一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统
阅读：528发布：2023-02-10
专利汇可以提供一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，包括储 水 器、 控制器 、输水管路、回气管路和给水器，储水器为可密闭容器，储水器下部开有出水口和回气口两个对外 接口 ，分别对应连接输水管路和回气管路，控制器与回气管路相连接，给水器分别与输水管路、回气管路相连通，所述的给水器分为上中下三层结构，其中上层为回气端与回气管相连、中层为供水部与输水管路相连、下层为给水端内部填充透水 混凝土 外部包裹透水隔气层与 土壤 接触 ，输水管路的尾端、回气管路的尾端分别进行密封，储水器、控制器、输水管路、回气管路和给水器构成气路闭环。不用外加动 力 ，完全依靠重力、 大气压 、土壤及作物根系吸力等天然动力，由土壤和作物主动自适应调节给水量，避免 负压 灌溉 不能长时间无故障运行的 缺陷 ，操作容易上手，大幅降低负压灌溉成本，适宜大规模推广使用。，下面是一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统专利的具体信息内容。
1.一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于包括储水器、控制器、输水管路、回气管路和给水器，储水器为可密闭容器，储水器下部开有出水口和回气口两个对外接口，分别对应连接输水管路和回气管路，控制器通过导管与回气管路相连接，给水器分别与输水管路、回气管路相连通，所述的给水器分为上中下三层结构，其中上层为回气端与回气管路相连、中层为供水部与输水管路相连、下层为给水端内部填充透水混凝土外部包裹透水隔气层并与土壤接触，输水管路的尾端、回气管路的尾端分别进行密封，储水器、控制器、输水管路、回气管路和给水器构成气路闭环。
2.根据权利要求1所述的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于：控制器为一段储水管，其上开有若干进气孔，进气孔分别通过进气开关与进气管相连接。
3.根据权利要求1所述的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于：将输水管路、回气管路和给水器的中层供水部及上层回气端做成一体，给水器的供水部与回气端的上部高度差不小于100mm。
4.根据权利要求1所述的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于：可将输水管路、回气管路和给水器做成一体，给水器的供水部与回气端的上部高度差不小于100mm。
5.根据权利要求1所述的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于：所述的透水隔气层采用的透水隔气料为改性水泥。
6.根据权利要求1所述的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于：所述的透水隔气层采用的透水隔气料为夯实后的粉砂土。
7.根据权利要求1所述的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于：给水器设置两个及以上，两个及以上个数的给水器之间为相互并联。
8.根据权利要求1所述的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于：所述的储水器设一级储水器，通过一级输水管路及一级回气管路连接多个二级储水器，每个二级储水器通过二级输水管路及二级回气管路连接多个三级储水器，最末一级储水器连接一条末级输水管路及末级回气管路，并在末级回气管路上安装控制器，在末级输水管路上安装多个给水器。
9.根据权利要求8所述的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，其特征在于：所述的末级输水管路的管径、末级回气管路的管径不小于16mm。
一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统
技术领域
背景技术
[0002] 仅从节水效果单一技术指标来看，目前公认效果最好的灌溉方式是负压灌溉。但综合多方面因素考虑，其还难以达到可大规模实际应用的程度，主要因素为：（一）、很难做到长时间无故障运行，必须人工排气，增加用户工作量。在相对密闭的连通体内，本来溶解在水体中的气体会随着负压的变化而析出，析出气体会在输水管路中聚集，形成水气交混，水堵气路或气堵水路的状况，而负压灌溉的基本原理要求必须要有不间断的连续水流和回气通路。为使系统正常运行，往往需要人工排气，或以牺牲系统服务范围为代价来减少故障。
[0003] （二）、供水压力不可调或可调阈值过窄。一种灌溉方式在一块耕地内确定下来以后，一般不宜做频繁更改，而一块地也不可能只种植一种作物；供水压力的不可调或可调阈值过窄，显然不合理。比如适合种西瓜的参数用于种黄瓜必然造成供水不足，可调阈值过窄则造成高档位供水过多而低档位却供水不足。
[0004] （三）、成本过高。目前负压灌溉所用的灌水器还是以黏土烧结后的空心陶瓷棒为主，即陶土头。之所以首选这种材料是因为它有一种透水不透气的特性，能够经受一定程度的负压而材料结构不变形破坏。目前为止这种陶土头的生产制造工艺，还不能满足大规模的农业生产的需要，作为试验器材用的高性能陶土头都是从大量的初级产品中精挑细选出来，其生产及筛选成本非常高。
[0005] （四）、对用户的科学文化素质要求较高。负压灌溉技术，理论上不用电力等动力，并且对密封性能要求比较高，一些检测设备也往往都带一些“高科技范”。一些用户，看到这些神秘的东西畏手畏脚，唯恐弄坏了不敢使用。总之一句话：不接地气。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，不用外加动力，完全依靠重力、大气压、土壤及作物根系吸力等天然动力，由土壤和作物主动自适应调节给水量，避免负压灌溉不易被大众理解接受的现实，操作容易上手，大幅降低负压灌溉成本，适宜大规模推广使用。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统，包括储水器、控制器、输水管路、回气管路和给水器，储水器为可密闭容器，储水器下部开有出水口和回气口两个对外接口，分别对应连接输水管路和回气管路，控制器与回气管路相连接，给水器分别与输水管路、回气管路相连通，所述控制器为从回气管路上方延伸，然后弯头向下变粗，底部密封，侧面在不同高度开孔并安装阀门连接同一进气管，所述的给水器分为上中下三层结构，其中上层为回气端与回气管相连、中层为供水部与输水管路相连、下层为给水端内部填充透水混凝土外部包裹透水隔气层，输水管路的尾端、回气管路的尾端分别进行密封，储水器、控制器、输水管路、回气管路和给水器构成气路闭环；应当指出的是，常规的开关阀门、注水口、排污口、液位计等等部件均为常用部件，本发明为简明表达，在此不作赘述。
[0008] 优选的，控制器为一段储水管，其上开有若干进气孔，进气孔分别通过进气开关与进气管相连接；控制器可以理解为一个用水和管道组成的负压调控阀门，通过打开、关闭进气开关可调节控制器内的压力大小，从而达到调节整个系统的作用，且成本低廉，易于实现。
[0009] 优选的，可将输水管路、回气管路和给水器的中层供水部及上层回气端做成一体，以适用于地上走水的具体情况并降低成本，但给水器的供水部与回气端的上部高度差不小于100mm，以保障给水器的顺畅供水。
[0010] 优选的，可将输水管路、回气管路和给水器做成一体，以适用于地下走水的具体情况降低成本，但给水器的供水部与回气端的上部高度差不小于100mm，以保障给水器的顺畅供水。
[0012] 优选的，所述的透水隔气层采用的透水隔气料为夯实后的粉砂土，降低成本。
[0013] 优选的，给水器设置两个及以上，两个及以上个数的给水器之间为相互并联。
[0014] 优选的，所述的储水器设一级储水器，通过一级输水管路及一级回气管路连接多个二级储水器，每个二级储水器通过二级输水管路及二级回气管路连接多个三级储水器，以此类推，最末一级储水器连接一条末级输水管路及末级回气管路，并在末级回气管路上安装控制器，在末级输水管路上安装多个给水器。这样，就实现了分级布局结构设置，将服务范围大幅扩增，节约了投资成本，提高了资源利用效率。
[0015] 所述的末级输水管路的管径、末级回气管路的管径不小于16mm，以防止在管路中形成断断续续的气泡，造成压力传递的迟缓。
[0017] 尤其负压灌溉自身的特点，没有地表积水，所以棵间蒸发量很少，完全依靠土壤和作物根系的吸水能力主动吸水而不是人为强制灌水，需要多少就自己取多少，没有多余的水供重力下渗，已进行的试验表明节水效果非常明显。
[0018] 工作时，完全依靠大气压、重力、土壤及作物的吸水力等天然力做动力，无需消耗额外的能源。除加注备用水及必要水位控制以外，所有的灌溉工作都是由系统自动完成的，不需人工操作。同时由于地表的含水量较低，所以一般的杂草不宜生长。试验数据表明，21个本发明的试验小区的杂草干物质31.8克，三个对照滴灌试验小区杂草干物质中31.22克，所以除草的工作可以基本省去。
[0019] 试验结果还表明，本发明的试验小区的土壤一直都非常疏松，所以尤其是与地面灌等充分灌溉方式相比，松土的人工也可省去。
[0021] 种植西瓜、黄瓜的试验数据表明，株高、茎粗、叶面积等形态指标明显优于滴灌灌溉方式，产量也有明显的优势。
[0022] 本发明所用材料，一般市场都能买的到且耐用，没有高成本、高科技、高精密的配件，一般农户都能投资得起，并且使用维护也非常简单，一次投资，长期使用。
[0023] 二、技术突破方面。本发明的设备及技术属于负压或无压灌溉范畴，负压或无压灌溉的理论可行性，已有很多研究成果证明，但在实际应用方面还存在运行条件要求苛刻、对用户的科学文化素质要求过高、成本过高不接地气等诸多障碍。这里主要与同类的负压灌溉、无压灌溉对比，有如下特点。
[0024] 1、用土壤、透水混凝土，水泥等普通材料，取代陶土头，极大减少了投资成本，使得在一般农户的生产田中也用得起；2、输水管路与回气管路分离，避免水气混杂互为障碍的结构性缺陷，在系统工作过程中，原来溶解在水体中气体析出，由于水、气比重差的原因，气体必然上浮到水体的上面，这样输水管路4中就没有积气形成不间断的连续供水水流，而在回气管路5中形成没有积水的相对负压真空体并形成畅通的负压传递通路。
[0025] 3、一般负压灌溉的控制装置采用马氏瓶的原型结构，进气口直接藏于储水器内部，这样使得进气口所处的水平高度位于地表以下，不易观察和维护，本发明采用马氏瓶的变形结构，将水位控制的核心结构设置在地表以上，同时结合透水混凝土和透水隔气材料的使用，与无压灌溉相比使得水位调节阈值范围从±3cm左右扩大到±50cm甚至更大，使调节精度更高，避免出现高档位太湿低档位有太干的境况。
[0026] 4、一般负压灌溉或无压灌溉装置，在实际应用时，为保证系统正常运行——维持不间断的连续水流和回气通路，往往将单套系统的服务范围限制在3-4米的小范围内，无论从投资成本还是从实际应用效果来看，都不理想，本发明通过分级布局结构设置，将服务范围大幅扩增，节约了投资成本，提高了资源利用效率。
[0028] 图1为本发明的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统的基本结构示意图；图2为控制器的基本结构示意图；
图3为给水器基本结构示意图；
图4为控制器应用优化结构示意图；
图5为给水器地上走水合体结构示意图；
图6为给水器地下走水合体式的结构示意图；
图7本发明所提出的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统的工作压力设定示意图；
图8为自动水气分离功能实现原理示意图；
图9为本发明的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统的分级结构示意图。
图3为给水器基本结构示意图；
图4为控制器应用优化结构示意图；
图5为给水器地上走水合体结构示意图；
图6为给水器地下走水合体式的结构示意图；
图7本发明所提出的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统的工作压力设定示意图；
图8为自动水气分离功能实现原理示意图；
图9为本发明的一种可调式恒压潮汐自适应渗灌系统的分级结构示意图。
具体实施方式
[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下表述，所谓分体式是指如附图1所示，给水器3、输水管路4、回气管路5分开设置，所谓合体式是指给水器3、输水管路4、回气管路5按实际需要，在不违背基本原理的前提下全部或部分设为一体；附图2所示的基本结构与附图4的优化结构没有本质的区别，在控制器的选用上，由导管与回气管路5连接安装于回气管路5上方，导管弯头向下管径变粗，粗管底部密封，侧面留不同档位进气口并加装开关阀门7，不同档位进气口与进气管8相连，如附图2所示，可以理解为一个用水和管道组成的负压调控阀门。可根据具体实际情况选用：下述内容，先列示几种不同的实施方式，然后再对其实现方法及相关理论解释描述。
[0030] 具体实施方式示例：1、地上走水分体式
即如附图1所示基本模式，给水器3采用如附图3的基本结构，输水管路4及回气管路5分开走，连通各给水器3。主要适用于面积较小的地块，储水器1容量不大，输水管路4及回气管路5长度不大。
即如附图1所示基本模式，给水器3采用如附图3的基本结构，输水管路4及回气管路5分开走，连通各给水器3。主要适用于面积较小的地块，储水器1容量不大，输水管路4及回气管路5长度不大。
[0031] 2、地上走水合体式在实际应用过程中，为施工方便，在不违背基本原理的前提下，可以将输水管路4和回气管路5及给水器3的上、中部做成一体，其合体结构为一个扁高腔体，腔体上部作为回气通路，下部作为输水通路，底部开口连接给水器3的下部——壁上开孔内有透水混凝土外裹透水隔气材料的管子。给水器合体结构的高度最好不低于100mm，否则上部回气端内可能聚集水珠不能及时排出，影响气路通畅。给水器3结构如附图5所示。
[0032] 3、地下走水分体式由于地上走水模式对田间机械化操作有较大的影响，为解决此问题，可以在地表开挖水平地沟，然后将如上述地上走水分体式的结构缩小，水平埋于地沟内。也可以直接在地沟内浇灌透水隔气材料，来代替给水器3（如附图3）的透水隔气料。
[0033] 4、地下走水合体式开挖水平地沟，地沟内灌装透水隔气材料，然后把做成一体的输水管路4、回气管路5、给水器3上中部的合体，水平埋于地沟内。给水器合体结构的高度最好不低于100mm，否则上部回气端内可能聚集水珠不能及时排出，影响气路通畅。给水器3结构如附图6所示。
[0034] 5、分级结构设置方式。应用环境要求服务范围较大，所要求输水管路4及回气管路5的长度比较远，水、其在管路中运动过程中有一个反应延迟的问题，宜采用附图9所示的应用模式，所述的储水器设一级储水器11，通过一级输水管路41及一级回气管路51连接多个二级储水器12，每个二级储水器12通过二级输水管路42及二级回气管路52连接多个三级储水器（图中未示出），以此类推，最末一级储水器连接一条末级输水管路及末级回气管路，并在末级回气管路上安装控制器，在末级输水管路上安装多个给水器。这样，就实现了分级布局结构设置，将服务范围大幅扩增，节约了投资成本，提高了资源利用效率。系统总干管的管径要根据实际服务范围的要求，有足够粗，支、毛管可以细一些，末级管路的管径最好在
16mm以上，否则可能会在管路中形成断断续续的气泡，造成压力传递的迟缓。
16mm以上，否则可能会在管路中形成断断续续的气泡，造成压力传递的迟缓。
[0035] 其自适应灌溉功能实现方法如下描述。
[0036] （1）、人工操作过程：储水器1注满水，关闭注水口及排气口；控制器2中内注满水，暂时关闭所有进气口开关；打开输水管路4开关，打开回气管路5开关，观察到回气管路5中平静下来没有回气后，说明所有给水器3中都已经充满了水；打开控制器2上需要设置的水位开关，运行观察调试，若土壤偏干可调高水位，否则就调低水位。待储水器1中的储备水源耗完或其他必要原因需要时，关闭输水管路4开关及回气管路5开关，然后按上述步骤操作完成下一个周期。
[0037] （2）、系统自适应工作过程，分为两个部分。
[0038] ①、按人为设置压力水位自适应恒压灌溉作业。由于土壤及作物根系的吸水力，并且除了预留的出水口、进气口之外都是密闭的，出水口外部吸力加大超过与进气口之间的高程压差就会从进气口进气，直到形成内外压力平衡，实现自动停止供水；由于腾发作用，造成水分的消耗，打破已实现的平衡，进气口再次进气，同时给水器3供水；如此反复。若不考虑温度变化因素和工作负压在管路传递过程的因素，系统供水压力始终维持在人为设定值上，实现绝对恒压供水。
[0039] ②、系统随温度变化自动做潮汐式有规律自适应灌溉作业。正常情况下每天的温度变化都有一个随太阳的起落而变化的过程，当温度升高时，系统内部的水气混合体受热膨胀，负压减少，供水量增大，而此时作物需水量也是增加的，反过来温度降低作物需水量减少时，系统供水量也减少，其供水量的增减犹如自然界的潮汐现象一样，有规律的涨落，并且这个涨落规律与一般农作物生长规律吻合。这样使得系统工作压力一直都在设定的恒压值上下做小范围内波动，实现需水量大时多供水，需水量小时少供水，而不需要人为在早上调高水位晚上再调低水位，真正实现免维护自动灌溉作业。
[0040] 关于系统工作压力设定的说明。
[0041] 请参阅附图7，以所有给水器3设置在同一水平高度，尤其是其下部包裹在透水混凝土33和透水隔气材料内部的第一个给水孔尽量保持在同一水平高度为例，给水器3出水孔到控制器2始端水平高差为不加控制器2时的正压供水水位（h），控制器2粗管内从顶部往下h高度点（H）为零压供水水位，进气口在H点以上为正压供水，以下为负压供水。
[0042] 关于水气混合体中，实现自动水气分离的说明。
[0043] 气体在水体中的溶解度与压力有直接的关系，本发明的设备为一个相对封闭的连通体结构，其内部的压力有一个随着工作耗水及温度变化而变化的过程，随着压力的变化原本溶解在水体中气体会部分析出。在这样一个封闭的结构中，气体最终需要回流到储水器1中去才能实现正常工作，在较长的管路中，气体回流路径受到水体及管路的阻碍，若设置不当必然造成工作反应迟钝，甚至气体在管路中某段聚集始终无法回流到储水器1中，造成调控失灵。本发明的给水器3基本结构采用给水端（下部）、供水部（中部）、回气端（上部）从低到高三层设计，水气混合段在下部和中部，由于水气比重差异较大的特点，气体自动上浮到专用回气管路5中，而水则留在专用的输水管路4中，从而保证整个系统中形成不间断的连续水流和通畅的回气通道。发明人对自动水气分离功能做过验证实验，如附图8所示。将马氏瓶结构装置变形使用，母瓶（大）下端通过串联出水管9，上端通过串联回气管6与子瓶（小）的下端与上端串联，子瓶按正常马氏瓶结构设置出水口10和进气口，进气口与试验进气管12联通，并将子瓶底部放在托槽11内，不断取出托槽内的积水，观察装置内水流和气流的运动情况，试验结果是：从进气口10所进空气以气泡形式上浮到到子瓶的顶部，待露出串联回气管6端口后通过回气管回流到母瓶，而子瓶内串联回气管6端口以上空间维持无水状态。这个结果表明：利用水气比重差异，实现了从进气口所进空气与瓶内水体的自动分离，同样道理由于压力变化而析出气体也适用。
[0044] 关于分级布局结构设置的说明。
[0045] 在实际应用中，有时由于单套系统工作服务面较大，输水管路4及回气管路5较长，为保障不间断的连续水流和回气通道的畅通，可对整个系统结构做分级布局设置。储水器1可分1级总储水器1，输水管路4及回气管路5用较粗的管道设为1级干管，通过干管连接2级分储水器1，根据需要配置所需级数，在末级储水器1后按基本结构的要求设置其他部件。2级分储水器1只是做过度缓冲，实际应用中较粗点的管子即可，大致相当于电路中的电容。由于水的表面张力作用，末级管路的管径最好在16mm以上，否则可能会在管路中形成断断续续的气泡，造成压力传递的迟缓。同样道理，给水器3的设置，分体式结构中中间输水部与上部回气端的高度差也不能过小，最好在100mm以上，合体式结构中供水部311和回气端312的高度也不能过小，最好在100mm以上。
[0046] 关于对“透水不透气”材料选用和可调阈值范围的说明。
[0047] 一般负压灌溉多采用黏土烧结形成多孔陶土材料，如空心陶土棒、陶土头或陶土板，此种材料的制作对原材料及加工工艺要求比较高，难以满足大规模农田灌溉生产应用的大批量需求。常见的做科研实验用的此类陶土材料，一般要求承压-70Kpa以上，从性能上当然能满足需要，但都是从大批量的初级产品中精挑细选出来的，其成本包含了那些不合格产品的成本，所以其造价非常高，并且其本身的易碎、不耐运输的特点也决定了其不适合一般农业生产。从负压灌溉发展创新而来的无压或零压灌溉技术，一般采用各种滤料滤布来保护出水口，但其结构松散，只能承付很小的压力，较大正压会冲散其周围的土壤结构，较大负压则倒吸泥沙造成输水管路4的堵塞，即可调节压力的范围阈值过小，有论文的研究数据表明，±3cm左右尚能正常工作，超过±5cm就会出现於堵、崩溃等现象。放开眼界观察，其实自然界中有很多材料都有这种性能，并非只有陶土材料一种，只是性能强弱的差别而已，最常见并且对土壤没有任何污染伤害的材料当然就是土壤本身了，发明人的试验结果表明，一般黏土夯实后-30Kpa负荷能保持结构稳定，但其透水性能较差，即供水不足，而取自黄河滩涂的冲积粉砂土夯实后可轻松承压-15Kpa且保持结构稳定，而透水性能不比陶土头差，更进一步地用改性水泥做试验，不但能保持透水不透气的特性同时还能保持其硬体结构的稳定。本发明，用透水混凝土33做填充料置于给水器3出水口内部，起阻水作用，防止过大的瞬间正压或负压，对外部用粉砂土或改性水泥做的透水隔气材料形成保护，而透水隔气材料直接与土壤接触始终以比较和缓的压力工作。试验结果表明，此种结构的给水器3在透水性满足需求的前提下，供水水头在±15Kpa范围内保证正常工作，而一般实际需要的可调阈值在±5Kpa即可。
[0048] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：一、经济效益方面：节水、节能、省工、环保、增产增收、投资成本低、使用维护成本低，使用期限长。
[0049] 尤其负压灌溉自身的特点，没有地表积水，所以棵间蒸发量很少，完全依靠土壤和作物根系的吸水能力主动吸水而不是人为强制灌水，需要多少就自己取多少，没有多余的水供重力下渗，已进行的试验表明节水效果非常明显。
[0050] 工作时，完全依靠大气压、重力、土壤及作物的吸水力等天然力做动力，无需消耗额外的能源。除加注备用水及必要水位控制以外，所有的灌溉工作都是由系统自动完成的，不需人工操作。同时由于地表的含水量较低，所以一般的杂草不宜生长。试验数据表明，21个本发明的试验小区的杂草干物质31.8克，三个对照滴灌试验小区杂草干物质中31.22克，所以除草的工作可以基本省去。
[0051] 试验结果还表明，本发明的试验小区的土壤一直都非常疏松，所以尤其是与地面灌等充分灌溉方式相比，松土的人工也可省去。
[0052] 大多数的作物病虫害是因为田间湿度较大，加上光照温度等因素造成的，使用本发明的耕作区地表长期干爽，病虫害也不易发生，不仅节省的施药的人工，而且作物环境保护和农产品质量非常有益。
[0053] 种植西瓜、黄瓜的试验数据表明，株高、茎粗、叶面积等形态指标明显优于滴灌灌溉方式，产量也有明显的优势。
[0054] 本发明所用材料，一般市场都能买的到且耐用，没有高成本、高科技、高精密的配件，一般农户都能投资得起，并且使用维护也非常简单，一次投资，长期使用。
[0055] 二、技术突破方面。本发明的设备及技术属于负压或无压灌溉范畴，负压或无压灌溉的理论可行性，已有很多研究成果证明，但在实际应用方面还存在运行条件要求苛刻、对用户的科学文化素质要求过高、成本过高不接地气等诸多障碍。这里主要与同类的负压灌溉、无压灌溉对比，有如下特点。
[0056] 1、用土壤、透水混凝土33，水泥等普通材料，取代陶土头，极大减少了投资成本，使得在一般农户的生产田中也用得起；2、输水管路4与回气管路5分离，避免水气混杂互为障碍的结构性缺陷，在系统工作过程中，原来溶解在水体中气体析出，由于水、气比重差的原因，气体必然上浮到水体的上面，这样输水管路4中就没有积气形成不间断的连续供水水流，而在回气管路5中形成没有积水的相对负压真空体形成畅通的负压传递通路。
[0057] 3、一般负压灌溉的控制装置采用马氏瓶的原型结构，进气口直接藏于储水器1内部，这样使得进气口所处的水平高度处于地表以下，不易观察和维护，本发明采用马氏瓶的变形结构，将水位控制的核心结构设置在地表以上，同时结合透水混凝土33和透水隔气材料的使用，与无压灌溉相比使得水位调节阈值范围从±3cm左右扩大到±50cm甚至更大，使调节精度更高，避免出现高档位太湿低档位有太干的境况。
[0058] 4、一般负压灌溉或无压灌溉装置，在实际应用时，为保证系统正常运行——维持不间断的连续水流和回气通路，往往将单套系统的服务范围限制在3-4米的小范围内，无论从投资成本还是从实际应用效果来看，都不理想，本发明通过分级布局结构设置，将服务范围大幅扩增，节约了投资成本，提高了资源利用效率。
[0059] 5、基本原理非常简单，运行效果也很直观，就是给农田加装一个像家用饮水机或养鸡场离得饮水器一样，无需用高深的科学道理向用户解释说明，有一种天然的亲近感，接地气，容易接受利于推广。
[0060] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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