朱賢榮
(宜春市公路管理局高安分局,江西 高安 330800)
滴灌與地面灌溉和噴灌相比,具有下面的特點(diǎn)。
1.1 省水省工,增產(chǎn)增收。因?yàn)楣喔葧r(shí),水不在空中運(yùn)動(dòng),不打濕葉面,也沒(méi)有有效濕潤(rùn)面積以外的土壤表面蒸發(fā),故直接損耗于蒸發(fā)的水量最少;容易控制水量,不致產(chǎn)生地面涇流和土壤深層滲漏。故可以比噴灌節(jié)省水35-75%。對(duì)水源少和缺水的山區(qū)實(shí)現(xiàn)水利化開(kāi)辟了新途徑。由于株間未供應(yīng)充足的水分,雜草不易生長(zhǎng),因而作物與雜草爭(zhēng)奪養(yǎng)分的干擾大為減輕,減少了除草用工。由于作物根區(qū)能夠保持著最佳供水狀態(tài)和供肥狀態(tài),故能增產(chǎn)。
1.2 滴灌系統(tǒng)造價(jià)較高。由于雜質(zhì)、礦物質(zhì)的沉淀的影響會(huì)使毛管滴頭堵塞;滴灌的均 勻度也不易保證。這些都是目前大面積推廣滴灌技術(shù)的障礙。目前一般用于茶葉,花卉等經(jīng)濟(jì)作物。
2.1 固定式滴灌系統(tǒng)。這是最常見(jiàn)的。在這種系統(tǒng)中,毛管和滴頭在整個(gè)灌水期內(nèi)是不 動(dòng)的。所以,對(duì)于滴灌密植作物毛管和滴頭的用量很大,系統(tǒng)的設(shè)備投資較高。
2.2 移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)。塑料管固定在一些支架上,通過(guò)某些設(shè)備移動(dòng)管道支架。另一種 是類似時(shí)針式噴灌機(jī),繞中心旋轉(zhuǎn)的支管長(zhǎng)200米,由五個(gè)塔架支承。以上屬于機(jī)械移動(dòng)式系統(tǒng)。人工移動(dòng)式滴灌系統(tǒng)是支管和毛管由人工進(jìn)行晝夜移動(dòng)的一種滴灌系統(tǒng),其投資最少,但不省工。
滴灌系統(tǒng)主要由首部樞紐、管路和滴頭三部分組成。
3.1 首部樞紐:包括水泵(及動(dòng)力機(jī))、化肥罐過(guò)濾器、控制與測(cè)量?jī)x表等。其作用是抽水、施肥、過(guò)濾,以一定的壓力將一定數(shù)量的水送入干管。
3.2 管路:包括干管、支管、毛管以及必要的調(diào)節(jié)設(shè)備(如壓力表、閘閥、流量調(diào)節(jié)器 等)。其作用是將加壓水均勻地輸送到滴頭。
3.3 滴頭:其作用是使水流經(jīng)過(guò)微小的孔道,形成能量損失,減小其壓力,使它以點(diǎn)滴 的方式滴人土壤中。滴頭通常放在土壤表面,亦可以淺埋保護(hù)。
滴灌是高速公路發(fā)展的必然選擇高速公路的環(huán)境是高速公路的重要組成部分,良好的環(huán)境不僅可以改善公路沿線的生態(tài)環(huán)境,豐富景觀,而且可以減少交通事故的發(fā)生。發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)行高速公路設(shè)計(jì)時(shí)就特別注重環(huán)境建設(shè),不僅要考慮平、縱、橫斷面的結(jié)合,而且考慮與周邊自然環(huán)境的結(jié)合;不僅要考慮到線形的美觀,而且要考慮駕乘人員心理和視覺(jué)的要求。我國(guó)高速公路發(fā)展起步比較晚,公路建設(shè)經(jīng)費(fèi)有限,經(jīng)驗(yàn)不足,在公路設(shè)計(jì)中,對(duì)環(huán)境往往采用低標(biāo)準(zhǔn)。施工單位更是重視主體工程,忽視沿線環(huán)境的保護(hù)和改善,給高速公路后期的管理帶來(lái)諸多不便。由于高速公路上小氣候的特殊性,這些地方的灌溉和耕作工作繁重,而目前高速公路多采用水車漫灌,所需費(fèi)用很高,更加嚴(yán)重的是影響到管理人員和行駛車輛的安全。并且可能與公路病害共同作用侵蝕路基,使得環(huán)境建設(shè)與公路運(yùn)營(yíng)出現(xiàn)矛盾。滴灌通過(guò)管道系統(tǒng)輸送和分配物質(zhì),解決了上述問(wèn)題。
滴灌將使公路環(huán)境建設(shè)方式發(fā)生巨大的變化在高速公路上引用滴灌技術(shù),一次性栽植之后,所有的管理工作都變成“配方、比例和按下開(kāi)關(guān)”,從而真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、自動(dòng)化。運(yùn)用滴灌管理的模式,把營(yíng)養(yǎng)液注入系統(tǒng)內(nèi),通過(guò)管道直接把肥料施予根系最好的地區(qū),根據(jù)植物生長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)變化的需要,以小量、頻繁的方式向作物輸送養(yǎng)分,在植物整個(gè)生長(zhǎng)期里保持均勻的營(yíng)養(yǎng)水平,產(chǎn)量一般較地面灌溉高30%~50%以上。把農(nóng)藥、除草劑注入滴灌系統(tǒng)內(nèi),可以除雜草、對(duì)土壤消毒,預(yù)防、殺滅病蟲(chóng)害,高度控制作物的生長(zhǎng),完成公路環(huán)境建設(shè)、養(yǎng)護(hù)的所有管理工作。
滴灌是公路用水面向21世紀(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略中國(guó)的人均水資源很少,屬世界上13個(gè)貧水國(guó)之一。我國(guó)干旱和半干旱地區(qū)面積占國(guó)土總面積的一半以上,大部分地區(qū)都存在著不同程度的缺水問(wèn)題。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng),工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人民生活用水隨之迅速增長(zhǎng),水資源的供求矛盾將越來(lái)越突出。滴灌的灌溉效率可以達(dá)到90%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水車漫灌12%的利用率,灌溉定額僅為地面灌溉的25%,節(jié)省了大量的用水。隨著種種污染和水資源短缺的限制,利用含鹽量稍高的劣質(zhì)水進(jìn)行灌溉的趨勢(shì)正在上升。我們對(duì)滴灌和地面灌溉在相同條件下使用EC>3的鹽水灌溉進(jìn)行對(duì)比,采用地面灌溉方式,作物受到嚴(yán)重?fù)p害;采用滴灌則可避免作物受害。滴灌可以很成功地使用鹽水作為灌溉水源,擴(kuò)大了灌溉用水范圍。
傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方式,一般砼構(gòu)件養(yǎng)生采用麻袋覆蓋,再用水管直接灑水養(yǎng)生的方式。這種方式需要安排專人負(fù)責(zé),勞動(dòng)強(qiáng)度大,有時(shí)工作量稍大就顧此失彼,氣溫高時(shí)水分蒸發(fā)很快,干濕不均,影響了砼的養(yǎng)生效果,人為因素影響較大。采用滴灌方式后,只要一開(kāi)始把滴灌塑料管布置到空心板頂部后,主要由機(jī)械自動(dòng)控制,基本不再需要人力操作,使砼的養(yǎng)生工作成為一種常態(tài),從而減少了人為因素的干擾。為了加強(qiáng)養(yǎng)生效果,在空心板的上部沒(méi)有覆蓋保濕物,而是覆蓋了塑料薄膜。噴頭的水在塑料薄膜內(nèi)形成水霧,經(jīng)測(cè)定,內(nèi)部濕度可達(dá)98%左右,內(nèi)部溫度可比氣溫增高5-10℃,部分富余的養(yǎng)生水在腹板形成細(xì)細(xì)的徑流,對(duì)腹板的養(yǎng)生效果同樣甚佳。經(jīng)實(shí)際檢測(cè)同條件養(yǎng)生的砼試塊,一般56h左右,砼試塊強(qiáng)度平均值約52MPa,可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的104%,完全滿足放張要求,從而提高了工作效率,大大加快了施工進(jìn)度。
傳統(tǒng)的養(yǎng)生方式,由于大部分為人工操作,用量不易定量控制,比較浪費(fèi)水資源。大量的水分或在空氣中蒸發(fā),或漫排入構(gòu)件下部,不僅費(fèi)水費(fèi)力,有時(shí)還達(dá)不到預(yù)期的養(yǎng)生效果,很難控制養(yǎng)生質(zhì)量。而滴灌方式,由于水在管道中輸送,不在空中運(yùn)動(dòng),并且養(yǎng)護(hù)用水直接作用于砼的表面,故直接損耗于蒸發(fā)的水量最小,從而最大限度的利用了水資源。這兩種養(yǎng)生方式通過(guò)做一些定量的對(duì)比試驗(yàn),可節(jié)水40%-50%左右,這對(duì)一個(gè)水資源極度缺乏的國(guó)家,是有很高的推廣價(jià)值的。
傳統(tǒng)的砼的養(yǎng)生需要大量的麻袋,并且是一次性使用,有時(shí)中間因?yàn)槁榇母癄€還需多次購(gòu)進(jìn)。養(yǎng)護(hù)工作還需專門一幫隊(duì)伍,需要大量人力物力,養(yǎng)護(hù)效果還不理想,直接影響到橋梁的施工質(zhì)量。而采用滴灌技術(shù),即可緩解用水矛盾,又可提高橋梁的施工質(zhì)量,在施工過(guò)程中,只要注意對(duì)首部樞紐、管路和滴頭的保護(hù),滴灌系統(tǒng)在其他的橋梁建設(shè)中可再次利用,避免再去投資購(gòu)買養(yǎng)生用品,大大減少不必要的開(kāi)支。
滴管技術(shù)養(yǎng)生,水不在空中運(yùn)動(dòng),只濕潤(rùn)砼的表面。不致產(chǎn)生預(yù)制場(chǎng)地地面徑流和場(chǎng)地滲漏,從而也不會(huì)產(chǎn)生預(yù)制場(chǎng)地的沉降及變形,從而保證了橋梁預(yù)制件的施工質(zhì)量。施工環(huán)境不會(huì)出現(xiàn)污水橫流,道路也不會(huì)出現(xiàn)泥濘現(xiàn)象。
滴灌技術(shù)從60年代出現(xiàn),經(jīng)近40年的發(fā)展,已成為一項(xiàng)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè),其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。在我國(guó),滴灌技術(shù)從80年代開(kāi)始推廣,現(xiàn)也已有系列化產(chǎn)品,配件供應(yīng)十分齊全,但現(xiàn)有的滴灌系統(tǒng)都是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的,其自動(dòng)化控制程度極高,但系統(tǒng)的投資驚人。滴灌技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用還要繼續(xù)研究與改進(jìn)。
[1]水利部農(nóng)村水利司.節(jié)水灌溉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選編[M].北京:中國(guó)水利水電出版,1998.
[2]匡尚富等.農(nóng)業(yè)高效用水灌排技術(shù)應(yīng)用研究[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001.
[3]凱勒,喀麥利.滴灌設(shè)計(jì).北京:水利出版社,19801
[4]JTJ041-200,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].