专利名称：水田灌溉排水自动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及农业水土工程领域的水田节水灌溉和控制排水技术，其根据农作物的需水规律，以必要的最少灌溉用水量将田间水位控制在所期望的高度，并较为容易地进行灌溉和排水，达到节水、控盐、减少用工的目的。
背景技术：
目前，水资源短缺、水环境恶化已成为影响我国居民生活质量、制约经济发展的原因之一，随着人口剧增和工业发展，将来最大的缺口将是农业用水。同时，偏高的化肥农药施用量、不合理的田间灌溉排水，已经产生了严重的污染和次生盐碱化问题，因此欲实现农业水资源高效利用和农业可持续发展，节水灌溉、控制排水将成为值得社会关注的重大问题。20世纪70年代国外开始研究农业节水灌溉技术，主要是根据不同生长阶段作物对水分的不同需求，采用优化的灌溉模式减少灌溉次数和灌溉水量。由于植物各个生理过程对水分亏缺的反应各不相同，作物在某些阶段经受适度的水分胁迫，对于有限缺水具有一定的适应性和抵抗性效应。因此，基于水分胁迫条件下的作物生理过程的反应，提出了控制灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉、精确灌溉等灌溉模式，即通过人为调控阶段性水分，实现节水和高效灌溉的目的，使传统的丰水高产型灌溉转向节水优产型灌溉。控制排水技术主要是在田间排水系统的出口设置控制设施，通过控制设施来调节田间的地下水位，达到排水再利用、治理渍害和盐碱化、减少排水对承泄区污染的目的。我国已经开发出自动给水栓、水力自动闸门等田间控制排水设备，提出了不同作物不同阶段的地下水位控制标准。田间灌溉排水装置通过控制灌溉的次数和水量，可以使土壤水分得到充分利用，从而减少灌溉用水量和调控土壤盐分，减轻对水资源的需求压力。通过控制排水的时间、排水的强度以及农田排水量，可以减少农田排水中氮、磷养分的输出，改善排水水质， 对改善农田水环境有着非常重要的作用。但目前常见的灌溉排水装置的原理是采用间板控制田间水位，同时在控制装置的进水口和出水口设置阀门，需要人工控制灌水和排水，增加了人工成本，多次开关间板易于造成密封不好而漏水。而且，在突然性大量降雨时难以将田间多余的水及时排出，容易造成作物的渍害和次生盐碱化。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动控制水田水位的装置，解决现有装置操作费时费力，灌溉和排水不及时的问题。为了实现上述的技术目的，本发明是采用以下技术方案来实现的
水田灌溉排水自动控制装置，其特征在于包括水位控制柜，水位控制柜的侧壁设置进水管和排水管，排水管伸向水位控制柜内部的开口端安装密封盖，密封盖经拉绳连接至浮球的底部；水位控制柜顶部放置电磁继电器，电磁继电器与水泵相连接，水位控制柜的内侧壁固定调节板，调节板与电磁继电器的触点开关接触，触点开关由上下两部分组成，下部分随浮球上下移动。前述的水田灌溉排水自动控制装置，其特征在于排水管开口端安装密封圈。前述的水田灌溉排水自动控制装置，其特征在于水位控制柜的外侧壁并联水位观测管。前述的水田灌溉排水自动控制装置，其特征在于排水管伸向水位控制柜内部的一端向上弯折成“L”形。当水位低于灌水停止水位时，水泵通过输水管路自动向稻田灌水；当水位上升到灌水停止水位时，水泵自动停止灌水。当遇到强降雨，水位高于排水水位时，控制柜自动排水；当水位低于排水水位时，浮球下降，排水口密封盖在自重和水压作用下封住管口，停止排水。水田作物在生长期用水量很大，其不同的生育期中对水田水位的要求也不同，本发明的装置可以根据水稻生长需求自动控制灌水和排水水位，最大限度利用降雨，减少灌溉用水量，减轻水资源的需求压力。同时可以有效防止渍害、改良盐碱化土壤，减少农田排水中氮、磷养分的输出，改善排水水质，减少农业面源污染。
图1是本发明的水田灌溉排水全自动控制装置的结构示意图2是本发明的水田灌溉排水全自动控制装置在水田中的布局示意图。附图中主要部件的说明
1交流电源，2水泵，3电磁继电器，4触点开关，5浮球，6调节板，7拉绳，8密封盖，9进水管，10排水管，11灌水停止水位，12排水水位，13水位观测管，14控制柜，15水泵出水管， 16水泵房，17主管道，18埋在田间的灌排两用地下暗管。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明做进一步的详细说明。图1是本发明的水田灌溉排水全自动控制装置的结构示意图。参照图1所示，水田灌溉排水自动控制装置包括水位控制柜14、水泵2和输水管路。水位控制柜包括电磁继电器3、触点开关4、浮球5、调节板6、拉绳7、排水口密封盖8、进水管9、排水管10和水位观测管13。进水管和排水管设置在水位控制柜侧壁底端，排水管伸向水位控制柜内部的一端向上弯折成“L”形，向上的开口端安装密封盖和密封圈，密封盖的顶部经拉绳连接至浮球的底部；水位控制柜内壁固定调节板，调节板与电磁继电器的触点开关接触，电磁继电器与泵房16的水泵2相连接，用于控制水泵开启或停止。水位控制柜的侧壁并联水位观测管，是外壁标有刻度的玻璃管，便于观测稻田和控制柜的水位。进水管使水位控制柜与主管道相连，水位控制柜中的水位始终与稻田水位相平，水位控制更加准确。水位控制柜的排水水位12由连接浮球与排水口密封盖的拉绳控制，拉绳长度即为排水水位到排水口的距离，调节拉绳的长度可调整排水水位，拉绳越短则排水水位越低， 反之则越高。当遇到强降雨，水位高于排水水位时，浮球上浮，拉绳拉紧，将排水口密封盖拉起，水位控制柜内即稻田中的水通过排水管自动排出到沟渠内；当水位低于排水水位时，密封盖在自重和水压作用下能自动闭合封住管口，停止排水。水位控制柜的灌水停止水位11由固定在控制柜内壁上的调节板控制，调节板能够固定触点开关上半部分的最低位置，调节板的高度越低，灌水停止水位越低，反之则越高。触点开关是控制电磁铁的低压电路开关，由上下两部分组成，下边部分可随浮球上下移动，当水位低于灌水停止水位时，上、下两部分分离，低压电路断开，水泵通过输水管路自动向稻田灌水；当水位达到灌水停止水位时，上、下两部分接触，低压电路接通，水泵停止工作，停止灌水。电磁继电器中的低压电源采用干电池，电池的电压应与其中电磁铁相匹配， 用低压直流电控制高压交流电的水泵，提高了安全性能。图2是本发明的水田灌溉排水全自动控制装置在水田中的布局示意图。首先在农田预埋灌排两用地下暗管18，是带孔塑料波纹管，深度为0. 8米，间距为10米，各波纹管均与主管道17相连。水泵出水管15也与主管道相连，当水泵灌水时，可直接将水注入地下暗管，有效地减小了水资源的浪费。将本发明的装置固定在农田旁边靠近排水沟渠的一侧，水位控制柜的进水管与主管道相连，排水管通入沟渠。实际运行时需根据水稻在不同生育期中对水田水位的要求，事先设置灌溉停止水位和排水水位。当水位上升到灌水停止水位时，触点开关上下两部分接触，电磁继电器的低压电路接通，水泵自动停止灌水。当遇到强降雨，水位高于排水水位时，稻田中的水通过排水管自动排出；当水位低于排水水位时，停止排水，实现了水田的自动灌溉和排水。上述具体实施方式
不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。
权利要求
1.水田灌溉排水自动控制装置，其特征在于包括水位控制柜，水位控制柜的侧壁设置进水管和排水管，排水管伸向水位控制柜内部的开口端安装密封盖，密封盖经拉绳连接至浮球的底部；水位控制柜顶部放置电磁继电器，电磁继电器与水泵相连接，水位控制柜的内侧壁固定调节板，调节板与电磁继电器的触点开关接触，触点开关由上下两部分组成，下部分随浮球上下移动。
2.根据权利要求1所述的水田灌溉排水自动控制装置，其特征在于排水管开口端安装密封圈。
3.根据权利要求1所述的水田灌溉排水自动控制装置，其特征在于水位控制柜的外侧壁并联水位观测管。
4.根据权利要求1所述的水田灌溉排水自动控制装置，其特征在于排水管伸向水位控制柜内部的一端向上弯折成“ L ”形。
全文摘要
本发明提供了一种水田灌溉排水全自动控制装置，其特征在于包括水位控制柜。水位控制柜的侧壁设置进水管和排水管，排水管伸向水位控制柜内部的开口端安装密封盖，密封盖经拉绳连接至浮球的底部；水位控制柜顶部放置电磁继电器，电磁继电器与水泵相连接，水位控制柜的内侧壁固定调节板，调节板与电磁继电器的触点开关接触。本发明操作简单，省时省力，根据水稻生长需求调节水田的水位，最大限度利用降雨，减少灌溉用水量。通过控制排水，可以有效防止作物渍害和改良盐碱化土壤，同时减少农田排水中氮、磷等营养物质的输出,减少农业污染。
文档编号A01G25/16GK102172202SQ20111006324
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者徐姗姗, 文涛, 李圆圆, 胡秀君, 谈俊益, 邵孝侯, 金秋 申请人:河海大学