低海拔地区（共7篇）
低海拔地区 篇1
1 项目概况
本文的工程实例位于某珊瑚礁海岛地区, 该岛海拔很低, 自然地面最高仅2. 4 m, 平均1. 5 m, 超过80% 的海岛面积海拔不足1 m。拟建公路纵坡非常小, 多为平坡, 纵向排水较为困难, 并且该地区土地资源极其珍贵, 用地非常紧张。项目在设计阶段就如何解决公路排水问题作了相应的研究。
2 常规的公路排水措施
根据公路排水设计规范要求, 公路路面表面水应通过横向排流的方式汇集于边沟、排水沟内, 并通过排水沟排出公路路基范围外的自然沟渠、蒸发池等。而边沟、排水沟的纵坡坡度应结合路线纵坡、地形、地质、出水口位置等情况选定, 宜与路线纵坡坡度一致, 且不宜小于0. 3% 。当路线纵坡坡度小于沟底最小不淤积纵坡坡度时, 边沟宜采用沟底最小不淤积纵坡坡度, 并缩短边沟出水口的间距。
由于项目所在地地势平坦、海拔低、用地紧张, 因此采用边沟、排水沟加蒸发池的排水措施不适用, 无法满足沟底纵坡不小于0. 3% 的要求。
3 当地常用道路排水设施
项目所在区域年平均降水量1 800 mm ~ 2 000 mm, 且集中在雨季。珊瑚岛礁的地形特点是海拔很低且地势非常平坦, 因此传统的边沟或者埋设排水管的排水方式在此地并不常用。经调查当地常用的几种排水方式如下: 1) 地下渗沟: 当地大部分公路采用排水边沟加渗沟的排水形式, 即雨水先从地面汇集至路侧边沟, 然后流入路面下的渗沟, 最后渗入地下。2) 渗井: 部分沥青道路设置渗井排水设施, 具体为设置了圆形PVC雨水管和渗井, 雨水由PVC雨水管导入路幅外的绿化带中的渗井, 然后渗入地下。3) 路侧散排入渗或绿化带入渗设施: 该地区新建的居民聚集区, 有很多新建道路和房建项目, 所建道路较宽阔, 沥青路面与人行道之间设置了树池, 同时兼做排水的渗沟。4) 渗水池: 该岛居民房屋屋顶一般都设置了雨水收集装置, 然后将雨水导入蓄水池或者渗水池。5) 排水管: 在部分靠近海岸堤坝的位置, 用排水管集中排水, 直接排入海中。
根据项目的具体情况结合当地的排水设施使用情况, 项目拟采用改进的排水渗沟设施排除路面径流, 具体分析如下。
4 渗水能力分析 ( 渗透计算)
1) ( 设计原则) 根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》的规定, 渗透设施的日渗透能力不宜小于其汇水面上重现期2 年的雨水设计径流总量。也就是说, 渗透设施的日渗透能力依据日雨水量当日渗透完的原则而定, 设计雨水量重现期取为2 年。由于每天的雨水量不是均匀的, 因此如果采用日雨水量当日渗透完的原则来进行设计, 则渗水设施有可能在雨量最集中的几个小时来不及渗水。根据搜集到的当地雨水观测资料, 2002 年—2011 年这十年的最大日观测降雨量为123. 1 mm, 2003 年—2012 年这十年的最大3 h间隔观测降雨量为87. 2 mm。将123. 1 mm平均到每3 h间隔可得到15. 4 mm, 这与87. 2 mm相差5. 66 倍。本项目为城市道路, 为了提高排水设施的保障率, 本项目按照3 h的雨水量在3 h内渗透完的原则来进行排水设计。
2) ( 设计降雨量) 根据搜集到的2003 年—2012 年这十年的每3 h间隔观测降雨量, 运用年最大值法, 每年的最大3 h间隔观测降雨量见表1。
采用维泊尔公式计算年最大值的经验频率, 并利用海森机频表格绘制经验频率曲线, 可得重现期为2 年对应的3 h间隔降雨量约为74 mm。
3) 设计径流总量。根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》, 雨水设计径流总量按下述推理公式确定:
其中, W为雨水设计径流总量, m3; ψ 为雨量径流系数; h为设计降雨量厚度, mm; F为汇水面积, hm2。
汇水面积按道路长度每延米计算:
参照规范的条文说明, 径流系数按沥青混凝土路面取 ψ = 0. 9 ( 规范值为0. 8 ~ 0. 9) 。
根据前述设计降雨量的计算, h = 74 mm。
由此计算可得每延米道路的设计径流总量。
4) 最小有效渗透面积。根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》, 渗透设施的渗透量与有效渗透面积有以下关系式:
其中, Ws为渗透量, m3; α 为综合安全系数, 反映渗透设施积淀尘土颗粒后渗透效率的下降, 取中值0. 65 ( 规范值0. 5 ~ 0. 8) ;K为渗透系数, m / s; J为水力坡降, 取1. 0 ( 规范值1. 0) ; A为有效渗透面积, m2; t为渗透时间, s。
渗透时间取t = 3 h = 10 800 s。
渗透系数由现场渗透试验得到, 现场进行了5 组共11 次渗透试验, 得到的现场渗透速度分别为: 4. 0 × 10- 4, 1. 4 × 10- 4, 1. 0 ×10- 4, 4. 0 × 10- 4, 4. 2 × 10- 4, 2. 03 × 10- 4, 保守起见, 本项目渗透系数取为K = 1. 0 × 10- 4m / s。
取Ws= W = 0. 499 5 m3。
代入上述公式, 可得到每延米渗透设施所需的有效渗透面积为:
5 项目排水设施的拟定
参照当地常用的排水结构, 结合本项目的横断面布置情况, 本项目拟定了渗沟排水和路侧散排两种排水方案。
在没有设置突起式人行道、路侧排水不受限制的路段, 直接散排至路侧, 然后渗透至地下。
在设置有突起式人行道的路段, 人行道下设置拼装式钢筋混凝土矩形边沟 ( 下底开口) 和珊瑚砂渗透层, 共同组成渗沟排水系统, 见图1。
雨水首先通过进水口进入钢筋混凝土矩形边沟, 然后通过边沟底面的开口渗入两层粗粒式珊瑚砂, 最后通过珊瑚砂渗透层的底面, 直接渗入地下。根据前述计算, 雨水是否能在设计时段内顺畅排入地下而不在钢筋混凝土边沟内滞留, 取决于设计时段内的进水量和有效渗透面积。根据3 h的雨水量在3 h内渗透完的原则, 对应重现期2 年的3 h间隔降雨量, 需要的有效渗透面积为0. 711 m2, 换算到每延米排水设施, 所需的最小渗透层宽度为B =0. 711 m。同理, 可计算出将重现期调整为5 年 ( 对应重要建筑物) 时, 所需的最小渗透层宽度为B = 0. 838 m。
本项目人行道宽度为1. 5 m, 为保守起见, 本项目的珊瑚砂渗透层的宽度取为1. 5 m。
6 排水渗沟结构要求
排水渗沟系统由两部分组成, 上部是由预制钢筋混凝土构件拼装而成的矩形边沟, 下部是渗水土工布包裹的珊瑚砾石。
上部的矩形边沟由盖板、侧板1、侧板2、底板拼装而成, 各构件预制时需注意预留拼接富余量, 拼接后各构件之间、各节段之间用水泥砂浆勾缝。矩形边沟与沥青面层的接触面须喷洒粘层油。安装时应注意盖板、侧板1、侧板2、底板等构件的相对位置和方向, 确保安装准确。
下部的渗沟珊瑚砾石填料可由天然珊瑚砂筛分而得, 选取2 mm ~ 60 mm粗料作为填料, 需要注意: 渗水填料应质地坚硬清洁, 级配良好, 小于2. 36 mm细料含量不大于5% , 含泥量不大于1% , 填料孔隙率不小于30% 。
渗沟填料分为两层, 其上下共设置三层渗水土工布, 侧面的竖向边界也需要包裹。渗水土工布采用短纤针刺非织造土工布。拼装式钢筋混凝土矩形边沟与其正下方的渗沟填料之间不设置土工布, 此处的上层渗沟填料与矩形边沟沟底直接相通, 便于雨水携带垃圾和杂质的过滤和清理。上层渗沟填料厚度为10 cm, 下层渗沟填料为15 cm ~ 25 cm, 下层渗沟填料的厚度由地下水位的高度决定, 当地下水位较浅、到矩形边沟底板的距离小于20 cm时, 下层渗沟填料厚度为15 cm; 当地下水位较深、到矩形边沟底板的距离大于20 cm时, 下层渗沟填料厚度为25 cm。在局部地下水位过深、到矩形边沟底板的距离大于35 cm的位置, 应加厚下层渗沟填料的厚度直至下层渗沟的底面达到地下水位标高。
7 结语
对于低海拔海岛地区的公路排水设计, 与一般地形的公路排水设计相比, 其设计及施工难度更大, 更复杂, 大多情况下不能采用规范里传统的排水设施, 并且各地区的地形地质情况各异, 因此必须结合项目的具体情况进行深入的研究, 并做好后期的跟踪监测以检验其排水效果。
低海拔地区 篇2
1 产量比较
在中等程度干旱下, 高粱产量可超过玉米1/3, 严重干旱条件下则超过玉米50%左右, 极重干旱下相差可达1倍[2]。由表1可知, 2015年国家高粱产业技术体系平凉综合试验站培育的高粱新品种平杂6号、平杂8号籽粒平均产量分别达到10 641.90 kg/hm2和10 535.40 kg/hm2, 鲜秸秆平均产量分别达到44 696.00 kg/hm2和44 249.00 kg/hm2;同期全膜玉米平均籽粒产量10 678.65 kg/hm2、鲜秸秆产量44 850.00kg/hm2;露地玉米籽粒产量5 565.00 kg/hm2、鲜秸秆产量28 950.00 kg/hm2;由此可见, 在降雨、光照、温度正常的年份, 露地高粱籽粒产量、鲜秸秆产量和地上生物量均接近全膜玉米, 且显著高于露地玉米。苏珮等在陕西杨凌的田间控制条件下的试验表明, 同为2个品种, 干旱胁迫下高粱平均产量比玉米高出33%。27种不同供水处理盆栽试验结果显示了类似的变化规律:全生育期充分供水条件下 (相当于土壤饱和持水量的75%) , 高粱单株产量为72.10 g, 玉米稍高, 为73.03 g;而在严重干旱条件下 (相当于土壤饱和持水量的35%) , 高粱单株产量33.69 g, 玉米19.12 g, 高粱较玉米高出76.2%[2]。
2 饲用性比较
普通高粱籽粒、茎叶作为家畜的饲草料时, 其饲用营养价值与玉米相近 (表2) [3]。饲用高粱、甜高粱秸秆饲喂营养价值更高。于福安等[4]研究表明, 甜高粱茎秆汁液和含糖量分别达到60%和15%以上, 含糖量比青贮玉米高2倍, 无氮浸出物和粗灰分分别比玉米高64.2%和81.5%。
3 抗旱性比较
3.1 水分利用效率比较
高粱对干旱的适应能力显著强于中等抗旱程度的玉米, 其原因可能在于高粱具有低耗水和高水分利用效率的生理特征。高粱全生育期需水量300~500 mm, 玉米360~480mm;高粱凋萎系数5.9, 玉米6.5[5];控制环境下的试验结果显示, 高粱生育期单株耗水量为1.53 kg, 玉米为2.32 kg, 玉米比高粱多耗水51.6%;高粱的平均水分利用率 (WUE, g/kg H2O) 为2.02, 玉米为1.70, 皆以有限供水条件下 (相当于土壤饱和持水量的55%) 为最高[2]。段爱旺等[6]以22个省 (市、自治区) 、10种作物的年实测作物耗水量和产量数据为基础, 测算全国灌溉农田粮食作物平均TE值约为1.1 g/kg, 其中高粱的平均TE (水分生理利用效率) 为1.91 g/kg, 高于玉米的1.74 g/kg。
3.2 抗旱机理
3.2.1 形态抗性。
高粱扎根深、分枝多、分布广, 根系十分发达是高粱抗旱的一个重要形态特征。高粱根系可以深入到土层2 m以下;与玉米相比, 高粱苗期根系总量为玉米的1.2倍, 开花期为2.4倍[5]。干旱条件下, 高粱叶片可通过卷叶、直立、改变开张角度来减少蒸腾面积;高粱叶片具有较厚的蜡质层, Jordan测定高粱叶片的蜡质含量为 (3.87+0.54) mg/g, 可以提高叶片对光幅射的反射率, 减少水分蒸腾散[7]。高粱的持绿特征, 延长了衰老, 也是水分逆境下增加抗性和产量的一个有效特征。
3.2.2 生理抗性。
高膨压、低水势、渗透调节能力强等生理特征, 提高了高粱的吸水和输水能力, 调节了气孔开闭, 减少了蒸腾。干旱条件下, 高粱在低水分下保持较高的膨压是其抵御干旱逆境的机制之一, 山仑等[2]研究发现, 在严重干旱条件下玉米叶片含水量最高, 高粱最低, 未萎蔫的高粱叶片含水量比严重萎蔫的玉米叶片含水量还低, 说明维持高粱叶片细胞正常膨压所需的水分比玉米低, 通过膨压调节气孔开闭, 进而同气孔调节水分蒸发。高粱的蒸腾系数为250~300, 玉米为250~300[5]。高粱根叶水势低, 吸水运水能力强, 据Cuyxan报道, 高粱根水势一般为-1.22~1.52 Mbar, 而玉米仅为-1.01~1.11 Mbar, 其吸水能力是玉米的2倍;高粱茎水势为-1.52~2.03 Mbar, 也低于玉米 (-1.42 Mbar) [5], 水势低使高粱对水分的吸收、运输能力比玉米强。邵艳军等[5]研究表明, 在渗透调节过程中, 高粱以可溶性糖和可溶性蛋白质为主要渗透调节物质, 而玉米以脯氨酸和K+为主要渗透调节物质, 糖作为主要碳源和能源物质在受干旱复水后参与细胞修复, 可能是高粱适应干旱的一个重要特点。梁文英等[8]2012年用聚乙二醇模拟干旱条件, 进行玉米和高粱的生理指标比较, 研究结果表明:干旱胁迫导致玉米质膜透性、丙二醛含量、脯氨酸含量以及叶绿素含量均高于高粱。
4 经济和生态效益比较
2015年高粱籽粒市场价格在1.8~2.0元/kg, 而玉米籽粒为1.6~1.8元/kg, 只从二者的籽粒产量和市场价格来看, 露地种植高粱的经济效益显著高于覆膜玉米, 从种植成本考虑, 露地高粱的种植成本远远低于全膜玉米, 且高粱对土壤肥力和需水要求低于全膜玉米。赵娅娅等[9]2013—2014年在兰州大学黄土高原半干旱生态系统定位研究站进行了半干旱黄土高原农牧交错区高粱和玉米的生态效益及经济效益比较研究, 比较不同处理的经济效益发现, 覆膜高粱的经济效益最高, 露地高粱和覆膜玉米次之, 三者差异不显著, 但均显著高于露地玉米。如果考虑到水分限制因素, 从地膜造成的污染以及土壤质量的破坏等因素考虑, 以露地高粱为主要饲料作物在该区发展舍饲养殖将是提高当地经济和生态效益的有效途径, 对保护农业生态稳定性和可持续性有非同寻常的意义。
5 西北低海拔干旱地区以高粱代替全膜玉米的可行性分析
5.1 自然条件适宜高粱种植
高粱喜温, 要求积温较高, 在海拔1 500 m以下, ≥10℃积温2 800℃以上的地区均能种植, 海拔1 100 m以下可种植中晚熟品种, 海拔1 100~1 300 m可以种植中早熟品种, 海拔1 300~1 500 m可以种植早熟品种。该区平均气温8~10℃, 年降雨500 mm以上, 日照时数2 100~2 300 h, 无霜期165~190 d, 是高粱种植的适宜区。
5.2 品种资源研究为高粱品种改良提供了丰富的遗传资源
国家高粱现代农业产业体系平凉综合试验站种植种质资源及选系材料734份, 育成了平杂6号、平杂8号新品种, 选育出了6A/8801、624A/8385等新组合;引进筛选适宜本地种植的品种5个, 育种工作为高粱规模推广创造了条件。
5.3 畜牧业发展步伐加快, 饲草料需求增加
平凉市从“扩量、提质、创牌、增效”着手, 坚持适宜区全覆盖的战略, 扩大基地规模、扶植规模养殖、培育龙头企业、促进市场流通、创建精品名牌、推进产业化经营。全市牛饲养量达到116万头, 出栏商品牛41.33万头, 居全省农区第1位。全市畜牧业增加值达到19.1亿元, 占到农业增加值的22.5%左右, 其中:牛产业增加值达到13.6亿元, 居全省农区第1位。全市仅牛产业发展年需要饲草300万~400万t, 能有效地消化扩大高粱种植所产出的秸秆。
5.4 传统高粱种植区农民具有丰富的种植经验
高粱在平凉市栽培历史悠久, 解放前已经普遍种植, 20世纪70年代发展到2万hm2, 80年代减少到1万hm2, 目前种植面积不足0.6万hm2。“十一五”“十二五”期间国家高粱产业技术体系平凉综合试验站进行了大量的高粱栽培技术宣传培训, 高粱栽培技术在适种区基本普及。
5.5 指导高粱生产的技术力量充足
平凉市共有种植业推广科研机构116个, 在岗人数1 150多人, 其中, 市级机构7个, 人数超过210人;县级机构30个, 人数542人;乡级推广机构79个, 人数407人。并在平凉市农科院设立了国家高粱产业技术体系平凉综合试验站, 进一步增强了指导高粱生产的技术力量。
6 需要解决的问题
在西北干旱地区, 高粱代替全膜玉米是可行的, 但生产上还存在较多的问题, 影响着高粱种植规模的扩张, 必须在今后的科研推广中予以重视和加以解决。一是适宜于海拔较高地区的早熟品种少。目前选育、引进的品种大部分是中熟品种, 适宜于海拔1 300~1 500 m甚至更高海拔的早熟品种缺乏。二是推广应用中的高粱品种品质相对较低。育种工作以籽粒产量和籽粒营养性状为目标, 忽视了秸秆饲用营养性状, 现有高粱品种秸秆饲用性状较差。三是春旱年份春播保苗有困难。平凉市春旱概率约30%, 由于高粱种子小, 发芽力弱, 春旱将会导致出苗难、捉苗难。四是高粱生产机械化程度非常低。适宜高粱播种与收获的专用机具很少, 高粱的种植、管理、收获等生产环节上仍依靠传统农具或手工作业, 限制高粱生产的发展。五是高粱作为饲草料在生产上推广慢。人们习惯用青贮玉米或干玉米秸秆饲喂家畜, 接受高粱这一新的饲草料还需要一个过程。
摘要：干旱缺水是西北地区农业生产中最为重要的限制因素之一。大面积推广全膜双垄沟播玉米 (简称全膜玉米) , 发挥了重大的抗旱增产作用, 但也带来了比较严重的残膜污染, 给土壤和环境治理造成较大的压力。对高粱、玉米2种作物的农艺性状、饲用性、抗旱性以及经济和生态效益等方面进行了分析比较, 以探讨在西北干旱低海拔地区以高粱代替全膜玉米的可行性。
关键词：高粱,玉米,代替,全膜双垄沟播,西北低海拔干旱地区
参考文献
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高海拔地区大葱种植技术 篇3
一、种植区域及土地选择
海拔1 600~1 900m, 过高不利于大葱生长, 过低会影响产量;选择土层深厚、肥沃的沙土或沙壤土, 排灌方便的地块。
二、育苗
1. 时间
根据前季作物收获期和预计大葱的上市时间来决定, 春季在5月初、夏季8月中旬播种, 秋季在9月中旬播种。
2. 苗床
选择平坦、肥沃、靠近水源、排灌方便的地块。整畦前将育苗地浅耕细耙, 使土壤上松下实。亩施复合肥50kg做基肥, 同时亩施用肤喃丹2.5kg、多菌灵粉剂0.5kg杀灭地下害虫和病菌。畦长20~25m, 畦宽1m, 畦埂30cm, 畦面踩实搂平。
3. 播种
从畦内取出盖土后, 畦内灌足水, 水渗完后, 将种子与沙土拌匀, 均匀撒2~3遍, 均匀盖土1.5~2cm。用种量1.3kg/亩, 可移栽3~5亩大田。
4. 苗期管理
(1) 苗期春播8~12天出苗、夏播7天后出苗, 秋播做好保湿、增温工作。子叶未伸直前控制浇水, 以免土壤板结降低出苗率, 子叶伸直时浇第一次水。苗长至5cm以上后, 根据实际情况可适时用尿素提苗;在移栽前15天停止浇水, 进行蹲苗, 以利健壮生长。
(2) 肥水加强肥水管理, 分期适施尿素、复合肥等, 少则2次, 多则3次, 每次10~15kg, 并结合喷药施复合微肥2~3次;及时用药, 防止菌类疾病, 特别注意防治葱蛆、葱蓟马和潜叶蝇。
三、移栽定植
1. 选地
选择地势高、排灌方便、土壤肥沃的地块, 亩施农家肥5 000kg、磷肥100kg、尿素10kg、钾肥15kg做底肥, 翻耕晒土, 消灭病源、杂草, 按沟距80cm, 沟深、宽各25cm左右开沟。
2. 适时早栽
春栽一般在5月上旬至6月中旬移栽, 起苗前二天浇水一次。起苗要深刨根, 或成把提扯, 将土抖落, 平放, 淘汰伤残、病虫苗, 按苗的大小、高矮、粗细分级, 选用壮苗。随起苗、随分级、随移栽, 移栽株距以2~3cm为宜。
3. 定植方法
(1) 沟栽开沟后按株距3cm排列在沟壁一侧, 葱叶平靠沟壁, 随后培土, 深以不埋叶心为宜。栽后踩实, 及时浇一遍水。
(2) 厢栽厢面宽100cm, 沟宽80cm, 行距15cm, 株距3cm, 开小沟栽植。
四、定植后管理
田间管理是以促根、壮棵和培土软化, 加强肥水管理为主, 为葱白的形成创造适宜的环境条件, 提高产量和品质。在定植后要加强对农户的培训指导, 挖掘产量质量潜力;早培土、多次培土, 科学施肥, 力挣使葱白长。
1. 浇水
定植后, 应控制浇水, 雨后排水防涝, 防止烂根、黄叶和死苗;同时加强中耕, 促进根系生长。灌水应掌握轻浇、早晚浇水的原则。大葱进入旺盛生长期, 灌水应掌握勤浇、重浇的原则, 每隔4~6天浇一次水。大葱基本长成, 需水量减少, 要保持土壤湿润。收获前5~7天停止浇水, 利于收获运输。
2. 追肥
大葱在施足基肥的基础上还要分期追肥。每亩施腐熟农家肥1500~2 000kg、过磷酸钙20~25kg, 促进叶部生长。结合培土进行除草, 每次亩施复合肥15~20kg。
3. 培土培土是软化叶鞘、防止倒伏、提高葱白产量和品质的重要措施。
从栽植后到收获前, 一般培土3~4次, 前两次结合中耕, 除草。大葱每次培土高度为4~5cm, 将土培到最上叶片的出叶口, 不可埋没心叶, 防止叶片腐烂。
五、病虫害防治
1. 物理防治增施有机肥, 适时追肥, 增强抗病力;拔除病、虫株、人工除虫、诱杀除虫。
2. 化学防治
(1) 葱褐斑病可用50%多菌灵可湿性粉剂800倍液或70%甲基托布津可湿性粉剂1 000倍液, 加75%百菌清可湿性粉剂800倍液喷雾。一般情况, 每7~10天1次, 连喷2~3次。
(2) 黄矮病选用40%氧化乐果1000倍液喷雾。
(3) 大葱炭疽病采用70%甲基托布津1 000倍液喷施。
(4) 葱蝇成虫产卵期喷布40%乐果乳油600倍液或20%杀灭菌酯乳油2 000倍液杀灭成虫。
(5) 葱斑潜蝇80%敌敌畏2 000倍液喷洒, 幼虫危害期可喷洒25%喹硫磷乳油1 000倍液或20%速杀丁1 500倍液, 均能起到较好防治效果。发生量大时, 一般每7天用药1次。但在大葱收获前15天停用, 以防农药残留超过允许标准。
(6) 蓟马发生期每5~7天喷施40%乐果乳油600倍液1次, 连喷2~3次。
低海拔地区 篇4
关键词：低海拔区,早熟马铃薯,栽培技术,贵州省荔波县
马铃薯是一种粮、菜、饲料兼用的经济作物, 贵州省荔波县常年马铃薯种植面积在667 hm2以上。荔波早熟马铃薯商品薯基地建设经过几年的发展, 通过政府引导、项目支撑、农民参与, 市场运作的方式, 现已成为贵州省主要早熟马铃薯商品薯生产基地之一。种植区域主要分布在樟江河沿岸两旁, 该沿线海拔高度430 m及以下, 年均温度19.2℃, 年均降雨量1211.3 mm, 年日照时数1142.8 h, 无霜期320 d以上, ≥10℃的有效积温6483.3℃, 热量资源充足, 栽培制度为1年多熟种植, 主要种植模式为“薯—稻—菜”、“菜—稻—菜”1年3熟制模式。第1茬口马铃薯种植, 在4—5月采收上市, 正值国内马铃薯供应市场淡季, 而又比周边县市提早10~15 d上市, 售价较高。马铃薯收获后种植第2茬水稻, 水稻收获后, 再种植第3茬秋菜, 该模式年产值5000元/667 m2以上, 种植效益高。现将荔波县低海拔区早熟马铃薯栽培技术介绍如下。
1 茬口选择
荔波县低海拔区稻田种植以1年多熟制为主, 田块基本没有间歇期, 因此接茬的选择尤为重要, 避免与前茬为秋马铃薯、延期西红柿、延秋辣椒等茄科作物连作, 适宜衔接的茬口有水稻、秋白菜、豌豆等。地块应选择疏松的沙壤土为好, 以利于种植的薯块表面光滑。
2 品种选择
选用适合本地区栽培条件的优良脱毒一级良种, 根据本地区马铃薯种植的市场定位及突出比较优势特点, 荔波县马铃薯种植选择以菜用型早熟品种为主, 生育期70 d左右。适合本地气候条件的品种有费乌瑞它、荷兰15号、中薯3号等。
3 种薯处理
3.1 种薯贮藏
荔波县属低热区, 不宜进行马铃薯种薯繁育, 所用种薯从内蒙古、四川等地调运, 一般种薯都提前1~2个月购买。将买回的种薯放在通风透气的室内摊开, 拣出烂薯, 以防交叉感染造成薯堆烂薯, 摊开3~4 d待种薯表面水分散发后再堆放进行自然催芽。
3.2 切种
在播前1 d进行种薯切块, 小薯 (30 g以上) 采用整薯播种, 大薯 (50 g以上) 要进行切块, 切薯前用酒精或高锰酸钾液将切刀进行消毒, 切薯过程中遇烂薯要及时清除掉, 并将切刀消毒后再使用。种薯要求纵切, 切块30 g以上, 并带有1~2个芽眼。
3.3 拌种
将切好的种薯进行切口处理, 用链霉素 (兽用) 药液均匀喷洒在切块上, 然后用58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂125 g与滑石粉2.5 kg均匀搅拌后, 涂抹在种薯切口上, 以免切口感染病菌, 减少病害的发生。
4 整地播种
4.1 播期
适期播种是获得高产及最佳经济效益的关键技术措施之一, 播期过早, 出苗后遇晚霜薯苗被冻坏, 播种过晚, 出苗虽然能安全避开晚霜期, 但晚播在上市时间上被推迟, 不利于抢先销售。适期播种要在晚霜后能及时出苗, 既避开晚霜为害, 又可提早成熟上市, 荔波县冬种马铃薯最佳播期为12月中旬。
4.2 整地
先将土壤耕细、耙平, 然后开挖播种沟, 按行距60 cm进行开沟, 可采用中型耕整机进行耕地、耙平、开沟, 一次成型来提高生产效率。
4.3 播种
施足底肥, 然后摆种, 芽眼朝上, 避免种薯与肥料接触。按株距25 cm进行摆种, 播种密度为4500株/667 m2, 用种量为150 kg/667 m2左右。
5 施足基肥
荔波县冬种马铃薯以早熟品种为主, 由于早熟品种生育期短, 出苗后35 d左右开始现蕾, 营养生长与生殖生长共生期长, 在施肥上提倡一次性施足肥料, 生长期间不再追肥。底肥施入腐熟农家肥1500 kg/667 m2, 45%含量硫酸钾型复合肥60 kg/667 m2, 将肥料均匀播撒在播种沟内, 避免肥料接触种薯而影响出苗。
6 起垄
起垄方式视田块而定, 对于低洼、排水不顺畅田块宜采用双行起垄, 便于起高垄, 防止降雨排水不畅田间积水影响马铃薯生长。对排水顺畅的田块采用单行起垄, 可充分利用生长空间使个体良好成长, 增加大薯率, 提高商品率。
7 田间管理
7.1 化学除草
播种后出苗前进行1次除草能有效防除草害, 喷药除草时间在播种气温回升后, 杂草萌发时期进行, 过早喷药因杂草未萌发而影响除草效果, 过晚喷药马铃薯已出苗而受药害。药剂可选用克芜踪20%的水剂250 m L对水60 L/667 m2进行喷雾除草, 药后2 h内遇降雨要重新喷施。克芜踪喷施到土壤中与土壤结合被钝化, 不会产生残留对马铃薯出苗后产生药害。
7.2 中耕培土、除草
在现蕾期进行1次中耕培土、除草, 主栽品种为费乌瑞它, 该品种结薯特性为集中、向上, 薯块极易露出地面变绿, 造成商品率下降, 因此要及时中耕培土。培土方法为将沟中的泥土铲起培植根部, 锄土要避开根部, 防止锄伤匍匐茎。
7.3 水分管理
播种时要求土壤湿润, 播种后始苗期因冬季干旱少雨, 对缺水田块灌1次跑马水利于出苗整齐, 灌半沟水后待水自然落干, 若灌溉4~5 h后田块未能落干的要及时进行人工排水, 防止田间积水。清理好田块四周排水沟, 便于降雨后能及时排水, 在生长期间视干旱程度适时灌溉。在马铃薯成熟季节, 荔波县进入雨季, 要做好田间排水工作, 防止田间积水造成烂薯。
7.4 病害防治
荔波县早熟马铃薯病害主要有晚疫病、黑茎病等。
(1) 晚疫病。在马铃薯生长期喷施保护剂, 可选用绿得宝500倍液或77%多宁600倍液喷施进行保护。在田间发现有中心病株后要及时拔除, 并用50%的代森锰锌可湿性粉剂1000倍液或52.5%杜邦抑快净可湿性粉剂3000倍液、85%的瑞毒霉800~1000倍液进行防治, 视发病情况间隔7 d喷1次药, 连续喷药2~3次。
(2) 黑茎病。注意排除田间积水, 降低土壤湿度, 发现病株及时清除, 将田间病残体清理干净。药剂防治, 发病初期用72%农用链霉素可溶性粉剂4000倍液叶面喷施防治, 或氢氧化铜500倍液整株喷施, 每隔7 d喷施1次。
8 收获与销售
采收时间视马铃薯成熟度及市场需求情况而定, 以销售鲜薯为主。采收时根据客户需要进行分级包装, 去掉烂薯、绿薯及挖伤薯, 对未能及时销售的鲜薯要避光贮藏, 防止薯块变绿。
高海拔地区风电场运行分析 篇5
关键词：风电场,高海拔,影响因素,措施,建议
1高海拔地区气候特点及影响
1.1高海拔下的气候变化
随着海拔增加, 气压、空气密度和环境温度变化较大, 并且伴随着紫外线强度等的变化。在标准状态下大气压力为1, 相对空气密度为1, 绝对湿度为11g/m3的条件下, 海拔高度每升高1 000m, 相对大气压力降低约12%, 空气密度降低约10%, 绝对湿度随海拔高度升高而降低。无遮蔽的自然流通空气的温度随海拔高度的升高而降低, 一般情况下, 海拔高度每升高1 000m, 空气最高温度降低5 ℃, 平均温度也降低5 ℃。
1.2 高海拔地区雷暴活动及特征
雷暴活动与地理位置、气候特点有着密不可分的关系, 内陆的雷暴主要是有锋面雷暴引起的, 伴有少量的气团雷暴和地形雷暴, 而高原地区的雷暴主要是由地形雷暴形成的。根据浙江地区气象站观测记录, 多年平均雷暴日数达到43.8 天。海拔较高的山脊属于雷暴易发区域;而在山脊上运行的风电机组为高耸带电设备, 属于易受雷暴影响建筑物 (设备) 。
1.3 高海拔地区覆冰的特征
海拔较高, 冬季较低的气温与相对湿润的气候条件, 加之潮雾、冻雨等, 在场区内易形成覆冰影响, 冰冻天气也会引起风机测风系统冻结而无法正常工作, 风机监控系统错误判断为小风—大功率或无风而被迫停机, 将造成不必要的风资源浪费。同时, 因设备停机进一步加剧了其他部位的冰冻, 会形成恶性循环, 最终使机组完全处于严重受冻状态。
2 风电场情况简介
2.1 风电场简介
酒隆风电场风机设备为定桨距失速型风力发电机组, 额定容量780 kW, 切入风速4 m/s, 共计14 台, 总装机容量10.92 MW。场内建设三条10kV集电线路, 并配套建设一座35kV升压站, 以一回35kV输电线路接入当地电网。
酒隆风电场设计年发电量1 962万kW·h, 利用小时数约为1 800h, 年平均风速6.6 m/s。风机沿山脊 “一字长蛇”式布置。
2.2 生产运行情况
山区植被茂盛、潮湿, 现场湿度较大, 2011年全年升压站内10kV开关室测得的年平均湿度在69% 以上, 2012 年度达72%。14台箱变现场放置的湿度仪测得的年平均湿度在86.45%左右。高压电气设备长期在此环境中运行, 锈蚀情况明显, 绝缘易受潮, 闪络现象时有发生。
夏季雷暴期时间较长, 场址所在地2010年1—6月雷暴日达101天, 最高出现一天2 000 多次的雷击 (当地气象统计数据) 。雷击是自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。雷电释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、绝缘击穿、控制元器件烧毁等。风电场历年因雷击引起故障, 造成的供电中断和设备损坏事故发生频繁, 带来了较大的经济损失。
本场区属于热带气旋影响区, 从近年来热带气旋移动路径图看, 对本场区影响较大的热带气旋为正面登陆及登陆北上东路两类, 说明热带气旋对本风电场工程的影响较严重。故而每年7—9月份为台风期, 平均风速较大。
3 影响电量指标的因素分析
3.1 风能资源对发电指标的影响
风能资源指标有三个:平均风速、有效风时数、平均空气密度, 现场瞬时风速由场内测风塔测得, 经计算机系统每30s记录一次。经统计、计算后求得平均风速;酒隆风电场的空气密度是根据大气气压与温度通过计算得出, 根据2010—2012 年度对平均风速和有效风时数的统计可知, 酒隆风电场所在地自3月起风速呈现上升趋势, 7—9月受强对流天气及台风影响月平均风速最高, 9 月后风速呈现下降趋势, 1、2 月风速数据较低, 实为测风装置受冰冻影响引起的误差, 实际经部分风机测风系统测得的风速要远远高于显示数值。但即使风速较高, 因覆冰等原因风机仍无法正常运行, 处于被迫停机状态。
冬季由于受覆冰影响而风资源较一般, 其余各季节均会形成一个小的大风季;同时, 根据风速风功率日变化曲线, 凌晨风速较大, 日出后风速开始减小, 至13—14时进入全天风速最小时段, 全日的风速变化较大。从测风数据的风速风功率密度变化情况看, 呈现明显的春季和夏末秋初两季大丰季。
下面根据统计数据, 按照风力发电机组每平方米扫风面积获得的功率公式进行计算, 并将结论与可研数据进行比较:
其中, Cp取风机理论效率0.593;ρ2010=1.14, ρ2011=1.12, ρ2012=1.11。
三年中的平均空气密度变化不大, 相互之间差值在0.01~0.03间, 与设计值1.086kg/m3的差异也不大, 对整个能量的影响在3%~5%左右。按照式 (1) 的计算方法, 因风电机组每平方米扫风面积获得的功率与风速成立方关系, 计算可知, 三年的扫风面积差值在12%~30%之间。
据了解, 风电场主要风向为N、NE、SW。而根据风机实际运行的偏航数据显示, 风向在一日中基本变化在210°~360°之间。总体而言, 风向变化较为频繁。
3.2 自然气候的影响
酒隆风电场地处浙江山区, 具有显著的亚热带季风湿润山地气候特征, 运行期间设备的正常运行受潮雾、雷暴、冻雨、冰冻等自然灾害的影响较为普遍。山区大雾和潮湿天气频繁, 且湿度较高, 增加了各类电气设备的安全隐患。在这些因素中又以雷暴、冰冻气候对设备的安全运行影响最大, 也直接影响了发电量指标的完成。
2010年初, 中国南方遭遇了罕见的低温冰雪天气, 酒隆风电场也受到了此次灾害的严重影响。2月3日, 山区开始雨夹雪气象, 并伴有大雾、“冻雨”过程, 此恶劣天气一直持续到2月5日夜, 2月6日8点后雨雪停止。在此期间, 山区气温均维持在0 ℃以下, 升压站内 (海拔900m) 最低气温为-6 ℃, 风机现场 (海拔1 000~1 500m) 最低气温约为-8~-12 ℃, 在此期间空气湿度一直在84%以上, 其中2月2日、3 日全天湿度达到90%以上。山区严重冰冻。 场内10kV线路上覆冰厚达100~150mm, 覆冰重量产生拉断力远超于设计最大值, 引起大量线杆倒杆、倾斜或折断, 部分光缆拉断。
高山地区在雷暴季节发生雷击事件较多, 这给输配电设备带来了极为不利的影响。在2009 年试运行期间发生的10 次异常情况中, 有7 次是雷击故障引起的, 在566 次场内10kV系统接地故障中, 有500多次发生在雷暴天气时;2010年度有统计的设备遭受雷击达1 495次, 其中11次造成场内10kV线路跳闸, 3次造成35kV线路跳闸。风电场于2010年完善了场内输配电设备防雷布置, 在箱变高压电缆终端、集电线路入站电缆处增加了1~2组金属氧化物避雷器, 通过将电杆与风机地网相互全部连接的方式, 降低接地电阻。同时改变集电线路在场内的走向布置, 从原来沿山脊布置调整为错开山脊布置。2011年度设备遭受雷击达735次, 比2010年下降了近一半, 4次造成场内10kV线路故障跳闸, 3次造成35kV线路跳闸, 与2010年相比10kV线路故障率大幅降低。经过再次对风电场内防雷设施的完善, 2012 年度统计累计次数下降为575 次。2010—2012年雷击统计情况如表1所示。
3.3 风机选型的影响
经过连续三年对风机效率进行分析发现, 风电场内风机均达不到设计功率曲线的要求, 原因除了风机本身质量问题外, 主要影响因素是风机的形式不能满足现场风速、风向的要求。酒隆风电场的风力发电机为定桨距失速型恒转形式, 因为这种形式风机桨叶固定, 运行中无法调节, 风机发电功率受初始安装角的影响很大, 安装角度若不符合现场风能资源的要求, 就会超发、欠发的现象, 从而无法达到设计功率曲线的要求。
根据制造厂给出的风机标准功率曲线, 一定的风速值对应相应的输出功率, 且风速达14~16m/s时, 应能有效失速。实际上当风速在5~14 m/s时 (该风速分布频率占总数的82.26%) , 所有风机功率均低于标准功率要求, 造成中低风速段风机带负荷不足;风速在14~16m/s时没有失速效果;而在17m/s及以上风速情况下, 叶片的失速性能仍未体现, 导致风机过负荷停机, 造成了高风速段风能资源的浪费。同时, 在过负荷过程中直接引起风机变的过负荷, 给输配电设备的安全运行带来了较大的隐患。
经分析, 酒隆风电场所有风机的功率特性一致性系数在7%~19%之间, 风机功率特性远未达到设计要求。2010 年对#1 风机、#11 风机进行叶片角度调整及试验, 但实际效果并不明显。2011年度再次在风机叶片上采用增加失速条的方法进行试验, 无论是运用折算发电量进行统计 (平均保证率为78.28%) , 还是运用实际发电量进行统计 (平均保证率为81.99%) , 除#1风机的功率曲线保证率达到和接近承诺保证值外, 其余风机的功率曲线保证率仍大大低于制造厂提供的保证值。同时, 功率曲线低于保证值与现场较低的空气密度也有较大关联。
各台风机在各风速段内的功率特性一致性系数存在着较大差异。特别是在6~15m/s风速间, 风机的功率特性一致性系数均远远高于5%的要求, 由此反映出风机在该风速段内的实际负荷远远低于制造厂提供的保证功率曲线下的保证负荷。而此风速段在风电场2011年度中出现的小时数占了切入风速至额定风速出现小时总数的70%左右。故由于功率特性的不一致而造成的风机实际运行中的电量缺失是十分巨大的。
4 高海拔地区风电场设计、运营建议
4.1 机型选用
从酒隆风电场三年的实际运行情况来看, 现场风速与风向变化较为频繁, 定桨距失速型风机受叶片翼型及制造质量、安装初始角度等制约, 难以达到标准功率曲线要求, 对风资源的捕捉能力十分有限, 不适合高海拔地区、山区环境条件。
经考察, 同类型风电场根据运行特性采用变桨变速式风机, 此类机型能通过桨叶角度的变化较好地利用风能资源, 对高海拔地区及山区有一定的适应能力。
从技术的角度出发, 建议采用直驱永磁发电机组。此类型机组省去了齿轮箱, 减少了重量, 缩小了机舱尺寸, 比较适合山区风电场的施工安装。同时采用同步发电机, 通过控制励磁电流调节功率因数, 对电网功率因数的影响较小。
最后, 在选择风机桨叶长度时, 应充分考虑高海拔地区空气密度较低的问题, 在同样的风速下, 高海拔地区比沿海地区的出力会大幅下降。为了弥补出力的不足, 除了选用变桨机型外, 增加叶片长度即增加了扫风面积, 对弥补空气密度的降低有显著的作用。
4.2 防雷设计
高海拔地区往往覆土薄, 接地电阻高, 所以除了常规防雷设计外, 应充分考虑结合地形等因素布置风机等设备。山地的架空线路能避开山脊布置的尽量避开, 以减小雷击次数。在箱变高压电缆终端、集电线路进站电缆终端等处输配电设备应适当增加1~2组避雷器, 以提高雷电释放能力。在覆土薄、接地电阻大的区域, 应将多个杆塔的接地网连接使用, 能与风机塔筒接地网相连的尽量连接, 以便增加分流点, 降低接地电阻。对于风机本体, 机舱应采用内嵌金属网络的结构, 并将金属网良好接地形成法拉第笼来保护。同时, 考虑到环境潮湿的情况, 建议在接地电缆端子连接完成后, 对连接面和焊接部位进行防锈覆盖处理。
4.3 防冻方面
4.3.1 输电线路
场内集电杆路必须避开电力设施, 并尽可能避开密集林区, 若实际条件不允许, 必须穿越林区的, 尽量以最短的直线距离穿越林区边缘, 并需加大钢绞线规格、拉线规格, 加多杆档以缩小杆距, 保持直线杆路减少或避免角杆角拉出现, 在条件允许的情况下适当砍青来保持隔离带。在冬季, 自然风口由于地理位置特殊, 气温更低, 风也较大, 更易在导线上形成积冰, 覆冰厚度较通常地段相对来说要厚得多, 因此是杆路光缆的薄弱地带。同时, 在有些树木覆冰或积雪时, 树木承受不住所受重量时, 就会倒向传输线路, 给线路运行带来严重的事故, 容易造成大面积倒杆断线。对于通讯光缆, 在实践中用25/30mm蓝色塑料子管保护, 采用破管套光缆的方法, 子管用35mm挂钩及红色扎线绑扎, 机房前终端用25/30mm白色塑料子管采用同样方式保护, 起到的效果比较明显。若经费不受限制, 可考虑改用电缆的方式彻底规避冰冻给输电线路带来的影响。
4.3.2 风机系统
风机测风系统是冰冻最早的受害者, 往往受冻停止工作后, 引起风机被迫停运, 从而进一步加重整个风机系统的受害程度。应在设计时就采用带自加热装置的风速仪/风向标 (或防冻控制型号) , 同时可在外部增设大功率制热设备 (酒隆风电场采用外部增加“小太阳”灯的方式) 延缓测风系统受冻的时间, 争抢发电量。但此方法仍需论证, 因为在测风系统受冻的同时, 整个风机风叶、叶轮等部件也在受冻, 叶片上结的冰厚度不同, 造成叶片间的负重也不同, 动平衡被破坏。若盲目启动风机, 存在传动系统受损的风险。所以风机系统受冻问题, 行业中至今仍然没有完美的解决方法。
4.3.3 运维方面
进入冰冻季节, 运维人员需要经常掌握气象信息, 及时掌握气候变化情况。根据日常积累的经验, 在安全的前提下, 及时组织力量开展人工除冰工作。在人力无法排除的情况下, 要尽早做好事故预想, 调整运行方式, 预防可能发生的事故。一旦事故发生, 也可将影响面降低到最小程度。
5 结语
随着环境问题日益严峻, 国家正逐渐使发电领域由传统能源向新能源技术转变, 而风力发电是新能源发电领域的重要组成部分。但是由于陆地资源的日益稀缺, 风力发电站逐渐由平原转向高海拔区域。尽管高海拔区域拥有发电利用小时数高、资源好等优势, 但也存在着气候变化无常、雷暴和冰冻天数较多、地形地貌较为复杂、运维难度较高等不利因素。相信随着风电技术的不断升级和发展, 在不久的将来, 上述问题终究会得到解决。
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高海拔高寒地区矿山总图设计探析 篇6
近年来由于矿产资源需求持续旺盛,加之边远地区交通运输、供电、供水等建设条件得到改善,许多地处边远地区的矿山得以开发,而高海拔高寒地区的矿山又占有相当一部分。主要分布在青藏高原,云贵高原、四川等地区。本文结合笔者近几年在高海拔高寒地区所做的矿山总图设计工程实例,提出几点设计中需考虑的问题,对遇到的问题进行分析,并提出相应的技术方法。可供工程设计者做高海拔高寒地区矿山总图设计时参考。
2 高海拔高寒地区的界定
按照国际通行的海拔划分标准:1 500~3 500m为高海拔;3 500~5 500m为超高海拔;5 500m以上为极高海拔。高寒地区一般指高海拔、高纬度地区,气温偏低,全年日平均温度大于或等于10℃,积温1 800~2 000℃。高寒地区可分成3种类型:高海拔河谷地区和高纬度地带的平原地区,如雅鲁藏布江和黑龙江北部地区;高原盆地,如藏北高原、柴达木盆地等;高山山地。
本文所谈高海拔高寒地区泛指其工业场地的设计控制标高在3 000m以上的地区。这些地方自然条件恶劣,往往给总图设计带来较大的困难。
3 高海拔高寒地区矿山建设特点
(1)低压缺氧。气压的高低主要决定于海拔的高低,随着海拔的增加大气压会降低。氧气分压也是如此,高原地区大气压低,大气中的含氧量和氧分压也较低,从而引起如人体各器官组织供氧不足,产生功能或器质性变化,进而出现缺氧症状。
(2)寒冷、干燥及强风。在自由大气中,气温随着海拔高度的升高而降低,一般每升高1 000m,气温下降约1℃,有的地区甚至每升高150m可下降约1℃。高海拔高寒地区冬季较为寒冷,无霜期很短,昼夜温差大,气候垂直差异明显,年降雨量少,冻土深度大,有的属多年冻土地区。另外,海拔高度对风的形成影响明显,海拔高的地区会受到高层空气动量下传的影响而造成地面强风、大风。
(3)高海拔高寒地区自然条件恶劣,生态环境脆弱,部分地区水资源匮乏,靠少量雨水和冰川融水补给。如青海某多金属选矿厂海拔3 700m,场地荒芜,几乎无植被覆盖。
(4)周边工业基础薄弱,协作条件很差。矿区交通条件差,物料运输困难,多以汽车运输为主。
(5)总图设计不仅要符合当地的工业规划,做到经济适用,安全合理;而且要重视生态环境保护,使其不至于破坏与恶化,提高环境效益。
另外,这些矿山多数位于幼年期高山地形区。其特点是山势陡峭险峻、岩石风化强烈、山谷比高,山体滑坡、坍塌、泥石流时常有发生。这样给矿山的工业场地、生活区以及道路的布置与修建带来不少的困难。
4 高海拔高寒地区矿山总图设计要点
结合高海拔高寒地区矿山建设的自然条件、社会协作条件及笔者在做这类矿山总图设计时遇到的问题,笔者认为高海拔高寒地区矿山总图设计应该在场地选择、建筑物朝向、排土场设计、矿山道路等方面给予足够重视。
4.1 重视场地选择
冶金矿山企业一般由各主要工业场地、辅助工业场地、废料堆放场、生活区组成,各个场地的选择与布置以及其相互之间的联系是总图设计的核心。不仅涉及的范围广,而且对企业的技术经济效益、社会效益有着直接的影响。且建成后不易改变其位置关系。在做高海拔高寒地区矿山总图设计时,其工业场地的选择除遵循现行总图设计规范的一般原则外,还应特别注意以下几点。
(1)工业场地尽可能集中布置。在高海拔高寒地区的低压缺氧环境下,工人的劳动强度比低海拔地区明显增强。而工业场地集中布置具有缩短工艺连接及运输线路,能充分发挥机械化设施的潜在能力;可以有效节省用地,加快建设进度与降低投资,降低工人劳动强度。如川滇高原地区某金矿在以汽车运输公路开拓的前提下,结合尾矿库的建设条件,以集中布置的原则,指导采选工业场地位置选择。将采选工业场地集中布置,并尽量靠近矿山,保证尾矿浆自流至尾矿库。
(2)重视辅助工业场地的选择。辅助工业场地主要包括变电所、水源地、炸药库、油库及加油站等。除了要考虑地形与用地面积是否满足需求,还应重视安全、防护距离是否能满足。水源地的选择应避开可能受到泥石流、滑坡、排土场等危害或污染的区域。在高海拔高寒地区,冶金矿山企业周边社会协作条件差,企业一般都设有自己的油库、加油站,选址除了要与主要用户联系方便外,还应满足其内、外部安全距离要求。炸药库的外部防护距离一般比较大,应首选山间低洼的封闭地形,尽可能的利用有利自然地形增强安全防护,高海拔高寒地区一般没有大的居民点,注意不要忽略零散住户的安全防护。
(3)生活区的布置应重视人员的生存环境。生活区的选址除了要有足够的占地面积,适宜的地形坡度,与采矿场和采选工业场地有方便的交通和足够的卫生防护距离外,其人员的生存环境也应足够的重视。高海拔高寒地区山高风大,注意不要将居住区和工业场地布置在排土场、露天矿山等粉尘污染源的主导风向下风侧,并应避开“风口”。在实践过程中笔者对这点有深刻的体会,如青海某多金属矿山,在设计之初生活区初步考虑放在一处开阔山谷,此处占地面积、地形坡度、内外部联系、朝向等都具备较大的优势,但恰是布置在“风口”上。设计人员在现场踏勘时,厂区山高风大,在大风的作用下人都难以站稳,故在设计中将生活区调整到靠山坡的避风处。四川某矿山建设之初甲方就将物资转运站建在一处平缓山谷中,表面山看是降低了施工成本,加快了施工进度,但恰巧就建在“风口”上,在使用过程中饱受其害。
另外,应尽量将生活区选择在山脚下海拔较低处,植被覆盖较好的地方。随着海拔的增加,大气压降低,大气中的含氧量和氧分压也会降低,从而导致高山缺氧症。通常氧气分压和大气压力的关系为:
式中:P′——氧分压;
V′——氧气在空气中所占体积,取0.21;
P——大气压力。
在标准状况下,氧分压为0.21MPa时,人体血红蛋白的氧饱和度维持在正常的95%~97%。在3 000m高度,氧分压下降到0.14MPa,人体血红蛋白的氧饱和度下降到84%以下,就可引起头昏、心悸、喘息等缺氧症。因此,在条件允许时,应尽量降低生活区海拔高度,靠近植被覆盖较好的地方,以保证生活区附近大气中有较高的含氧量和氧分压。川滇高原地区某金矿就是在不砍伐树木的情况下,将生活区穿插布置在山脚下残存的原始树林中,与同类矿山比较,职工的生存条件很好。
4.2 注意方位朝向及满足通风采光
厂区方位的确定与建筑物、场地和地形利用、铁路接轨方向等因素有关。厂区的方位确定要为建筑朝向创造有利条件,而这又与场地选择关系密切,应在场地选择时一并考虑。在保证各车间的生产性质、操作和使用等要求的同时,应使车间纵轴尽量与场地地形等高线平行布置,且主要建筑物应争取有较好的朝向。朝向问题在高海拔高寒地区应是总图设计着重考虑的一点。这些地方大多寒冷、干燥及强风,应保证主要建筑物有较好的自然通风、采光和日照条件,一般应为南向或南东向布置。特别注意避开寒风袭击的朝向。
在高海拔高寒地区有个显著的特点,由于海拔高空气稀薄,大气吸收地面逆辐射相对低海拔地区少,大气保存热量和传递热量的能力也随海拔增加而降低,人在太阳照射到的地方会觉得暖和,在照不到的地方会明显感到阴冷。因此,保证主要建筑物有较好的朝向,不仅可以保证车间有较好的自然采光条件,而且可以降低车间的人工采暖量,也是积极响应节能减排政策的体现。
4.3 排土场设计
露天矿排土场占地面积平均占矿山用地的30%~50%,排土场占地之多是十分惊人的。高海拔高寒地区荒无人烟,矿区周围一般无建筑物。从直观上看,企业用地似乎不受限制,但在设计中也应执行节约用地这一基本国策,对企业用地加以严格控制。高海拔高寒地区矿山企业排土场设计除应遵守各相关规范的一般原则外,考虑其自然生态环境、区域经济等特点。相应问题也应予足够重视。
由于矿区大多属原始未开发地区,生态环境脆弱。虽然国家规定对排土场必须进行复垦,但因这些地区自然条件限制,复垦较难见效。应本着以减少生态破坏为主,以修复生态为辅的原则。尽量减少对自然植被的破坏,使其自然生态环境不予过度恶化,便于治理与恢复和其工程量为最少。故排土场场址选择在条件允许时,应尽可能采用将采空区或塌陷区开辟为排土场,将剥离物用作充填料,选择沟谷提高堆置高度等方法,以减少新征用地,降低排土场占地面积,减少环境破坏。在开辟外部排土场时应尽量靠近矿山,缩短废石运输线路长度,其所处地形坡度应不大于24°为宜(当有足够的安全措施保证时可大于该坡度)。在占地多时,则宜一次规划,分期征用或租用。初期征用时大型矿山不宜小于10年的容量,中型矿山不宜小于7年的容量,小型矿山不宜小于5年的容量。
高海拔高寒地区排土场防护治理措施,应以不发生危及人民生命财产安全事故为前提,其防护治理应侧重于若意外失稳后对自然环境的破坏减少到最低限度。有些矿区地处江河上游,应重视对水体、河流的防护。山坡排土场应采用合宜的安全防护距离,必要时可设置落石坑及挡渣墙予以防护,如四川某金矿为防止废石滚人下部河流造成堵塞和污染,排土场在留有一定安全距离的基础上,另设挡渣墙,防止其对沟谷下部河流的影响与危害。另外,根据各矿山实际情况必要时排土场应做防水、防渗处理,加设雨淋水处理系统,对含有有毒有害物质的废石雨淋水加以处理,使其排放指标达到国家规定标准。
4.4 道路
矿山道路运输条件的好坏直接影响到矿山的生产。在高海拔高寒地区自然条件恶劣,道路的选线除了满足露天开拓、原矿和废石的运输要求外,还要通过调查、分析、权衡利弊确定合理的路线方案。路线应尽量避免穿过滑坡、崩塌、泥石流、冻土等严重不良地质地段和特殊地区。必须穿过时,应选择合适的位置,尽量缩小超越范围,并应采取必要的工程措施。道路展线应尽量避免在阴坡进行,这些地段往往冰雪覆盖时间长,不易消融,道路运输条件差。在高海拔高寒地区一般植被较差,侵蚀严重,山坡碎石在雨水作用下容易堵塞涵管,可以采用以桥代涵的措施,以减少淤积和便于清理。对于冻土路段可采用倾填片石筑通风路堤,倾填片石要求粒径在200~400mm,或者采用加筋路堤等方法提高路基稳定性。
海拔高3 000m以上时,由于空气中氧气含量降低,汽车动力下降。矿山道路的最大纵坡值,应在《厂矿道路设计规范》GBJ-22-87中规定的矿山各级道路最大纵坡值上按表1折减,以保证汽油、柴油运输设备的正常工作。炸药库区内道路可采用最大纵坡值应按《民用爆破器材工程设计安全规范》GB50089-2007规定选用,并按表1进行相应的折减。
注:对于厂外道路折减后的最大纵坡值如小于4%时,应采用4%;对于露天矿山道路折减后的最大纵坡值如小于4.5%时,应采用4.5%。
5 设计实例
青海某选矿厂,选厂所在地海拔为3 690~3 750m。区内气候干旱、寒冷、多风、少雨、冰冻期长。年平均气温2.3℃,最低气温-30℃。平均风速3m/s,最大风速25.9m/s。冰冻期始于当年9月至次年5月,冻土深度2.01m。选矿厂所在区域无农业和固定居民点,区内工业极不发达,矿区劳动力及生产生活物资依赖外地供应。
本选厂由多个矿山供应矿石,在厂址选择阶段除了考虑原矿运输、尾矿运输、供水、供电等建厂条件外,还适当调高了场地坡向、公用福利设施等因素在厂址评价因数中的权值,最终将一处南向山坡作为推荐方案。实践证明,南向厂址解冻早,可以提前进场施工,对于冬季漫长的高海拔高寒地区来说,可以争取较长施工时间。同时,因其有较好的采光条件,也改善了生产条件与人员所处的环境。
另外,厂区外部协作条件差,生活福利设施、机修、加油站等均考虑自建。
为了保证选厂能全年生产,该选厂建有锅炉房供生活及生产采暖;为了解决冬季尾矿输送管道冻结、回水困难等问题,尾矿采取脱水后干排,用汽车运至尾矿库,基本可以保证冬季正常生产。
6 结语
矿山总图设计是一个复杂的系统工程,尤其是在高海拔高寒地区,面对恶劣的自然环境,需要考虑的因素随之增加,使得总图设计变的更为复杂。高海拔高寒地区总图设计除了遵循总图设计的一般要求外,应该在场地选择、建筑物朝向、排土场设计、矿山道路等方面,多考虑一些高海拔高寒地区总图设计的特殊要求。本文仅是笔者工程实践中的一点认识,望广大工程设计人员能在设计中不断总结经验,为总图设计工作多积累一些基础资料。
参考文献
[1]雷明.工业企业总平面设计[M].西安:陕西科学技术出版社,1998.
[2]《有色冶金企业总图运输设计参考资料》编写组.有色冶金企业总图运输设计参考资料[M].北京:冶金工业出版社,1981.
[3]中华人民共和国建设部.工业企业总平面设计规范[M].北京:中国计划出版社,1993.
高海拔地区玉米优质高产栽培技术 篇7
根据种植地气候、土壤等自然条件及栽培制度, 选择耐密、高产、抗旱、抗倒、苗期耐低温、穗期耐高温的玉米品种。高海拔地区适宜品种有阿七三交、冀承单3号、阿单9号、会单4号、阿单10号、科发6号、川单15号、川单26号、正红2号、陵玉987等。
2 种子处理
2.1 晒种
选晴天将种子薄摊晾晒2~3d, 以有效杀灭其表面的病原菌, 促进其后熟, 提高发芽率。
2.2 浸种
使用磷酸二氢钾500倍液浸种8~12 h的种子, 比不浸种的种子提早出苗1~2 d, 且增产效果明显。
2.3 拌种
用50%辛硫磷乳油兑水拌玉米种, 防治苗期地老虎等地下害虫;用15%粉锈宁, 按照种子重量的0.4%拌种, 以防治玉米黑粉病;用50%多菌灵可湿性粉剂, 按照种子重量的0.5%~0.7%拌种, 以防治玉米丝黑穗病。
3 适时播种
3.1 温度
在土壤温度稳定在10~12℃以上后播种。若过早, 种子会因土温低萌发慢长势弱, 出苗不整齐, 甚至严重缺苗;若延迟, 种子会生长发育快, 营养生长期短, 这样也不利于玉米高产。播种春玉米, 宜早不宜迟, 一般以3月下旬~4月上旬为宜。
3.2 播种方式
一般采用穴播、育苗移栽等方式播种。提倡地膜覆盖栽培方式, 玉米地膜宽0.8~1.0 m, 一膜可盖玉米2~6行, 观察出苗后进行破膜。若遇干旱, 可采取盖膜后再破膜播种覆土的方法;也可在出苗后盖膜。
3.3 合理密植
种植密度应结合其品种、栽培制度和自然条件等综合因素来决定。紧凑型、早熟品种或夏播净作方式, 一般每公顷种植6.75万~7.50万株;中熟品种, 每公顷种植5.25万~6.75万株;大穗型、春播套种、土壤肥力好的迟熟品种, 每公顷种植4.50万~5.25万株。
4 田间管理
4.1 苗期管理
在苗期2叶前, 查苗补缺, 以提高大田密度和整齐度;出苗后3~4叶期, 以“间密留稀、间弱留强”的原则及时间苗定株, 间苗宜早, 采取分次间苗定株更好;早施苗肥和浇水, 以培育壮苗, 为玉米生长后期的矮秆、大穗、抗倒伏奠定一定基础;采取地膜覆盖栽培, 苗期需及时清除杂草, 遇干旱时, 为减少土壤水分蒸发, 需在田内空行中耕除草。
4.2 穗期管理
春玉米穗期吸收的氮、磷、钾分别占总吸收量的75.53%、52.12%和96.34%, 要在玉米大喇叭口期10~12片展开叶时集中重施。一般以增施氮肥为主, 配施磷钾肥;氮肥的施用量应达到总追肥量的65%。海拔1 700~2 200 m地区的地膜覆盖栽培玉米, 穗期可将地膜揭去进行高培土栽培, 施肥结合高培土同时进行。对病虫害要勤查勤治, 综合防治。
4.3 粒期管理
补施粒肥, 粒肥虽占总施肥量的比重较少, 但其增产效果明显。在玉米开花或灌浆期, 如果出现了叶片发黄现象, 需以速效氮总追肥量的10%进行氮肥补施;人工辅助授粉, 可在盛花期选择2~3个晴天的11~13点, 采取2人拉绳的方式进行辅助授粉, 即可提高结实率, 增产8%~10%;散粉末期, 全田去雄, 以降低株高防倒伏、增加田间光照强度、减少养分损耗, 最终增加产量;灌浆末期, 待苞叶发黄时剥苞晒籽, 以加速营养物质向穗部运输、转化和积累, 使玉米提早成熟6~10 d, 每公顷增产300 kg左右;高海拔地区阴雨多湿、日照不足的地方能有效避免霉烂。
4.4 水分管理
重浇扬花水。玉米抽雄开花期对水异常敏感, 如果此时土壤干旱, 空气湿度小于30%, 再遇上高温, 易出现“晒花”, 形成秃顶。因此在抽雄前几天浇水, 使田间持水量保持在80%为宜。
紧浇灌浆水。当植物体内水分降低到40%时, 易造成籽粒不饱, 千粒重降低。此时浇水可增产20%左右, 浇水时间应在授粉后15 d进行。
巧浇白皮水。玉米乳熟末期, 即在收获前10 d左右, 浇1次白皮水, 可增加玉米产量。
4.5 病虫害防治
物理防治。铲除地边杂草, 减少和消灭虫卵及幼虫;使用频振灯、糖醋盆等, 诱杀成虫, 减少田间落卵量;人工捕捉害虫。
生物防治。发挥鸡、鸟、螳螂、蜘蛛等自然天敌的控害作用, 推广“生物导弹”控制玉米螟。
化学防治。大、小斑病, 在发病初期可选用代森锰锌等药剂进行防治;纹枯病, 可选用井冈霉素等药剂;玉米螟, 在心叶期可选用辛硫磷颗粒剂拌细土点心;小地老虎, 在害虫三龄前, 可选用高效氯氰菊酯等药剂, 采取药剂灌窝、毒饵、喷雾等办法防治。
5 适时采收