高架滴灌系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行措施

周斌琪（上海園林綠化建設(shè)有限公司， 上海 200335）

現(xiàn)代城市高樓、道路密集，綠地面積被大幅壓縮，造成城市綠量向縱向發(fā)展，如城市高架路沿口懸掛綠化是個(gè)很好的綠化方向，解決增加綠量和美化城市的多層作用。

早期，實(shí)施高架沿口綠化常遇到一些植物長勢不好、維護(hù)難度高、季節(jié)交替容易出現(xiàn)病苗死苗等問題。主要原因是灌溉問題，其中人工水車澆水存在問題較多，如水量不易掌控、頻次需服從交通調(diào)度（而不是根據(jù)植物需求）、水車澆水勢必占道、高架下方滴水及水土沖刷流失等問題。從植物上方猛沖澆淋也會造成植物受傷、花盆基質(zhì)表面過度潮濕，易發(fā)生病菌繁殖和雜草種子發(fā)芽等。高架滴灌系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行是對高架上植物生長重要管養(yǎng)的措施之一。

1 特定高架區(qū)域的滴灌系統(tǒng)選型

市面滴灌系統(tǒng)眾多，基本是按照農(nóng)業(yè)和地面綠化要求開發(fā)的，和高架沿口綠化需求有很大不同，存在揚(yáng)程低、輸送距離有限、粗放控制、不精準(zhǔn)、輸送管徑巨大、管道前后壓差巨大等弊端。

高架沿口綠化完全不同于地面綠化，其滴灌需做到以下幾點(diǎn)。

（1）橋梁高度高，上海市高架高過 27 m 的很普遍。灌溉距離要遠(yuǎn)，考慮城市的總體格局，所用設(shè)備希望承擔(dān)任務(wù)越遠(yuǎn)越好。灌溉全段出水需均勻，不能出現(xiàn)前段水量多，后端水量少，甚至沒水的情況。

（2）精準(zhǔn)灌溉，即要滿足植物生長需要，又不能水流出花盆。

（3）控制應(yīng)智能靈活，根據(jù)不同季節(jié)制訂灌溉方案。

經(jīng)過多方查閱產(chǎn)品資料和專家開會論證，在系統(tǒng)選配上采用上海某公司的高架型壓力罐自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。① 此高架型壓力罐自動(dòng)灌溉系統(tǒng)型號為 AY-2000，總功率 2.2 kW，供電 220 V。② 主機(jī)出口壓力 0.80～1.45 MPa，壓力可調(diào)，輸送距離變遠(yuǎn)時(shí)壓力自動(dòng)升高。③ 上至高架沿口輸送距離＞2 km。 ④ 1～12 路灌溉回路控制，遠(yuǎn)端控制閥門為無線遙控，載波和數(shù)字雙編碼，太陽能供電。⑤ 系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程超控，本地?cái)?shù)據(jù)上傳。⑥ 主機(jī)液晶顯示，方便人機(jī)交互。本地自主測評環(huán)境參數(shù)，土壤溫濕度。

系統(tǒng)特點(diǎn)有：① 每次灌溉結(jié)束管道自動(dòng)排空，保證管道清潔和冬季不脹管。灌溉水量最大單次循環(huán) 1.44 m3，自動(dòng)最大設(shè)定 5 次/d，手動(dòng)可無限次；② 冬季設(shè)定 1 次/d，春秋 2 次/d，夏季 3 次/d； ③ 可自動(dòng)給肥； ④ 每次灌溉設(shè)定水量每盆為 0.66 L，夏天主機(jī)本地每天設(shè)定時(shí)間 3 次（即3 遍），單盆水量 2 L ；⑤ 澆灌時(shí)間暫定為 22:00、5:00、12:00（考慮到月季高溫下需降溫，在中午高溫下補(bǔ)充水分有可適當(dāng)降溫），這個(gè)水量能滿足 33 ℃ 以下氣溫每天的需要水量；⑥ 高溫天遠(yuǎn)程手機(jī)端根據(jù)實(shí)際天氣情況增加灌溉量 1～3 次，這樣灌溉量精準(zhǔn)，滴灌水量含于基質(zhì)中，干濕有時(shí)，基質(zhì)表面干燥，有利于病蟲害的防治，水分入盆精準(zhǔn)控制以不滴出為準(zhǔn)，可以全天任何時(shí)候提供滴灌灌溉，方便高效，不影響高架上下正常交通；⑦ 低溫、下雨、水箱缺水系統(tǒng)暫停，并本地及遠(yuǎn)程報(bào)警；⑧ 工作時(shí)噪聲＜55 dB；⑨ 不需要灌溉回路可撥動(dòng)開關(guān)取消（不需要經(jīng)過編程即可），取消回路循環(huán)時(shí)自動(dòng)跳過關(guān)閉回路執(zhí)行下個(gè)回路；⑩單路灌溉長度 6 垮橋面，長度為 200 m，花箱 200 個(gè)左右，每個(gè)花箱 2 個(gè)滴頭。

2 高架滴灌系統(tǒng)組裝及特點(diǎn)

2.1 地面水箱制作規(guī)格及特點(diǎn)

水箱 304 不銹鋼，總?cè)萘?12.5 m3，分主水箱和工作水箱，市政水車接口方便補(bǔ)水，二次過濾和避光密封能保證水質(zhì)良好。實(shí)際運(yùn)行 5 d 往水箱中注水一次。

2.2 安裝管道

考慮高架沿口安裝能安裝管道的空間不多，并且不適合安裝大口徑輸水管道，全線管道經(jīng)計(jì)算采用優(yōu)質(zhì) PE （聚乙烯塑料）抗紫外線管道，直徑 16 mm。

原設(shè)計(jì)在滴灌滴頭部分采用承插式結(jié)構(gòu)，在高架沿口部分因?yàn)樗韫ぷ鲏毫Γ?2 kPa，所以造成部分接頭處出現(xiàn)管從接頭處分離開的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而造成滴灌無法正常工作。

經(jīng)過重新計(jì)算，杜絕管道漏水現(xiàn)象?，F(xiàn)滴管部分同樣采用主管為 PE 管道進(jìn)行輸水，經(jīng)主管打洞插入雙倒勾的方法技改后效果很好，完全排除因水壓高而造成的管道接頭脫落現(xiàn)象。

2.3 高架的分路控制

一組灌溉長度可達(dá) 2 km，并有經(jīng)雙側(cè)、匝道等不同的布置路徑，滴灌分路，其控制方式、準(zhǔn)確性和可靠性就非常重要。設(shè)備有 12 組回路，分別由 12 個(gè)電動(dòng)控制閥控制，一般地面灌溉基本是每根控制電纜對應(yīng)每組閥門，其距離和排線都有局限性。高架上這種控制方法很難保證其可靠性，因?yàn)榭刂齐娎|細(xì)而長，電壓損失大，并且會出現(xiàn)電線接頭也會氧化造成閥門誤動(dòng)或不動(dòng)等問題。如此對整個(gè)灌溉影響很大，有故障發(fā)現(xiàn)難，維修難，所以放棄用控制電纜控制閥門的方式，改用先進(jìn)的無線信號發(fā)射接收控制的方式，具體做法如下。

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（1）在主機(jī)部位上方高架安裝一個(gè)無線發(fā)射總機(jī)，在需要控制的閥門部位安裝無線接收的模塊，并由太陽能光伏板發(fā)電儲電，其所存儲的電作為接收模塊和電動(dòng)閥門的電源。

（2）分機(jī)正確編碼對應(yīng)每個(gè)閥門，在需要閥門打開時(shí)，無線發(fā)射主機(jī)發(fā)射某個(gè)閥門需要打開閥門的無線信號，對應(yīng)閥門即刻接收信號，繼電器啟動(dòng)打開閥門放水。設(shè)定水量結(jié)束后無線發(fā)射主機(jī)發(fā)射關(guān)斷閥門信號，對應(yīng)需要關(guān)斷的閥門接收到信號，執(zhí)行關(guān)閥程序。

這組控制由無線發(fā)射、無線接收、執(zhí)行單元、太陽能發(fā)電和三通電動(dòng)閥組成，實(shí)際運(yùn)用時(shí)采用雙解碼雙通的道解碼方式，只有同時(shí)接收到兩個(gè)設(shè)定的信號才能執(zhí)行其開閥、關(guān)閥動(dòng)作。

這樣的控制方式，解決了其他控制方式在高架上不能達(dá)到的可靠性、準(zhǔn)確性和快捷的問題，閥門正確可靠打開，非常有利于滴灌工作，繼而植物在需要水的時(shí)候由設(shè)備及時(shí)提供水分，有利于植物生長。

2.4 滴頭安裝使用

高架滴頭采用高壓慢滲的滴頭，其特點(diǎn)是滴頭一滴一滴出水，前一滴滴完才有下一滴，這樣能使水分留在基質(zhì)中，均勻擴(kuò)散。由于是滴而不是成線的流，因此可以精準(zhǔn)計(jì)算供給水量，有利于掌握植物確切的水量。

3 滴灌系統(tǒng)使用對植物的重要性

3.1 高架植物分析

植物生長離不開陽光空氣和水，高架上空氣、陽光都很好，主要是要解決植物所需要水的問題。高架植物以月季為主，月季其生長特點(diǎn)是不耐旱，缺水容易落葉、落花。同時(shí)，也不耐澇，過多的水分在土壤表面容易滋生病菌和微生物，如黑斑病和白粉病都與土壤過度潮濕有關(guān)。高溫下植物需要及時(shí)補(bǔ)充水分，月季在＞33 ℃ 會發(fā)生高溫休眠，停止生長。

基于以上植物生長情況，對滴灌的要求是精準(zhǔn)控制、分次灌溉，保證土壤表面干爽，水分含于土壤中。經(jīng)過計(jì)算和試驗(yàn)，為保證高架灌溉每盆花箱在氣溫＜33 ℃，要做到每天分 3 次灌溉，時(shí)間分別為 11:00、17:00、3:00。此灌溉時(shí)間在灌溉主機(jī)上設(shè)定好，清明節(jié)至中秋節(jié)每天自動(dòng)執(zhí)行此灌溉程序。

春秋季灌溉次數(shù)時(shí)間的設(shè)定：灌溉主機(jī)設(shè)定為 2 次/d，早晚（5:00 和 17:00）各一次。

冬季灌溉次數(shù)時(shí)間的設(shè)定：灌溉主機(jī)設(shè)定為 2 次/d，早晚（5:00 和 17:00）各一次，和春秋季一致。但是，主機(jī)在低溫暫停設(shè)定為＜4 ℃，重新啟動(dòng)溫度為 13 ℃。植物在0 ℃ 以下不需要水分，水分太多后會結(jié)冰而凍傷、刺傷植物根系，進(jìn)而造成植物死亡。

在氣溫回升至 15 ℃ 左右，植物在溫度和陽光的作用下開始新陳代謝，此時(shí)若不能及時(shí)補(bǔ)充水分，同樣會造成植物干枯死亡。根據(jù)植物特性，灌溉主機(jī)設(shè)定有低溫暫停、溫度回升解除暫定，＜4 ℃ 暫停，＞13 ℃ 正常啟動(dòng)，確保植物順利過冬。

灌溉水量（以每次單盆作為一個(gè)單位）：經(jīng)過計(jì)算和試驗(yàn)后，單盆每次滴灌的出水量設(shè)定為 0.666 L。夏天 33 ℃正常供水量為 0.666×3≈2（L）。

如此，既能滿足每盆植物的生長需要，滴進(jìn)土里的水又不會流出浪費(fèi)，灌溉特點(diǎn)仍是在一個(gè)點(diǎn)滴水（一個(gè)盆 2 個(gè)滴頭），不會造成基質(zhì)表面大面積潮濕，相對干的表面不利于病菌繁殖，而有根系的植物不受影響，植物根系逐水性會積聚在滴灌部位，水分利用率高。

3.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控及控制

設(shè)備置于高架下方，系統(tǒng)為無人工作站，在執(zhí)行預(yù)設(shè)程序下自動(dòng)運(yùn)行，人員無須參與。

高架滴灌最終目的是把植物需要的水滴水不漏地輸送到植物根部，除設(shè)備本身故障會影響其運(yùn)行外，其他客觀因素同樣會影響其運(yùn)行，比如斷電、缺水等。對于各種可能出現(xiàn)的問題，需要維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，不能單靠其巡視發(fā)現(xiàn)情況，所以開發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)控可對系統(tǒng)運(yùn)行起到保駕護(hù)航的作用。

遠(yuǎn)程監(jiān)控作用是不論設(shè)備故障、人為破壞、還是停電缺水，都會遠(yuǎn)程提示報(bào)警。報(bào)警內(nèi)容涵蓋所有故障和設(shè)備，不正常就發(fā)故障提示，在離線狀態(tài)也需遠(yuǎn)程端知曉，以便維護(hù)人員及時(shí)到現(xiàn)場處理。

水箱缺水直接影響灌溉，在水箱報(bào)警水位上設(shè)定兩個(gè)水位，在水位 3 m3水時(shí)，報(bào)警通知加水（水車接到通知后及時(shí)補(bǔ)水）。若沒有及時(shí)加水，水箱只剩 1 m3水時(shí)立即停止工作，直到水位恢復(fù)，系統(tǒng)解除暫停工作，重新執(zhí)行各項(xiàng)預(yù)設(shè)和遠(yuǎn)程指令。

3.3 沿口綠化施肥和病蟲害的防控

植物的良好生長，需要陽光、空氣、水分和適宜的養(yǎng)分，還需適當(dāng)?shù)乃幬飦砜刂撇【臀⑸铩?/p>

植物在傳統(tǒng)拋撒顆粒肥方式卻不完全適合滴灌方式，因?yàn)榈喂酀补嗷|(zhì)表面不會濕透，也就不能有效溶解顆粒肥。滴灌施肥分為日常給肥和催花給肥，嚴(yán)格按肥素稀釋比例多次少量給施，所選肥素需為水溶型，在正常滴灌的過程中完成給肥。

病菌的防治可以根據(jù)具體情況有葉面噴施、盆土上拋灑和滴灌給藥幾種方式，具體做法根據(jù)不同實(shí)際情況由專家組討論形成具體防控指令，由集團(tuán)落實(shí)各項(xiàng)工作。

3.4 日常巡視和配合綠化工作業(yè)

“申”字形高架貫穿上海這座國際大都市的中心地帶，其沿口綠化是上海市中心的一道亮麗的風(fēng)景線，保證植物在高架上健康生長成為維護(hù)城市文明的重要部分。滴灌有效工作包括到水分必須按時(shí)按量地輸送到每個(gè)花盆，保證其日常供給。

在日常監(jiān)控設(shè)備正常運(yùn)行外，滴頭部分的巡視也應(yīng)被列為日常的工作之一。因高架作業(yè)的特殊性，具體如下。

（1）在封道路段必須上橋逐個(gè)檢查，發(fā)現(xiàn)問題須當(dāng)場處理完畢。

（2）綠化工除草和更換花盆必須跟班檢查。

（3）通水檢查。

（4）做好工作記錄，并備注處理情況。

如此可有效發(fā)現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行中，出現(xiàn)的一些因其他工種交叉作業(yè)造成的如有管線脫落斷裂、滴頭留在盆外等問題，避免造成局部幾盆花缺水，進(jìn)而影響整體效果。

此類問題出現(xiàn)雖不會影響整體灌溉質(zhì)量，但是從高要求、嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)角度，也必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。并且，因此類問題基本為局部小問題，處理方便。

4 結(jié) 語

高架綠化工程與其他的綠化工程有很大區(qū)別，因高架特殊的環(huán)境，無論是施工作業(yè)還是養(yǎng)護(hù)作業(yè)難度都更大。因此，采用穩(wěn)定運(yùn)行的滴灌系統(tǒng)是十分重要的養(yǎng)護(hù)措施，其必然助力美麗城市的建設(shè)。