滴灌技术在高速公路绿化养护中的应用探究

【摘要】高速公路绿化是国土绿化的重要组成部分，是公路建设中必不可少的主要内容之一.我国滴灌技术最早在农业领域得到广泛的应用。近年来，该项技术由于具有环保节能、耗费人力物力少、经济效益明显等优势，在高速公路绿化养护中也逐渐得到应用和推广。

【关键词】滴灌技术；高速公路；绿化养护；应用探究

1、前言

滴灌是将水连同肥料、农药、除草剂等经加压、过滤后，通过低压管道系统输送到滴头，将溶液一滴一滴均匀而缓慢地滴入作物根区的新技术。它的特点是自动化、节水、节能、节省劳力、灌溉均匀、对土壤和地形的适应性强。采用何种安全有效的灌溉技术保障高速公路绿化养护，已成为高速公路养护管理部门急需解决的一个重要课题。

2、滴灌技术的设备

一个相对完整的滴灌系统，大体包括供水装置、过滤装置、输水管道和滴水装置等设备。

（1）供水装置的作用是获取相关水源，并将水源通过水泵透过过滤装置进入输水管道，其间需要通过流量和压力调节装置进行必要调节。常用的供水装置包括水源、水泵、流量和压力调节装置等。

（2）过滤装置的作用是过滤掉灌溉用水中的杂质，使其不堵住滴头，保持喷水顺畅。常用的过滤装置包括叠片过滤器、网式过滤器、离心过滤器等。

（3）输水管道的作用是将供水装置的水引向滴灌区，包括直径较大的干管和直径较小的支管。常用的输水管道所用材料为高压聚乙烯、聚氯乙烯。

（4）滴水装置的作用是水滴向植物根部土壤，为绿化带中的植物供应水分。常用的滴水装置包括内镶式圆柱滴头滴灌管、滴灌带和管间式滴灌管自带滴头。值得注意的是，供水装置、过滤装置、输水管道和滴水装置必须紧密结合，共同协作，才能形成一个完整的滴灌系统。任何一个环节出现状况，都会造成系统运转的不畅。

3、滴灌技术的要点

（1）要确保灌溉用水的压力保持在相对合理的水平。如果灌溉用水的压力过小，会由于动力不足达不到灌溉的面积、起不到灌溉的效果。如果灌溉用水的压力过大，会造成支管的破裂，加大设备和用水的损耗。在实际操作中，一般标准是使支管水压保持在50～200…kPa。操作要领是首先打开分流管和溢流管的阀门，等到干支管全部灌满水后，再缓慢减小分流管和溢流管的水流。

（2）恰当护理好过滤装置。过滤装置是滴灌技术重要的机械设备之一，对其进行恰当的维护对于整体运行的顺畅至关重要。要安排专门的工作人员，采取定期检查和不定期检查相结合的方式，对过滤装置进行必要的检查检验。发现问题后，要及时对过滤装置进行清理。

（3）及时检查滴灌效果。要检测支管滴孔是否通畅，检测出水量是否达到既定标准，检测喷水半径是否合理，检测是否存在没有灌溉到的区域。如果发现支管滴孔被堵塞、出水量过大或过小、喷水半径不合理、灌溉区域存在盲区等问题，需要及时加以解决，确保灌溉效果。

（4）适当覆盖中央绿化带地表面。有条件的地方，可以在中央绿化带地表面铺设草帘、麻袋、稻草或土工布等进行覆盖，一方面可防止喷出的水溢出到行驶道路上，造成路面湿滑，增加安全隐患；另一方面，可减缓灌溉水分的自然蒸发速度，使喷出的水缓慢释放并渗透到中央绿化带中。

（5）所有的滴灌装置要有相应的配件。要确保所有的滴灌装置有相应的配件，并对这些配件及时进行检修，以便需要这些配件时能够及时使用，从而不耽误高速公路中央绿化带养护工作。

4、滴水灌溉系统设计实例

4.1 数据资料

某高速公路北收费站位于K53+500m处，公路北侧收费站内有一口水井，供水能力20m3/h，水质良好，含盐量低，所含矿物质浓度不会引起沉淀，适于灌溉使用。井水通过15m的水塔，水塔内连接着一条喷灌管道，从收费站引到立交，经过主线上的跨线桥时，有一个3/4英寸的出水口，可以引到公路中央种植带。桥面到路面有5m的高差。K50+000～K56+000一段中央种植带东西长6km，宽1.7m，有东向0.25%的坡度，土壤是粘壤土。该路段线性单行种植6年生的大叶黄杨，植株间1.0m，高峰的耗水量为4.0mm/d。

4.2 设计

系统采用压力补偿式滴头，全部滴头的制造变差系数0.033，在使用滴灌情况下高峰蒸腾率为3.29mm/d，因此选用流量4L/h的滴头，滴头间距1.0m。根层深度Z=500mm，土壤湿润比为98%，土壤有效持水能力为90mm/m，则每次的净灌水最大深度为27.81mm。满足最大灌水周期间隔为7d。灌水时间23.6h。在用水高峰季节为了保证系统高效经济运行，把系统设计在用水高峰时期几乎全部时间都运行。运行单元数N=7个，将7个运行单元的每一个又分成4个小区。毛管用16mm的聚乙烯软管，向两侧延伸，向西延伸的毛管长度为68m，向东延伸的毛管长度为52m，沿支管的毛管数是204根。支管中K50+000～K53+500用管径32mm的聚乙烯硬管，K53+500～K56+000用管径50mm的PVC硬管，支管平均流量为0.49L/s。干管管径选择50mm的PVC硬管，干管平均流量为0.245L/s。系统同时向4个小区供水，滴水间出水均匀度为92.5%。

4.3 自动化滴灌系统运行

打开微机（或者通过一个8088芯片，微机以及芯片部分是可选部件），按下开始钮，水泵开始工作，在运行过程中微机对水泵的压力级和转速进行变频控制，使水泵始终在一种最节能状态。水流进入支管后，每隔500m左右会遇到一个智能控制阀（A），它的使用是挡住水流对小区进行灌溉。智能阀的逻辑元件会自动判断灌溉的进行状态，当小区灌溉结束时，启动闭合装置打开阀门（A），依次顺序灌溉直到整个灌溉任务结束，所有的智能控制阀门（A）全部关闭。在每一个小区内，有几个毛管同时灌溉，每个毛管首端安装一智能阀（B），对灌溉状况进行监测。毛管灌溉任务结束后，智能阀（B）自动关闭。滴灌系统达到灌溉定额，首端微机自动关闭水泵，一个灌溉循环过程结束。

5、结语

滴灌技术是目前世界上最先进的节水灌溉技术之一，在高速公路中央分隔带绿化中采用滴灌技术，可以解决高速公路中央分隔带绿化工程的灌溉问题，这种灌溉技术与传统的汽车拉水漫灌相比，具有安全、经济、高效等优点，是高速公路中央分隔带绿化工程灌溉方式的必然选择。

参考文献：

[1]董文渊.石中高速公路南段中分带绿化工程应用滴灌技术研究初探[J].辽宁交通科技，2010（11）：75-77.