氣管10吸入支管8中，進(jìn)一步削弱了泥漿進(jìn)入滲流孔9的動(dòng)力。

還可以在所述各支管的外側(cè)包裹一層過濾網(wǎng)。以及在負(fù)壓進(jìn)氣罩11的上側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣口并覆蓋有過濾層16。

實(shí)施例2：一種抗堵塞滲灌結(jié)構(gòu)，參見圖1和圖2，支管8的各滲流孔9的上游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向后傾斜的導(dǎo)流面14，各滲流孔的下游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向前傾斜的彈性瓣膜15，所述彈性瓣膜15的長(zhǎng)度大于導(dǎo)流面14的長(zhǎng)度，而且彈性瓣膜15與導(dǎo)流面14在自然狀態(tài)能夠完全密封各滲流孔9。所述彈性瓣膜15為向前傾斜的弧形結(jié)構(gòu)。

在水通過時(shí)，瓣膜受到水壓力自動(dòng)張開。無水通過管道時(shí)處于閉合的狀態(tài)，封鎖滲水孔。負(fù)壓狀態(tài)時(shí)外部壓強(qiáng)大于管內(nèi)壓強(qiáng)。但是，由于瓣膜結(jié)構(gòu)的存在阻止泥土的入侵。同時(shí)在管的外部套上一層紗布防止瓣膜堵塞，還可以增加水的灌溉面積起到更好的滲灌效果。

實(shí)施例3：一種制造抗堵塞滲灌支管的方法，包括如下步驟：

第一步：在支管8內(nèi)側(cè)通過硬質(zhì)內(nèi)模具對(duì)支管8內(nèi)壁進(jìn)行支撐，內(nèi)模具上設(shè)置有與支管8的滲流孔9對(duì)應(yīng)的內(nèi)?？?。

第二步：對(duì)支管8和模具加熱至支管8軟化程度；利用半圓形沖頭從支管8的外壁沿?？孜恢孟騼?nèi)沖壓形成半圓形凹槽，該半圓形凹槽的上游側(cè)壁與支管8內(nèi)壁連接，半圓形凹槽的下游側(cè)壁與支管8內(nèi)壁斷開，從而，半圓形凹槽的內(nèi)表面逐漸向后傾斜作為導(dǎo)流面14，半圓形凹槽斷開出形成滲流孔9。

第三步：再在滲流孔9的下游側(cè)壁設(shè)置有逐漸向前傾斜的彈性瓣膜15，彈性瓣膜15與導(dǎo)流面14在自然狀態(tài)能夠完全密封各滲流孔9。參見圖5，彈性瓣膜15可以是通過熱合的方式將彈性瓣膜15固定在滲流孔9的下游側(cè)壁。這種抗堵塞滲灌結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)和自動(dòng)化生產(chǎn)制造，成本低。