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

【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.