[實用新型]一種痕灌控水頭

有效

• 申請號: 201720515495.0
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN206791269U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 郭龍;張浦;劉凌汗;王海;朱玉春
• 申請（專利權）人: 民樂縣水務局
• 主分類號: A01G29/00
• 分類號: A01G29/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型屬于痕量灌溉裝置技術領域，尤其涉及一種痕灌控水頭。

背景技術

發展節水灌溉技術是解決我國水資源短缺、糧食安全和生態保護等重大問題，從而保障我國經濟和社會穩定發展的重要手段之一，農田水利建設滯后是影響農業穩定發展和國家糧食安全的最大硬傷；要突出加強農田水利等薄弱環節建設，加快灌區節水改造，重點強調將農田灌溉水利用系數提高到55％。為了達到該目標，必須走依靠科技創新大幅度提高水的利用效率、發展現代高效節水灌溉農業的內涵式增長道路。因此，發展節水灌溉技術，是我國科學利用水資源，國計民生平穩較快發展的核心和關鍵。

滴灌技術是目前公認的效果較好的節水灌溉技術，但其節水效率還有待提高，且對水質、動力的要求高，并且長時間使用會造成微孔堵塞，嚴重影響灌溉效率和質量，于是痕量灌溉技術應用而生。痕量灌溉技術以土壤的毛細管為基礎力，依照植物的需求，緩慢、適量地為植物根系進行供水，它是目前世界上最省水的灌溉技術，該技術與植物需水特點完全匹配，即植物需要多少水就供給多少水。痕量灌溉技術的核心在于控水頭(也稱無耗能水泵)和過濾技術，控水頭功能與微灌技術中的灌水器類似，是通過利用毛細管力對水起天然控制作用，在不用耗費任何額外能源的情況下，實現長期、穩定控制出水量的目的。

實際應用中，申請人發現難以實現以任意低的流量與植物的需水特性相匹配的關鍵障礙不在是否需要毛細力供水，而在于能否解決灌水器堵塞問題，而且控水頭堵塞的程度與水流量有關。因此，解決控水頭堵塞問題的關鍵點在于控制適當的水流量以實現痕灌控水頭的抗堵；另外，控水頭中的破損濾膜更換困難，影響控水頭的正常使用。

實用新型內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種結構簡單、使用方便、破損濾膜更換方便、提高工作效率，通過設置合理的濾膜面積與出水口處管束口的面積比控制適當的水流量以實現抗堵塞的痕灌控水頭。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種痕灌控水頭，包括控水頭腔和控水管，所述控水管可拆卸的安裝在控水頭腔的下方，所述控水管與控水頭腔連通，所述控水管與控水頭腔連通處設有濾膜，所述控水頭腔的上方設有進水口，所述控水管設有出水口，所述控水管橫截面積沿水流方向逐漸減小，所述控水管中沿水流方向設有管束，所述濾膜的通量大于管束的通量，所述濾膜的孔徑小于管束的孔徑，所述濾膜的面積與出水口處管束口的面積比為500:1-1000:1。

進一步地，所述濾膜的面積與出水口處管束口的面積比為1000:1。

進一步地，所述出水口的水流速率為1-1000毫升/小時。

進一步地，所述管束由納米材料制成的多根并列的細管束組成。

進一步地，所述管束為毛細管、纖維束、透水孔道中的一種。

本實用新型具有的優點和積極效果是：由于本實用新型采用兩層透水特性相反的透水材料，濾膜通量大而孔徑小，起到了過濾功能；而管束通量小孔徑大，起到了控制水的功能。通過設置適當的濾膜面積與出水口處管束口的面積比500:1-1000:1，降低濾膜的透水流速。當濾膜與出水口處管束口的面積比達到臨界值1000:1時，濾膜幾乎無法堵塞。管束起限流作用，保證透過濾膜的透水流速極小，雜質無法嵌入濾膜孔隙，只是稀松地浮動在濾膜表面，它們會受到來自管道中動蕩水流的渦旋擾動，加上膜材料本身的抗附著特性，雜質無法附著在濾膜上。而小于濾膜孔的雜質，透過濾膜進入到管束中，由于管束的孔徑大于濾膜的孔徑，故進入到管束中的雜質能順利的通過出水口進入土壤中，也不會造成堵塞。其次，控水管可拆卸的安裝在控水頭腔的下方，對于破損的濾膜，便于拆卸控水管進行濾膜的更換。另外，控水頭可以朝下放置，停水后水在重力作用下進入土壤，根系不會因向水生長至沒有水分殘留的控水頭，從而也解決了地下灌溉中根系侵入的問題。

通過濾膜和管束的相互作用，實現了控水頭以適當的速率(1-1000毫升/小時)將水和營養液輸送到植物根系附近，防止控水頭堵塞，且小流量保護了土壤結構，并且能夠更充分的利用土壤的毛細管力擴散水分，使供水量達到與植物的需水量相匹配，實現了穩定的地下灌溉，在節水效率、抗堵性和長距離均勻供水等方面取得了突破性進展。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的痕灌控水頭的結構示意圖。

圖中：1、進水口；2、控水頭腔；3、控水管；31、出水口；32、管束；4、濾膜。

具體實施方式