农田控制排水自动开启闸门 【技术领域】
本发明涉及的是控制农田排水闸门的农田控制排水自动开启闸门，属于农业水土工程技术领域。
背景技术
美国和欧洲通过地下排水管网系统进行农田排水，通过计算机控制排水闸门的开启。我国针对农田地表排水的控制闸门安装在排水沟中，用人力操作或用计算机控制，直接安装在农田中的自动开启闸门还没有。在全球范围内，农业面源污染是水环境污染的主要来源之一。在作物植被较少、无地表水的旱作农田里，吸附和结合在泥沙颗粒表面的无机态和有机态氮、磷随降雨(特别是暴雨)形成的地表径流流失，是土壤养分流失的主要途径。大量研究表明，大雨开始形成径流时，氮、磷浓度很高，在地表径流形成一段时间后，地表水中氮、磷浓度能够大幅度下降。旱作农田的允许耐淹历时一般为1天，地表水在农田中的停留时间不能超过作物允许的耐淹历时。传统的旱作农田排水沟处于自然排水状态，不进行任何控制排水，造成降雨初期含有高浓度氮、磷的地表水流出农田，污染周围水体。针对农田地表排水的控制闸门安装在排水沟中，用人力操作或用计算机控制，直接安装在农田中的自动开启闸门还没有。
【发明内容】
本发明的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种可直接安装在农田中的自动开启闸门，用于农田控制排水。本发明地技术解决方案：其结构是安装在闸门顶部连接弹簧的旋转轴承和安装在闸门右门框顶部连接花蓝螺丝的旋转轴承，分别安装在闸门和闸门右门框的顶部前沿，安装在闸门顶部连接弹簧的旋转轴承和安装在闸门右门框顶部连接花蓝螺丝的旋转轴承之间设拉力弹簧和花蓝螺丝，拉力弹簧和花蓝螺丝相接。
本发明的优点：本发明是一种能够在降雨初期把地表径流拦蓄在农田中，让水中含有氮磷的泥沙沉淀在农田中，让溶解态氮、磷渗入土壤中，这样既期，闸门处于关闭状态。当田间有一定水深时，水中氮、磷浓度已经有了显著下降，水中氮、磷浓度满足排水要求时，同时又在作物的耐淹水深和历时之内，这时打开闸门开始排水，有利于减少农业非点源污染的输出。由于我国地域广大，农田面积大小不同，处于分割种植，种植的作物品种不同，要求开闸排水的水深是不同的。由于降雨的随机性和降雨强度的变化，在降雨过程中不可能通过人力来适时、准确的操作闸门。本发明实现了根据农田地表排水设计水深自动开启，不需要其它装置和外力操作，可广泛应用于农业水土工程，实现农田排水的多目标控制，减少农业非点源污染的输出。该闸门生产工艺简单，材料要求不高，造价低廉，可以由设备齐全的中小型机械厂生产，向广大农村推广使用。
【附图说明】
附图1是本发明的主视结构示意图。
附图2是图1的俯视结构示意图。
图中的1-1、2-1是闸门左门框，1-2、2-2是闸门，1-3、2-3是用于闸门转动的旋转轴承，1-4、2-4是闸门右门框，1-5、2-5是半径与闸门宽度相等的圆弧形止水门缘，1-6、2-6是安装在闸门顶部连接弹簧的旋转轴承，1-7、2-7拉力弹簧，1-8、2-8花蓝螺丝，1-9、2-9安装在闸门右门框顶部连接花蓝螺丝的旋转轴承。
【具体实施方式】
对照附图，其结构是安装在闸门顶部连接弹簧的旋转轴承1-6、2-6和安装在闸门右门框顶部连接花蓝螺丝的旋转轴承1-9、2-9，分别安装在闸门1-2、2-2和闸门右门框1-4、2-4的顶部前沿，安装在闸门顶部连接弹簧的旋转轴承1-6、2-6和安装在闸门右门框顶部连接花蓝螺丝的旋转轴承1-9、2-9之间设拉力弹簧1-7、2-7和花蓝螺丝1-8、2-8，拉力弹簧1-7、2-7和花蓝螺丝1-8、2-8相接。
工作过程：通过把连接拉力弹簧的旋转轴承1-6、2-6安装在闸门1-2、2-2的顶部前沿，把连接花蓝螺丝的旋转轴承1-9、2-9安装在闸门右门框1-4、2-4的顶部前沿，旋转轴承1-6、2-6和旋转轴承1-9、2-9之间的拉力弹簧1-7、2-7和花蓝螺丝1-8、2-8产生拉力，使得闸门1-2、2-2处于关闭状态。当闸前水位达到设计水位时，作用于闸门1-2、2-2的静水压力大于拉力弹簧1-7、2-7拉力所产生的关闭力，实现了闸门1-2、2-2的自动开启。在闸门1-2、2-2开启过程中，拉力弹簧1-7、2-7不断拉长。从农田控制排水自动开启闸门俯视图看，在闸门开启前，用于闸门转动的旋转轴承1-3、2-3在拉力弹簧1-7、2-7的后部，拉力弹簧1-7、2-7作用于闸门1-2、2-2上的是关闭力，随着闸前水位的不断升高，作用于闸门1-2、2-2的开启力(静水压力)也越大。当闸前水位达到一定高度，闸门1-2、2-2围绕旋转轴承1-3、2-3旋转，当旋转轴承1-3、2-3处在拉力弹簧1-7、2-7的前部时，拉力弹簧1-7、2-7作用于闸门1-2、2-2上的也是开启力，在静水压力和拉力弹簧的共同作用下，闸门1-2、2-2被完全开启。为避免闸门1-2、2-2在绕着旋转轴承1-3、2-3开启过程中，闸门1-2、2-2和闸门左门框1-1、2-1之间漏水，闸门左侧设有的圆弧形止水门缘1-5、2-5，其半径与闸门宽度相等，它可使得在闸门1-2、2-2被完全开启之前，与闸门左侧门框之间不漏水。只要调整花蓝螺丝1-8、2-8的长度，即可改变拉力弹簧1-7、2-7的拉力，从而满足不同设计开闸水深要求。
该闸门实现了根据农田地表排水设计水深自动开启，不需要其它装置和外力操作，可广泛应用于农业水土工程，实现农田排水的多目标控制，减少农业非点源污染的输出。该闸门生产工艺简单，材料要求不高，造价低廉，可以由设备齐全的中小型机械厂生产，向广大农村推广使用。