技术领域
[0001] 本
发明涉及灌溉技术领域，尤其涉及一种垂直式灌溉子系统及系统。
背景技术
[0002] 由于我国人口数量庞大，虽然
水资源总量多，但人均用水量很低。水资源的需求几乎涉及到国民经济的方方面面，如工业、农业、建筑业、居民生活等，严重的缺水问题导致我国城镇现代化建设
进程、GDP的增长和居民生活水平的提高都受到了限制。2016年农业用水占各行业用水总量的60％以上，农业节水迫在眉睫。
[0003] 现今城市景观绿化灌溉，除却小部分草坪使用喷灌，观赏性及节水效率尚可；其余均采用人工拉软管灌溉的方式(管灌)，或直接漫流。尤其是公路绿化带的乔灌木多利用水车人工灌溉。一方面人工成本大，浇水过程中洒、漏不可避免，水资源利用率低，另一方面观赏性差，且浇水过程中影响行人、机动车正常出行，存在安全隐患。
[0004] 对于果树、景观乔灌木或根系发达的其他作物，该类作物根系主要活动层一般不在作物根部表层，而在深入土中的部分，直接收集雨水、灌溉水至作物根系主要活动层，将大大节约灌溉水量，且作物有效吸收的水量更多。因此针对性的改进传统灌溉方式，将灌溉水更快送至作物根系主要活动层对节约用水及利于灌溉管理是十分必要的。
发明内容
[0005] (一)要解决的技术问题
[0006] 本发明
实施例提供一种垂直式灌溉子系统及系统，用以解决
现有技术中的灌溉方式地面明流
蒸发及表层土无效水的投入，耗费较大人
力，灌溉水利用效率低的问题。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种垂直式灌溉子系统，包括：配水管、补水管道、三通以及多个垂直式灌溉装置，所述垂直式灌溉装置围绕于待灌溉作物设置，所述配水管与所述垂直式灌溉装置的给水口连接，所述三通的两端分别连接于所述配水管的首端和尾端，所述补水管路与所述三通的另一端连接；
[0009] 所述垂直式灌溉装置包括第一滤水花管、第二滤水花管、隔离层、给水口和止水板，所述第一滤水花管套设于所述第二滤水花管的外部且所述第一滤水花管和所述第二滤水花管沿垂直方向埋设于土下，所述止水板设于所述第一滤水花管的底部，所述隔离层设于所述第一滤水花管与所述第二滤水花管之间，所述第二滤水花管内部形成蓄水腔，所述给水口设于所述蓄水腔的顶部。
[0010] 其中，所述隔离层为豆石。
[0011] 其中，所述豆石由外侧向内侧粒径逐渐减小排布。
[0012] 其中，还包括出水稳流器，所述出水稳流器安装于所述给水口。
[0013] 其中，还包括基底和滤水盖，所述基底安装于所述垂直式灌溉装置的顶部，所述滤水盖扣设于所述基底。
[0014] 其中，在所述蓄水腔的底部还铺设有豆石。
[0015] 其中，还包括隔水板，所述隔水板围绕于所述垂直式灌溉子系统的外周侧设置并深入土下。
[0016] 其中，所述隔水板由不透水材质制成。
[0017] 其中，所述第一滤水花管和第二滤水花管均为多段式，相邻两段所述第一滤水花管通过卡扣或
螺纹连接，相邻两段所述第二滤水花管通过卡扣或
螺纹连接。
[0018] 本发明还公开一种垂直式灌溉系统，包括：蓄水池和本发明的若干个垂直式灌溉子系统，所述蓄水池与所述垂直式灌溉子系统的补水管道连接。
[0019] (三)有益效果
[0020] 本发明实施例提供的一种垂直式灌溉子系统及系统，将多个垂直式灌溉装置围绕于待灌溉作物的周围，并利用配水管将该子系统中的所有垂直式灌溉装置的给水口通过三通连接起来，形成一个闭环补水通道，灌溉水从补水通道进入，通过三通分别从其两端同时注水，并通过配水管依次进入到各个垂直式灌溉装置，由于各个垂直式灌溉装置围绕于作物的根系埋设，灌溉均匀，灌溉水利用效率高；将垂直式灌溉装置埋入土中，灌溉水依次通过通过第二滤水花管、隔离层、第一滤水花管输送至作物根系主要活动层，避免地面明流蒸发及表层土无效水的投入，一方面节省人工，提高灌溉水的有效利用率，另一方面由于埋设于
土壤下，提高了城市及园林绿化灌溉的观赏性。
附图说明
[0021] 图1为本发明垂直式灌溉装置实施例1的纵截面剖视图；
[0022] 图2为本发明垂直式灌溉装置实施例1的俯视图；
[0023] 图3为本发明垂直式灌溉装置实施例2的纵截面剖视图；
[0024] 图4为本发明垂直式灌溉子系统实施例3的俯视图；
[0025] 图5为本发明垂直式灌溉系统实施例4的纵截面剖视图；
[0026] 图6为本发明垂直式灌溉系统实施例4的俯视图；
[0027] 图7为本发明垂直式灌溉系统实施例5的纵截面剖视图；
[0028] 图8为本发明垂直式灌溉系统实施例5的俯视图。
[0029] 图中：1、第一滤水花管；2、第二滤水花管；3、隔离层；4、止水板；5、出水稳流器；6、基底；7、滤水盖；8、连接段；9、配水管、10、补水管道；11、三通；12、垂直式灌溉装置；13、隔水板；14、蓄水池；15、
真空阀；16、管堵。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032] 实施例1：
[0033] 如图1-2所示，本发明公开一种垂直式灌溉装置，包括：第一滤水花管1、第二滤水花管2、隔离层3、给水口(图中未示出)和止水板4，所述第一滤水花管1套设于所述第二滤水花管2的外部且所述第一滤水花管1和所述第二滤水花管2沿垂直方向埋设于土下，所述止水板4设于所述第一滤水花管1的底部，所述隔离层3设于所述第一滤水花管1与所述第二滤水花管2之间，所述第二滤水花管2内部形成蓄水腔，所述给水口设于所述蓄水腔的顶部。
[0034] 具体的，本发明的垂直式灌溉装置可以直接插入到土中，首先，预先在土中钻孔，将本灌溉装置埋入土中并临近于待灌溉的作物，可以直接对作物的根系主要活动层进行灌溉。具体地，采用的第一滤水花管1和第二滤水花管2材质为PE、PVC或
钢材，第一滤水花管1的管径大于第二滤水花管2的管径，将两者形成嵌套式结构，并在两者之间填充隔离层3，滤水花管与隔离层3能够避免
砂土进入到第一滤水花管1中与灌溉水混合，导致堵塞的问题。给水口用于给灌溉装置提供水源，并由于重力落入到蓄水腔内，通过第一滤水花管1的小孔、隔离层3以及第二滤水花管2的小孔灌入砂土中。止水板4设置于滤水花管的底部，避免灌溉水从底部流出，在所述蓄水腔的底部还铺设有豆石，使其全部由花管的
侧壁流出，直达根系主要活动层。还包括出水稳流器5，所述出水稳流器5安装于所述给水口，使得灌溉水从给水口平稳快速地流下；还包括基底6和滤水盖7，所述基底安装于所述垂直式灌溉装置的顶部，所述滤水盖7扣设于所述基底6。
[0035] 其中，所述隔离层3为豆石。根据实际需要，本领域技术人员也可以采用其他填充物作为隔离层3使用，例如不同粒径的鹅卵石。
[0036] 其中，所述豆石由外侧向内侧粒径逐渐减小排布。本实施例中的豆石按粒径进行分层填充，处于外侧的豆石粒径较大，处于内侧的豆石粒径较小。具体的，处于外侧豆石粒径取值范围为7-12mm，处于内侧豆石粒径取值范围为5-7mm；也可以采用不同粒径的内中外三层豆石进行填充，处于外侧豆石粒径取值范围为9-12mm，处于中间豆石粒径取值范围为7-9mm，处于内侧豆石粒径取值范围为5-7mm；还可以采用按照粒径排列的六层豆石进行填充，由外侧到内侧的豆石粒径依次为12mm，11mm，10mm，9mm，8mm，7mm。根据实际需要，本领域技术人员可以采用不同粒径的豆石层进行填充。
[0037] 本发明实施例提供的一种垂直式灌溉装置，将灌溉水直接输送至作物根系主要活动层，避免地面明流蒸发及表层土无效水的投入，一方面节省人工，提高灌溉水的有效利用率，另一方面由于埋设于土壤下，提高了城市及园林绿化灌溉的观赏性。
[0038] 实施例2：
[0039] 本实施例与实施例1基本相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再描述与实施例1相同的技术特征，仅说明本实施例与实施例1不同之处：
[0040] 如图3所示，本实施例中的第一滤水花管1和第二滤水花管2均为多段式，相邻两段所述第一滤水花管1通过卡扣或螺纹连接，相邻两段所述第二滤水花管2通过卡扣或螺纹连接。
[0041] 具体的，第一滤水花管1和第二滤水花管2均为多段可拆卸式，每段上均具有相配合的卡槽和凸起进行卡接配合，或者利用上、下两段之间的螺纹配合进行装配。本实施例中的卡扣或螺纹连接形成连接段8，该连接段8将上、下相邻两端滤水花管连接起来。
[0042] 本实施例公开的一种垂直式灌溉装置，采用分段式可拆卸结构，便于组装和拆卸，更换隔离层以及其他部件。
[0043] 实施例3：
[0044] 如图4所示，本发明还公开一种垂直式灌溉子系统，包括：配水管9、补水管道10、三通11以及多个垂直式灌溉装置12，所述垂直式灌溉装置12围绕于待灌溉作物设置，所述配水管9与所述垂直式灌溉装置12的给水口连接，所述三通11的两端分别连接于所述配水管9的首端和尾端，所述补水管路10与所述三通11的另一端连接。本实施例的垂直式灌溉装置12可采用实施例1或实施例2中的垂直式灌溉装置，具体地：该垂直式灌溉装置包括第一滤水花管1、第二滤水花管2、隔离层3、给水口(图中未示出)和止水板4，所述第一滤水花管1套设于所述第二滤水花管2的外部且所述第一滤水花管1和所述第二滤水花管2沿垂直方向埋设于土下，所述止水板4设于所述第一滤水花管1的底部，所述隔离层3设于所述第一滤水花管1与所述第二滤水花管2之间，所述第二滤水花管2内部形成蓄水腔，所述给水口设于所述蓄水腔的顶部。
[0045] 本实施例中利用多个垂直式灌溉装置围绕于待灌溉作物的周围，并利用配水管将该子系统中的所有垂直式灌溉装置的给水口通过三通连接起来，形成一个闭环补水通道。配水管整体呈环状，在补水通道上还设有管堵16，补水管道和配水管可选用PE材料制成。灌溉水从补水通道进入，通过三通分别从其两端同时注水，并通过配水管依次进入到各个垂直式灌溉装置，由于各个垂直式灌溉装置围绕于作物的根系埋设，灌溉均匀，灌溉水利用效率高。
[0046] 其中，还包括隔水板13，所述隔水板13围绕于所述垂直式灌溉子系统的外周侧设置并深入土中。本实施例中采用的隔水板13可以将该垂直式灌溉子系统围绕起来，与其他垂直式灌溉子系统隔绝开来，形成集水池结构，避免该垂直式灌溉子系统的灌溉水流到其他的垂直式灌溉子系统中。特别地，在山区地区一般没有专
门的灌溉和蓄水装置，隔水板13可由不透水材料制成，下雨时，由于隔水板13深入土中，可起到小型集水池的作用，将降雨雨水收集在隔水板13围绕形成的集水池当中，例如隔水板13可采用木质、钢质或PE材料制成。在平原地区，一般具有灌溉和补水装置，隔水板13可以采用透水材料制成，可根据实际需要进行功能扩展，例如可将隔水板13加工成为坐凳，供人们休息纳凉。
[0047] 本实施例公开的一种垂直式灌溉子系统，将多个垂直式灌溉装置围绕于作物并埋设于土中，灌溉水的有效利用率高。
[0048] 实施例4：
[0049] 如图5和图6所示，本实施例公开一种垂直式灌溉系统，包括：蓄水池14、真空阀15以及一个如实施例3的垂直式灌溉子系统，所述蓄水池14与所述垂直式灌溉子系统的所述补水管道10连接，所述真空阀15设置于所述补水管道10。本实施例利用蓄水池14给一个垂直式灌溉子系统输送灌溉水，并利用真空阀15控制补水管道10的开启和关闭状态。
[0050] 实施例5：
[0051] 如图7和图8所示，本实施例公开一种垂直式灌溉系统，包括：蓄水池14、真空阀15以及多个如实施例3的垂直式灌溉子系统，所述蓄水池14与所述垂直式灌溉子系统的所述补水管道10连接，所述真空阀15设置于所述补水管道10。
[0052] 本实施例利用蓄水池14给多个垂直式灌溉子系统输送灌溉水，并利用真空阀15控制补水管道的开启和关闭状态。本实施例还需要采用输送
歧管，该输送歧管包括一个进水口和多个出水口，进水口与蓄水池14连接，出水口与各个垂直式灌溉子系统的补水管道10连接。
[0053] 本发明实施例提供的一种垂直式灌溉子系统，将灌溉水直接输送至作物根系主要活动层，避免地面明流蒸发及表层土无效水的投入，一方面节省人工，提高灌溉水的有效利用率，另一方面由于埋设于土壤下，提高了城市及园林绿化灌溉的观赏性。
[0054] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
