滴灌技術在高速公路綠化養護中的應用探究

【摘要】高速公路綠化是國土綠化的重要組成部分，是公路建設中必不可少的主要內容之一.我國滴灌技術最早在農業領域得到廣泛的應用。近年來，該項技術由于具有環保節能、耗費人力物力少、經濟效益明顯等優勢，在高速公路綠化養護中也逐漸得到應用和推廣。

【關鍵詞】滴灌技術；高速公路；綠化養護；應用探究

1、前言

滴灌是將水連同肥料、農藥、除草劑等經加壓、過濾后，通過低壓管道系統輸送到滴頭，將溶液一滴一滴均勻而緩慢地滴入作物根區的新技術。它的特點是自動化、節水、節能、節省勞力、灌溉均勻、對土壤和地形的適應性強。采用何種安全有效的灌溉技術保障高速公路綠化養護，已成為高速公路養護管理部門急需解決的一個重要課題。

2、滴灌技術的設備

一個相對完整的滴灌系統，大體包括供水裝置、過濾裝置、輸水管道和滴水裝置等設備。

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

（2）過濾裝置的作用是過濾掉灌溉用水中的雜質，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，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水分。常用的滴水裝置包括內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合，共同協作，才能形成一個完整的滴灌系統。任何一個環節出現狀況，都會造成系統運轉的不暢。

3、滴灌技術的要點

（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，加大設備和用水的損耗。在實際操作中，一般標準是使支管水壓保持在50～200…kPa。操作要領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）恰當護理好過濾裝置。過濾裝置是滴灌技術重要的機械設備之一，對其進行恰當的維護對于整體運行的順暢至關重要。要安排專門的工作人員，采取定期檢查和不定期檢查相結合的方式，對過濾裝置進行必要的檢查檢驗。發現問題后，要及時對過濾裝置進行清理。

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

（4）適當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草簾、麻袋、稻草或土工布等進行覆蓋，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的配件。要確保所有的滴灌裝置有相應的配件，并對這些配件及時進行檢修，以便需要這些配件時能夠及時使用，從而不耽誤高速公路中央綠化帶養護工作。

4、滴水灌溉系統設計實例

4.1 數據資料

某高速公路北收費站位于K53+500m處，公路北側收費站內有一口水井，供水能力20m3/h，水質良好，含鹽量低，所含礦物質濃度不會引起沉淀，適于灌溉使用。井水通過15m的水塔，水塔內連接著一條噴灌管道，從收費站引到立交，經過主線上的跨線橋時，有一個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 設計

系統采用壓力補償式滴頭，全部滴頭的制造變差系數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。灌水時間23.6h。在用水高峰季節為了保證系統高效經濟運行，把系統設計在用水高峰時期幾乎全部時間都運行。運行單元數N=7個，將7個運行單元的每一個又分成4個小區。毛管用16mm的聚乙烯軟管，向兩側延伸，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。系統同時向4個小區供水，滴水間出水均勻度為92.5%。

4.3 自動化滴灌系統運行

打開微機（或者通過一個8088芯片，微機以及芯片部分是可選部件），按下開始鈕，水泵開始工作，在運行過程中微機對水泵的壓力級和轉速進行變頻控制，使水泵始終在一種最節能狀態。水流進入支管后，每隔500m左右會遇到一個智能控制閥（A），它的使用是擋住水流對小區進行灌溉。智能閥的邏輯元件會自動判斷灌溉的進行狀態，當小區灌溉結束時，啟動閉合裝置打開閥門（A），依次順序灌溉直到整個灌溉任務結束，所有的智能控制閥門（A）全部關閉。在每一個小區內，有幾個毛管同時灌溉，每個毛管首端安裝一智能閥（B），對灌溉狀況進行監測。毛管灌溉任務結束后，智能閥（B）自動關閉。滴灌系統達到灌溉定額，首端微機自動關閉水泵，一個灌溉循環過程結束。

5、結語

滴灌技術是目前世界上最先進的節水灌溉技術之一，在高速公路中央分隔帶綠化中采用滴灌技術，可以解決高速公路中央分隔帶綠化工程的灌溉問題，這種灌溉技術與傳統的汽車拉水漫灌相比，具有安全、經濟、高效等優點，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：

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