周斌琪(上海園林綠化建設(shè)有限公司, 上海 200335)
現(xiàn)代城市高樓、道路密集,綠地面積被大幅壓縮,造成城市綠量向縱向發(fā)展,如城市高架路沿口懸掛綠化是個(gè)很好的綠化方向,解決增加綠量和美化城市的多層作用。
早期,實(shí)施高架沿口綠化常遇到一些植物長勢不好、維護(hù)難度高、季節(jié)交替容易出現(xiàn)病苗死苗等問題。主要原因是灌溉問題,其中人工水車澆水存在問題較多,如水量不易掌控、頻次需服從交通調(diào)度(而不是根據(jù)植物需求)、水車澆水勢必占道、高架下方滴水及水土沖刷流失等問題。從植物上方猛沖澆淋也會造成植物受傷、花盆基質(zhì)表面過度潮濕,易發(fā)生病菌繁殖和雜草種子發(fā)芽等。高架滴灌系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行是對高架上植物生長重要管養(yǎng)的措施之一。
市面滴灌系統(tǒng)眾多,基本是按照農(nóng)業(yè)和地面綠化要求開發(fā)的,和高架沿口綠化需求有很大不同,存在揚(yáng)程低、輸送距離有限、粗放控制、不精準(zhǔn)、輸送管徑巨大、管道前后壓差巨大等弊端。
高架沿口綠化完全不同于地面綠化,其滴灌需做到以下幾點(diǎn)。
(1)橋梁高度高,上海市高架高過 27 m 的很普遍。灌溉距離要遠(yuǎn),考慮城市的總體格局,所用設(shè)備希望承擔(dān)任務(wù)越遠(yuǎn)越好。灌溉全段出水需均勻,不能出現(xiàn)前段水量多,后端水量少,甚至沒水的情況。
(2)精準(zhǔn)灌溉,即要滿足植物生長需要,又不能水流出花盆。
(3)控制應(yīng)智能靈活,根據(jù)不同季節(jié)制訂灌溉方案。
經(jīng)過多方查閱產(chǎn)品資料和專家開會論證,在系統(tǒng)選配上采用上海某公司的高架型壓力罐自動(dòng)灌溉系統(tǒng)。① 此高架型壓力罐自動(dòng)灌溉系統(tǒng)型號為 AY-2000,總功率 2.2 kW,供電 220 V。② 主機(jī)出口壓力 0.80~1.45 MPa,壓力可調(diào),輸送距離變遠(yuǎn)時(shí)壓力自動(dòng)升高。③ 上至高架沿口輸送距離>2 km。 ④ 1~12 路灌溉回路控制,遠(yuǎn)端控制閥門為無線遙控,載波和數(shù)字雙編碼,太陽能供電。⑤ 系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控,遠(yuǎn)程超控,本地?cái)?shù)據(jù)上傳。⑥ 主機(jī)液晶顯示,方便人機(jī)交互。本地自主測評環(huán)境參數(shù),土壤溫濕度。
系統(tǒng)特點(diǎn)有:① 每次灌溉結(jié)束管道自動(dòng)排空,保證管道清潔和冬季不脹管。灌溉水量最大單次循環(huán) 1.44 m3,自動(dòng)最大設(shè)定 5 次/d,手動(dòng)可無限次;② 冬季設(shè)定 1 次/d,春秋 2 次/d,夏季 3 次/d; ③ 可自動(dòng)給肥; ④ 每次灌溉設(shè)定水量每盆為 0.66 L,夏天主機(jī)本地每天設(shè)定時(shí)間 3 次(即3 遍),單盆水量 2 L ;⑤ 澆灌時(shí)間暫定為 22:00、5:00、12:00(考慮到月季高溫下需降溫,在中午高溫下補(bǔ)充水分有可適當(dāng)降溫),這個(gè)水量能滿足 33 ℃ 以下氣溫每天的需要水量;⑥ 高溫天遠(yuǎn)程手機(jī)端根據(jù)實(shí)際天氣情況增加灌溉量 1~3 次,這樣灌溉量精準(zhǔn),滴灌水量含于基質(zhì)中,干濕有時(shí),基質(zhì)表面干燥,有利于病蟲害的防治,水分入盆精準(zhǔn)控制以不滴出為準(zhǔn),可以全天任何時(shí)候提供滴灌灌溉,方便高效,不影響高架上下正常交通;⑦ 低溫、下雨、水箱缺水系統(tǒng)暫停,并本地及遠(yuǎn)程報(bào)警;⑧ 工作時(shí)噪聲<55 dB;⑨ 不需要灌溉回路可撥動(dòng)開關(guān)取消(不需要經(jīng)過編程即可),取消回路循環(huán)時(shí)自動(dòng)跳過關(guān)閉回路執(zhí)行下個(gè)回路;⑩單路灌溉長度 6 垮橋面,長度為 200 m,花箱 200 個(gè)左右,每個(gè)花箱 2 個(gè)滴頭。
水箱 304 不銹鋼,總?cè)萘?12.5 m3,分主水箱和工作水箱,市政水車接口方便補(bǔ)水,二次過濾和避光密封能保證水質(zhì)良好。實(shí)際運(yùn)行 5 d 往水箱中注水一次。
考慮高架沿口安裝能安裝管道的空間不多,并且不適合安裝大口徑輸水管道,全線管道經(jīng)計(jì)算采用優(yōu)質(zhì) PE (聚乙烯塑料)抗紫外線管道,直徑 16 mm。
原設(shè)計(jì)在滴灌滴頭部分采用承插式結(jié)構(gòu),在高架沿口部分因?yàn)樗韫ぷ鲏毫Γ?2 kPa,所以造成部分接頭處出現(xiàn)管從接頭處分離開的現(xiàn)象發(fā)生,進(jìn)而造成滴灌無法正常工作。
經(jīng)過重新計(jì)算,杜絕管道漏水現(xiàn)象?,F(xiàn)滴管部分同樣采用主管為 PE 管道進(jìn)行輸水,經(jīng)主管打洞插入雙倒勾的方法技改后效果很好,完全排除因水壓高而造成的管道接頭脫落現(xiàn)象。
一組灌溉長度可達(dá) 2 km,并有經(jīng)雙側(cè)、匝道等不同的布置路徑,滴灌分路,其控制方式、準(zhǔn)確性和可靠性就非常重要。設(shè)備有 12 組回路,分別由 12 個(gè)電動(dòng)控制閥控制,一般地面灌溉基本是每根控制電纜對應(yīng)每組閥門,其距離和排線都有局限性。高架上這種控制方法很難保證其可靠性,因?yàn)榭刂齐娎|細(xì)而長,電壓損失大,并且會出現(xiàn)電線接頭也會氧化造成閥門誤動(dòng)或不動(dòng)等問題。如此對整個(gè)灌溉影響很大,有故障發(fā)現(xiàn)難,維修難,所以放棄用控制電纜控制閥門的方式,改用先進(jìn)的無線信號發(fā)射接收控制的方式,具體做法如下。
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(1)在主機(jī)部位上方高架安裝一個(gè)無線發(fā)射總機(jī),在需要控制的閥門部位安裝無線接收的模塊,并由太陽能光伏板發(fā)電儲電,其所存儲的電作為接收模塊和電動(dòng)閥門的電源。
(2)分機(jī)正確編碼對應(yīng)每個(gè)閥門,在需要閥門打開時(shí),無線發(fā)射主機(jī)發(fā)射某個(gè)閥門需要打開閥門的無線信號,對應(yīng)閥門即刻接收信號,繼電器啟動(dòng)打開閥門放水。設(shè)定水量結(jié)束后無線發(fā)射主機(jī)發(fā)射關(guān)斷閥門信號,對應(yīng)需要關(guān)斷的閥門接收到信號,執(zhí)行關(guān)閥程序。
這組控制由無線發(fā)射、無線接收、執(zhí)行單元、太陽能發(fā)電和三通電動(dòng)閥組成,實(shí)際運(yùn)用時(shí)采用雙解碼雙通的道解碼方式,只有同時(shí)接收到兩個(gè)設(shè)定的信號才能執(zhí)行其開閥、關(guān)閥動(dòng)作。
這樣的控制方式,解決了其他控制方式在高架上不能達(dá)到的可靠性、準(zhǔn)確性和快捷的問題,閥門正確可靠打開,非常有利于滴灌工作,繼而植物在需要水的時(shí)候由設(shè)備及時(shí)提供水分,有利于植物生長。
高架滴頭采用高壓慢滲的滴頭,其特點(diǎn)是滴頭一滴一滴出水,前一滴滴完才有下一滴,這樣能使水分留在基質(zhì)中,均勻擴(kuò)散。由于是滴而不是成線的流,因此可以精準(zhǔn)計(jì)算供給水量,有利于掌握植物確切的水量。
植物生長離不開陽光空氣和水,高架上空氣、陽光都很好,主要是要解決植物所需要水的問題。高架植物以月季為主,月季其生長特點(diǎn)是不耐旱,缺水容易落葉、落花。同時(shí),也不耐澇,過多的水分在土壤表面容易滋生病菌和微生物,如黑斑病和白粉病都與土壤過度潮濕有關(guān)。高溫下植物需要及時(shí)補(bǔ)充水分,月季在>33 ℃ 會發(fā)生高溫休眠,停止生長。
基于以上植物生長情況,對滴灌的要求是精準(zhǔn)控制、分次灌溉,保證土壤表面干爽,水分含于土壤中。經(jīng)過計(jì)算和試驗(yàn),為保證高架灌溉每盆花箱在氣溫<33 ℃,要做到每天分 3 次灌溉,時(shí)間分別為 11:00、17:00、3:00。此灌溉時(shí)間在灌溉主機(jī)上設(shè)定好,清明節(jié)至中秋節(jié)每天自動(dòng)執(zhí)行此灌溉程序。
春秋季灌溉次數(shù)時(shí)間的設(shè)定:灌溉主機(jī)設(shè)定為 2 次/d,早晚(5:00 和 17:00)各一次。
冬季灌溉次數(shù)時(shí)間的設(shè)定:灌溉主機(jī)設(shè)定為 2 次/d,早晚(5:00 和 17:00)各一次,和春秋季一致。但是,主機(jī)在低溫暫停設(shè)定為<4 ℃,重新啟動(dòng)溫度為 13 ℃。植物在0 ℃ 以下不需要水分,水分太多后會結(jié)冰而凍傷、刺傷植物根系,進(jìn)而造成植物死亡。
在氣溫回升至 15 ℃ 左右,植物在溫度和陽光的作用下開始新陳代謝,此時(shí)若不能及時(shí)補(bǔ)充水分,同樣會造成植物干枯死亡。根據(jù)植物特性,灌溉主機(jī)設(shè)定有低溫暫停、溫度回升解除暫定,<4 ℃ 暫停,>13 ℃ 正常啟動(dòng),確保植物順利過冬。
灌溉水量(以每次單盆作為一個(gè)單位):經(jīng)過計(jì)算和試驗(yàn)后,單盆每次滴灌的出水量設(shè)定為 0.666 L。夏天 33 ℃正常供水量為 0.666×3≈2(L)。
如此,既能滿足每盆植物的生長需要,滴進(jìn)土里的水又不會流出浪費(fèi),灌溉特點(diǎn)仍是在一個(gè)點(diǎn)滴水(一個(gè)盆 2 個(gè)滴頭),不會造成基質(zhì)表面大面積潮濕,相對干的表面不利于病菌繁殖,而有根系的植物不受影響,植物根系逐水性會積聚在滴灌部位,水分利用率高。
設(shè)備置于高架下方,系統(tǒng)為無人工作站,在執(zhí)行預(yù)設(shè)程序下自動(dòng)運(yùn)行,人員無須參與。
高架滴灌最終目的是把植物需要的水滴水不漏地輸送到植物根部,除設(shè)備本身故障會影響其運(yùn)行外,其他客觀因素同樣會影響其運(yùn)行,比如斷電、缺水等。對于各種可能出現(xiàn)的問題,需要維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn),不能單靠其巡視發(fā)現(xiàn)情況,所以開發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)控可對系統(tǒng)運(yùn)行起到保駕護(hù)航的作用。
遠(yuǎn)程監(jiān)控作用是不論設(shè)備故障、人為破壞、還是停電缺水,都會遠(yuǎn)程提示報(bào)警。報(bào)警內(nèi)容涵蓋所有故障和設(shè)備,不正常就發(fā)故障提示,在離線狀態(tài)也需遠(yuǎn)程端知曉,以便維護(hù)人員及時(shí)到現(xiàn)場處理。
水箱缺水直接影響灌溉,在水箱報(bào)警水位上設(shè)定兩個(gè)水位,在水位 3 m3水時(shí),報(bào)警通知加水(水車接到通知后及時(shí)補(bǔ)水)。若沒有及時(shí)加水,水箱只剩 1 m3水時(shí)立即停止工作,直到水位恢復(fù),系統(tǒng)解除暫停工作,重新執(zhí)行各項(xiàng)預(yù)設(shè)和遠(yuǎn)程指令。
植物的良好生長,需要陽光、空氣、水分和適宜的養(yǎng)分,還需適當(dāng)?shù)乃幬飦砜刂撇【臀⑸铩?/p>
植物在傳統(tǒng)拋撒顆粒肥方式卻不完全適合滴灌方式,因?yàn)榈喂酀补嗷|(zhì)表面不會濕透,也就不能有效溶解顆粒肥。滴灌施肥分為日常給肥和催花給肥,嚴(yán)格按肥素稀釋比例多次少量給施,所選肥素需為水溶型,在正常滴灌的過程中完成給肥。
病菌的防治可以根據(jù)具體情況有葉面噴施、盆土上拋灑和滴灌給藥幾種方式,具體做法根據(jù)不同實(shí)際情況由專家組討論形成具體防控指令,由集團(tuán)落實(shí)各項(xiàng)工作。
“申”字形高架貫穿上海這座國際大都市的中心地帶,其沿口綠化是上海市中心的一道亮麗的風(fēng)景線,保證植物在高架上健康生長成為維護(hù)城市文明的重要部分。滴灌有效工作包括到水分必須按時(shí)按量地輸送到每個(gè)花盆,保證其日常供給。
在日常監(jiān)控設(shè)備正常運(yùn)行外,滴頭部分的巡視也應(yīng)被列為日常的工作之一。因高架作業(yè)的特殊性,具體如下。
(1)在封道路段必須上橋逐個(gè)檢查,發(fā)現(xiàn)問題須當(dāng)場處理完畢。
(2)綠化工除草和更換花盆必須跟班檢查。
(3)通水檢查。
(4)做好工作記錄,并備注處理情況。
如此可有效發(fā)現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行中,出現(xiàn)的一些因其他工種交叉作業(yè)造成的如有管線脫落斷裂、滴頭留在盆外等問題,避免造成局部幾盆花缺水,進(jìn)而影響整體效果。
此類問題出現(xiàn)雖不會影響整體灌溉質(zhì)量,但是從高要求、嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)角度,也必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。并且,因此類問題基本為局部小問題,處理方便。
高架綠化工程與其他的綠化工程有很大區(qū)別,因高架特殊的環(huán)境,無論是施工作業(yè)還是養(yǎng)護(hù)作業(yè)難度都更大。因此,采用穩(wěn)定運(yùn)行的滴灌系統(tǒng)是十分重要的養(yǎng)護(hù)措施,其必然助力美麗城市的建設(shè)。