CN1321561C - 一种用于漫灌的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于漫灌的方法和设备，利用了一个泵(14)来将水(28)从一个集水区域(32)输送到一个种植植物(27)的浇灌平地，并且在所述浇灌平地中停留一预定的时间后，利用重力将水回送到集水区域(11)中。单根导管(40)用作水双向流动的管道。所述浇灌平地(31)和集水区域(32)可以铺设有一层不透水材料(33)，来对水(28)进行存置并且保护地下水。可以通过沿所述浇灌平地放置可膨胀堤坝(34)而形成多块浇灌平地。一个由一控制器定位的可膨胀阀(36)与各开口关联，以允许只对选定的浇灌平地进行灌溉。

Description

一种用于漫灌的方法和设备

本发明的技术领域

本发明涉及灌溉的方法和技术。更具体地说，本发明属于一种实施漫灌的方法和设备。

对相关现有技术的描述

通过将各种不同的灌溉方法和***结合起来，可以用于各种不同的产业，比如苗圃业或者农业中。像观赏树，比如爱神木(crepemyrtle)，橡树、木兰树、林木幼苗(crop seedling)这样的植物或者一些其他植物通常需要在受控的环境中生长。由于这些类型的植物通常会在它们寿命周期的初始阶段被售出，所以需要在苗圃中养育这些小于成年树木的幼苗或者小树。因此，这些苗圃能够在有限的空间内养育大量的植物。由于这些植物需要被控制在它们寿命周期的初始阶段进行处理，所以进行合适地看护对于养育这些植物来说不仅关键而且必需。

各种不同的灌溉方法可以被用来向植物供应水分。一种这样的灌溉技术利用了顶喷式喷灌装置。利用一个顶喷式喷灌***将难以均匀地向所有植物分送水分。同时，虽然顶喷式喷灌***可以以较低的成本进行工作，但是这些***的安装成本较高。

通常使用的另外一种灌溉方法是一个冒水***，该冒水***利用了滴流软管及导管。细长的导管被置于邻接一列植物的位置处，并且水会通过软管中邻接于一株植物的小孔冒出。与顶喷式喷灌***相比，该***将能够更均匀地对水进行分送；但是，这些***的劳动强度大，并且维护成本较高。还必须对各个水源进行监控，以确保将水从所述小孔分送到所述植物。

本发明的概述

本发明的一个目的在于提供一种灌溉***和方法，该***和方法能够高效地将水分送给多株植物，并且成本较低。本发明的另外一个目的在于提供一种漫灌***和方法，该漫灌***和方法利用了一个水回收***。

本发明包括一个漫灌设备，该漫灌设备包括：至少一块或者多块浇灌平地(flood plain)；至少一个集水区域；至少一根管道，该管道上具有至少一个与所述集水区域相关联的开口和至少一个与单块或者多块浇灌平地相关联的开口，所述的一根或者多根管道能够在泵送装置或者重力作用下，将水从所述集水区域分送过并且分送入所述浇灌平地中，在各块浇灌平地处，水位被以预定的液位和时间间隔进行控制和调节，所述管道的高度可以高于或者低于至少一块浇灌平地；具有一个与所述集水区域相关联的开口和一个与相应浇灌平地中的每一个相关联的开口的管道，所述的一根或者多根管道能够在重力或泵送装置的作用下将水从单块或者多块浇灌平地输送到所述集水区域中。

本发明还包括了一种灌溉方法，该灌溉方法包括下述步骤：形成单块或者多块浇灌平地，相对于所述浇灌平地在预定高度处形成一个集水区域，并且该集水区域的高度可以高于、等于或者低于任何浇灌平地，在集水区域与至少一块浇灌平地之间设置至少一根管道，将泵送装置连接到该管道上，对该泵送或者重力装置进行操作，经由所述管道将水从所述集水区域输送到浇灌平地中，使得泵送装置停止工作，并且使得在重力或者泵送装置的作用下经由管道将水从浇灌平地流入到集水区域中，并且在各块浇灌平地处，水位被以预定的液位和时间间隔进行控制和调节，以便对植物根部的水分进行调节。

这些及其他目的可以通过利用本发明中新颖的漫灌方法和***而得以实现。该***包括多块浇灌平地。各块浇灌平地均包含有至少一株或者多株植物，并且各株植物均被种植在一个经过预先穿孔的容器或者盆中。浇灌平地可以在从最大高度至最低高度之间的不同高度上进行挖掘。以一定的滞留时间来利用一定容量的水对所述浇灌平地进行浇灌，其所述水从一个水源中引出。如果浇灌平地被挖掘成具有不同的高度，那么重力及一系列的浇灌闸门将能够控制水从一块浇灌平地流入到下一块浇灌平地中。如果浇灌平地均位于同一高度上，或者是仅利用了一块浇灌平地，那么水源可以位于一个较低高度的位置上，以便在将水泵送到浇灌平地中之后，在重力流动作用下将水从浇灌平地排入到所述水源中。

各块浇灌平地均具有一个顶部表面和一个下伏层(underlyingbed)，该下伏层由土壤与粘土的混合物组成。各个下伏层的表面被构造成适合于将水从浇灌平地中排出的外形。粘土混合物能够使得下伏层足够坚硬，以适合于承载车辆和劳作人员，防止它们(他们)陷入下伏层中，因为这样将会对水流入一块浇灌平地中或者从该浇灌平地中排出产生不良影响。浇灌平地和所述水源中铺设有一层不透水薄膜。浇灌平地也可以被构造成能够高效地将水从一块浇灌平地中排入到下一块浇灌平地中的外形。

一个水回收***被连接在所述灌溉***上。从浇灌平地排出的水被收集在一个集水区域中。该集水区域中的水被用来对灌溉后的土地进行浇灌。

在一个实施例中，沿所述灌溉***设置有多个柔性的可膨胀堤坝，从而使得在相邻浇灌平地之间设置有一个堤坝。所述堤坝被放置成与蓄水池之间以及相互之间流体连通。一根管道对所述堤坝进行相互连接，用于将水从堤坝中排出或者利用来自蓄水池中的水来对相邻堤坝进行灌充。在一个实施例中，一个可膨胀的阀被置于各块浇灌平地中接近于所述管道上的一个开口的位置处。该可膨胀的阀呈环绕所述开口的环状。当可膨胀的阀膨胀时，其可以阻止水在管道与浇灌平地之间发生流动。当该可膨胀的阀收缩时，水将可以自由地从所述管道流入到浇灌平地中，或者恰好相反。所述可膨胀的阀可以由一个太阳能控制阀进行控制，该太阳能控制阀位于一个给水管道中，形成用于集水区域的阀。通过对各个独立浇灌平地中的可膨胀阀进行单独控制，可以根据生长在该浇灌平地中的特定植物的需要来向各个独立的浇灌平地提供预定的灌溉方式。

根据本发明，一种灌溉方法的特征在于具有如下步骤：形成一个集水区域，形成至少一块浇灌平地，该浇灌平地具有足够的高度以便在重力作用下将水从该浇灌平地排入到所述集水区域中，在集水区域内对水进行收集，并且还包括一个泵送设备，来将水从集水区域输送到位于较高位置的浇灌平地中，并且能够允许该浇灌平地中的水排入集水区域中，包括将水在浇灌平地中保持预定的时间，和允许水从所述浇灌平地排入或者被泵送到集水区域中，并且在接近于各个集水区域和浇灌平地的位置处铺设一层不透水或者半透水的薄膜、或者防水或者隔水层，以便阻止水通过土壤发生渗漏，从而最大程度地节约用水。

对附图的简要描述

下面，将通过示例并参照附图对本发明进行描述，其中：

附图1是本漫灌***的透视图。

附图2是一块较高的浇灌平地与一块较低的浇灌平地的放大视图。

附图2A是处于打开状态的浇灌闸门的视图，用于对一块较低的浇灌平地进行浇灌。

附图2B是较低的浇灌平地被来自较高的浇灌平地的水浇灌后的视图。

附图3是所述漫灌***沿附图1中线3-3的剖视图。

附图4至4B是所述灌溉***沿线4-4的剖面，示出了依次对相邻浇灌平地进行浇灌的过程。

附图5是本发明第二实施例的俯视图。

附图6是浇灌平地31A的一个侧面剖视图。

附图7也是浇灌平地31A的一个侧面剖视图。

附图8是本发明中阀机构的一个透视图。

附图9也是本发明中阀机构的一个透视图。

附图10至16是本发明的侧面剖视图，示出了从最高的浇灌平地31A至蓄水池对浇灌平地进行灌溉的过程。

附图17是位于一块浇灌平地上的阀机构、管道和堤坝的俯视图。

附图18是一个本发明中漫灌***内的用袋子构成的阀机构的俯视图。

附图19是一个漫灌设备的俯视图，该设备具有多块浇灌平地，一个泵送设备，并且在各块浇灌平地中具有一个可膨胀的阀。

附图20是沿剖面V-V所看到的附图19中所示漫灌设备的局部剖视图，其中可膨胀阀处于膨胀状态。

附图21是沿剖面V-V所看到的附图19中所示漫灌设备的局部剖视图，其中可膨胀阀处于收缩状态。

附图22A-22C是一个漫灌设备的正视图，该漫灌设备具有多块处于不同高度上的浇灌平地，图示出了相邻浇灌平地之间的可膨胀阀随着水在相邻浇灌平地之间发生梯流而工作的过程。

对优选实施方式的描述

在不止一幅附图中所图示出的相同组件被标记成在各个附图中相一致。

在附图1中描绘出了一个漫灌***10，在该漫灌***10中结合有作为本发明主题的漫灌方法。在附图1所示实施例中的漫灌***10被挖掘成总体上形成一个整体式梯田，并且包括一个用作水源的蓄水池11，多块用于种植盆栽植物和存置水的浇灌平地12，一个用于收集从浇灌平地12中排出的水的澄清池13，以及一个泵送***14，用于将水从澄清池13回送到蓄水池11中。蓄水池11、浇灌平地12以及澄清池13被挖掘在不同的高度上，以便主要在重力作用控制下使得水从蓄水池11流出，经过浇灌平地12，进而流入到澄清池13中。

在附图1所示出的本发明实施例中，具有一个堤坝***，该***中包括多个堤坝，这些堤坝用于将水存置于浇灌平地中，并且将相邻或邻接的浇灌平地12分离开。浇灌平地12，以及本实施例中的蓄水池11和澄清池13，均由一个周边堤坝15所包绕。内部堤坝16从周边堤坝15的一侧边延伸至另一侧边，从而将经过挖掘的面积分隔成蓄水池11、浇灌平地12及澄清池13。在附图1中所示出的漫灌***被构造成呈长方形。周边堤坝15具有两个端部堤坝15A和两个侧边堤坝15B。浇灌平地12相互平行地延伸。因此，沿一个最高高度与一个最低高度之间的梯度，浇灌平地12被挖掘成阶梯状，其所述最高高度处被蓄水池11所占据，而最低高度处被澄清池13所占据。

另外，各块浇灌平地的表面均朝向一根或者多根管道中的对应开口发生倾斜，并且包括一层不透水或者半透水薄膜，或者其它防水或隔水层。

一个漫灌设备包括：至少一块或者多块浇灌平地，至少一个集水区域，至少一根管道，该管道上具有至少一个与所述集水区域相关联的开口，和至少一个与单块或者多块浇灌平地相关联的开口，所述的一根或者多根管道能够在泵送装置或者重力流动的作用下将水从集水区域分送过并且分送入浇灌平地中，在各块浇灌平地中，水位被以预定的液位和时间间隔进行控制和调节，所述管道可以位于高于或者低于至少一块浇灌平地的高度上，管道具有一个与所述集水区域相关联的开口和一个与相应许多浇灌平地中的每一个相关联的开口，所述的一根或者多根管道能够在重力或者泵送装置的作用下将水从单块或者多块浇灌平地输送到集水区域中。

最好，在各个与一块浇灌平地或者集水区域相关联的管道开口中结合有一个阀，用来可有选择地使得水流入浇灌平地或者集水区域，或者从该浇灌平地或者集水区域中流出。

正如在附图4、4A和4B中所示出的那样，相邻的浇灌平地12A和12B共用内部堤坝16。各个内部堤坝16可以被分成两个堤坝，一个是用于较高浇灌平地12A的外流堤坝18，另外一个是用于较低浇灌平地12B的流入堤坝19。浇灌平地12包括顶部表面，该顶部表面具有一个下伏层17，该下伏层17的侧边由流入堤坝19、外流堤坝18以及堤坝15B和15B(附图1中所示)来界定。

正如在附图4中所示出的那样，各块浇灌平地12A和12B的顶部表面和下伏层17均从外流堤坝18至流入堤坝19向下倾斜或者向下偏斜。浇灌平地12的下伏层17的表面倾角或者坡度可以根据多个因素而发生变化，比如灌溉***的总体尺寸、土壤的构成、各块浇灌平地12的尺寸以及灌溉***从其顶部至底部的总体梯度。一个泄水道29(也在附图2、2A和2B中示出)将较高的浇灌平地12A与较低的浇灌平地12B连接起来。一个浇灌闸门20安装在泄水道29中，并且该浇灌闸门20可以被调节成开启和关闭泄水道29，用以使得水从较高的浇灌平地12A流入到较低的浇灌平地12B中。

最好，一个控制器被连接在各个阀和/或泵上，该控制器能够选择性地触发所述阀中的预定阀，来以预定的时间间隔选择性地对所述浇灌平地中的一块或者多块进行浇灌和排水。

参照附图4、4A和4B，图示出了两个相邻的浇灌平地12A和12B与蓄水池11之间的阶梯状构造。浇灌平地12A和12B的高度差将根据所构造的灌溉***10的尺寸而发生变化。在一个较大尺寸的***中，即包括超过20英亩的浇灌平地12的***中，浇灌平地12将可以达到六百英尺长和九十英尺宽。在这种情况下，相邻浇灌平地之间的高度差可以接近于二至三英尺。浇灌平地12和下伏层17的高度将从流入堤坝19至外流堤坝18下陷约六英寸。

除了浇灌平地12的表面从一个外流堤坝18向流入堤坝19向下倾斜之外，浇灌平地12的表面也具有横向倾斜表面22。该浇灌平地12具有一个中央部21，该中央部21位于侧边堤坝15B之间的中间部位处。中央部21在浇灌平地12与侧边堤坝15B交会处具有大致与浇灌平地12相同的高度。表面22从中央部21至浇灌闸门20的中心线附近处朝下倾斜。表面23自堤坝15B朝向表面22向下延伸，在下伏层17上形成一个漏斗状表面，用来控制水流入或流出浇灌平地12。

在浇灌平地12和堤坝15及16的整个表面上覆盖有一层不透水薄膜25。该薄膜25对浇灌平地12进行密封，并且能够阻止对下层土壤造成冲刷。最好利用粘土混合物对土壤进行处理，以便形成一坚固的土壤顶层24。该顶层24用于防止在下伏层17上形成下陷，这种下陷将会妨碍水的流动。

一种灌溉方法包括下述步骤：形成一块或者多块浇灌平地，相对于浇灌平地在一个预定高度上形成一个集水区域，并且该集水区域的高度可以位于一个高于、等于或者低于任何浇灌平地的高度上，在集水区域与至少一块浇灌平地之间设置至少一根管道，将泵送装置连接到所述管道上，对该泵送或者重力装置进行操作，来经由管道将水从集水区域输送到浇灌平地中，使得泵送装置停止工作，并且允许在重力或者泵送装置的作用下经由管道使得水从浇灌平地流入到集水区域中，并且在各块浇灌平地中，水位被以预定的液位和时间间隔进行控制和调节，以便对植物根部的水分进行调节。

在附图2至2B以及附图4至4B中示出了所述***的工作过程。在附图4中，蓄水池11被用作用于浇灌平地12A和12B的水源。正如在附图2、2A和2B中所示出的那样，浇灌平地12中具有多个用于种植植物27的盆26。各个盆26均具有通孔，以便水能够透过该盆26对植物27进行灌溉。从蓄水池11以一定容量的水28依次对浇灌平地12进行浇灌。蓄水池11与浇灌平地12A之间的浇灌闸门20被提升起来，使得水28排入浇灌平地12中。水28的体积可以根据各块浇灌平地12中所需的水位而进行变化。盆26应该足够大，但水位却不能够十分高，以防止导致盆26发生倾覆。另外，为了防止盆26发生倾覆，水28的流速应该足够缓慢。

水28在浇灌平地12中被存置足够的滞留时间，以便对盆26中的植物27进行灌溉。水28将在各块浇灌平地12中滞留的时间，部分决定于盆26中所种植植物的类型。本技术领域中的熟练技术人员将能够在无需过度进行试验的条件下确定出滞留时间。

另外，水位由一个控制器、计时设备或者某种开关来人工或者自动进行控制和调节。

一种灌溉方法，其特征在于包括下述步骤：形成一个集水区域，形成至少一块具有足够高度的浇灌平地，以便在重力流动作用下将水从浇灌平地排入到集水区域中，在集水区域对水进行收集，并且还包括一个泵送设备，来将水从集水区域输送到位于一定高度上的浇灌平地中，并且允许该浇灌平地中的水排入到集水区域中，包括将水在浇灌平地中保持预定的时间，并且允许水从该浇灌平地排入或者被泵送到集水区域中，并且在接近于各个集水区域和浇灌平地的位置处铺设一层不透水或者半透水的薄膜，或者防水或隔水层，以便阻止水透过土壤发生渗漏，从而最大程度地节约用水。

当水28被从一个较高的浇灌平地12A排入到一个较低的浇灌平地12B中时，浇灌闸门20以及相邻的干燥浇灌平地12之间的浇灌闸门20均保持在开启状态，以便雨水可以透过该***进行***。当然，用于一个存置有水的浇灌平地12的浇灌闸门20必须保持在关闭状态，但是应该对水位进行监控，以便根据需要排出过多的水。另外，对水位进行监控以便避免由于蒸发和植物的吸收而造成水的过度损失。在一块浇灌平地12中的水28可以根据需要来进行补充，以便保持在一个适宜的水位处。

在各块浇灌平地12均被浇灌后，水28被排入到澄清池13中。一个泵送***14将水从澄清池13中抽出，并且将水28引回蓄水池11中，在该蓄水池11中通过灌溉***10对其进行循环利用。澄清池13最好比蓄水池11大，并且可以是所蓄水的体积的五倍或者更多，以便补充蓄水池11或者浇灌平地12中的供水。

澄清池13被制成很大，以便可以在澄清池13中收集霪雨(excessive rainwater)，并且将其用于灌溉***10中。

通常，至少一块或者多块浇灌平地被形成在相邻的预定高度上，邻接的浇灌平地相互之间由水连通，一个集水区域形成在一个预定高度上，该集水区域与所述浇灌平地由水连通，以及一个泵送设备，该泵送设备能够将水从集水区域中运送到任何浇灌平地区域中，或者从任何浇灌平地中运送到另外一块浇灌平地中，或者在任何浇灌平地与集水区域之间进行运送。

附图5至17示出了本发明第二实施例的结构和功能。在附图5所描绘出的漫灌***10中，结合有作为本发明主题的漫灌方法。正如在第一实施例中那样，漫灌***10由多个向下倾斜的浇灌平地31组成，其中各个连续的浇灌平地31被挖掘成比前一浇灌平地31的高度低，以便部分地在重力作用下使得水流过灌溉***10。漫灌***10从一个位于最高高度上的顶部浇灌平地31A一直延伸至一个位于最低高度上的澄清池32。各块浇灌平地31的底部均铺设有一层不透水的薄膜33，以避免水的流失。

漫灌***10的第二实施例包含有一个堤坝***，该堤坝***包括多个柔性的可膨胀堤坝34，其中各个堤坝34均被设置在连续的浇灌平地31之间。就附图5、6和7来说，各块浇灌平地31上的堤坝34被设置成朝向浇灌平地31倾斜表面的底部，并且邻接有一个更低的相邻浇灌平地31。堤坝34在某种意义上说是可膨胀的，即该堤坝可以膨胀到一个足够的高度，以便将浇灌平地31中的水滞留于该堤坝34的上方，并且可以收缩，以使得水能够经由该收缩的堤坝34的上方，从一个较高的浇灌平地流入到接续的浇灌平地中。利用水来使得堤坝34发生膨胀。一系列与堤坝34流体连通的管道35，对堤坝34进行互连，以便随着水经由一个收缩的堤坝34的上方从一个较高的浇灌平地流入到一个相邻的较低浇灌平地中，依次使得堤坝34发生膨胀。另外，多个邻接于堤坝34与管道35交会处的阀机构36，工作性地与连续浇灌平地之间的排水***相连接，来对连续堤坝34之间的水流进行控制。

就附图6和7来说，图示出了一个堤坝34的剖视图。该堤坝34包括一个折叠在其本身上的柔性不透水材料，以便形成一根导管37，通过该导管37，水可以流动。导管37被设置在一个沟槽38中，该沟槽38在浇灌平地31的长度上延伸。在沟槽38中也铺设有薄膜33，并且导管37被置于沟槽38中的薄膜33上。一个与薄膜33具有类似结构的外壳39附着在薄膜33上并且在导管37上方延伸。随着水经由一个收缩的堤坝34的上方从一个较高的浇灌平地流入一个较低的浇灌平地31中，外壳39能够阻止水浸没导管37，因为这样会使导管37漂浮起来，从而对水流经堤坝34和从一个较高的浇灌平地流入到一个较低的浇灌平地时产生负面影响。

可选择地，堤坝34的材料可以密封性地连接在薄膜33的材料上，以便防止水在堤坝34的下方流动。当薄膜33和堤坝34的材料均为聚乙烯或者其它塑性材料时，这种附着可以利用一种被称作“焊接”的热处理工艺来完成。可选择地，也可以利用一种粘结剂或者水密性机械密封装置。如果不仅需要在外流侧上而且需要在流入侧上进行封接，那么堤坝34实际上会形成薄膜33的一部分，并且可以被直接置于下伏层17上。

为了更清楚地对本发明的细节进行说明，将顶部浇灌平地指代为31A，而较低的或者第二块浇灌平地将被指代为31B。对应于相应浇灌平地的堤坝和阀机构将具有类似的附图标记。例如，堤坝34B被沿浇灌平地31B的底部进行设置，而阀机构36B同样被设置在第二块浇灌平地31B上，以便对流入堤坝34B的水进行控制。当阀机构36B关闭时，堤坝34B将发生膨胀，以便将水存置于堤坝34B中，并且将水滞留于浇灌平地31B中。

附图5和6还示出了一根与堤坝34A流体连通的管道35。一个在附图6中示出处于闭合状态的阀机构36A，用于限制水从堤坝34A和顶部浇灌平地31A中的管道35流入到第二块浇灌平地31B中的管道35和堤坝34B中。附图7示出了处于开启状态的阀机构36A和处于收缩状态的堤坝34A。此时堤坝34A中的水已经被***到第二块浇灌平地31B上的堤坝34B中。随着堤坝34A逐步收缩，存置在顶部浇灌平地31A中的水将流过收缩的堤坝34A的上方并且进而流入到浇灌平地31B中。

再次参照附图5和6，在此示出了经由泵和主管线40与澄清池32流体连通的顶部浇灌平地31。通过主管线40，首先利用从澄清池32泵送出并流入顶部浇灌平地31A中的水对顶部浇灌平地31A进行灌溉。一个第二管道41从主管线40中取水，来对第一浇灌平地31A上的堤坝34A进行灌充。一个第三管道42也从主管线40中取水，并且排入阀机构36中。

从而，顶部浇灌平地31A和堤坝34A被同时得以灌充。

另外，各块浇灌平地均包含有至少一个或者多个容器，各个容器具有至少一个开口或者穿孔，并且各个容器内部包含有至少一株植物的根部和一种天然的或者合成的装盆介质(potting medium)。

阀机构36工作性地与从浇灌平地至浇灌平地的流通或者排水***相连接。随着顶部浇灌平地31A中的阀机构36A被水灌充，其将在顶部浇灌平地31A上的堤坝34A下方的管道35上施加一个向下的压力，从而阻止水流出顶部浇灌平地31A中的堤坝34A。在利用水对顶部浇灌平地31A中的堤坝34A进行灌充之前，顶部浇灌平地31A中的堤坝34A将发生膨胀，形成一个堰堤，该堰堤用于阻止水从同时被灌充的顶部浇灌平地31A中流走。一旦堤坝34A被灌充到额定容积，浇灌平地31A将继续利用一定容量的水来灌充到一个预定的液位。

另外，通过在各块浇灌平地中接近于所述管道中一个开口的位置处安装一个或者多个阀，该阀将能够在打开状态时允许水在管道与相应浇灌平地之间流动，并且能够在关闭状态时阻止水在管道与相应浇灌平地之间流动。对各块浇灌平地中的阀进行状态控制是在对泵进行操作的过程中进行的，以便将水输送到预定的一块或者多块浇灌平地中。

下面参照附图5和17，一个对阀进行灌充的管道43(a valve-fillpipe)从各块浇灌平地31延伸至位于一个较低高度上的连续浇灌平地31上的阀机构36中。随着利用水来对顶部浇灌平地31A进行灌充，水经由一个对阀进行灌充的管道43从顶部浇灌平地31A输送至阀机构36B中。下一个连续浇灌平地31B中的阀机构36B被定位成低于堤坝34B与下一个连续浇灌平地31B中管道35交会处。随着利用水对第二块浇灌平地31B中的阀机构36B进行灌充，其将在紧邻于堤坝34B与管道35交会处下方的可膨胀堤坝***上施加一个向下的压力。从而，当阀机构36A打开时，水将通过管道35从堤坝34A流入到第二块浇灌平地31B上的堤坝34B中。此时阀机构36B已经受到激发，将在水作用下发生了膨胀的第二堤坝34B下方的管道35关闭，以待水被从顶部浇灌平地31A中排出，并且流入到第二块浇灌平地31B中。

下面参照附图6至9，在这里非常详细地示出了所述阀机构的工作过程。阀机构36由一个冲洗设备(a flushing apparatus)打开。该阀机构36包括一个壳体51、和一个竖直设置的圆柱体45，该圆柱体45安装在壳体51的底板上并且保持着一个浮子46。该浮子46通过链条49与一个孔塞48相连接。该孔塞48用于封闭该阀机构壳体51底部上的***孔50。

第二个对阀进行灌充的管道44从浇灌平地31延伸至阀机构36壳体51内部的圆柱体45中。该对阀进行灌充的管道44具有一个垂直延伸部44A。随着灌充到一块浇灌平地31中的水达到等于或者大于所述垂直延伸部44A高度的深度，水将灌入该垂直延伸部44A中。水进而被导入壳体51中，并且使得圆柱体45内部的水位升高。浮子46随着水一同升高，并且由链条49将孔塞48拉开，打开***孔50。随后，水将通过该***孔50从阀机构36中排出。

在水已经从阀机构36中的壳体51中排出后，堤坝34中的水将迫使所述阀机构打开，并通过管道35将水排入相邻浇灌平地上的堤坝34中，其中该相邻浇灌平地位于较低的高度上。在下一个连续浇灌平地中的堤坝34B发生膨胀的同时，顶部浇灌平地31A中的堤坝34A发生收缩。随着所述堰堤因此而发生收缩，水将从顶部浇灌平地31A下泻到下一个连续浇灌平地31B中，在该浇灌平地31B中，由下一个连续浇灌平地中目前正处于膨胀状态的中间堤坝34B阻止其进一步下泻。

下面参照附图10至16，该过程重复性地用于各个连续的浇灌平地31，直至水抵达澄清池32。正如在附图10和11中所示出的那样，随着水从顶部浇灌平地31A排入到第二块浇灌平地31B中，由已经被灌充过的阀机构36B和处于膨胀状态的堤坝34B将水存置于该第二块浇灌平地31B中。随着水排入到第二块浇灌平地31B中，经由第一个对阀进行灌充的管道43利用水对第三块浇灌平地31C上的阀机构36C进行灌充，其所述第一个对阀进行灌充的管道43从所述第二块浇灌平地31B一直延伸至第三个阀机构36C。参照附图11、12和13，随着水对第二块浇灌平地31B进行灌充，水将达到一个超过竖直延伸部44A的液位处，其所述竖直延伸部44A位于对阀进行灌充的管道44上。随着水灌入到第二个对阀进行灌充的管道44中，水将被导引到第二块浇灌平地31B上的阀机构36B中。此时冲洗设备受到激发，并且将水从阀机构36B中排出。随后，管道35和第二个堤坝34B中的水将排入第三块浇灌平地31C上的堤坝34C和管道35中。

随着堤坝34B发生收缩，第二块浇灌平地31B中的水开始流过正在收缩的堤坝34B，并且排入到第三块浇灌平地31C中。因为堤坝的收缩是由于水排入到其他堤坝中而造成的，所以收缩过程是一个渐进过程。因此，堤坝34的逐步收缩部分地控制了从一个较高浇灌平地至一个较低浇灌平地的水流速度。堤坝34的快速收缩将会产生一个相当大的水流速度，一旦该高速水流被下泻到浇灌平地中，将会导致植物倾倒和/或将土壤从盆中冲刷出来。正如在附图11和12中所示出的那样，对浇灌平地的这种顺次浇灌操作在灌溉***10中反复进行，直至水被排入到澄清池32中。泵送***14用于经由主管线40将水引回顶部浇灌平地31A中，以便再次开始该灌溉操作。

附图5中所示阀36的一个可选择实施例是一个在附图18中示出的结构简单的水袋50。通过对一个由柔软的水密性材料制成的管子进行封接，而形成一个用于盛装水的袋子50。这种材料中的一种是多层聚乙烯。这种材料通常被制成管状，其周长为十英尺，从而形成一个皱缩直径为五英尺的袋子。袋子50的端部52可以利用任何公知的热或者机械处理工艺进行封接，以形成一个具有预定长度，比如十二英尺长的袋子。袋子50可以被制成包含有单一的入口/出口连接部54，用于接收和排出水。通过将单一的这种连接部不仅用于水的流入而且用于水的流出，那么袋子材料中接头的数目可以最少。

入口/出口连接部54与一个流量控制阀56流体连通。流量控制阀56将入口连接部54与一个进水管道60和一个出水管道62连接起来。进水和出水管道60、62连接在前述漫灌***中相应的上游和下游组件上，用来使得袋阀50发生膨胀和收缩。流量控制阀56可以被人工操作，也可以是一个电动阀。在某些特定应用领域，最好是太阳能电磁阀。流量控制阀56可以由一个中央控制***进行控制，或者可以被设定为定时启动并且持续预定的时间段。在一个实施例中，流量控制阀56由一个位于上游浇灌平地31中的水位控制开关58进行触发，以便随着对该上游浇灌平地31进行灌充，允许水进入袋子50中。

袋子50被定位成置放在柔性管道35的顶部，其中该柔性管道35用于对所述漫灌***中的连续堤坝互连。当袋子50充满水时，袋子50的重量将阻止水流过该袋子下方的管道35，从而能够利用水对上游堤坝34进行灌充，并且能够将水存置于该上游浇灌平地31中。当流量控制阀56打开时，在袋子50中盛装的水得以释放，从而能够使得水通过管道35流向处于收缩状态的堤坝34。在各个用于对堤坝34中连续的堤坝互连的管道35均结合有一个这样的袋阀50。流量控制阀56提供了一个用于在附图8和9所示实施例中所描述的浮子和孔塞***的替代物。

一种漫灌设备包括：至少一块或者多块形成在连续预定高度上的浇灌平地，相邻的浇灌平地之间相互由水连通，一个形成在一个预定高度上的集水区域，该集水区域与所述浇灌平地由水连通，和一个泵送设备，该泵送设备能够将水从集水区域运送到任何浇灌平地区域中，或者从任何浇灌平地中运送到另外一块浇灌平地中，或者将水在任何浇灌平地与集水区域之间进行运送。

本发明包括在对泵进行操作的步骤完成之后对阀进行状态控制，以便使得水的第一部分从一个特定的浇灌平地排入到第二个特定的浇灌平地中，并且在水的第一部分已经被排入到第二个特定浇灌平地之后，对所述阀进行状态控制，以便使得滞留于所述特定浇灌平地中的水在重力作用下排入到集水区域中。

附图19至21示出了本发明的一个可选择实施例。附图19是一个漫灌设备70的俯视图，该漫灌设备70具有至少一块浇灌平地72，或者如所图示出的那样，具有多块浇灌平地72、74、76、78，并且具有一个集水区域80。如果形成有不止一块浇灌平地，那么各块浇灌平地72、74、76、78可以被形成在大体上相同的高度上，该方案尤其适合于漫灌***70形成在相对较平的土地上的情况。集水区域80可以形成在一个低于相应浇灌平地72、74、76、78的高度上，以便有利于在重力作用下经由倾斜导管84将水从相应浇灌平地72、74、76、78流入到集水区域80中。还设置有一个泵送设备82，用于在集水区域80与浇灌平地72、74、76、78之间对水进行输送。泵送设备82包括一个诸如导管84这样的管道，该管道具有一个设置在集水区域80中的开口86和一个设置在各个相应浇灌平地72、74、76、78中的开口88、90、92、94。所述导管84沿其长度方向大部分以虚线示出，这是因为在本实施例中该管道被包埋在集水区域80和相应浇灌平地72、74、76、78的下方。最好导管84被定位成具有一个朝向开口86的向下倾斜度，以便在集水区域80与浇灌平地之间形成一个流动通道，用来在重力作用下将水从相应的浇灌平地72、74、76、78流入到集水区域中。该倾斜度比如可以是值为0.003的纵向落差与横向长度之比。一个泵96连接在导管84上，并且该泵96能够将水从集水区域80泵送到相应的浇灌平地72、74、76、78中。泵96最好可以是一个螺旋泵，用来在相对较低的扬程(pressurehead)下对大量的水进行高效输送，但是也可以是下述泵中的任何一种：容积式泵、离心泵、潜水泵或者液压泵。在泵的出口处可以设置有一个瓣阀或者其他形式的单向阀97，并且在导管84与集水区域80之间连接有一个闸门或者排污阀99(a slusch valve)。

正如附图20和21中的横剖视图所示出的那样，在各个开口88、90、92、94处结合有一个可膨胀的阀98。该可膨胀的阀98可以通过将一个或者多个由聚乙烯或者其他材料制成的薄片连接在一起而制成。在附图20中所图示的阀98处于关闭状态(膨胀状态)，而在附图21中所示出的阀98处于打开状态(收缩状态)。当处于关闭状态时，阀98能够阻止水100在导管84与浇灌平地72之间输送。在附图中所示出的阀98的特定实施例呈环状，并且具有一个在膨胀时环绕导管84所述开口88大体呈管状的横截面。正如在附图20中所示出的那样，通过使得经由导管84供送的水的扬程小于从环状阀98上方溢流所需的扬程，可以在阀98发生膨胀时将经由导管84导入的水100封闭在阀98中，并且防止对浇灌平地72进行浇灌。正如在附图21中所示出的那样，当阀98收缩时，经由导管84导入的水100将流经(流过)阀98，并且将对浇灌平地72进行浇灌。应该明白的是，本技术领域中其他公知类型的阀以及其他类型和形状的可膨胀阀，比如呈具有一个中心开口的正方形或者矩形的阀，也可以用来实现该功能。

正如在附图19至21中所示出的那样，可膨胀阀98的内部可以具有经由泵96和一个诸如第二导管102的管道从集水区域80泵送来的水。可选择地，对阀98进行灌充的灌充机构可以由一个除集水区域80之外的水源，比如从水井、池塘或者公用水源来向其供应水。一个控制阀104被安装在第二导管102的入口处，该入口与相应浇灌平地72、74、76、78中的各个可膨胀阀98开通。控制阀104能够对可膨胀阀98的状态/膨胀度进行控制。控制阀104比如可以是具有一个自身太阳电池板106(alocal solar panel)的太阳能控制阀，所述自身太阳电池板106能够向远离中央式栅极电源(centralized grid power)的阀提供电能。下面，将针对对大量盆栽植物108、110、112进行栽培来对灌溉设备70的工作过程进行描述，该方法尤其适合于这种情况，即在各个相应的浇灌平地72、74、76中栽培有不同类型的植物，并且在浇灌平地78中没有栽培任何植物。漫灌设备70提供了相当的机动性，能够为各个相应的浇灌平地72、74、76提供一个不同的灌溉方案。

最好，水位被以预定的时间间隔控制和调节到一个预定的液位上，以便对植物根部的水分进行调节，以利于植物的生长和节约用水。

首先，通过人工方式或者通过对雨水进行收集来将水加入集水区域80中。各个相应的浇灌平地72、74、76可以逐级缓慢地朝向导管84中的相应开口88、90、92、94倾斜，从而能够使得落在该灌溉设备70上的雨水能够在阀98打开的情况下经过导管84流入到集水区域80中。浇灌平地表面的倾斜度应该足够大，以便能够在重力作用下使得水发生移动，并且又不会太陡，以防止这种流动会形成破坏性水流。另外，浇灌平地的倾斜度和总体尺寸必须仔细考虑，以确保所灌溉的水的深度适合于任何种植在该浇灌平地上的盆栽植物，即置于倾斜面下游侧的盆将会比置于该倾斜面上游侧上的那些盆被浇灌更大的深度。所述表面还必须足够光滑，以便所产生的泥水坑最少。一种不透水的材料114，比如塑料、聚乙烯、粘土、铺砌层等等均可以被铺设在集水区域80和各块浇灌平地72、74、76的表面附近，在该表面的上方或者下方，以避免水渗入下层的土地116中。该不透水材料114不仅增大了所能够收集的雨水量，而且还能够存置用于灌溉盆栽植物的水，和避免由任何施加于植物108、110、112上的化肥、农药或者其他化学制剂对地下水造成潜在的污染。集水区域80可以被制成一个宽但相对较浅的池塘，或者被制成一个窄但相对较深的暗渠。由于相对较深的设计方案在大气中暴露出的水面较小，从而能够使得蒸发损失最小化。

随后，泵96将周期性工作，来将水从集水区域80供送到导管84和第二导管102中。导管84、102及泵96的尺寸可以选定为在一个预定的时间周期内向相应的浇灌平地72、74、76、78浇灌预定深度的水。根据相应可膨胀阀98的状态，预定的一块或者多块浇灌平地72、74、76、78将从而由出水口88、90、92、94进行浇灌。相应地，相应的可膨胀阀98的状态由相应控制阀104的状态进行控制。各个相应控制阀104可以被连接到一个控制器118上，比如被连接到一个个人计算机、一个可编程的逻辑控制器，或者甚至是一个结构简单的机械式计时设备上，并且从而带有相应的控制信号A、B、C、D。控制器118还可以提供一个用于对泵96的工作状况进行控制的控制信号E。控制器118也可以进行编程，以便根据生长在该浇灌平地上的植物108、110、112的类型提供一个对相应浇灌平地72、74、76、78进行漫灌的预定频率。漫灌方案也可以根据灌溉的频率、灌溉的深度、浇灌的水存置的时间等等、以及所适用的特定植物或作物而发生变化。

最好，通过在各块浇灌平地中置放大量的容器，各个容器具有至少一个开口或穿孔并且在各个容器中盛装有至少一株植物的根部及天然的或者合成的装盆介质，并且在各块浇灌平地中将水位控制和调节到一个预定的液位并且保持一个确定的时间段，从而能够向植物的根部提供预先确定的水分，以有利于节约用水和各株植物的生长。

对于在附图19中所示出的实施例来说，浇灌平地78中没有种植任何植物。从而，控制器118将被编程，以使得当泵96工作时打开相应的控制阀104，从而使得相应的阀98发生膨胀。螺旋泵96用于在可膨胀阀98处于收缩状态时，向浇灌平地72、74、76供送大量的水，但是正如在附图20中所示出的那样，却并不能提供足够的扬程来使得水从环状阀98的顶部流过，这是因为由泵96所产生的扬程的一部分作为导管84中的速度而被消耗掉，仅有由泵96所产生扬程的剩余部分作为导管84上的静态扬程。相反，由泵96所产生的全部压力均可以被用来使得阀98发生膨胀，这是因为一旦阀98完全膨胀，那么第二导管102中的水流将是静态的。一旦可膨胀的阀98完全膨胀，控制阀104将关闭，以使得阀98保持在关闭状态，即使在泵96已经停止工作之后。

正如在附图21中所示出的那样，在浇灌平地72、74、76中，控制阀104将保持关闭状态，从而使得相应的可膨胀阀98保持收缩，处于打开状态。当已经将足够的水供送到浇灌平地72、74、76中时，泵96将停止工作，并且水开始在重力作用下回排到集水区域80中。一旦泵96停止工作，那么相应的阀98将转换到它们的关闭状态，以便将水在所述浇灌平地中存置预定的时间，或者经由导管84使得水发生回流。控制器118还被连接成能够向排污阀99提供控制信号F来打开该排污阀99，以便提供一个用于将水排入集水区域80的低阻力流动通道。在浇灌平地内部滞留的过程中，水将合适地对盆栽植物108、110、112进行灌溉。控制器118能够选择性地激发控制阀104中的预定控制阀，来选择性地对大量浇灌平地72、74、76、78中的预定平地进行浇灌和排水。

即使所有浇灌平地均处于相同的高度上，仍然希望在同一时间依次对浇灌平地72、74、76、78进行浇灌，以便减少必须存储在集水区域80中的灌溉用水的总量。例如，可以在该田地中的阀98至少部分处于收缩(打开)状态并且同时浇灌平地74，76，78中的阀98处于膨胀(关闭)状态的情况下，通过对泵96进行操作来首先对浇灌平地72进行浇灌。待在浇灌平地72中达到所需的滞留时间之后，浇灌平地74中的阀98将至少部分地收缩(打开)，以使得随着浇灌平地72和74中的水达到液平衡，灌溉用水的一部分排入到相邻的浇灌平地74中。随后，浇灌平地74中的阀98重新膨胀，并且排污阀99打开，来将存置于浇灌平地72中的水排入到集水区域80中。此后，通过使得该田地中的阀98发生收缩，并且在排污阀99关闭的条件下对泵96进行操作，可以将水从集水区域80泵送到浇灌平地74中。这种类型的操作的关键在于使得阀98快速收缩和重新膨胀。这将可以通过利用来自作为一个水源的可膨胀堤坝122中的水，并且通过将水从阀98排入到相关的浇灌平地中而得以实现。导管140和相关的控制阀142在阀98与可膨胀堤坝122之间形成流体连通。导管148和相关的控制阀152提供了用于排入相关浇灌平地的通道。阀142和152可以是任何类型的控制阀，比如一个电动阀、气阀、液压阀或者气压阀。在这些情况下用于液压阀的水源可以是通过泵96和阀104的集水区域80、可膨胀的堤坝122、水井或者公用水源。可膨胀堤坝122顶部的高度高于阀98的顶部，从而为对阀98进行灌充提供了所必需的扬程，并且在大多数应用领域中，阀98的体积应该相对于堤坝122的体积较小。导管140可以位于高于地表的上方，并且必需具有足够的直径来使得阀98快速重新膨胀。在非临界流通的基础上，无论何时，均可以方便地对从堤坝122流出的水进行置换。

通过对浇灌深度的控制，能够避免种植盆的顶部被水润湿，从而延缓杂草种子的发芽过程，杂草的发芽过程将使得杂草穿出盆中土壤混合物的表面。通过这种方式，本发明中的漫灌方法不仅能够对水进行存置和防止地下水受到污染，而且还能够减少为了控制杂草的生长所必需付出的时间、努力及化学制剂。

作为在权利要求9中所声称的漫灌设备，包括一层设置在集水区域和所述多块浇灌平地中的每一个以及连接相邻浇灌平地的管道上方的不透水薄膜、半透水薄膜或者其它防水或者隔水层，一个安装在各个管道中的阀，并且在各块浇灌平地中以预定的液位和时间间隔对水位进行控制和调节。

一种灌溉方法，其特征在于包括下述步骤：形成一个集水区域，形成至少一块浇灌平地，该浇灌平地具有足够的高度，用来在重力作用下将水从浇灌平地排入到所述集水区域中，在集水区域中对水进行收集，并且还包括一个泵送设备，用于将水从集水区域输送到位于较高位置上的浇灌平地中，并且能够使得浇灌平地中的水排入到集水区域中，包括将浇灌平地中的水存置预定的时间，并且允许从浇灌平地中将水排入或者被泵送到集水区域中，并且在各个集水区域和浇灌平地的附近处设置一层不透水或者半透水薄膜、或者防水或隔水层，以便阻止水通过土壤发生渗漏，从而最大程度地节约用水。

通过利用一个作为周边侧壁120并且作为相邻浇灌平地72、74、76、78与集水区域80之间堰坝122的可膨胀堤坝，浇灌平地72、74、76、78的相对尺寸和位置均可以方便地进行经常性地选定和改变。一旦水或者其它流体被导入可膨胀的堤坝中，除非需要改变状态，否则所述水或者流体将不会流出。通过增添和去除这种堤坝，一块较大的面积可以被分段，并且可以选择性地用作单块浇灌平地或者多块相邻接的浇灌平地。周边侧壁120最好可以是一个防尘护堤(dirt berm)，以便形成一个可以被轮式或者轨式设备移动的堰堤，便于进行维护或者耕作活动。

附图22A至22C示出了本发明另一实施例的工作过程，该在实施例中具有多块形成在相邻较低高度上的浇灌平地120、122、124。浇灌平地120由导管126连接到浇灌平地122上，该导管126具有一个设置在浇灌平地122中的可膨胀阀128。同样，浇灌平地122由导管130连接到浇灌平地124上，该导管130具有一个设置在浇灌平地124中的可膨胀阀132。在水作用下可膨胀的堤坝134、136、138至少分别成为浇灌平地120、122、124周边的一部分。堤坝134由导管140和控制阀142连接到阀128上。同样，堤坝136由导管144和控制阀146连接到阀132上。阀128、132分别具有各自的***管道148、150和控制阀152、154，用于通过将水排入到相应的浇灌平地122、124中，来使得阀发生收缩。

在附图22A中，浇灌平地120中已经灌溉有预定量的灌溉用水156，并且由处于收缩(关闭)状态的阀128和堤坝134来使得浇灌平地122保持干燥。在附图22B中，控制阀152已经开启以使得阀128部分收缩，从而使得灌溉用水156通过导管126从浇灌平地120排入到浇灌平地122中。由于阀132完全膨胀，所以浇灌平地124仍然保持干燥。在灌溉用水156已经在浇灌平地122中存置预定的时间后，通过将阀154打开来使得阀132部分收缩，并且使得灌溉用水156通过导管130从浇灌平地122排入到浇灌平地124中。随着浇灌用水156向下前进，利用相应的浇灌平地对该工艺进行重复，根据预定的灌溉方案，灌溉用水最终被回收和再次泵送到最高的浇灌平地120中。

一种用于漫灌的方法和设备，利用了一个泵或者重力，来将水从一个集水区域输送到一块种植有植物的浇灌平地中，并且在一块或者多块浇灌平地中等待预定时间之后，利用重力和泵送装置将水回送到集水区域中。一个管道用于水的流动。所述浇灌平地和集水区域均可以铺设有一层不透水层，来对水进行存置并且对地下水进行保护。多块浇灌平地可以被制成在各块浇灌平地中的管道上均具有一个开口。一个由一控制器进行控制的阀可以被结合于各个开口，以使得能够仅对浇灌平地中的特定平地进行浇灌。

Claims (14)

1.一种漫灌设备，包括：多块浇灌平地：

一个集水区域，该集水区域设置在比所述多块浇灌平地低的高度上；

一根管道，该管道具有一个与所述集水区域相关联的开口、和与相应的所述多块浇灌平地中的每一个相关联的一个开口，所述管道能够通过在重力作用下的流动将水从所述多个浇灌平地输送到所述集水区域；和

一个与所述管道连接的泵送装置，该泵送装置用于通过所述管道将水从所述集水区域泵送到所述浇灌平地中；

一个与各个管道开口相关联的阀，后者与一块浇灌平地或者集水区域相关联，用来选择性地使得水流入或者流出所述浇灌平地或者集水区域；

各块浇灌平地和集水区域均包括一层不透水或者半透水薄膜、或者其它防水层或者隔水层；

在各个阀和/或泵上连接有一个控制器，该控制器能够选择性地对所述阀中的预定阀进行触发，用来以预定的时间间隔选择性地对所述浇灌平地中的一块或者多块进行浇灌和排水；

各块浇灌平地的表面均朝向所述的一根或者多根管道上的开口发生倾斜。

2.如权利要求1所述的漫灌设备，其特征在于：通过利用一个控制器、计时设备或者某种开关来对水位进行人工或者自动控制和调节。

3.如权利要求1所述的漫灌设备，包括：至少一块浇灌平地，紧贴各块浇灌平地和集水区域铺设的不透水或者半透水薄膜、或者其它防水层或者隔水层，至少一个位于所述集水区域与浇灌平地之间的管道，用于将水从浇灌平地流入到集水区域中，并且还用于将水从集水区域分送到所述浇灌平地中。

4.如权利要求3所述的漫灌设备，其特征在于：在所述管道中设置有一个阀装置，并且所述泵送装置包括任何形式和尺寸的泵。

5.如权利要求1所述的漫灌设备，其特征在于：各块浇灌平地均包含有一个或者多个容器，各个容器均具有至少一个开口或者穿孔，并且在各个容器中盛装有至少一株植物的根部和天然的或者合成的装盆介质。

6.一种漫灌设备，包括：一块或者多块形成在连续预定高度上的浇灌平地，邻接的浇灌平地相互之间由水连通，一个形成在预定高度上的集水区域，该集水区域与所述浇灌平地之间由水连通，和一个泵送装置，该泵送装置能够将水从集水区域运送到任何浇灌平地中，或者从任何浇灌平地中运送到另外一块浇灌平地中，或者在任何浇灌平地与集水区域之间对水进行运送；

一个与各个管道开口相关联的阀，后者与一块浇灌平地或者集水区域相关联，用来选择性地使得水流入或者流出所述浇灌平地或者集水区域；

各块浇灌平地和集水区域均包括一层不透水或者半透水薄膜、或者其它防水层或者隔水层；

在各个阀和/或泵上连接有一个控制器，该控制器能够选择性地对所述阀中的预定阀进行触发，用来以预定的时间间隔选择性地对所述浇灌平地中的一块或者多块进行浇灌和排水；

各块浇灌平地的表面均朝向所述的一根或者多根管道上的开口发生倾斜。

7.如权利要求6所述的漫灌设备，还包括：一层铺设于集水区域上、和铺设于多块浇灌平地中的每一个上以及用于连接相邻浇灌平地的管道上的不透水或者半透水薄膜、或者其它防水或者隔水层，一个安装在各根管道上的阀，并且在各块浇灌平地中，水位被以预定的液位和时间间隔进行控制和调节。

8.如权利要求6或7所述的漫灌设备，其特征在于：各块浇灌平地均包含有一个或者多个容器，各个容器均具有至少一个开口或者穿孔，并且在各个容器中盛装有至少一株植物的根部和天然的或者合成的装盆介质。

9.一种灌溉方法，其包括下述步骤：形成一块或多块浇灌平地；相对于所述浇灌平地在预定高度上形成一个集水区域，该集水区域可以位于一个高于、等于或者低于任何浇灌平地的高度上，在集水区域与所述一块或多块浇灌平地之间至少设置一根管道，将泵送装置连接到所述管道上，通过对所述泵送装置或者重力装置进行操作来经由所述的一根或者多根管道将水从集水区域输送到浇灌平地中，使得泵送装置停止工作，并且通过利用重力或泵送装置，来使得水经由所述的一根或者多根管道从浇灌平地流入到所述集水区域中，并且在各块浇灌平地中以预定的液位和时间间隔对水位进行控制和调节，以便对植物根部的水分进行调节；

其中，在各块浇灌平地中接近于所述管道上一个开口的位置处安装一个或者多个阀，该阀能够在打开时允许水在所述管道与相应浇灌平地之间流动，而在关闭时阻止水在所述管道与相应浇灌平地之间流动，在对泵进行操作的过程中对各块浇灌平地中的阀进行状态控制，以便将水输送到一个或者多个特定的浇灌平地中；

在接近于集水区域和各块浇灌平地的顶部表面处铺设一层防水材料，即不透水或者半透水或者其它隔水层；

在对泵进行操作的步骤完成之后对所述阀进行状态控制，以便将水的第一部分从特定的浇灌平地排入到第二个特定的浇灌平地中，并且在水的第一部分已经被排入到第二块浇灌平地中之后，对所述阀进行状态控制，以使得存置于所述特定浇灌平地中的水在重力作用下排入到所述集水区域中。

10.如权利要求9所述的漫灌方法，其特征在于：各块浇灌平地均包含有一个或者多个容器，各个容器均具有至少一个开口或者穿孔，并且在各个容器中盛装有至少一株植物的根部和天然的或者合成的装盆介质。

11.一种灌溉方法，其特征在于包括下述步骤：形成一个集水区域，至少形成一个具有足够高度的浇灌平地，来在重力作用下将水从浇灌平地排入到集水区域中，在所述集水区域中对水进行收集，并且还包括一个泵送设备，用于将水从所述集水区域输送到位于一较高位置上的浇灌平地中，并允许在浇灌平地中的水排入到集水区域，包括在所述浇灌平地中将水存置预定的时间，并且允许水从所述浇灌平地排入或者被泵送到所述集水区域中，并且在接近于各个集水区域和浇灌平地的位置处设置一层不透水或者半透水薄膜、或者防水或者隔水层，用以防止水通过土壤发生渗漏，从而最大程度地节约用水。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：水位被以确定的时间间隔控制和调节到一个预定液位处，以便对植物根部的水分进行调节，利于植物的生长和节约用水。

13.一种灌溉方法，利用了多块浇灌平地，能够向一块浇灌平地中输送一定量的水，并且能够允许所述的水至少循环过第二块浇灌平地，从而将所述的水回送到一个集水区域中，并且设置有一层不透水或者半透水薄膜、或者防水或者隔水层。

14.如权利要求13所述的灌溉方法，其特征在于：在各块浇灌平地中放置有大量的容器，各个容器均具有至少一个开口或者穿孔，并且各个容器中盛装有至少一株植物的根部和天然的或者合成的装盆介质，并且在各块浇灌平地中，水位被控制和调节到一个预定的液位处，并且保持一个确定的时间段，以便向植物的根部供送预先确定的水分，利于节约用水和各株植物的生长。

Images