[实用新型]一种痕灌控水头

说明书

技术领域

本实用新型属于痕量灌溉装置技术领域，尤其涉及一种痕灌控水头。

背景技术

发展节水灌溉技术是解决我国水资源短缺、粮食安全和生态保护等重大问题，从而保障我国经济和社会稳定发展的重要手段之一，农田水利建设滞后是影响农业稳定发展和国家粮食安全的最大硬伤；要突出加强农田水利等薄弱环节建设，加快灌区节水改造，重点强调将农田灌溉水利用系数提高到55％。为了达到该目标，必须走依靠科技创新大幅度提高水的利用效率、发展现代高效节水灌溉农业的内涵式增长道路。因此，发展节水灌溉技术，是我国科学利用水资源，国计民生平稳较快发展的核心和关键。

滴灌技术是目前公认的效果较好的节水灌溉技术，但其节水效率还有待提高，且对水质、动力的要求高，并且长时间使用会造成微孔堵塞，严重影响灌溉效率和质量，于是痕量灌溉技术应用而生。痕量灌溉技术以土壤的毛细管为基础力，依照植物的需求，缓慢、适量地为植物根系进行供水，它是目前世界上最省水的灌溉技术，该技术与植物需水特点完全匹配，即植物需要多少水就供给多少水。痕量灌溉技术的核心在于控水头(也称无耗能水泵)和过滤技术，控水头功能与微灌技术中的灌水器类似，是通过利用毛细管力对水起天然控制作用，在不用耗费任何额外能源的情况下，实现长期、稳定控制出水量的目的。

实际应用中，申请人发现难以实现以任意低的流量与植物的需水特性相匹配的关键障碍不在是否需要毛细力供水，而在于能否解决灌水器堵塞问题，而且控水头堵塞的程度与水流量有关。因此，解决控水头堵塞问题的关键点在于控制适当的水流量以实现痕灌控水头的抗堵；另外，控水头中的破损滤膜更换困难，影响控水头的正常使用。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、使用方便、破损滤膜更换方便、提高工作效率，通过设置合理的滤膜面积与出水口处管束口的面积比控制适当的水流量以实现抗堵塞的痕灌控水头。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种痕灌控水头，包括控水头腔和控水管，所述控水管可拆卸的安装在控水头腔的下方，所述控水管与控水头腔连通，所述控水管与控水头腔连通处设有滤膜，所述控水头腔的上方设有进水口，所述控水管设有出水口，所述控水管横截面积沿水流方向逐渐减小，所述控水管中沿水流方向设有管束，所述滤膜的通量大于管束的通量，所述滤膜的孔径小于管束的孔径，所述滤膜的面积与出水口处管束口的面积比为500:1-1000:1。

进一步地，所述滤膜的面积与出水口处管束口的面积比为1000:1。

进一步地，所述出水口的水流速率为1-1000毫升/小时。

进一步地，所述管束由纳米材料制成的多根并列的细管束组成。

进一步地，所述管束为毛细管、纤维束、透水孔道中的一种。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型采用两层透水特性相反的透水材料，滤膜通量大而孔径小，起到了过滤功能；而管束通量小孔径大，起到了控制水的功能。通过设置适当的滤膜面积与出水口处管束口的面积比500:1-1000:1，降低滤膜的透水流速。当滤膜与出水口处管束口的面积比达到临界值1000:1时，滤膜几乎无法堵塞。管束起限流作用，保证透过滤膜的透水流速极小，杂质无法嵌入滤膜孔隙，只是稀松地浮动在滤膜表面，它们会受到来自管道中动荡水流的涡旋扰动，加上膜材料本身的抗附着特性，杂质无法附着在滤膜上。而小于滤膜孔的杂质，透过滤膜进入到管束中，由于管束的孔径大于滤膜的孔径，故进入到管束中的杂质能顺利的通过出水口进入土壤中，也不会造成堵塞。其次，控水管可拆卸的安装在控水头腔的下方，对于破损的滤膜，便于拆卸控水管进行滤膜的更换。另外，控水头可以朝下放置，停水后水在重力作用下进入土壤，根系不会因向水生长至没有水分残留的控水头，从而也解决了地下灌溉中根系侵入的问题。

通过滤膜和管束的相互作用，实现了控水头以适当的速率(1-1000毫升/小时)将水和营养液输送到植物根系附近，防止控水头堵塞，且小流量保护了土壤结构，并且能够更充分的利用土壤的毛细管力扩散水分，使供水量达到与植物的需水量相匹配，实现了稳定的地下灌溉，在节水效率、抗堵性和长距离均匀供水等方面取得了突破性进展。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的痕灌控水头的结构示意图。

图中：1、进水口；2、控水头腔；3、控水管；31、出水口；32、管束；4、滤膜。

具体实施方式