集雨景观设计范文（精选10篇）
集雨景观设计 第1篇
一、相关概念阐述
1. 植物园的涵义
植物园这一称谓是伴随近代欧洲植物学的兴起而产生的一个专业术语, 就我国来说, 植物园这一称谓实际上是一个外来的术语。这一术语产生以后, 在世界各地产生了不同的解释和含义。虽然人们对其含义和解释不尽相同, 当前对其定义的认同中, 由国际植物园保护组织提出的:“拥有活植物收集区、并对收集区内的植物进行记录管理、使之可用于科学研巧、保护、展示和教育的机构。”这一定义最为受到人们的认同。根据这一定义, 我们可以看出, 植物园实际上具有非常丰富的内涵, 是集公益性、科普性、艺术性、以及科学性等多重属性于一身的一种准研究机构。
2. 海绵城市概述
海绵城市指的是城市能够像海绵一样, 在应对自然灾害和适应环境变化方面具有良好的“水资源弹性”, 换言之就是在下雨时能够蓄水、集水、净水、渗水, 并在需要的时候将蓄、集、净化的水资源释放并进行利用的雨洪管理理念。前国家住建部副部长仇保兴在《海绵城市 (LID) 的内涵、途径与展望》一文中指出:“海绵城市的本质是改变传统城市建设理念, 实现与资源环境的协调和发展”。按照海绵城市的内涵和理念, 其建设主要突出三个特征, 一是保护原有的水生态系统;二是对已被破坏的水生态加以修复;三是采取低影响开发措施建设城市生态环境。海绵城市从本质上来说在于实现人与水生态、水环境、水资源、水循环的和谐共处。
3. 集雨型绿地涵义
所谓的集雨型绿地指的是通过因地制宜的规划设计, 对雨水利用的相关技术和设施进行合理安排, 从而在一定降水量下消纳绿地自身产生的雨水径流, 或者聚集一定量的绿地本身范围之外的雨水的绿地类型。简言之, 就是通过利用海绵城市的技术使得此类绿地在满足原有绿地基本功能的前提下, 强化绿地管控自身范围内以及一定范围外的雨水的能力。从功能上来说, 集雨型绿地的功能主要分为三个。一是使得绿地范围内的季节性降水下渗以补偿地下水;二是通过采用低影响开发措施对屋顶以及绿地范围外的道路、广场雨水径流进行收集;三是对蓄存的雨水进行利用。
二、海绵城市系统视角下的集雨型植物园规划设计相关理论探讨
1. 植物园的功能定位
首先, 综合性功能。植物园的功能从定位上来说主要追求全面性, 也即是突出综合性功能。一般来说, 在规划设计中, 植物园除了要具有收集、引种、展示植物 (尤其是湿生、水生植物) 这一传统植物园的功能之外, 还要具有一定的水资源弹性, 能够创造出可以有效平衡枯水期和丰水期带来的景观矛盾的最近似于自然的湿生和水生环境, 进而实现植物园内部水资源的收集、净化以及利用。
其次, 主旨性功能。主旨性功能比较简单, 就是在植物园的规划设计之初, 根据实际情况确定植物园相应的主题特色园以及主题园组群。就集雨型植物园来说尤其需要注意的是要有专门的区域展示植物在低影响开发设施下的生长状态。
最后, 其他功能。集雨型植物园的规划设计除了要满足消纳园内一定量的雨水外, 还要满足消纳园外一定量的广场和建筑雨水径流的需求, 经过院内的低影响开发设施特殊的种植池的净化以后可以对吸收的雨水加以利用。
2. 植物园规划原则
首先, 低影响原则。植物园的设计最核心的命题在于协调好人与自然水生环境之间的关系。因此, 在植物园的规划设计之初, 应该对场地的自然状况进行深入的调查和评估, 具体来说植物园规划设计初期要注意场地范围内各项水体, 也即是能够及时涵养和渗透水源的区域。而在规划设计后期则要注意因地制宜保护区域内的自然排水特征, 在此基础上对园区不同功能需求的区域采取针对性的雨水管理措施。
其次, 科学性原则。集雨型植物园的科学性主要集中在科学的规划设计、科学的大众植物知识的普及教育, 以及科学的植物学研究等方面。其规划设计的科学性原则就是要在规划设计中按照这些要求开展规划设计工作, 确保植物园能够满足植物学研究、植物知识科普的需要。
再次, 艺术性原则。植物园最终是要向公众开放的, 因此, 要强调游览时的趣味性和观赏性。因此, 植物园的规划设计要遵循一定的艺术原则, 无论是院内的植物搭配、建筑、各种场地的位置均需要对虚实、疏密等加以考虑, 以实现远景、近景的协调。
最后, 地域性原则。地域性特色则要求植物园规划设计时尽可能考虑当地的文化地域特色, 在构景中突出本土特色。例如, 本土特色植物, 现有建筑等。
3. 植物园低影响开发措施
首先, 渗透系统。渗透系统的作用在于引导地表雨水径流向下流动, 其主要涉及到地表径流汇集、土壤基质的吸水和透水功能等。因此, 在规划设计时要根据场地的现场地勘报告, 因地制宜开展渗透系统规划设计。
其次, 净化系统。植物园对雨水的净化主要是通过生物生态法来实现的, 也即是通过人工湿地来实现。根据污水在湿地床中的流动方向, 湿地可以分为水平潜流湿地、表流湿地、以及垂直潜流湿地, 水平与垂直潜流湿地的净化效果最为明显。
再次, 传输系统。传输系统所起的作用是将雨水汇集到处理雨水的其他系统设施中。常见的传输系统设施有植被渠、植被沟。此类传输系统相对于传统的混凝土的明、暗渠而言具有成本低、可减缓雨水径流速度的优势。
最后, 存蓄与回用系统。存蓄与回用系统指的是在丰水期将雨水进行处理和预处理后暂时储存起来, 并在之后适时、适地加以回用的系统。存储系统主要分为地上和地下两种, 地上主要是可以与屋顶连接的雨水桶, 地下主要是大型储水箱体。
三、海绵城市系统视角下的集雨型植物园规划设计案例——两个个集雨型植物园案例简介
1. 上海辰山植物园规划设计分析
首先, 项目基本概况。辰山植物园地处上海市松江区余山山系中的辰山, 因此得名辰山植物园, 该园由上海市政府、国家林业局和中国科学院共建, 是一座集科研、游赏、科普等功能为一体的综合性植物园, 其占地总面积为207公顷, 距上海市中心区的距离大约为35公里 (总体规划如图1所示) 。
其次, 植物园的功能定位。在功能定位上辰山植物园突出了综合性原则。植物园整体功能定位比较全面, 没有偏向于某一主体功能定位, 而是将其定位于游赏、科普、科研为一体的集雨型植物园, 功能定位上突出综合性。
再次, 突出科普性。在植物园的规划设计中, 在绿环围绕的中心设计了中心植物专类园区, 其中以水生类植物、湿生类植物为专类园区的主要植物, 同时也是辰山植物园主要的展示区, 植物专类园区在突出江南水乡植物主题的同时也强调了科普性, 在该园的特殊水生植物园的科普池中, 就收集种植了诸如水稻等对人类有较大影响的水生植物。
第四, 规划设计的艺术性。规划设计的艺术性是辰山植物园的一大特色, 也是集雨型植物园规划设计的一个重要原则。规划设计的艺术性主要着眼于提高植物园的可观赏性, 同时也兼顾解决一定的生态问题。辰山植物园规划设计中, 在对场地进行地勘和评估的基础上, 提取了三个最突出的设计元素:植物、山、水, 分别对应园区的中心植物专类园区、辰山、以及专门用于引种外来植物的绿环这三个最为重要的空间设计要素, 对这三个设计要素的合力规划产生了明显的效果, 不仅使得园区的观赏性大大增加, 同时还有效解决了场地中存在的水质低劣、土壤碱性偏重、以及地形不丰富造成的生境单一等问题。
第五, 优秀的水循环以及雨水管理规划设计。水循环和雨水管理规划设计是辰山植物园规划设计中一大亮点。在植物园的西北侧有集中处理污水的设施;园区内的东湖、南湖、西湖等几个水体之间均相互连通, 当丰水期园区水位过高时可以将多余的水排出园区, 而在枯水期园区水源不足时则由净化后的水加以补充, 这就在很大程度上实现了对院内水位的调控。而对雨水的管理辰山植物园则主要通过控制雨水径流污染和径流量来实现。在径流量的控制方面, 绿环带区域地形变化的丰富性以及断面结构保证了雨水能够及时下渗, 在经过地表和地表下的碎石层之后, 雨水经由铺设在地下的渗管汇集到地下蓄水池中, 这些被汇集起来的雨水在经过绿环的初步净化以后可以作为园区植物枯水期的灌溉用水加以回收利用。此外, 辰山植物园内的温室等建筑物顶也对雨水的滞留起着一定的正面作用, 与地表对径流的控制一起形成对雨水循环的有效控制。在径流污染的控制方面, 植物园规划设计时通过对集雨面进行分层设计, 很好地实现了对地表径流污水的水质改善。雨水在经过植被层、透水层、腐殖层、渗水层、透水层、储水层、以及土工布等之后得到较好的改善, 达到较好的水质状态, 从而改善植物园内的水体水质。
上海市辰山植物园的规划设计是集雨型植物园规划设计的一个典范之作, 无论是从整体规划设计层面, 还是雨水的收集管理等方面, 植物园对细节的考虑与规划设计都是超前的、科学的, 是目前国内植物园中比较符合海绵城市理念的集雨型植物园, 对今后我国海绵城市建设过程中, 集雨型植物园的规划设计有极强的借鉴意义。
2. 哈尔滨群力国家城市湿地公园规划设计剖析
首先, 项目基本情况介绍。哈尔滨群力国家城市湿地公园 (下文简称群力湿地公园) 地处哈尔滨市群力新区内, 占地面积大约为34公顷, 建成于2010年11月。其总体规划图如下图2所示。
其次, 湿地公园规划设计的自然性原则。该湿地公园所在区域原本是片被保护起来的湿地, 在公园项目开工建设以前, 为了恢复这一区域的生态, 花了一年的时间进行先期整治。在项目规划设计中, 该公园的规划设计者们充分按照集雨型植物园规划设计的自然性原则, 最大限度地对原有湿地进行保留, 减少人工对湿地水体的加工程度。项目规划中保留了原有湿地的绝大部分作为确保湿地生境演替的基础, 这种遵循自然的规划设计理念一方面降低了项目的工程量和成本, 另一方面用自然力量来塑造景观本身更加凸显了公园的自然性。这与周围城市充满了人工元素的环境相比形成了巨大的反差, 为人们提供了可供游览的一个理想的自然之地, 无形中体现了公园的可观赏性。
再次, 公园规划设计的艺术性。规划设计的艺术性是群力国家湿地公园的一个突出特点, 该公园以周围的过滤净化带作为设计的重点和核心, 采取艺术性的设计手法塑造了观赏性极强的景观。通过地形塑造形成了高低不同且错落有致的山丘, 以及面积和水深不同的水泡, 这两种空间设计元素的不但大大丰富了公园周边的景观层次, 为广大公众提供观赏游玩的空间和场所, 同时外围的净化过滤渗透设计有效地将城市周围的雨水径流在汇入公园内部自然湿地前进行了一定的净化处理。而不同深度的水泡不仅为不同种类的水生、湿生植物的生长提供了适宜的生境, 同时也为游客在游览过程中参与亲水活动提供了平台。
最后, 公园较高的可游览性。群力国家湿地公园的位置决定了其一个重要的功能就是为人们提供休闲游览的理想场所, 因此其在规划设计上着重体现了公园景观的可游览性。整个公园的游线安排、以及路网的规划设计和上下层流线的穿插使得游客可以采取多种方式游览公园增加了游览的趣味性;穿梭于山林水泡之间、创造出一种贴近自然的游憩体验;而空中栈桥、观鸟塔等建筑的融入, 使人可远眺全园的美景, 体会湿地带给人的舒适与震撼。
在经过一连串的低影响开发系统的规划设计之后, 不仅使得群力湿地公园这块城市自然湿地的自然生态系统得到了恢复, 同时还在城市雨洪管理中发挥了重要的积极作用, 不但可以收集、涵养、存储和利用雨水, 甚至还可以补偿地下水。与此同时, 本土的生物多样性在这里得到了最大限度的保全, 园内种植植物多是以呈现植物的野外自然状态为主。此外, 公园内的道路铺装也采用了有利于雨水下渗的材料, 园区的建筑景观小品等也主要采用的是原生态材质来进行建造, 整体景观形态在充满现代感的同时也体现出了对自然的敬意。
四、结语
北方山区果树栽培生物集雨技术 第2篇
【摘要】随着种植结构的调整，果树这种经济作物的种植面积与范围不断扩大，特别是北方山区，因此特殊的地形条件不宜种植农作物，因此，种植果树成为了首选。但是，北方山区的果树种植存在的主要问题是水源不足以及季节降水不均的问题，因此，如何保证果树种植中需要的充足水源成为了很重要的问题。本文主要从生物集雨技术的概述切入，具体的介绍了生物集雨技术。
【关键词】北方山区果树栽培生物集雨技术
众所周知，北方山区不仅干旱少雨，而且降水的季节分配不均，因此，不利于果树的种植与生长。虽然如此，但是如果能够利用雨水将其汇流，可以产生好的效果，从而不仅可以有效地解决果树种植的缺水问题，而且还可以有效地保持水土，保护环境，因此，生物集雨技术应运而生。 一、生物集雨技术概述 集雨技术主要是利用人工措施将径流进行蓄集、拦截以及净化，从而将其进行利用，以提高降雨的利用效率，从而提高果树栽培的水源利用率。集雨技术应用到果树种植中，就是将自然降雨很大程度的汇集起来，从而增加土壤中的水分，以供给果树的生长需要。 生物集雨技术是集雨技术中比较有效地一种集雨技术，它主要是地衣的无性繁殖從而构造地衣皮层，营造地衣集雨面,因此可以增加土壤地表的集雨效率, 从而可以实现聚集雨水的作用，生物集雨技术利用的材料是自然生态下的，因此具有成本低、持久性强以及环保的作用。生物集雨技术主要是通过改变表层土壤的物理结构来增加集雨的效果，因此可以增加地表径流，减少雨水对土壤表层的深入，从而可以增加集雨的效果。在果树种植中使用生物集雨技术，可以有效地利用雨水径流，不仅可以保护水资源，防止水土流失，还可以保护环境，特别是在北方山区的使用，具有显著的社会效益、生态效益以及好的经济效益。 二、北方山区果树栽培生物集雨技术分析 1.生物集雨技术机理分析 生物集雨技术主要是利用地衣的人工繁殖来实现的。地衣一种低等植物，由真菌和藻类共生，是真菌和藻细胞组成的一种复合体，它依靠光合作用来提供碳源, 并且真菌通过伸出吸器获得藻细胞中的有机营养，从而可以积累矿物盐而提供给藻细胞，帮助其实现光合作用。 地衣抗旱性很强，可以在干旱的情况下停止生长，但是水分情况转好时，可以快速的吸收水分来恢复机体的生长。除此之外，地衣还可以吸收漂浮在空气中的水份, 地衣不需要人为的水分就可以由干燥的状态进入到理想的生存状况，这就使得地衣可以适应干旱的土壤条件。地衣可以在土壤的表面形成一种土壤结皮，它形成的土壤结皮像膜一样覆盖在土壤的表层，这层膜紧紧地贴附地表，从而形成网状物，而网状物连同土壤颗粒等形成致密层。这种情况下，地衣结皮便将土壤表层的结构改变了,从而可以关闭或是减少导水孔隙，因此，地衣结皮吸收水分后便可以将孔隙封闭，从而可以降低土壤表层的渗透性。 2.生物集雨技术的应用 2.1地衣的人工繁殖技术 既然地衣对降低土壤表层的渗透性、保持水分具有很重要的作用，因此，生物集雨技术的应用包括人工繁殖地衣以及地衣的集雨面构造技术。因为地衣作为一种低等植物，其生长速度很缓慢，要想营造地衣集雨面，就需要通过人工的方式来繁殖地衣，从而形成高密度、高覆盖率的地衣植被。该技术主要是利用携带地衣的表土，将其粉碎后保留0.1~1mm的表土层作为地衣原土，可以采用容器繁殖和在田间繁殖两种方式。使用容器进行繁殖时, 将土加入0.2~0.3%的肥料, 经过混匀后再将其装入容器，按照均匀的方式洒在表面，并且使用塑料薄膜将其进行保湿，使土壤的含水量保持在15~20%, 并且还要使空气的相对湿度达到85~95%；在田间进行繁殖时, 按照1kg/m2的方法来施肥,而繁殖时使用的床宽为1m。 2.2地衣集雨面的营造 将地衣进行大量的人工繁殖后，要进行的是地衣集雨面的营造，主要是利用地衣的无性繁殖来进行的。地衣的最佳生长状态为光照2000~10000lx,而温度为20~35 ，这时地衣可达到最佳的状态，因此，集雨面的营造应在春季或是夏末为最好。将地衣表层加入吸水剂和生长调理剂，从而保持土面的整平、压实并且还要确保没有杂草丛生，将地衣原土均匀撒在土壤的表面，并且充分的拍光、压实并且还要将其浇透水，在生长过程中还要好好地进行管理。 2.3生物集雨技术的应用 营造的地衣集雨面比传统的集雨技术相比，水分的渗透率要小很多，而且颗粒的沉积物小，因此，使用生物集雨技术不仅可以提高集雨的效率，而且还可以保持水土，从而更好地保护自然环境。生物地衣集雨面不仅可以大大减少雨水对地面的渗透，还可以在土壤表层形成结皮膜，因此可以减少地表的粗糙程度, 更好地增加径流。 生物集雨技术的使用，不仅可以有效地增加地表的湿度，减少水分的渗透，保证山区果树对水分的需求，因其是生物地表，还具有保持水土、持久性强、改善土壤以及环保的优点，是一种值得推广的生物集雨技术。生物集雨技术还可以改变传统的集雨技术中使用材料过多的现象，从而成本也比较低，其大力推广使用是未来的发展趋势。 三、结语 果树作为一种经济作物，为人们的生产、生活以及经济的发展带来了好的经济效益，但是，北方山区在果树种植中面临的最大问题是水源不足的问题。集雨技术可以有效地解决北方山区果树栽培中的水源问题，而作为新型的生物集雨技术，更是有效地缓解了北方山区雨水不足以及将于年份不均的问题。生物集雨技术的使用，不仅可以提高集雨的效率，而且还可以保持水土，从而更好地保护自然环境，因此，值得我们的推广使用。技术是需要不断发展的，我们也要在实践的基础上不断地改进与应用新的技术，以更好地保证经济的发展。参考文献：[1]傅志娥.雨水集流在抗旱造林技术中的应用[J].水土保持研究,2006(03).[2]何明莉,邴素玲,赵新兵.抗旱栽培及节水灌溉技术在果树上的应用[J].北方果树，2005(02).[3]王晓红，马娟娟，霍德敏，孙西欢.果园灌水及节水技术的发展[J].太原理工大学学报,2001(03).[4]焦会玲.北方山区果树栽培生物集雨技术[J].北方园艺，2007(09).[5]冯学赞，张万军，赵艳敏 ，周贵连.生物集雨面营建技术及其集雨效率的研究[J].水土保持通报,2009(01).
蔬菜集雨补灌技术 第3篇
1. 集水区的确定
在在山山地地丘丘陵陵区区一一般般根根据据小流域或分水岭来确定集水区。在一个流域再根据地形、地貌、坡度、植被、农田分布等因素确定小集水区, 以小集水区为单元修筑沟或埂, 使集水面上的降雨径流沿沟或埂汇集并定向流动。在平川或旱垣地区多根据自然坡降、径流流向建设道路状集水区, 或利用废旧的渠道、坑塘、洼地、荒地进行地面处理后用于集水区。
2. 水窖的建造
(1) 窖址选择水窖应选在灌溉农田附近, 引水、取水都比较方便的位置。山区要充分利用地形高差把灌溉用水窖修在灌溉田附近的高处, 以便于自流、虹吸和提水灌溉。同时应选择土质条件较好的地方, 避免在山洪沟边、陡坡、陷穴、大树旁等地打窖。一般要远离沟边20 m以上。
(2) 窖型选择不同地区要根据当地的经济状况、土质条件选择不同的窖型和建造结构。窖型一般可分为瓮窖、罐窖、瓶式窖、盖碗窖等。建造结构可分为水泥砂浆薄壁窖、混凝土盖碗窖、砖拱窖、土窖等。
(3) 基本建造技术采用各种形式的水泥等窖盖时, 施工程序为:在窖址处开挖窖盖形状的土模并抹光—在土模上架放钢筋—浇抹水泥窖盖—洒水养护21 d—在水泥窖盖上回填湿土并夯实—从窖口处开挖窖体并自上而下进行窖体防渗处理直至成型后灌少量水并封闭窖口。窑窖施工程序为:开挖窖拱—水泥砂浆砌砖座—浇筑拱肋—砂浆抹面—开挖窖池—自上至下进行池壁、池底的防渗处理—水泥砂浆砖砌封门并抹面作防渗处理。
3. 水窖的配套设施
配套设施包括集水场、输水渠、沉沙池、拦污栅、进水管、窖口井台等。
(1) 集水场首先应考虑现有的集水场, 如现有的集水场集流面积小, 不能满足集水量要求时, 应修建人工防渗集流面来补充。有条件的地方也可结合小流域治理, 利用荒山、荒坡地作为集流场。
(2) 输水渠汇集的雨水通过输水渠进入沉沙池。输水渠一般采用引水沟 (渠) , 引水沟 (渠) 应建成定型土渠并加以衬砌, 其断面形式可以是U形、半圆形、梯形或矩形。
(3) 沉沙池沉沙池沿来水方向长方形布置, 使来水入蓄水池时沉淀泥沙, 一般长2～3 m, 宽1.5～2 m, 深1 m, 高于进水口, 距窖口2～3 m, 保证不因防渗水而造成窖壁坍塌。
(4) 拦污栅与进水管为防止杂草入池, 用8#铅丝编制1 cm方格网片, 安装于进入管前端。进入管多用直径φ8～10 cm塑料硬管, 前端位于沉沙池底以上0.5 m处, 末端埋设池墙顶以下0.3 m处, 并伸入池内。
(5) 窖口井台一般高出地面0.3～0.5 m, 平时要封闭, 可安装井盖或引水提水设备。
二、节水补灌技术
1. 抗旱坐水播种技术
在田块上根据不同的种植要求, 用锄或锨等工具开挖种子坑, 可同时在坑中施底肥。在每个坑中灌入2 kg左右的水 (称坐水) , 如按每穴2.5 kg则相当于10 mm降水量, 加上覆盖地膜, 可抗旱30 d左右。将浸好的种子逐坑点种或按行播种, 随即覆盖2～3 cm的干土。如需用地膜覆盖, 在播种后即按常规方法覆盖地膜。
2. 膜下沟灌技术
在田间按作物需求的行距、株距, 起垄、整地、施肥完成之后, 在沟中再开挖15 cm宽的小灌水沟。为保证灌水均匀, 每5 m做1个拦水结。抗旱坐水种完成后, 在田块上覆盖地膜, 覆膜时一定要拉紧, 两边压土以防被风吹开。灌水时将拦水结处地膜戳1个小孔, 将软水管插入膜下灌溉。
3. 地膜集流穴灌技术
抗旱坐水种完成后, 在田块上覆盖地膜, 覆膜时一定要拉紧, 并在膜的四周和田块土档 (埂) 处的膜上压土, 以防风吹涨膜。作物出苗后快顶到地膜时的下午进行放风, 方法是在每株苗的顶部的地膜上, 用刀片划破地膜, 划3 cm的“十”字叉口。3 d后将苗放出地膜外。将播种坑扩大为30 cm的锅形集流坑穴, 即地膜集流穴。地膜集流穴在有2 mm降雨即可产生径流, 汇集于作物根际土壤。也可在根际土壤含水量达到作物生长凋萎临界值时, 利用集水设施进行人工穴灌或采用其他节水灌溉技术。
三、配套技术
1. 水窖的养护
(1) 清理杂物下雨前要及时清理进窖的水路, 下雨时要及时引水入窖, 水满后要立即封闭进口, 以防止蓄水位超过窖体防渗层而坍塌。
(2) 定期清淤水窖建成投入使用后要定期检查维修, 定期清淤水窖和沉沙池, 雨季前必须保证水窖状态完好。
(3) 适当留水采用胶泥防渗材料的水窖不允许将水用干, 须留少量水于窖底, 以保持窖内湿润, 防止窖壁干裂而造成防渗层脱落。
2. 选用良种, 预先处理
蔬菜的需水量一般比较高, 运用此项技术宜选用抗旱耐旱能力较强的品种, 播种前实施浸种、拌种或种子包衣。特别是遇到春旱不能正常下种的地区, 为了保证出苗, 可以先进行浸种, 使种子吸足水, 然后再播种;也可以用保水剂、抗旱剂处理种子, 以加速种子的吸水萌发速度, 提高出苗率, 提早出苗。
3. 科学施肥
结合深耕, 施足有机肥;结合秋深耕, 深施氮肥;根据土壤肥力状况和蔬菜品质的产量水平及其需肥规律, 确定合理的施肥量及氮磷钾肥的比例;蔬菜生长期间, 合理地进行土壤追肥, 根据蔬菜品种不同程度地进行叶面喷施。
4. 防治病虫害
蔬菜地易发生病虫害, 要注意病虫害预测预报, 根据不同情况喷打一定的农药, 但要注意掌握用量和喷施时间以减少残留。
四、技术效果
1. 节水效益
在旱作农业区, 修建集水设施, 可保证作物适时播种, 并配合降水进行补灌, 满足作物生长发育所需水分, 从而使旱区农业由被动抗旱变为主动抗旱, 提高了自然降水利用率。平均节水可达30%以上。
2. 经济效益
利用水窖节水补灌技术, 可以在过去不能发展经济作物的干旱山区种植了西瓜、蔬菜及果树, 其中西瓜全生育期补灌约10 m3, 单产达2 299 kg/0.067 hm2;蔬菜补灌28 m3, 单产4 000 kg/0.067 hm2以上。阳曲县侯村乡上阳寨村利用水窖集雨补灌发展旱地番茄种植, 每0.067 hm2收入1 200～2 000元。据试验示范结果统计, 抗旱坐水播种每0.067 hm2增产幅度为16%左右, 增收28%, 膜上灌增产17.2%, 地膜集流穴灌技术增产幅度达15%以上。
3. 生态效益
集雨景观设计 第4篇
关键词：C++语言；集雨池；经济容积；日光温室；蔬菜
中图分类号： S126文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）02-0384-03
收稿日期：2014-09-25
基金项目：国家级星火计划（编号：2013GA650007）；农业部重点实验室建设项目（编号：FBSC2012002）；辽宁省农业综合开发省级重点科技推广项目。
作者简介：刘文合（1971—），男，辽宁建昌人，博士，副教授，从事水土工程建筑研究。E-mail：wenhel@126.com。 随着科学的进步与发展，计算机应用范围不断扩大。随着各国对农业技术的重视，计算机与农业之间的关系日益密切，尤其是利用计算机C++语言自身灵活的机制简化集雨池经济容积的复杂计算过程，操作方便，有很高的可推广性。
1程序设计
1.1程序语言
设计软件运用的计算机语言为C++语言，C++语言是一种集物件编程、泛型编程、过程化编程于一体的编程语言。C++语言根本优势在于高级系统程序设计、3D游戏开发、数值科学计算、通用程序设计以及混合系统设计等[1]。
1.2软件计算限定条件及逻辑流程图
软件编制过程受资料所限，只选取以下几个限定条件计算集雨池经济容积：作物类型，果菜、叶菜；作物名称，番茄、甜椒、芹菜、菠菜；地区，沈阳市、长春市、哈尔滨市；温室类型，辽沈Ⅰ型、辽沈Ⅱ型7.0 m 跨、辽沈Ⅱ型7.5 m跨、辽沈Ⅱ型8.0 m跨、辽沈Ⅲ型、辽沈Ⅳ型10.0 m跨、辽沈Ⅳ型12.0 m跨；种植时间，1—12月；灌溉方式，沟灌、滴灌。如需计算其他条件下集雨池经济容积，只需添加各项新参数，输入配置文件即可。以种植地区的月降雨量以及气象因素、作物类型、温室类型、灌溉方式4个变量为参数设计软件，根据水量平衡原理计算得到集雨池的经济容积。月降雨量值决定月集雨池收集雨水量值；种植作物不同反映了作物系数不同；不同温室类型集雨面积与种植区域面积互不相同；滴灌、沟灌决定灌溉参数不同。根据不同地区降雨量、温室塑料棚膜集流系数计算各月收集到的雨水量，并运用修正后的P-M方程[2-3]结合作物系数计算作物生长期各月的需水量W，将二者作差得到各月集雨池的水量值，选出各种植期集雨池水量最大值，这些最大值中的最小值并且大于最大降雨月集雨池收集的雨量值即为种植该作物时集雨池的经济容积V[4]。将集雨池容积计算的各种农作物的全部信息以及辽沈系列7种类型温室集雨面积与需水面积汇总至xml配置文件中，程序根据配置文件收集到的农作物信息值进行集雨容积计算。图1为逻辑流程图。
2.3程序编制
2.3.1程序的总体结构本程序文件总体结构包括：（1）可执行文件，集雨池容积计算.exe；（2）配置文件，configure.xml。
2.3.2xml配置文件xml配置文件的作用是将程序中用到的各个数据添加到另外一个文本文件中，并且可根据具体情况制定相适应的数据结构，方便程序存取操作，同时该配置文件采用树形结构，可以很快定位到某数据模块，在视图上也能很直观地描述数据在程序中的用途，几乎所有的应用程序都能够很好地处理xml文件，各种平台都支持，可移植性比较强，便于进行功能扩展与维护。xml配置文件结构如下所示：
根节点volume是配置文件的总节点，其下有五大类别的分支节点：（1）节点。记载的是种植地区，包含沈阳市、长春市、哈尔滨市。（2）
2.4软件的运行
以种植番茄、芹菜为例，运用设计的软件，计算集雨池的经济容积（图2）。图3为种植菠菜时的计算结果。软件界面包含作物、种植地区、温室类型、种植开始日期、灌溉方式5个变量参数。当变量选择完毕后，点击“计算”按钮，出示计算结果。软件中作物种植时间可自行调整，不同的种植时间得到不同的容积值。根据经济容积的取值原则：6月种植番茄，8月的雨水量剩余值为集雨池的理论经济容积值。5月种植菠菜，7月的雨水量剩余值为集雨池理论经济容积。软件中记载了东北三省省会城市哈尔滨市、长春市、沈阳市3地的气象数据。利用软件求得以上3地不同类型辽沈系列日光温室种植上述4种作物时的集雨池经济容积理论值（表1）。选取最大值，并考虑到特殊情况，将理论经济容积扩大20%作为集雨池经济容积的设计值（表2）。
3结论
本研究设计的软件能够准确快速计算出集雨池的经济容积，软件中已经存储了沈阳地区的降雨量数据以及温室参考作物蒸腾量数据，其中温室作物蒸腾量资料是根据修正的P-M方程计算得到的。若将软件推广到其他地区，需要人为在配置文件中对应代码输入当地月平均降雨量以及温室参考作物蒸腾量。软件中只存贮了辽沈系列日光温室类型，若计算其他类型温室集雨池容积，同样需要人为在配置文件对应代码对温室进行命名，并输入集雨面积Sc、种植面积Sn。软件中存储了番茄、甜椒、芹菜、菠菜等常见温室蔬菜，若要添加其他蔬菜，同样需要在配置文件对应代码处对蔬菜进行命名，并输入联合国粮农组织推荐的作物系数。该软件主要特点是操作方便，添加各项新参数简单。
参考文献：
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干旱丘陵山区集雨微灌节水技术 第5篇
模式特点:该模式采用雨水收集利用技术, 实施对降雨在时间和空间上的聚集蓄存, 对丰水年季和干旱年季间的雨水进行调控。开发利用雨水资源、发展旱井集雨微灌技术, 解决干旱山区农业用水紧张问题, 改善农业生产条件, 提高农业抗旱能力具有重要意义。
技术要点:采用微小型水利工程集雨开源技术, 该技术结合坡改梯工程和土壤改良, 进行坡面水系治理, 根据地形和集雨面积, 系统地搞好“三沟” (截流沟、边背沟、排洪沟) 以及“三池” (蓄水池、积肥池、沉沙池) 、山平塘等微、小型水利工程为重点的坡面水系治理配套工程;应用低压管道输水技术, 在有条件的地方可根据旱情需要, 通过提灌将低处的集水抽到高位蓄水池, 再采用固定的低压管道对各位置相对较低的蓄水池进行水源补充, 能有效地解决土渠输水损失大和山丘区“土高水低”的问题;田间采用高效节灌技术, 在微、小型水利工程集雨开源技术基础上, 针对不同作物, 可根据自然水压因地制宜采用微灌、微喷灌和浇灌等不同的节灌方式, 也可采用移动式多功能喷灌机, 充分利用山丘区各种小水源进行移动式喷灌和浇灌。同时, 还可与中、大型养殖场的沼气建设相结合, 将沼液提灌到蓄水池中稀释后进行灌溉, 可有效缓解养殖场的污染问题, 还能减少化肥和农药的用量。
适用条件:适用于年降雨总量较丰富, 但季节性干旱突出、地形条件复杂和水土流失严重的山丘区, 特别是集约化条件下的高效益经济作物。
玉米全膜覆盖集雨技术 第6篇
1. 选地整地
选择土层深厚、土质疏松、肥力中上等的土壤理化性状好、保水保肥能力强、坡度在15度以下的地块进行玉米全膜覆盖集雨技术应用。秋季适时进行深耕灭茬, 旋好耙平, 做到地面平整无根茬、无坷垃, 为覆膜、播种创造良好的土壤条件。
2. 测土配方施肥
依据玉米品种特点、需肥规律、土壤肥力、目标产量等制定施肥方案, 确定施肥数量、施肥时期和施肥方法, 做到因地、因时、因产施肥。施肥的原则为增氮、稳磷、补充钾肥, 配合施用锌肥, 增施有机肥提高土壤肥力。随整地每亩施入优质腐熟农家肥1500～3000公斤。每亩化肥施用量为氮15～20公斤, 五氧化二磷5～7公斤, 氧化钾4～6公斤, 硫酸锌1.5公斤左右, 其中氮肥总用量的1/2及全部的磷肥、钾肥和锌肥随起垄一并施入小垄的垄带内, 余下的氮肥在植株大喇叭口期或其他需肥关键期用玉米点播器或追肥枪在株间打孔追施。
3. 起垄覆膜
春季覆盖地膜在3月下旬耕作层解冻后 (顶凌) 起大小垄时进行, 大垄宽60～70厘米, 垄高10厘米, 小垄宽40厘米, 垄高15厘米。选用厚度为0.008毫米、幅宽为120厘米的地膜进行全地面覆盖。两幅膜的相接处在大垄中间并覆土压实压严, 隔2～3米横向压土带。起垄后覆膜前地面喷洒除草剂灭草。
4. 打孔渗水
覆膜后1周左右, 地膜与地面贴紧时在垄沟每隔50厘米处打出直径3毫米的渗水孔, 将自然降雨汇集渗入地下, 增加和保持土壤墒情。
5. 品种选择
根据义县的自然条件、生态条件、栽培管理水平等因素, 选择适合本地区种植的抗逆、耐密、抗倒伏、不早衰的优质高产主栽品种, 如郑单958等, 种子全部进行精选和种子包衣。
6. 适期播种
一般在4月中下旬当气温稳定通过10℃时进行播种。播种时用玉米点播器按规定的株距 (密度) 在垄沟内破膜扎孔穴播, 然后用细土封严播种孔。
7. 合理密植
根据品种特性和栽培条件及栽培水平合理密植, 充分利用光热资源, 构建一个高效合理的群体结构, 发挥群体增产潜力。郑单958的田间种植密度保持在4000株左右。出苗后及时破膜引苗或补苗, 及时定苗。为保证合理的群体结构, 定苗时实行不等株距留苗, 个别缺苗地方可在定苗时就近留双株进行补偿, 以保证留下的玉米植株密度均匀一致。
8. 病虫害综合防治和灾情应变措施
在玉米的各个生育时期认真观察, 并充分发挥各地病虫害预警系统的作用, 制定病虫害防治预案, 采取各种行之有效的方法做好防治, 尤其注重玉米螟的统防统治, 在7月中下旬分两次释放赤眼蜂防治玉米螟。观测玉米各时期生长发育状态及旱、涝、低温、寡照及病虫害等突发性灾害的发生情况, 针对玉米的不同生长发育状态制定相应的栽培应对措施, 最大限度地降低灾害因素造成的损失。
9. 适时晚收并注意残膜回收
根据义县的气候特点, 采用此技术的玉米秋季适当晚收5～7天, 待籽粒胚出现黑糊粉层时收获, 使玉米充分成熟, 提高粒重和品质, 降低含水量。收获后及时回收田间和植株上的残膜, 防止污染环境。
1 0. 一膜两用技术
实行一膜两用的地块, 在收获后可将玉米秸秆砍倒放在地膜上保护地膜。同时要防止牲畜践踏损坏地膜, 在第二年春季播种前清除秸秆, 在原来两株根茬间进行播种。
玉米集雨节水膜侧栽培技术 第7篇
四川丘陵玉米主产区季节性干旱频繁，据建国以来统计资料，春旱、夏旱、伏旱发生频率分别高达89%、92%、62%。由于玉米的生长发育期处在高频率的春旱、夏旱、伏旱发生期，加之，水稻与之争夺灌溉水，小麦和甘薯与之争夺土壤水，导致玉米“丰水年增产，干旱年减产”。季节性干旱已成为稳定提高玉米生产能力的第一限制因素。据多年监测，降雨占玉米生育期耗水的55%，土壤蓄积降水供水占40%，人工浇水占5%左右，目前玉米生育期内亩浇水不足20m3。然而，玉米生育期内棵间蒸发量占全生育期耗水量的50%～60%，如何抑制株间蒸发就成为玉米抗旱节水高产的关键。地膜覆盖具有增温保湿和抗旱增产效果，但传统的玉米全膜覆盖栽培技术存在盖膜后保墒与纳雨结合不好，中后期土壤温度和湿度调节困难，田间追肥、甘薯作垄栽插等操作受到限制，以及残留破膜污染农田，长期使用会造成“白色污染”等问题。针对上述问题，四川省农业科学院作物所通过多年的试验示范，研究提出了玉米集雨节水膜侧栽培技术。
二、基本原理
1. 提高玉米抗旱抗倒能力
传统的全膜覆盖栽培，双行玉米膜内土壤疏松，加之玉米根系受膜内肥水运动影响集中于土壤表层，主要利用的是土壤表层的水分。玉米膜侧栽培，虽大部分根系受膜内水肥吸引伸向膜内，但是受外侧干旱胁迫影响，根系下扎较深，可吸收耕作深层土壤水分，根系发达抗早衰，提高了土壤水的利用率。若能结合育苗移栽技术，可显著降低穗位，后期还便于培土和追肥管理，因而玉米抗旱、抗倒能力大为增强。
2. 增强地膜增温保墒功能
增温保墒是玉米覆膜栽培增产的主要原因之一。玉米育苗侧栽，与栽于膜内相比，不损伤地膜，膜面保持整洁完整，因而对膜内土壤增温保墒更加有利。同时，能较好地协调中后期土壤湿度和温度，增大土壤温度的日变化(膜侧栽培土壤平均日温差为8.85℃，对照为6.5℃)，这有利于干物质的积累。
3. 利于调度土壤水、灌溉水和降水，提高用水效率
玉米行中沟施足肥水覆膜后，膜内土壤水和灌溉水受热力运动影响蒸发至地膜表面，遇低温则凝结为水珠，最后滑向地膜两侧。生长季节降雨特别是小雨，随膜汇集到地膜两侧，因而覆膜一段时间后，以膜侧边缘墒情最好，而且后期补水容易。然而，传统的全膜覆盖遇持续高温干旱，由于外界补水困难，可能导致膜内土壤缺墒和高温灼烧根系，促使根系早衰，小雨就地入渗也比较困难。
4. 降低成本，提高地膜利用效益
膜侧播栽便于田间操作，玉米后期追施肥水方便，减少全膜覆盖引苗出膜工序，比全膜覆盖节约地膜3.0kg/亩左右。并且与全膜覆盖相比，膜侧播栽不损伤地膜，膜面保持整洁完整，可进行回收再利用，大大降低了农田“白色污染”。
三、实施效果
该技术水分利用效率达到1.16kg/m3，比全膜覆盖提高7.4%，比露地栽培提高28.9%，一般每亩集雨节水39m3;玉米平均亩产达到555.4kg，比全膜覆盖平均增产8.02%，比露地栽培平均增产17.65%;产量构成因素中，膜侧播栽玉米穗粒数为499.3粒，比全膜覆盖平均增加11.5%，比露地栽培增加12.6%;而其千粒重为353.3g，分别比全膜覆盖和露地栽培提高8.9%和8.8%。每亩比全膜覆盖节约地膜和引苗出膜用工成本55元，合计增收节支116.86元，比露地栽培增收99.9元。
2007～2008年以该技术为核心在简阳市东溪镇万古村进行了玉米高产示范。2007年，示范片上等田30.6亩平均亩产724.9kg;中等田76.5亩平均亩产605.4kg;下等田45.9亩平均亩产594.55kg, 153亩示范片加权平均产量626.24kg，比生产水平380kg/亩增产64.8%。2008年，120.7亩玉米高产攻关示范片平均亩产710.82kg，最高田2.5亩平均亩产772.8kg，创造了浅丘区玉米超高产记录;1 210.4亩玉米高产展示示范片平均亩产610.37kg。2009年以该技术为核心在简阳市玉成乡街邻村进行了玉米高产示范，上、中、下三类田块平均亩产分别为744.1kg、660.13kg和565.68kg, 142.5亩示范片加权平均产量701.07kg。玉成乡、芦葭镇、东溪镇等乡镇23 020亩示范片上、中、下三类田块平均亩产分别为711.00kg、607.53kg和519.83kg，加权平均亩产621.03kg。
四、适宜区域
该技术可在四川盆地浅丘区以及西南类似地区，且土层厚度不低于40cm的区域推广应用。预计近5年内累计可推广1 000万亩，亩均新增玉米50.7kg，亩节本增收99.2元，累计可新增玉米50.7万t，节本增收9.9亿元。
五、技术规程
基于上述原理，将全膜覆盖的70～80cm地膜改为40～50cm，覆盖于玉米行间，或者盖膜后把玉米栽(播)于地膜两侧，达到抗旱节水高产的目标。
1. 规范开厢
秋季小麦播种时，规范开厢，实行“双三0”(小春作物玉米各占1m，玉米带种2行玉米)、“双二五”(小春作物玉米各占0.835m，玉米带种2行玉米)、“三五二五”(小春带宽1.17m，玉米带宽0.83m，种2行玉米)中带种植或“双五0”、“双六0”宽带种植，预留玉米种植带。
2. 中沟施底肥和底水
玉米播种或移栽前，在玉米种植带正中挖一条深20cm的沟槽(沟两头筑挡水埂)，按亩施磷肥50kg、尿素10.5kg、原粪1 000kg对水500kg作底肥，与底水全部施于沟内，后期再在拔节和孕穗期分两次追施速效氮肥;或者在沟内一次性施入“百事达”等长效缓释肥45～60kg，后期不再追肥。
3. 小垄双行
结合沟施底肥和底水后覆土，形成高于地面20cm，垄底宽40～50cm的小垄，垄面呈低度瓦背型。
4. 待雨盖膜
在春季持续3～5天累计降雨20mm或下透雨后，立即将幅宽40～50cm的超微膜盖在垄面上，并将四周用泥土压严，保住降水。盖膜质量做到了膜面光洁，采光面达70%左右。
5. 膜际栽苗
将玉米苗移栽于盖膜的边际，每垄2行玉米，定向错窝移栽。
6. 干湿促根
集雨水窖一体化慢滤净化处理 第8篇
雨水集蓄工程是指对雨水进行人工收集、储存和调节利用的供水工程。其规模小、造价低、技术相对简单,已成为我国解决农村生活用水困难的一条有效途径[1]。以集雨水窖或水柜蓄水为饮用水源的约有2 000万人[2],主要分布在中国西北及北方干旱地区、滨海及海岛地区、以及西南岩溶发育严重漏水地区的农村[3]。这些地区淡水资源匮乏或时空分布不能满足使用需求,农村地区常利用屋面、庭院、场地以及道路收集雨水,兴建水窖(池、柜)蓄存雨水,在旱季或降雨间隔期间,供人畜生活饮用水源。
雨水在收集过程中往往将泥沙、人畜废弃物等污染物带入蓄水设施中,收集的雨水极易受到污染。加之水在蓄水设施中储存较长时间,容易产生大量微生物,甚至肉眼可见物和水生动植物,使水窖水质变差。雨水集蓄工程水质指标中,大肠杆菌、细菌总数、浊度和肉眼可见物等普遍超标[4,5]。因此,收集储存的水窖水质不能达到生活饮用水卫生标准要求,特别是浊度等感官性状指标和微生物指标极易超标。
集雨系统一般规模较小,水质处理较为困难,目前缺乏有效适用的水处理技术。对雨水集蓄工程中窖水的水质问题研究较少[6]。因此,如何改善集雨系统水质是关系到农村居民防疾病、保健康的大事,也是雨水安全集蓄利用工程面临的工作重点和难点。本文提出了一种适合农村地区自然经济状况的一体化集雨窖水生物慢滤净化装置,并在现场开展了试验应用及对水质的净化效果观测。
1 一体化水窖慢滤装置设计
1.1 慢滤净水原理
生物慢滤水处理是通过将需要净化处理的水以很慢的流速通过慢滤砂层,取得净化效果。其对水质的净化机理比较复杂[5,7]。慢滤水处理方法不仅有机械过滤及吸附作用,同时也有物理化学和生物化学等复杂的共同作用。当水流慢慢通过细砂渗透一段时间后,在砂层表面形成一层很薄的生物膜,当水通过这层生物膜时,细菌和病原微生物被过滤,被过滤掉的细菌和病原微生物既可能死亡,也可能被粘状物上的生命体吃掉,从而达到去除污染物的效果。室内砂柱试验显示[7],慢滤出水浊度低于1,对氨氮、重金属、有机物CODMn有显著去除效果,微生物指标达到饮水标准要求。
1.2 水窖慢滤装置设计
目前水处理净化的方法很多,但多数设备庞大结构复杂,需要耗能或易耗材料而造成运行费用高,使用维护复杂,劳动强度大,不太适合农村单户家庭小规模集雨水质净化应用。生物慢滤净水处理工艺比较符合农村小规模净化饮用水的要求[7]。但现有的生物慢滤装置均为独立的装置[6,7],制造费用较高;并且使用时需要首先通过人工或其他方式从储水设施中取水添加到生物慢滤装置中,效率低,使用不便;因使用原因易导致运行效果差。
本研究所设计的一体化水窖生物慢滤装置如图1所示。由蓄水池、清水池和慢滤砂槽三部分构成,蓄水池和清水池通过慢滤砂槽连通。本系统将生物慢滤装置和储水设施相结合,使生物慢滤装置成为储水结构的一个组成部分,可有效降低造价,运行过程中不需要人工干预,避免了因操作不当而影响水质处理效果的可能。蓄水池通过进流管承接和储存由集流面汇集到的雨水(必要时需经预处理后再进入蓄水池)。储存在蓄水池中的雨水经慢滤砂槽渗滤后,水质得到净化,进入清水池。根据用水需要,用水户可随时从清水池取水。
在正常运行条件下,经过几周的熟化,砂槽内滤料上可生长生物膜,从而具有去除污染物的功能。一般情况下,慢滤池的设计要求见表1。砂槽的设计须满足滤速和过流能力两方面的要求。正常情况下,过流能力要求为可满足储水设施服务人口的每日用水需求。由于慢滤系统会自动连续运行,加上清水池的储水调节作用,慢滤砂槽断面在满足方便施工的情况下,一般也能满足过流能力。
1.3 一体化水窖慢滤装置施工
(1)储水设施:
为长方形地上或地下储水水窖。将水窖分成两格形成蓄水池(左侧)和清水池(右侧),如图1示。底板和顶板为现浇混凝土,墙体为砖砌砂浆抹面防渗处理。在蓄水池和清水池顶部留有人孔,水窖建于地下时人孔应高出地面并加盖。一般地,蓄水池和清水池建筑材料可为砖、石、混凝土或其他材料。其尺寸可根据水量情况确定。
(2)慢滤砂槽:
蓄水池和清水池之间的隔墙底部预留宽×高为40 cm×20 cm的连通孔。在水窖底部用砖砌成横断面宽×高为40 cm×20 cm、长度约2 m的砂槽。砂槽侧墙抹面防渗,并通过隔墙的连通孔将蓄水池和清水池连通。砂槽内装填0.3~0.8 mm粒径的石英砂。在隔墙两侧砂槽顶部盖厚度35 cm不透水混凝土预制板,并将盖板与隔墙、水窖边墙及砂槽立墙的接缝用水泥砂浆抹实防渗。这样就形成完全密封的慢滤防渗段,并在密封段两端各留出30 cm长的暴露石英砂段。一般地,慢滤砂槽可现场浇筑,亦可采用预制件现场安装;砂槽槽体材料和形状以便于施工、造价低且符合供水标准为宜。为方面就地取材节省费用,砂槽内填装合适粒径的过滤材料,可为石英砂、河沙或海沙。
1.4 一体化水窖生物慢滤装置的运行
来自集流面的雨水,经必要的预处理通过进水管进入蓄水池后,蓄水池和清水池间存在着水头差,蓄水池中的水经慢滤砂槽慢速渗滤至清水池,直至蓄水池和清水池间水头差为零。在此过程中,水中的污染物得以去除。当因用水(从清水池取水)导致清水池中水位降低、或因发生降雨有雨水进入蓄水池导致蓄水池中水位上升时,蓄水池和清水池间产生水头差,则将自动重复上述过程。
在运行过程中,水中的杂质会被滤料截流,使慢滤砂层尤其是滤料表层产生堵塞。当滤料发生堵塞,流速下降而不能满足用水需要时,可将滤料表层的生物膜和1~3 cm沙子用铲子刮去,将刮去的沙子冲洗干净后重新铺放于滤料表层使用或补充新的滤料,即可恢复使用。滤料清洗周期,即慢滤槽运行周期主要与原水浊度有关。原水浊度愈低,运行周期愈长。对传统慢滤池,当原水浊度为10时,运行周期可达3个月或更长[7]。经过粗滤和蓄水池沉淀后,集雨窖水的浊度较低,其运行周期也会更长。本试验开展已近两年,尚没有产生严重的堵塞,仍能满足用水要求,说明运行周期至少在两年以上。粗滤池采用1~2 mm或更粗一些的砂石,主要对较大颗粒等杂质起物理过滤作用。其大小应满足汇水过流要求。当粗滤池出现堵塞阻水现象时,可将其滤料掏出清洗再回填即可。
2 集雨水窖净化效果
2007年在野外建成上述慢滤装置的集雨系统和储水水窖,开展水窖蓄水净化试验。水窖蓄水后,每天从清水池取水约50~60 L模拟用户日常用水情况。经过两周运行后,2007年8月第一次从蓄水池和清水池分别取水样化验,对比净化效果。以后两次取样间隔时间多数在10 d左右,共取样7次,检测结果如表2。表中各指标值为每次三个水样结果的平均值。
结果显示,pH值超过了饮用水的水质标准,碱化原因为新
建水窖内水泥石中的Ca(OH)2在窖水的长期作用下发生溶解的结果。同样的原因,与处理前水的pH值相比,处理后水的pH值平均高出18%。可以看出PH值有随着使用时间增加而减小的趋势。正常蓄水情况下,一般经过1~2年后pH值可恢复正常[4]。浊度平均降低63%,慢滤处理后其浊度多数小于1、个别小于2,平均接近1,达到饮水水质标准要求。细菌总数、总大肠杆菌、耐热大肠杆菌指标的去除率分别达到82%、100%和100%。对CODMn的去除率平均为34%,表明该慢滤系统对去除雨水中的有机污染也有一定效果。对肉眼可见物的去除率达100%。另外,检测结果表明,慢滤前后对于氨氮和硝酸盐指标的去除效果不明显。这可能与处理前雨水中这些指标本身就低有关。而且这些指标基本上都低于标准限值。
3 结 语
本研究设计开发的水窖一体化集雨窖水生物慢滤装置具有良好降低浊度、去除肉眼可见物和去除菌效果。生物慢滤装置和储水设施相结合,保持了慢滤技术固有的良好污染物去除效果,又简化了运行,降低了造价。具有造价低,建造方便,便于就地取材,使用维护简单,无需任何化学药剂和动力,无维护费用等特点。比较适合集雨作为饮用水源的贫困缺水农村地区采用。
参考文献
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集雨景观设计 第9篇
关键词：高垄覆膜；苹果；生长量；品质
文章编号：1005-345X（2015）06-0009-02 中图分类号：S607+.1 文献标识码：B
甘肃秦安县是中国苹果栽培黄土高原产区之一，全县果园总面积超过6万hm2，其中苹果面积占到65.2%， “秦安苹果”色艳味美，深受省内外消费者的喜爱。但秦安的苹果园绝大多数无灌溉条件，苹果所需的水分主要依靠自然降水，而降雨多集中在7-9月份。由于降雨时间不均匀，春伏旱时常发生，直接影响苹果的生长发育，因此探讨和研究浅山干旱区苹果肥水高效栽培技术，成为当前浅山干旱地区苹果栽培的主要任务之一。为此，2011年我们在秦安县陇城镇矮化密植栽培苹果园开展高垄覆膜集雨技术试验，效果良好。现将试验结果介绍如下。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验园北川果园位于秦安县陇城镇常营村，面积1 hm2。该地海拔1 450 m，年平均气温10.4 ℃，≥10 ℃年活动积温3 382.2 ℃，年平均降雨量495 mm，约70%集中在7-9月份，年平均日照时数2 208.3 h，无霜期178 d。试验地土壤为黑红壤土，pH值为8.1，肥力中等。平均田间持水量为24.15%，无灌溉条件。管理水平中上。
1.2 试验方法
试验于2011年3月至2014年11月进行，以11年生的惠民短枝（基砧为新疆野苹果，中间砧为M26，栽植株行距为2 m×4 m）为试材，共设2个处理，即高垄覆膜和清耕对照。在树冠外围投影向内挖宽、深各40 cm的施肥沟，施入腐熟鸡粪（100 kg/株）后回填；在施肥沟外顺行向，贴施肥沟外缘做宽、深分别为10 cm的集雨沟；沟土覆盖于行内起垄，垄高10 cm，垄面距树干处略高，呈斜面，与水平面夹角呈5°，树干周围3～5 cm处不覆土，在垄面和施肥沟上覆盖1.4 m的黑色地膜。2个处理其他管理相同。每个处理选择长势一致的健壮苹果树20株，5株为一小区，4次重复。
1.3 测定指标与方法
每年7月中旬选取苹果树外围新梢中部功能叶片，测其百叶重、百叶厚，同时测定外围新梢长度和粗度。每年在苹果成熟时，每株树从东、南、西、北、中5个方向分别采10个果，测量单果重，用FT327型硬度计测定果实硬度，用FYT4手持糖量仪测定果实可溶性固形物含量；果实全部成熟采收后，测定单株产量，折合667 m2产量。试验数据用Excel进行分析。
2 结果与分析
2.1 高垄覆膜集雨对树体生长的影响
通过连续4年的起垄覆黑色地膜试验，覆膜处理的百叶鲜重、百叶厚、新梢长度、新梢粗度、干周均比未覆膜的明显增加（表1），分别较对照平均增加6.30%、7.52%、18.00%、22.33%、4.85%，而树体高度则降低6.06%。
2.2 高垄覆膜集雨对果实品质的影响
连续4年的试验结果表明（表2），覆膜处理的平均单果重、可溶性固形物含量、平均株产较对照分别增加11.26%、8.40%、17.14%；而果实硬度和可滴定酸含量分别降低3.31%、19.23%，平均667 m2产量增加436 kg。
3 小结与讨论
王晨冰等[1]的研究表明，覆膜可显著提高桃树叶片质量和枝条生长量，这与本试验结果一致。但在本试验中，起垄覆膜栽培的果实硬度和可滴定酸含量有所降低，而平均667 m2产量明显提高，同时垄覆黑色地膜可明显减少果园的杂草生长，从而降低劳动成本，实现节本增效。因此起垄覆膜技术是解决浅山干旱区矮化密植苹果园干旱的一项可行技术。
参考文献
集雨景观设计 第10篇
1 试验地点概况
现场水质检测研究选择在广西大化县春兴村开展。该村位于卡斯特大山区,由于特殊的地质条件,地表水和地下水缺乏,全村住户都采用建设单户蓄水设施(当地称为水柜),利用雨水集蓄作为生活饮用水源。由于这些集雨蓄水设施的建设年代的不同,其形式也不尽相同,包括地埋、半地埋、有盖和无盖水柜都有使用。从建设材料上看,主要有早期建设的浆砌石水柜和近年来建设的钢筋混凝土水柜两种。集蓄的雨水来源主要是来自石质山坡在雨季汇集的雨水。单户水柜容积一般为60m3,储存的雨水可满足干旱季节家庭的饮水需求。从现场调查情况分析,当地农户一般没有采取任何雨水水质净化措施。
2 试验方法
本试验采用在野外现场选定不同的水柜形式,定点定时采集水样并在实验室化验水质的方法进行。试验选择不同形式的水柜包括:①地上无盖水柜,②地上有盖水柜,③半地下有盖水柜,④地下有盖水柜,共4种形式。
现场采集水样时间分别是,①干旱季节(2013年4月),②雨季中(2013年8月),③雨季过后(2014年1月),定点采集了水样。
对采集的水样及时进行实验室水质指标化验分析。水质分析指标包括:色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、pH、铁、锰、氯化物、硫酸盐、溶解性固体、总硬度、耗氧量CODMn、氨氮、砷、镉、铬、铅、汞、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌等20余项指标。
3 结果与分析
试验从2013年到2014年在不同季节分3 次采集水样化验分析,表1给出了2013年4月的水质化验结果。
水质化验结果分析:
(1)根据历次的水质化验结果,对照饮用水水质标准[4],上述水质指标中,容易超标的水质指标主要是浑浊度、耗氧量(CODMn)、菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、肉眼可见物。说明水柜水容易受到微生物污染和有机污染。而其他指标包括,铁、锰、氯化物、硫酸盐、溶解性固体、总硬度、氨氮、砷、镉、铬、铅、汞、氟化物等在历次取样化验中均符合标准限制要求。表明当地处于深山区,没有工矿业,集流面及大气降尘污染较少,适于开展雨水集蓄利用工程。
(2)不同季节的水质变化。不同季节不同水柜形式下,容易超标的水质指标化验结果对比见表2。可以看出,在一年中的干旱季节(4月份),整体上看水质指标最差,部分水质指标不符合要求。干旱季节(4月份)是一年中农户最缺水,也是水柜水量最少,窖水存放时间最长的时候,其水柜水质最差,上述指标超标比较明显。而在雨季(2013 年8 月)和雨季过后(2014年1月),上述水质指标超标现象相对较轻。究其原因是在雨季(8月份),水柜基本蓄满了当年的新鲜雨水,其水质比较好,水质指标大多符合标准限值。
(3)不同形式水柜的蓄水水质对比。①干旱季节(4月份)的水质结果(表2)显示,地上无盖水柜水质的浑浊度、肉眼可见物、耗氧量、细菌总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群指标均超标,且在所有4中水柜形式中最差;对于所有4中水柜形式下,其水质的微生物学指标(细菌总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群)都不符合标准要求;对比地上有盖水柜和地下有盖水柜的水质指标可以看出,就微生物学指标而言,地上有盖水柜要略好于地下有盖水柜的水质。上述四种不同形式水柜的水质中,地上无盖水柜最差,地上有盖水柜最好;其原因可能是,与地下和半地下形式相比,地上有盖水柜最不容易受到来自地表水流等污染物进入水柜而造成窖水的污染。因此,就该地区而言,最好的水柜形式应为地上有盖形式。这一重要结果与传统上认为地下形式好于地上形式水窖的认识不同,具有重要的现实意义。②雨季(8月份)水质结果(表2)显示:整体水质好于干旱季节4月份的水质化验结果。地上无盖水柜的水质仍然为最差,超标指标为浑浊度和耗氧量;从微生物学指标来看,除了地下有盖水柜外,其他3种水柜形式的水质均符合标准要求。③雨季后(1月份)水质结果(表2)显示:整体水质状况处于干旱季节和雨季两者之间。浊度均满足要求,耗氧量只有地上无盖水柜超标,细菌总数指标均符合要求,总大肠菌群和耐热大肠菌群对于地上有盖水柜和半地下有盖水柜则超标。
4 结论与建议
综合上述结果与分析,可以得出以下几点初步结论:
(1)在本研究条件下,集雨水柜的水质污染主要是微生物污染和有机污染,其他化学污染和重金属污染指标等符合水质标准要求。本试验开展的地点在西南山丘区,尤其是广西卡斯特地貌的偏远山丘区具有典型的代表性。因此,就集雨水质而言适合开展雨水集蓄利用工程解决偏远山区农户人畜饮水问题。
(2)单户家庭水柜的水质在一年当中会发生变化,雨季水质最好,而非雨季末期的3-4月份,水质最差。这可能与水柜中水量减少和长期存放导致水质变差有关。因此,建议修建容积适当的家庭水柜,既保证干旱季节的用水量需求,又能在每年的降雨季节收集新的雨水更新水柜蓄水,对保障水柜水质比较有利。
(3)水柜建造的不同形式(地上无盖、地上有盖、半地下有盖水柜、地下有盖)对其蓄水水质有一定影响。地上无盖水柜的水质最差,地上有盖水柜的水质最好。因此,在实际应用中,用于人畜饮水的集雨水柜必须加盖(用于节水灌溉的水柜一般无盖,其水质一般不适于作为饮用水源),就保持水质而言,建议建设地上有盖的水柜形式,没必要建成地下或半地下的形式,同时也减少了施工难度和费用。
(4)整体看来,未经任何处理的集雨集流水质不能达到饮用水卫生标准要求,需要采取适当的净化处理与消毒措施,以保障农户的饮水安全。
参考文献
[1]董迎新.雨水集蓄中有害元素的调查分析[J].甘肃水利水电技术,1992,(2):57-59.
[2]蓝俊康,蓝艳红.集雨工程的水质研究进展[J].中国给水排水,2002,18(8):23-25.
[3]谢薇,秦克丽,丁昆仑,等.不同集雨面及水窖形式下的窖水水质分析[J].灌溉排水学报,2011,30(1):11-14.
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