一种用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置的制作方法

本实用新型涉及农业地下负压灌溉技术，尤其涉及一种用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置。

背景技术：

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，继而满足作物对水分的需求是必不可少的农事活动。然而我国是一个水资源约束性国家，水资源时空分布又极不均匀，导致我国北方大部分地区水资源严重匮乏。因而，如何提高我国灌溉技术的自动化、机械化水平，推广低压节能输水是发展我国现代农业首要考虑的问题。

负压灌溉是一种将渗水器埋于地下的新型自动输水灌溉技术，利用负压灌溉研制的负压灌溉系统无需动力加压设备，通过控制系统的供水负压，在作物整个生长期间，通过渗水器渗出形成的土壤水势可以保持与供水负压相平衡，可以实现作物对水分的连续自动获取，有效降低了水分蒸发和渗漏，水分利用效率得到极大的提高，节水又高效。

但是，由于灌溉水本身含有一定的气体，因此，在负压灌溉过程中，随着灌溉水从渗水器渗出向作物供水，灌溉水内的气体停留在灌溉系统的输水管内。如果气体无法有效及时排除出灌溉系统，会在输水管内产生气柱，从而阻塞灌溉水的流动并影响设置的负压，使得负压灌溉系统灌水效率以及负压灌溉精度较低，甚至导致灌溉水无法及时向作物供水，引起负压灌溉失效。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置，提升负压灌溉系统灌水效率。

本实用新型实施例提供一种用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置，包括：第一输水管、第二输水管、第三输水管、输水软管以及钢丝网骨架聚乙烯醇缩甲醛PVFM复合管，其中，

第一输水管倾斜放置，第三输水管水平放置，第二输水管竖直放置，钢丝网骨架PVFM复合管埋设在土壤中，向土壤以预定负压供水；

第一输水管顶部与外部负压灌溉储水桶相连通，第一输水管还与第二输水管相连通，第二输水管与第三输水管相连通，第三输水管与输水软管相连通，输水软管与钢丝网骨架PVFM复合管相连通。

较佳地，所述第一输水管与第三输水管呈3°-5°夹角。

较佳地，所述第一输水管的数量为两个，对称布设在第二输水管两侧，第三输水管的数量为一个，第二输水管的数量为一个，两个第一输水管的顶端通过一四通阀相互连通，该四通阀还分别与第二输水管以及外部的负压灌溉储水桶相连通，两个第一输水管的底端分别与第三输水管的两端相连通。

较佳地，所述第一输水管的数量为两个，第三输水管的数量为一个，第二输水管的数量为两个以上，水平放置的第三输水管的两端分别与两个第一输水管的底端相连通；

两个第一输水管的顶端通过一四通阀相互连通，该四通阀还分别与一第二输水管以及负压灌溉储水桶相连通；

第三输水管上设置有多个四通阀，每一四通阀分别与第三输水管一侧、第三输水管另一侧、第二输水管以及输水软管相连通，输水软管还与钢丝网骨架PVFM复合管相连通；

第一输水管上还设置有与第三输水管设置的四通阀相对应的三通阀，每一三通阀分别与第一输水管一侧、第一输水管另一侧以及第二输水管相连通。

较佳地，布设的第二输水管之间的间距为100-200mm。

较佳地，所述输水软管一端利用四通阀与第三输水管相连通，另一端利用三通阀与钢丝网骨架PVFM复合管相连通，钢丝网骨架PVFM复合管之间用三通阀相连通。

较佳地，所述第一输水管和第二输水管的内径均为14mm，外径均为16mm，抗负压强度均高于30kPa。

较佳地，所述输水软管内径为15mm，外径为17mm，抗负压压强不低于20kPa。

较佳地，所述钢丝网骨架PVFM复合管包括：内硬质层、中间增强层以及外软质层，其中，

内硬质层采用硬质PVFM材料制作形成中空管道，中间增强层为用于增强复合管刚度和强度的钢丝网格层，覆盖内硬质层，外软质层采用软质PVFM材料制作形成，覆盖中间增强层。

较佳地，所述硬质PVFM材料的发泡点值不小于20kPa，所述软质PVFM材料的发泡点值不小于30kPa，所述钢丝网格的网孔面积设置在4-50mm²之间，制作钢丝网格的钢丝的直径为2mm。

本实用新型实施例提供的一种用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置，包括：第一输水管、第二输水管、第三输水管、输水软管以及钢丝网骨架聚乙烯醇缩甲醛PVFM复合管，其中，第一输水管倾斜放置，第三输水管水平放置，第二输水管竖直放置，钢丝网骨架PVFM复合管埋设在土壤中，向土壤以预定负压供水；第一输水管顶部与外部负压灌溉储水桶相连通，第一输水管还与第二输水管相连通，第二输水管与第三输水管相连通，第三输水管与输水软管相连通，输水软管与钢丝网骨架PVFM复合管相连通，可以解决目前存在于负压灌溉系统中的管道排气问题，进而提升负压灌溉系统灌水效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的实施例用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置结构示意图；

图2为本实用新型的实施例钢丝网骨架PVFM复合管结构示意图；

图3为本实用新型的实施例用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置布设示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例中，针对以上现有灌水技术的缺点，提出一种新的用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置，可以自动、有效、及时地排除输水管内产生的气体，从而保障土壤水分分布均匀，提升负压灌溉效率以及负压灌溉精度。

图1为本实用新型的实施例用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置结构示意图，如图1所示，包括：第一输水管11、第二输水管12、第三输水管13、输水软管14以及钢丝网骨架聚乙烯醇缩甲醛(PVFM，Polyvinyl formal)复合管15，其中，

第一输水管11倾斜放置，第三输水管13水平放置，第二输水管12竖直放置，钢丝网骨架PVFM复合管15埋设在土壤中，向土壤以预定负压供水；

第一输水管11顶部与外部负压灌溉储水桶相连通，第一输水管11还与第二输水管12相连通，第二输水管12与第三输水管13相连通，第三输水管13与输水软管14相连通，输水软管14与钢丝网骨架PVFM复合管15相连通。

本实用新型中，第一输水管顶部与外部负压灌溉储水桶相连，可以将上升至第一输水管顶部的气体通过负压灌溉储水桶排出至大气，并从负压灌溉储水桶输入灌溉水，水平放置的第三输水管与钢丝网骨架PVFM复合管相连通，从而向钢丝网骨架PVFM复合管输水，钢丝网骨架PVFM复合管向土壤以预定负压供水。由于第一输水管倾斜放置，能够有利于各输水管中产生的气体，上升至第一输水管顶部并通过外部负压灌溉储水桶排出，在输水管中不产生气柱，从而避免气柱阻塞灌溉水的流动并影响设置的负压，能够有效提升负压灌溉效率以及负压灌溉精度。而设置第三输水管与地面平行，能够在灌水过程中，保障向钢丝网骨架PVFM复合管供水的水势是相同的，从而保证了钢丝网骨架PVFM复合管向土壤供水的均匀性，实现土壤水分均匀分布。因而，本实用新型的用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置，可以实现自动和及时有效地排出输水管中产生的气体，同时有利用土壤水分的均匀分布。

本实用新型中，作为一可选实施例，第一输水管与第三输水管呈3°-5°夹角，从而能够有利于各输水管中产生的气体，上升至第一输水管顶部并排出输水管外，在输水管中不产生气柱。

本实用新型中，作为另一可选实施例，第一输水管的数量为两个，对称布设在第二输水管两侧，第三输水管的数量为一个，第二输水管的数量为一个，两个第一输水管的顶端通过一四通阀相互连通，该四通阀还分别与第二输水管的一端以及外部的负压灌溉储水桶(主输水管)相连通，两个第一输水管的底端分别与第三输水管的两端相连通。

本实用新型中，作为再一可选实施例，第一输水管的数量为两个，第三输水管的数量为一个，第二输水管的数量为两个以上，水平放置的第三输水管的两端分别与两个第一输水管的一端(底端)相连通；

两个第一输水管的另一端(顶端)通过一四通阀相互连通，该四通阀还分别与一第二输水管以及负压灌溉储水桶(主输水管)相连通；

第三输水管上设置有多个四通阀，每一四通阀分别与第三输水管一侧、第三输水管另一侧、第二输水管以及输水软管相连通，输水软管还与钢丝网骨架PVFM复合管相连通；

第一输水管上还设置有与第三输水管设置的四通阀相对应的三通阀，每一三通阀分别与第一输水管一侧、第一输水管另一侧以及第二输水管相连通。

本实用新型中，作为一可选实施例，第一输水管上设置的三通阀对称布设在设置的四通阀两侧。

本实用新型中，作为一可选实施例，布设的第二输水管之间的间距为100-200mm，这样，既利于固定自动排气双输水装置，也有利于各输水管以及钢丝网骨架PVFM复合管中产生的气体及时排出。

本实用新型中，聚乙烯醇缩甲醛为有机高分子材料，具有小孔为主大孔为辅的泡孔结构，因而，亲水性非常好、吸水能力强，化学稳定性好、且抗磨损性能好。因而，利用吸水能力强的PVFM作为负压灌溉渗水器并与土壤接触，可以极大改善传统渗水器的渗水性能，并且有效防止了土壤颗粒对负压灌溉渗水器的堵塞，并具有较好的韧性，能够避免运行过程中的破碎，从而减少渗水器的更换次数，降低负压灌溉的成本，有利于田间管道的布置。

本实用新型中，作为一可选实施例，第一输水管、第二输水管以及第三输水管均为聚氯乙烯(PVC，Polyvinyl chloride)管，输水软管为聚乙烯(PE，Polyethylene)管。

本实用新型中，作为一可选实施例，PE输水软管一端利用四通阀与第三输水管相连通，另一端利用三通阀与钢丝网骨架PVFM复合管相连通，钢丝网骨架PVFM复合管之间用三通阀相连通。

本实用新型中，第三输水管与地面平行，并在灌水运行过程中，该管内充满了灌溉水，使得利用第三输水管向钢丝网骨架PVFM复合管(渗水器)供水的水势相同，有利于作物生长。

本实用新型中，作为一可选实施例，第二输水管与水平的第三输水管垂直，既有利于对整个自动排气双输水装置，例如，第一输水管和第三输水管起支撑连接作用，还有助于向第一输水管导出各输水管运行过程中产生的气体。

本实用新型中，钢丝网骨架PVFM复合管可根据农作物根系分布以及需水情况埋入土壤一定深度，例如，如果农作物为黄瓜，钢丝网骨架PVFM复合管的适宜埋深为距离地表15-25cm。

本实用新型中，作为一可选实施例，为了保证输水管可以平稳输水和避免该输水管因为负压而损坏，第一输水管和第二输水管的内径均为14mm，外径均为16mm，抗负压强度均高于30kPa。

本实用新型中，作为一可选实施例，用以连接第三输水管和钢丝网骨架PVFM复合管的PE输水软管内径为15mm，外径为17mm，抗负压压强不低于20kPa。

图2为本实用新型的实施例钢丝网骨架PVFM复合管结构示意图。如图2所示，作为一可选实施例，钢丝网骨架PVFM复合管包括：内硬质层21、中间增强层22以及外软质层23，其中，

内硬质层21采用硬质PVFM材料制作形成中空管道，中间增强层22为用于增强复合管刚度和强度的钢丝网格层，覆盖内硬质层21，外软质层23采用软质PVFM材料制作形成，覆盖中间增强层22。

作为一可选实施例，为了保证复合管在充满水的状态下渗水不漏气的特性，制作内硬质层的硬质PVFM材料的发泡点值不小于20kPa，制作外软质层的软质PVFM材料的发泡点值不小于30kPa。

为了增加钢丝网骨架PVFM复合管的抗压性的同时不影响供水，制作中间增强层的钢丝网格的网孔面积设置在4-50mm²之间，制作钢丝网格的钢丝的直径为2mm(18号)。

作为另一可选实施例，为了保证钢丝网骨架PVFM复合管与土壤适宜的接触面积，同时保证复合管在工作状态渗水不漏气的特性，钢丝网骨架PVFM复合管内径为14mm，外径为16mm，抗负压强度高于30kPa。

本实用新型中，作为一可选实施例，钢丝网骨架PVFM复合管还包括：

高强度钢丝圈24，沿预定位置布设于中间增强层的轴向方向，置于钢丝网格的内侧或外侧，用于增强钢丝网格的强度和刚度。

本实用新型中，作为另一可选实施例，钢丝网骨架PVFM复合管还包括：

用于包裹钢丝网骨架PVFM复合管的外软质层的细孔网纱层。

本实用新型中，作为再一可选实施例，钢丝网骨架PVFM复合管还包括：

用于包裹细孔纱网外层的基质层，所述基质层与土壤接触。

本实用新型中，基质层为具有预定紧实度的土壤。

本实用新型的自动排气双输水装置，具有双输水管，其中一个输水管为第一输水管，既可以为向下级管(第三输水管以及第二输水管)输水，还可以利用空气气泡或气柱在灌溉水中存在向上移动的特性，通过将第一输水管倾斜布置，可以将各连通的输水管产生的气体顺利排出，从而解决了在负压灌溉向作物输水的过程中，输水管中产生气柱无法及时排出所导致无法供水的难题，进而提升负压灌溉系统灌水效率。另外一个输水管是水平放置的第三输水管，用于保证向下级管(PE输水软管以及钢丝网骨架PVFM复合管)供水的输水水势一致，进而保证进入钢丝网骨架PVFM复合管中的的水势一致，有利于均匀供水。

图3为本实用新型的实施例用于田间负压灌溉的自动排气双输水装置布设示意图。如图3所示，作为一可选实施例，本实用新型铺设在温棚垄上，相邻温棚垄之间设置有一温棚沟，第一输水管的顶端接入水源工程，即外部负压灌溉储水桶，通过主输水管道输出至第一输水管，即图中的负压双供水管，自动排气双输水装置的边界区域形成温棚边界。在每一温棚垄上，布设一本实用新型的自动排气双输水装置，多个自动排气双输水装置可以共用一主输水管道。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。