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    滴灌技術(shù)在高速公路綠化養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用探究

    2017-04-29 00:00:00陳秀松
    水能經(jīng)濟(jì) 2017年3期

    【摘要】高速公路綠化是國土綠化的重要組成部分,是公路建設(shè)中必不可少的主要內(nèi)容之一.我國滴灌技術(shù)最早在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。近年來,該項(xiàng)技術(shù)由于具有環(huán)保節(jié)能、耗費(fèi)人力物力少、經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)勢,在高速公路綠化養(yǎng)護(hù)中也逐漸得到應(yīng)用和推廣。

    【關(guān)鍵詞】滴灌技術(shù);高速公路;綠化養(yǎng)護(hù);應(yīng)用探究

    1、前言

    滴灌是將水連同肥料、農(nóng)藥、除草劑等經(jīng)加壓、過濾后,通過低壓管道系統(tǒng)輸送到滴頭,將溶液一滴一滴均勻而緩慢地滴入作物根區(qū)的新技術(shù)。它的特點(diǎn)是自動化、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)省勞力、灌溉均勻、對土壤和地形的適應(yīng)性強(qiáng)。采用何種安全有效的灌溉技術(shù)保障高速公路綠化養(yǎng)護(hù),已成為高速公路養(yǎng)護(hù)管理部門急需解決的一個(gè)重要課題。

    2、滴灌技術(shù)的設(shè)備

    一個(gè)相對完整的滴灌系統(tǒng),大體包括供水裝置、過濾裝置、輸水管道和滴水裝置等設(shè)備。

    (1)供水裝置的作用是獲取相關(guān)水源,并將水源通過水泵透過過濾裝置進(jìn)入輸水管道,其間需要通過流量和壓力調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行必要調(diào)節(jié)。常用的供水裝置包括水源、水泵、流量和壓力調(diào)節(jié)裝置等。

    (2)過濾裝置的作用是過濾掉灌溉用水中的雜質(zhì),使其不堵住滴頭,保持噴水順暢。常用的過濾裝置包括疊片過濾器、網(wǎng)式過濾器、離心過濾器等。

    (3)輸水管道的作用是將供水裝置的水引向滴灌區(qū),包括直徑較大的干管和直徑較小的支管。常用的輸水管道所用材料為高壓聚乙烯、聚氯乙烯。

    (4)滴水裝置的作用是水滴向植物根部土壤,為綠化帶中的植物供應(yīng)水分。常用的滴水裝置包括內(nèi)鑲式圓柱滴頭滴灌管、滴灌帶和管間式滴灌管自帶滴頭。值得注意的是,供水裝置、過濾裝置、輸水管道和滴水裝置必須緊密結(jié)合,共同協(xié)作,才能形成一個(gè)完整的滴灌系統(tǒng)。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)狀況,都會造成系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的不暢。

    3、滴灌技術(shù)的要點(diǎn)

    (1)要確保灌溉用水的壓力保持在相對合理的水平。如果灌溉用水的壓力過小,會由于動力不足達(dá)不到灌溉的面積、起不到灌溉的效果。如果灌溉用水的壓力過大,會造成支管的破裂,加大設(shè)備和用水的損耗。在實(shí)際操作中,一般標(biāo)準(zhǔn)是使支管水壓保持在50~200…kPa。操作要領(lǐng)是首先打開分流管和溢流管的閥門,等到干支管全部灌滿水后,再緩慢減小分流管和溢流管的水流。

    (2)恰當(dāng)護(hù)理好過濾裝置。過濾裝置是滴灌技術(shù)重要的機(jī)械設(shè)備之一,對其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木S護(hù)對于整體運(yùn)行的順暢至關(guān)重要。要安排專門的工作人員,采取定期檢查和不定期檢查相結(jié)合的方式,對過濾裝置進(jìn)行必要的檢查檢驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)問題后,要及時(shí)對過濾裝置進(jìn)行清理。

    (3)及時(shí)檢查滴灌效果。要檢測支管滴孔是否通暢,檢測出水量是否達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn),檢測噴水半徑是否合理,檢測是否存在沒有灌溉到的區(qū)域。如果發(fā)現(xiàn)支管滴孔被堵塞、出水量過大或過小、噴水半徑不合理、灌溉區(qū)域存在盲區(qū)等問題,需要及時(shí)加以解決,確保灌溉效果。

    (4)適當(dāng)覆蓋中央綠化帶地表面。有條件的地方,可以在中央綠化帶地表面鋪設(shè)草簾、麻袋、稻草或土工布等進(jìn)行覆蓋,一方面可防止噴出的水溢出到行駛道路上,造成路面濕滑,增加安全隱患;另一方面,可減緩灌溉水分的自然蒸發(fā)速度,使噴出的水緩慢釋放并滲透到中央綠化帶中。

    (5)所有的滴灌裝置要有相應(yīng)的配件。要確保所有的滴灌裝置有相應(yīng)的配件,并對這些配件及時(shí)進(jìn)行檢修,以便需要這些配件時(shí)能夠及時(shí)使用,從而不耽誤高速公路中央綠化帶養(yǎng)護(hù)工作。

    4、滴水灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

    4.1 數(shù)據(jù)資料

    某高速公路北收費(fèi)站位于K53+500m處,公路北側(cè)收費(fèi)站內(nèi)有一口水井,供水能力20m3/h,水質(zhì)良好,含鹽量低,所含礦物質(zhì)濃度不會引起沉淀,適于灌溉使用。井水通過15m的水塔,水塔內(nèi)連接著一條噴灌管道,從收費(fèi)站引到立交,經(jīng)過主線上的跨線橋時(shí),有一個(gè)3/4英寸的出水口,可以引到公路中央種植帶。橋面到路面有5m的高差。K50+000~K56+000一段中央種植帶東西長6km,寬1.7m,有東向0.25%的坡度,土壤是粘壤土。該路段線性單行種植6年生的大葉黃楊,植株間1.0m,高峰的耗水量為4.0mm/d。

    4.2 設(shè)計(jì)

    系統(tǒng)采用壓力補(bǔ)償式滴頭,全部滴頭的制造變差系數(shù)0.033,在使用滴灌情況下高峰蒸騰率為3.29mm/d,因此選用流量4L/h的滴頭,滴頭間距1.0m。根層深度Z=500mm,土壤濕潤比為98%,土壤有效持水能力為90mm/m,則每次的凈灌水最大深度為27.81mm。滿足最大灌水周期間隔為7d。灌水時(shí)間23.6h。在用水高峰季節(jié)為了保證系統(tǒng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,把系統(tǒng)設(shè)計(jì)在用水高峰時(shí)期幾乎全部時(shí)間都運(yùn)行。運(yùn)行單元數(shù)N=7個(gè),將7個(gè)運(yùn)行單元的每一個(gè)又分成4個(gè)小區(qū)。毛管用16mm的聚乙烯軟管,向兩側(cè)延伸,向西延伸的毛管長度為68m,向東延伸的毛管長度為52m,沿支管的毛管數(shù)是204根。支管中K50+000~K53+500用管徑32mm的聚乙烯硬管,K53+500~K56+000用管徑50mm的PVC硬管,支管平均流量為0.49L/s。干管管徑選擇50mm的PVC硬管,干管平均流量為0.245L/s。系統(tǒng)同時(shí)向4個(gè)小區(qū)供水,滴水間出水均勻度為92.5%。

    4.3 自動化滴灌系統(tǒng)運(yùn)行

    打開微機(jī)(或者通過一個(gè)8088芯片,微機(jī)以及芯片部分是可選部件),按下開始鈕,水泵開始工作,在運(yùn)行過程中微機(jī)對水泵的壓力級和轉(zhuǎn)速進(jìn)行變頻控制,使水泵始終在一種最節(jié)能狀態(tài)。水流進(jìn)入支管后,每隔500m左右會遇到一個(gè)智能控制閥(A),它的使用是擋住水流對小區(qū)進(jìn)行灌溉。智能閥的邏輯元件會自動判斷灌溉的進(jìn)行狀態(tài),當(dāng)小區(qū)灌溉結(jié)束時(shí),啟動閉合裝置打開閥門(A),依次順序灌溉直到整個(gè)灌溉任務(wù)結(jié)束,所有的智能控制閥門(A)全部關(guān)閉。在每一個(gè)小區(qū)內(nèi),有幾個(gè)毛管同時(shí)灌溉,每個(gè)毛管首端安裝一智能閥(B),對灌溉狀況進(jìn)行監(jiān)測。毛管灌溉任務(wù)結(jié)束后,智能閥(B)自動關(guān)閉。滴灌系統(tǒng)達(dá)到灌溉定額,首端微機(jī)自動關(guān)閉水泵,一個(gè)灌溉循環(huán)過程結(jié)束。

    5、結(jié)語

    滴灌技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)之一,在高速公路中央分隔帶綠化中采用滴灌技術(shù),可以解決高速公路中央分隔帶綠化工程的灌溉問題,這種灌溉技術(shù)與傳統(tǒng)的汽車?yán)嘞啾龋哂邪踩?、?jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn),是高速公路中央分隔帶綠化工程灌溉方式的必然選擇。

    參考文獻(xiàn):

    [1]董文淵.石中高速公路南段中分帶綠化工程應(yīng)用滴灌技術(shù)研究初探[J].遼寧交通科技,2010(11):75-77.

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