技术领域
[0001] 本发明涉及灌溉设备技术领域,具体涉及一种树苗滴灌装置及其滴灌方法。
相关背景技术
[0002] 市政园林中树木的培育通常采用集中育苗、移植栽种的形式。育苗时,通常采用滴灌技术进行灌溉,滴灌技术具有优良的节水性能,同时能够诱导树苗的根系在浅层土壤中发育,以降低移植时所需的开挖深度,降低作业难度。
[0003] 滴灌是将具有一定压力的水,由滴灌管道系统输送到毛管,然后通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器,将水以水滴的方式均匀而缓慢地滴入土壤。滴灌是一种局部灌水技术,由于滴头流量小,水分缓慢渗入土壤,因而在滴灌条件下,除紧靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外,其它部位均处于非饱和状态,土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。滴灌基本没有下渗损失,土壤表面湿润面积小,有效减少了蒸发损失,节水效果明显。
[0004] 传统滴灌技术一般采用帆布管道,帆布管道柔性较高进而便于盘绕收卷。在滴灌作业时,虽然单个滴灌孔内水流的流量较小,但管道前端承担了大部分的滴灌孔的水量,因此仍具有较大的流量,此位置处帆布管道容易受到内腔水流的冲击进而发生局部位移或扭转,使原本对准树苗的滴灌孔远离树苗或指向非树苗所在的方向,使滴灌效率降低、节水性能降低。其次,当管道的放置土层出现斜坡时,在管道内部水流的重量下,管道同样会发生局部转动,使原本对准树苗的滴灌孔指向其他地方。
具体实施方式
[0019] 依据本申请的上述结构特点,对本申请的实施方式做进一步说明:参照图1,一种树苗滴灌装置,包括泵体1、抽水管2和排水管路,抽水管2和排水管路分别与泵体1的进水口和出水口连接且连通。抽水管2远离泵体1的一端与水源连接且连通,水源例如江、河、湖泊或蓄水池等淡水水源。泵体1用于通过抽水管2抽取水源内的灌溉用水,然后将灌溉用水压入排水管路。
[0020] 参照图1,排水管路包括排水主管3和排水侧管4,排水侧管4端部与排水主管3侧面的第一导流孔31连接且连通。排水主管3和排水侧管4呈丰字形或F字形连接。
[0021] 参照图2,第一导流孔31内密封固定安装有第一安装环32(例如通过环形卡接固定、热熔胶密封),排水侧管4端部箍接有第一安装件41,第一安装环32与第一安装件41通过螺纹可拆卸连接。
[0022] 参照图3与图4,排水侧管4设有第二导流孔42,第二导流孔42设有若干个,第二导流孔42沿着排水侧管4的长度方向等间距布设(安装间距例如取0.3米、0.5米、1米等)。每个导流孔位置处均安装有滴灌组件5。
[0023] 参照图3~图5,滴灌组件5包括封堵件51、承接件52、翻转板53和滴灌管54;封堵件51密封固定安装在第二导流孔42内。封堵件51边缘设有与第二导流孔42适配的凹环512;第二导流孔42的边缘卡接在凹环512内,且卡接位置设有密封圈或密封胶用于避免漏水。封堵件51为呈圆形的板状结构,封堵件51中心位置设有第一适配孔511,滴灌管54插接固定在第一适配孔511内(例如通过螺纹固定安装安装);承接件52安装在封堵件51的下表面(例如通过螺栓可拆卸安装),承接件52的底面设有上延凹槽520,上延凹槽520顶面开设有第二适配孔521。第二适配孔521套接在滴灌管54表面且间隙配合,以提高承接件52装配时的流畅性。
[0024] 参照图5,滴灌管54的下端部置于上延凹槽520的顶部;使用时,由于封堵件51平置、滴灌管54立置,因此水滴滴落在上延凹槽520的下部。当土壤表面有泥块形成的凸起置于上延凹槽520内时,水滴不断纵向滴落在泥块凸起上,泥块凸起的含水量持续增加,最终泥块凸起松散并向下坍塌从而远离滴灌管54,避免泥块凸起堵塞上延凹槽520和滴灌管54,进一步给排水管路的收储带来便捷(免于清洗粘附的泥土)。
[0025] 参照图3~图5,翻转板53的下端与承接件52的一侧连接(例如通过一体成型或通过螺栓固定连接),翻转板53的另一端固定连接有延伸翅片531(例如通过一体成型或通过螺栓固定连接),延伸翅片531设有插接孔532,插接孔532内插接有插接组件6,插接组件6能够从插接孔532内拔出。插接孔532用于对排水侧管4进行限位,避免排水侧管4发生位移。
[0026] 参照图4~图6,翻转板53呈弧形,翻转板53与排水侧管4的表面弧度适配。插接孔532的轴线与滴灌管54的轴线平行设置,滴灌管54的轴线与封堵件51垂直设置。滴灌管54呈圆直管状。插接组件6包括呈T字形固定连接的插接杆61和反插杆62,插接杆61与插接孔532适配,反插杆62与滴灌管54内径适配。
[0027] 参照图3、图4、图7与图8,由于排水侧管4呈管状,且常用排水侧管4采用易于收卷同时容易变形的帆布水管,因此排水侧管4布设之后通常呈局部扭转状。排水侧管4处于扭转状态时,滴灌管54侧倾,即经滴灌管54滴落的水滴以及被该水滴浸润的土壤处于阳光直射下,会增加水分的蒸发,降低水的利用率,造成浪费;同时,若由于排水侧管4的扭转导致滴灌管54指向树苗所在方向的反向,则使滴灌位置远离树苗,降低了水的吸收率,造成浪费。因此排水侧管4布设后,使用人员将插接杆61插入插接孔532内,然后转动插接杆61将排水侧管4的扭转部分翻转至正常体位,从而实现所有的滴灌管54处于竖直状态且滴灌管54位于排水侧管4正下方。
[0028] 滴灌管54位于排水侧管4正下方时:滴灌管54位于排水侧管4形成的阴凉内,能够使滴落的水滴以及被该水滴浸润的土壤避免阳光直射,从而减少蒸发,节约水资源;在滴落的水滴以及被该水滴浸润的土壤中,水分的蒸发不可避免,但上延凹槽520与土壤表层之间能够形成(相比于开阔地带的土壤)密封性更好的空间,降低水汽的流失速度,使上延凹槽520内的湿度增加,以降低水滴以及湿润土壤中水分的蒸发速度,提高浸润率,节约水资源;
原本干燥的土壤不断被滴落的水滴浸润,土壤透气性逐渐降低,能够增加上延凹槽520与土壤表层之间形成的空间的密封性,进一步增加湿度,减少蒸发,节约水资源;排水侧管4通水之后,排水侧管4内水的重量施加在滴灌组件5上,支撑部522压接土壤表层使土壤表层发生形变,进一步使上延凹槽520与土壤表层之间缝隙减小,密封性提高,水分蒸发减少,节约水资源。
[0029] 参照图4与图5,延伸翅片531指向排水侧管4所在方向的反向,用于避免延伸翅片531与排水侧管4之间发生磨损,从而提高排水侧管4的使用寿命。
[0030] 参照图8~图11,承接件52下表面设有支撑部522(例如通过一体成型连接),支撑部522底面设有限位直槽523,限位直槽523与插接杆61适配,限位直槽523指向翻转板53。参照图8,使用人员将反插杆62插入滴灌管54后,能够封堵该滴灌管54,使该滴灌管54停止滴水。参照图11,反插杆62插入滴灌管54后,继续推动插接杆61,至插接杆61位于限位直槽523内,限位直槽523能够避免插接杆61转动(以反插杆62为轴心转动),从而提高稳定性。
[0031] 参照图9~图11,限位直槽523位于滴灌组件5的中心面50上;插接孔532位于中心面50的一侧,以在两个插接组件6垂直安装时,避免两个插接杆61发生空间冲突,实现让位。
[0032] 参照图5、图9与图10,第二适配孔521开设在中心面50的一侧,第一适配孔511和第二适配孔521同轴设置,滴灌管54安装在第一适配孔511和第二适配孔521内,即滴灌管54位于中心面50的一侧,以避免水滴滴落在限位直槽523内的插接杆61上,从而实现让位。
[0033] 参照图11~图14,插接杆61包括相互转动连接的杆身和插接尖端612;杆身与插接尖端612之间设有取直部613和与取直部613通过螺纹适配的套接环614。取直部613呈直圆柱状固定安装在杆体611端部(例如通过螺栓固定连接或通过一体式固定连接);套接环614与插接尖端612铰接,套接环614内壁与取直部613外壁通过螺栓配合连接。参照图13,转动杆体611或插接尖端612或套接环614,至取直部613从套接环614内腔旋出,能够解除锁定,之后进行插接尖端612与杆体611之间的相对转动;参照图14,转动杆体611或插接尖端612或套接环614,至取直部613插入套接环614内腔,能够实现锁定,避免插接尖端612与杆体611之间发生相对转动。
[0034] 参照图16,限位直槽523底部设有扣接部5231,扣接部5231与限位直槽523侧壁或支撑部522底面固定连接(例如通过一体式固定连接或通过螺栓固定连接)。扣接部5231的边缘与杆体611适配,用于实现杆体611的卡入。参照图15与图16,扣接部5231对杆体611施加卡接力,从而避免反插杆62被水压推出;同时当插接尖端612插接在土壤中时,扣接部5231用于实现插接组件6与滴灌组件5之间力的传递,提高树苗滴灌装置的稳定性。
[0035] 参照图22与图23,插接组件6还包括十字爪箍63,十字爪箍63设有一个矩形板和分设于矩形板四个尖角位置处的四根铁丝,使用时将铁丝弯折实现抱箍安装。
[0036] 一种树苗滴灌方法,采用树苗滴灌装置对树苗进行滴灌,步骤包括:S1、将抽水管2和排水主管3分别与泵体1连接,在排水主管3侧面安装排水侧管4
(参照图1);
S2、将排水侧管4牵引至树苗栽种区域,使排水侧管4靠近树苗根部,且延伸翅片
531和树苗分设于排水侧管4两侧;同时使尽可能多的第二导流孔42和树苗一一对应(参照图1、图3与图4);
S3、将若干个滴灌管54划分为两类,分别为靠近树苗的滴灌管a54a和远离树苗的
滴灌管b54b;
S4、准备两批(例如每批20个)插接组件6且划分为插接组件a6a和插接组件b6b;
S5、使用插接组件b6b封堵滴灌管b54b;
S6、使用插接组件a6a将所有滴灌组件5安装在土壤上表面。
[0037] 步骤S3过程中,滴灌管54距离树苗主干底端的水平距离小于30厘米时,判定为靠近树苗;滴灌管54距离树苗主干底端的水平距离大于等于30厘米时,判定为远离树苗。
[0038] 步骤S5包括:S5.1、取若干插接组件b6b,转动杆体b611b至取直部b613b从插接尖端b612b的内
腔抽离(参照17);
S5.2、将反插杆b62b插入滴灌管b54b;进一步推动插接组件b6b,至杆体b611b卡接在限位直槽523内,且延伸翅片531和插接尖端b612b分设于排水侧管4两侧(参照图18);
S5.3、转动插接尖端b612b,至插接尖端b612b与杆体b611b呈垂直状态(参照图
18);
S5.4、转动排水侧管4,至杆体b611b呈水平状态(参照图18);
S5.5、将插接组件b6b下压,至插接尖端b612b插入土壤(参照图18)。
[0039] 步骤S6包括:S6.1、取若干插接组件a6a,将杆体a611a和插接尖端a612a翻转至同轴状态;然后转动杆体a611a至取直部a613a插入插接尖端a612a的内腔(参照图19);
S6.2、将插接组件a6a的插接杆a61a插入插接孔532(参照图20与图21);
S6.3、翻转插接杆a61a,至插接杆a61a呈竖直状态;然后将插接组件a6a下压,至插接尖端a612a插入土壤且反插杆a62a压接在延伸翅片531上表面(参照图20与图21);
S6.4、使用十字爪箍63将杆体a611a与杆体b611b连接位置进行箍接(参照图21与
图22)。
[0040] 反插杆a62a压接在延伸翅片531上表面,能够减少在排水侧管4内腔水流冲击下延伸翅片531的振动幅度,进一步减少排水侧管4的振动幅度,提高本发明使用过程中的结构稳定性。
[0041] 插接组件b6b将远离树苗的滴灌管b54b进行封堵,避免无效滴灌,节约用水。
[0042] 本发明中,插接尖端a612a与插接尖端b612b分设于排水侧管4两侧用于提供拉接力,十字爪箍63用于在杆体a611a和杆体b611b之间提供限位力,从而提高排水侧管4的安装稳定性,避免排水侧管4因内腔水流的冲击发生位移与扭转,维持滴灌管54的竖直状态以及上延凹槽520与土层表面之间的密封性,并避免滴灌位置发生移动,从而保障滴灌作业的稳定可靠进行。相同结构的插接组件a6a与插接组件b6b能够适应靠近和远离树苗的滴灌管54位置处的排水侧管4的安装,通过增加相同结构的零件的数量来降低生产加工难度,以及提高在后续使用过程中的相互替代性,使得安装过程灵活便捷。
[0043] 一种树苗滴灌方法,还包括:步骤S7、滴灌完成后,对树苗滴灌装置进行拆除。
[0044] 参照图21,步骤S7进一步包括:S7.1、将插接组件a6a从十字爪箍63和插接孔532内拔出,回收储存;
S7.2、将杆体b611b远离插接尖端b612b的一端固定在土壤表层(例如脚踩),然后将排水侧管4上抬,使杆体b611b从限位直槽523中脱出、反插杆b62b从滴灌管b54b中抽出;
S7.3、恢复杆体b611b远离插接尖端b612b的一端的自由状态(例如移除脚踩力),抓取杆体b611b远离插接尖端b612b的一端并以插接尖端b612b为中心180度水平转动杆体b611b,使杆体b611b从排水侧管4下方移出;
S7.4、转动杆体b611b使杆体b611b与插接尖端b612b处于同轴状态,使用人员抓取杆体b611b能够便捷得将插接尖端b612b从土壤中拔出,之后将插接组件b6b回收储存。
[0045] 步骤S7.3与步骤S7.4过程中,将杆体b611b从排水侧管4下方移出后立置,能够便于使用人员抓取并向上拔出,便捷省力,远离锋利的插接尖端b612b,安全性高。十字爪箍63用于在杆体a611a和杆体b611b之间提供限位力,提高排水侧管4的安装稳定性;杆体a611a和杆体b611b均呈恒定直径的直杆状,因此杆体a611a和杆体b611b能够便于从十字爪箍63中抽出,使本发明装卸便捷。
[0046] 参照图21,排水侧管4顶面设有标识线401,滴灌组件5设置在排水侧管4的底面,标识线401采用颜色鲜艳的布料(例如红色、黄色、蓝色等)使之具有较高的可视性。使用人员使用插接组件6翻转排水侧管4,至标识线401全部朝上时,使用人员可以判定滴灌管54处于竖直状态,以简化操作步骤,提高布设精度。
[0047] 滴灌组件5设置在排水侧管4的底面,因此拔除插接组件6后,使用人员能够抓取排水侧管4一端向上翻转收起,使排水侧管4呈现收卷状,以减小占空性,便于运输和储存。
[0048] 本发明结构简单,操作便捷,通过插接组件6翻转排水侧管4,使滴灌管54处于排水侧管4正下方的阴凉内,避免阳光直射;同时上延凹槽520与土壤表面之间形成相对密封的空间,通过增加空间湿度来减少水滴以及浸润土壤的水分蒸发;插接组件6对排水侧管4起到限位作用,避免排水侧管4因内腔水流的冲击发生位移或扭转,进而避免滴灌位置向远离树苗的方向移动或滴灌管54指向非树苗所在的方向(例如斜上方),提高滴灌命中率与水分吸收率。本发明能够实现滴灌管54的选择性封堵关闭,从而避免远离树苗的滴灌管54进行无效滴灌,节约水资源。本发明相比于传统滴灌技术具有更好的节水性能,同时装卸便捷,安全可靠,具有广阔的市场前景。
[0049] 本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0050] 本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限制,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接连接,也可以是通过中间媒介相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0051] 综上所述,对于本领域的技术人员,依据本发明的指导,在不脱离本发明的原理与精神的前提下,对本发明所做的改变、修改、替换、变形仍落入本发明的保护范围。