陳泰霖
(曲靖市國有海寨林場,云南 曲靖 655003)
我國看似是一個水資源豐富的國家,年水資源總量為2.8萬億t,居世界第6位,但人均下來卻不然,人均水量不足2400 m3,僅為世界人均水量的1/4,世界排名第110位,我國還是被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一,節(jié)水是擺在眼前的一個重要問題。隨著城市的面積不斷擴大,城市綠地的面積也不斷擴大,加之人們的環(huán)境意識增強,城市的綠化率也是逐年提高。伴隨著城市綠化的發(fā)展,城市綠化用水量也就在每年持續(xù)增加。但是面對我國的水資源的情況,人均水資源少的供需矛盾,此時想要城市園林綠化事業(yè)要更好地發(fā)展,就必須改變水的利用模式。
2.1.1 德國與以色列節(jié)水綠化灌溉
德國建立了雨水收集系統(tǒng),通過收集雨水解決了大部分的景觀綠化用水的來源問題,以德國首都柏林市中心廣場為例,建立了可收集15000 m3的雨水收集系統(tǒng)。以色列建立起了完備成熟的污水處理系統(tǒng),并有著世界最為發(fā)達的供水(包括市政用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水)管道和控制系統(tǒng)。管線不僅有飲用水供水管和排污管,而且供灌溉使用的第三類管道也非常發(fā)達。全國輸水管線總長度超過了10500 km,以色列的城市綠化灌溉用水的水源大部分就來自污水處理(工業(yè)廢水與生活污水的處理)后的中水。
綠化灌溉從水源到綠地的實現(xiàn)方式,德國和以色列城市綠化灌溉都是高度機械化自動化,大量應(yīng)用噴灌、滴管技術(shù),提高了水的利用效率,不但節(jié)水而且灌水均勻,并且在噴灌滴管的管道材料選擇方面均選擇可以降解的塑料管,減少了不必要的水流失情況。
國外發(fā)達國家,現(xiàn)階段節(jié)水已經(jīng)形成一個系統(tǒng),把蒸騰量,土壤含水量,氣候因素等因素結(jié)合起來綜合分析,自動化程度高,形成了比較完善的控水體系。發(fā)達國家節(jié)水灌溉的技術(shù)和推廣都達到了很高的水平。發(fā)達國家人均水資源量遠遠超出我國,但卻很早就開始注意水資源的節(jié)約利用,努力提高水資源利用效率。
2.1.2 國內(nèi)綠化節(jié)水灌溉現(xiàn)狀
在我國,綠化節(jié)水灌溉在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用得比較多,在城市綠化節(jié)水灌溉應(yīng)用較少。污水處理技術(shù)還比較落后,污水處理率低,沒有系統(tǒng)的收集雨水,收集雨水還處于起步階段。城市綠化植物大部分是人工澆水(水車從水庫等地方抽水拉到城市進行噴灑),小部分有灌溉設(shè)備的,也存在設(shè)備質(zhì)量差,系統(tǒng)配套水平低,自動化水平不高等問題。城市綠化灌溉高新技術(shù)應(yīng)用較少,信息技術(shù),計算機,自動控制技術(shù)等高新科技在節(jié)水灌溉中應(yīng)用較少。
近年來隨著人們的生活的水平不斷提高,人們對環(huán)境的要求不斷提高,城市園林得到了快速增長,據(jù)統(tǒng)計2015年末城市建成區(qū)綠化覆蓋面積210.5萬hm2,比2014年增長4.4%,城市綠化面積不斷增加,城市綠化用水也在逐年遞增。與此同時,我國的水資源卻嚴重匱乏,我國人均水量不足2400 m3,僅為世界人均水量的1/4,世界排名第110位,全國600多個城市中有400多個城市存在供水不足問題。面對如此劇烈的矛盾,綠化節(jié)水灌溉勢在必行。
綠化節(jié)水灌溉是根據(jù)植物需水規(guī)律及當?shù)毓┧畻l件,為有效地利用降水和灌溉水,獲取最佳的經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)環(huán)保效益而采取的多種措施的總稱。在我國,人們習慣用“節(jié)水”這一提法,更確切的提法應(yīng)該是“高效用水”[1,2]。
綠化節(jié)水灌溉不是只考慮節(jié)約灌溉用水,而是從水源到獲得植物較好生長整個過程出發(fā),比如要考慮植物的選擇,考慮灌溉水水源等。
綠化節(jié)水灌溉需要考慮節(jié)水的幾個環(huán)節(jié):①植物的選擇與配置;②綠化灌溉的水源;③通過什么方式把水源運到灌溉地;④在什么時間進行灌溉; ⑤灌溉不同植物的水量選擇。
選擇耗水低的植物。一些地方為了提高城市的空氣濕度、選擇高耗水植物,這是得不償失的。植物蒸騰作用確實可以提高城市的空氣濕度、減緩熱島效應(yīng)、增加負離子含量但是作用是有限的[3]。
盡量選擇本土樹種,不同的氣候,綠地條件適合不同的植物生長,本土樹種經(jīng)過長期的是進化是適應(yīng)本地綠地和氣候等環(huán)境的,所以在選擇樹種方面盡量選擇本土樹種可以減少灌溉水量。
植物配置要豐富合理。復層結(jié)構(gòu)綠地要大大優(yōu)于等層綠地,所以要優(yōu)化綠地結(jié)構(gòu)配置實現(xiàn)綠地群體節(jié)水,將屬于不同季節(jié)耗水型的植物搭配在一起,在缺水季節(jié)可以緩和不同植物對土壤水分的競爭,從而減輕水資源供需矛盾。
隨著城市的發(fā)展,城市綠地面積在逐步增大,管理技術(shù)要求是不斷提升,管理任務(wù)在相應(yīng)地加重綠地用水資源也更加不堪重負,但城市中不同位置的綠地,在功能和作用上是與它所處地段的地位相聯(lián)系的。因此,在綠地的日常管理上不能采取一刀切,園林綠化主管部門和綠地所有者要根據(jù)綠地的功能作用、,當?shù)厮Y源供需狀況等確定將城市綠地分為A級綠地(即重點地段綠地)、B級綠地(即次重點地段綠地)、C級綠地(-般地段綠地),相應(yīng)采用一級養(yǎng)護、二級養(yǎng)護和三級養(yǎng)護,實現(xiàn)綠地節(jié)約用水管理科學化精細化。
按時灌溉,所謂按時灌溉就是確保在植物需水的時候進行灌溉。,同一種植物在不同的生長時期需水量不同。植物缺水時,幼嫩的莖葉因水分供應(yīng)不上而發(fā)生凋萎,莖顏色轉(zhuǎn)為暗綠或變紅。按時灌溉就要根據(jù)植物的生長時期,植物水分臨界期制定相應(yīng)的的灌溉計劃,不在植物不需水的時間灌溉,在植物需水時沒有及時灌溉[4,5]。
“中水”一般是指將城市生活廢水經(jīng)過集流再生處理后,使其水質(zhì)指標高于污水允許排入地表和地下水體的排放標準,但又低于城市給水中飲用水質(zhì)標準的循環(huán)利用水,可在一定范圍里重復使用的非飲用水,其水質(zhì)介于上水與下水之間。將城市建筑物或建筑群的各種排水收集處理回用與建筑物附件植物的灌溉。城市小區(qū)建立的中水系統(tǒng)把雜排水民用建筑中除糞便污水外的各種排水回收利用進行灌溉[6]。
根據(jù)具體情況用噴灌與滴管系統(tǒng)代替人工灌溉。噴灌是借助水泵和管道系統(tǒng)或利用自然水源的落差,把具有一定壓力的水噴到空中,散成小水滴或形成彌霧降落到植物上和地面上的灌溉方式。噴灌具有省水省工的優(yōu)點,但是它也有投資高,易受到風和空氣濕度影響。滴灌是按照植物需水要求,通過管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的灌水器,將水和作物需要的水分和養(yǎng)分一滴一滴,均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤中的灌水方法。滴灌不破壞土壤結(jié)構(gòu),土壤內(nèi)部水、肥、氣、熱經(jīng)常保持適宜于作物生長的良好狀況,蒸發(fā)損失小,不產(chǎn)生地面徑流,幾乎沒有深層滲漏,不受風空氣濕度的影響,但是滴灌的成本比噴灌的高,滴灌的滴頭容易堵塞等問題。所以要根據(jù)噴灌滴灌的特點,根據(jù)不同地方的具體情況來選擇應(yīng)用噴灌還是滴灌。
噴灌滴管輸水管道材料的選擇對節(jié)水也有重要作用,一般輸水管道的材料選擇要有足夠的強度,水密性好,水管內(nèi)壁應(yīng)光滑,使用壽命長。輸水管道材料一般有鑄鐵管和塑料管兩類。鑄鐵管接口處經(jīng)常漏水,水管易爆裂,不利了節(jié)水。塑料管不易結(jié)垢,水損失少,是比較好的選擇,建議綠化灌溉管道選擇PVC管。
隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟,人工智能技術(shù)也得到不斷應(yīng)用,把人工智能和節(jié)水灌溉相結(jié)合是節(jié)水灌溉的的發(fā)展趨勢?,F(xiàn)在市面上的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)一般由、傳感器、控制器、后臺監(jiān)控系統(tǒng)等組成。通過傳感器來監(jiān)測土壤的信息(土壤濕度,土壤溫度等)并把信息傳輸?shù)娇刂破?,控制器對?shù)據(jù)進行處理分析來決定是否打開噴頭噴水。如果進行噴水,傳感器會實時傳回土壤信息當土壤濕度到達設(shè)定值時,控制器會自動關(guān)閉噴水系統(tǒng)。未來一個智能節(jié)水灌溉會是系統(tǒng)的,在系統(tǒng)中輸入植物類型、地區(qū)、設(shè)備會自動生成灌溉參數(shù)進行高效率的節(jié)水灌溉。
當前,一部分園林工作人員對城市水資源缺乏認識不深,沒有意識到節(jié)水灌溉的重要性。綠地后期管理不規(guī)范,灌水過多、淹沒、滲漏、跑水,草地變成沼澤地,馬路變成排水渠的情況屢見不鮮。事實上,園林綠地的灌溉管理是非常重要的,如果不加強園林灌溉管理,那么節(jié)水園林也就無從談起。需要利用各種宣傳展覽活動,來提高市民的節(jié)水意識,形成一種全民節(jié)水的新風尚。