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大树降温微灌系统
 
来源:园林景观学习网 日期:[2015-8-4]
    (一)系统组成

    大树降温系统通常由首部枢纽、输水管网和灌水器三部分组成。

    1、首部枢纽作为大树降温系统的水源必须具有一定的水压(一般为0.3-0.4Mpa),以抵消输水管网、大树自身高度等引起的水压损失,并满足灌水器的工作压力。另外,微喷灌水器的流道细小,水中杂质含量不得超标,杂质颗粒直径小于0.15mm。根据水源情况,首部枢纽大致可分为二种类型。

    1)有压洁净水源在水源压力和水质符合要求的情况下,首部枢纽只需要一个主阀门即可,主阀门可采用球阀或闸阀。如果水源压力不能满足最远端灌水器的工作要求,则需要增加一台管道增压泵及相应的电气控制装置,水泵选型必须根据灌区的流量、最远端灌水器的工作压力及系统水压损失、现场供电情况等确定。

    2)敞开式水源在利用河塘、沟渠等作为水源时,由于这类水源一般含有泥沙、有机物等杂质。必须在取水口建造栏污栅、沉淀池,在管道中安装过滤装置,进行洁净处理。首部枢纽应包含水泵及附属设备、电气控制装置、过滤装置、主阀门等。对含沙量较高的水源,宜采用网式过滤器,或网式过滤器与离心过滤器组合。而对于有机物含量较高的水源,则宜采用砂石过滤器,或砂石过滤器与网式过滤器组合。其中网式过滤器滤网规格应不低于120目。

    对于高档次的别墅区、城市中心绿地等处的大树降温系统,还可考虑安装自动控制系统。即在首部枢纽中增加程序控制器,自动启闭控制管网中的电磁阀,以实现对大树定时定量的灌溉。

    2、输水管网从主阀门出水口到灌水器进水口,均为系统输水管网。根据功能特征和位置的不同,一般可分为主管、支管和毛管。

    1)主管从主阀门出口到各分支出水口的主输水干道,称为主管。为节省投资,应根据总流量适当划分轮灌区,以减小主管道尺寸。主管一般采用聚氯乙烯管(PVC),刚性好且具有良好的抗冲击和承压能力,施工简便迅速。根据需要,可将主管设计成能够拆装的部件式,以便于搬运到异地重复利用。在水锤压力未知的情况下,选择管道时应确保系统的工作压力不超过管道使用压力额定值的72%。

    2)支管根据所在位置和选材的不同,又可将支管分成两部分。

    (1)主管各分水口到树干底部由于从主管各分水口到每株大树之间的地形地貌千差万别,为了布管方便,可采用加强包纱管,通过专用快速接头与前后管路联接。加强包纱管有别于市场上常见的白色透明胶管,内层为黑色PVC材料,不但韧性好,而且不透光,可有效防止微生物生长引起的毛管和灌水器堵塞。中间包裹28根均匀布置的强力尼龙丝,外层则为绿色透明的PVC材料,具有美观耐用、收卷自如的优点。

    (2)树干底部到树顶这部分管材可以根据树种及枝干生长情况确定。对于枝繁叶茂的雪松等忌湿涝树种,宜采用刚性好的PVC管材,以便将灌水器置于树顶。水雾既可覆盖全树,又可防止被枝干阻挡积聚后随树干流下、造成烂根。对于新植广玉兰、香樟等冠径较大且不规则的树种,枝叶经处理后比较疏稀,宜采用PE管。PE管为半软管,质轻材韧、随形性好,便于根据树干高低、树冠生长状况,在任意位置通过毛管引接灌水器。且同样具有很强的抗冲击能力,耐低温(-70℃)、抗老化。

    3)毛管如果树干部分的支管为PVC管材,一般无需毛管,可以直接通过专用工具将带螺纹的灌水器安装于适当位置。若树干部分的支管为PE管材,则需要采用φ3-5mm的EVA等材质的毛管,将水输送到需要安装灌水器的位置。毛管与支管之间通过双倒钩接头联接。

    3、灌水器灌水器是大树降温系统的关键部分,可选用工作压力低、流量小、雾化指数适中的微喷头。主要有折射式和旋转式两种。

    折射式微喷头结构简单,当有压水从孔口喷出并碰到孔顶部的折射椎时,水流受阻后改变水流方向,并在折射面形成薄水层后向四周喷出,在空气阻力、水流内部涡流和水流与椎面摩阻力的作用下,薄水层被粉碎成细微的水滴降落。

    旋转式微喷头由支架、旋转臂、喷水口等部分组成,当水流经过喷射孔射进可以旋转的导流槽时,形成一定的仰角向外喷出。射出的水流反作用于旋转臂,带动水舌快速旋转,把水均匀洒出。

    微喷头的工作压力一般为0.15-0.30Mpa,过水流道或孔口直径在0.3-2.0mm之间,流量介于40-180L/h之间,喷洒半径从1.5m到4.2m不等。选用微喷头时,应注意流道和孔口有无毛刺,转动部件是否灵活。

    一般而言,一株8m高的广玉兰,采用2-3个微喷头即可满足工作要求。

    (二)系统功效

    对于根系受损而水分能力显著下降的新移植大树,特别是在光照强烈、水分蒸腾损失大的高温季节,确保适时适量的水分供给和适宜的局部环境温度,是提高大树移栽成活率的关键措施。大树降温系统利用微喷头,对移植的大树进行多次、少量的间歇微灌,不仅可以保证充分的水分供给,又不会造成地面径流导致土壤板结,有利于维持根基土壤的水、肥、气结构。而且笼罩整株大树的水雾,在部分蒸发时可有效降低树木周围的温度,减小树冠水分蒸腾,最大限度地提高大树移植的成活率。

    相对于传统的供水方式,大树降温系统可以大量节省劳动力、降低劳动强度,而且水的利用率极高,比粗放式的地面灌溉和皮管浇水省水50-80%。此外,微喷在树冠上形成的茫茫水雾,特别是在有一定批量规模的大树移植时,更是一道很奇特的景观。
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