[实用新型]垂直线源灌水装置

说明书

技术领域

本实用新型属于节水微灌技术领域，涉及一种垂直线源灌水装置。

背景技术

传统灌水方式用水效率较低，发展节水灌溉成为缓解水资源短缺的重要途径。渗灌是通过地埋毛管上的灌水器使水分缓慢出流渗入到植物根系层土壤，并借助毛管及重力作用将水分扩散到根区供植物吸收利用的技术，渗灌技术具有明显的节水效果，渗灌比沟灌节水36.7-74%，比管灌节水43.1%，比滴灌节水11.9%。目前灌水器的布设方式集中于水平埋设，其灌溉湿润深度对于果树、林木等深根植物相对有限，难以湿润整个根系剖面，不利于多年生深根植物的根系生，故多用于番茄、花卉等浅根系作物的灌溉，所用的灌水装置均存在湿润范围较小，埋设后不易移动位置和调整深度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种垂直线源灌水装置，解决了现有技术中的灌水装置湿润范围较小，埋设后不易移动位置和调整深度的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种垂直线源灌水装置，在供水系统末端的毛管上设置有旁通，旁通与硬塑管连通，硬塑管伸入土层的最端头设置有塞子，硬塑管的管壁上开有出水孔，硬塑管的管壁外表面包裹有细网纱布。

本实用新型的垂直线源灌水装置，其特征还在于，所述的硬塑管的埋深，对于砂土、砂壤土，最上端出水孔的埋深低于地表10cm；对于粘壤土、粘土，最上端出水孔的埋深低于地表15cm。

所述的出水孔的开孔率，用于粘壤土时为8%-30%，，用于砂壤土时为13%-35%，用于砂土时为15%-35%。

所述的毛管的管道长度小于15m。

本实用新型的装置，能减少水分在输送过程中的沿程损失，满足深根系植物的根系需水要求，还能减少近地表土层中的无效水分，降低植物的棵间蒸发，达到水资源的高效利用；所需供水压力较低，能够有效节约能源；通过调节灌水器的长度及埋入深度改变土壤垂直湿润范围，适应不同的植物根系土壤深度，移动位置和调整深度方便。

附图说明

图1是本实用新型装置实施例的结构示意图；

图2是本实用新型装置的田间布设实施例结构示意图；

图3是本实用新型装置与现有其他滴灌灌水装置灌后土壤湿润范围对比图；

图4是以葡萄为例的根系垂直分布图；

图5是垂直线源灌水装置与其他灌水装置灌后土面蒸发对比图；

图6是本实用新型装置与其他灌水装置在鄯善大田条件下实验的无核白葡萄产量对比图；

图7是本实用新型装置与其他灌水装置在吐鲁番大田条件下实验的无核白葡萄产量对比图。

图中，1.灌溉水，2.毛管，3.灌水器，4.土壤，5.植物，6.根系，7.硬塑管，8.塞子，9.出水孔，10.细网纱布，11.旁通。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1，本实用新型装置的结构是，在供水系统末端的毛管2上设置有旁通11，旁通11与硬塑管7连通，硬塑管7伸入土层的端头设置有密封用的塞子8，硬塑管7的管壁上开有网状或孔状的出水孔9，硬塑管7的管壁外表面包裹有细网纱布10。硬塑管7、塞子8、出水孔9、细网纱布10共同构成灌水器3，见图2。

硬塑管7的材料选用PE、PP、PVC等硬质管。硬塑管7管壁上开有一定比例的孔状、条缝状或者网状出水孔9，外部的细网纱布10能够防止植物根系和土壤的侵入。根据室内试验结果，灌水器的开孔率，用于粘壤土时为8%-30%，，用于砂壤土时为13%-35%，用于砂土时为15%-35%。

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供水区管壁总面积为灌水器总表面积，即灌水器周长与长度之积，开孔面积为管壁上全部开孔面积之和，即开孔个数与单个开孔面积之积。开孔形状可为孔状、条缝状或者网状。水分在水平方向上靠土壤水吸力扩散，在垂直方向上靠水吸力和重力作用下渗，为一种低压灌溉方式。

如图2，为本实用新型装置具体田间布设方式，灌溉水1经过供水系统末端的毛管2，通过旁通11进入垂直埋入土壤4中的灌水器3，直接湿润植物5的根系6，使水资源最大程度的利用，提高水的利用效率。为了减少土面蒸发，灌水器最上端出水孔的埋设深度应低于土表。灌水器长度及埋深应根据作物根系分布确定。通过Hydrus 2D软件模拟及实验实测结果表明，对于砂土、砂壤土而言最上端出水孔埋深应低于地表10cm，对于粘壤土、粘土而言应低于15cm。