自動化滴灌管理技術在高速公路養護中的應用初探

紅梅

摘 要：自動化滴灌技術是目前全世界廣泛使用的一項技術，在高速公路養護中使用自動化滴灌管理技術（Automatic drip irrigation management technology）具有安全高和經濟效益高等優勢。自動化滴灌管理技術在我國高速公路養護中起著極大的作用，針對我國高速公路所設計的自動化滴灌系統能夠節約工程成本，使得管理水平被進一步的提高。

關鍵詞：自動化滴灌管理技術；高速公路養護；應用價值

為了保證高速公路上的行車安全，我國一般會在高速公路設置分隔帶，與此同時在中央地區留有綠化養護空間[1]。由于不同地區的氣候不同、地理環境不同和降雨量的不同，所以部分地區的降雨量無法滿足高速公路的綠化養護需求，需要人工降雨來維持綠化養護。現階段來看，高速公路最為常用的人工灌溉方式有以下兩種：（1）滴灌技術；（2）拉水灌溉技術。基于高速公路比較長，所以傳統的拉水灌溉方式不夠使用，再加上灌溉效果不夠好，所以逐漸退出歷史舞臺。此時，自動化滴灌管理技術應而生。自動化滴灌管理技術最早是在農業領域中被廣泛應用，其具有節約成本和提高經濟效益的效果，在高速公路綠化養護過程中被得到廣泛應用。筆者將根據相關工作經驗，分析自動化滴灌管理技術在高速公路養護中的應用。

1 自動化滴灌管理技術是高速公路環境建設管理方式的變革

（1）滴灌是高速公路發展的必然選擇。高速公路環境是高速公路的重要組成部分，良好的環境既能夠有效改善高速公路的生態環境，又能夠不斷豐富公路的景觀，從而不斷減少交通事故的發生。西方發達國家在進行高速公路設計時都非常注重生態環境建設，一方面需要考慮到縱斷面和橫斷面的結合，另外一方面還需要考慮到與周邊環境的結合。由于我國的高速公路發展起步比較晚，所以在財政資金投入方面比較有限，在經驗方面比較缺乏。在公路設計中，對生態環境采取低標準，施工單位更為注重主體方面的工程，而輕視生態環境保護，給高速公路的相關管理帶來很多不便之處[2]。由于高速公路的氣候特殊性，加上灌溉工作比較繁重，所以費用比較高，甚至影響到了行車人員的人身安全。另外，高速公路的環境管理被侵蝕，使得環境建設和公路運營出現一系列矛盾。

（2）滴灌使得公路環境建設方式發生一系列變化。在高速公路上引用滴灌技術在一次性種植之后，其有關管理工作均變成自動化和現代化。通過滴灌管理模式，將營養液體輸送到系統之中，通過管道能夠將最好的肥料植根于根系地區。根據植物生長的營養變化需求，以小量的方式向作物輸送養分，保持整個植物的營養水平。將除草劑灌入到滴灌系統之中，既能夠清除雜草，又能夠預防病蟲害，最終完成好公路環境建設和養護管理工作。

（3）滴灌是我國高速公路發展的主要戰略。我國的水資源總量比較高，但是人均水資源比較低，是貧水國家。我國的干旱地區面積達到我國國土總面積的50%以上，我國大部分地區均存在缺水狀況。隨著我國現代農業和工業的不斷發展，人們的生活用水和工業用水越來越多，水資源的供需矛盾也越來越突出。滴灌技術能夠節約88%以上的水資源，相比起傳統的水車漫灌方式而言有很大的優勢。根據相關資料研究顯示，由于受到污染的限制，所以利用含鹽量高的劣質水進行灌溉趨勢越來越明顯。使用咸水進行灌溉能夠使得作物正常生長，與此同時獲得比較高的產量。采用滴灌技術來沖洗一定降雨量的地區，能夠不斷擴大公路用水的范圍。

2 自動化滴灌技術的主要優勢

（1）安全運用，減少車道占用。在高速公路綠化養護中采取傳統的灌溉措施，勢必會占用車道，因此在一定程度上造成交通擁擠，降低高速公路的整體運行速度。除此之外，灑水車的行車速度一般而言比較慢，相比起其他車輛行車速度，非常不符。行車之間的差異會帶來一定的安全隱患，尤其在施工工人操作出現失誤的情況時會給行車安全帶來負面影響。而自動化滴灌技術能夠避免上述情況的出現，只需要設置好相應設備就能夠不需要更多的人參與。

（2）提高灌溉效果。傳統的灌溉方式會影響到工作人員的熱情和整體工作效果，一旦施工單位沒有嚴格按照流程進行操作，勢必會在有些地方澆水過多、有些地方澆水過少，在氣候環境比較惡劣的情況下，會干預到施工人員的相關工作，最終影響到實際澆水效果。在高速公路綠化養護中采取滴灌技術，會在很大程度上降低人為干預，減少因為人為因素導致的澆水效果不均衡情況出現。

（3）設備投入比較少且經濟效果顯著。在高速公路綠化養護中采取滴灌技術不管是人工成本方面還是在機械設備的投入方面都要優于傳統的拉水澆灌方式[3]。傳統的拉水澆灌方式要配備灑水車和抽水泵等，而且還要配置專門的灑水人員，因此帶來一系列的費用問題。

3 自動化滴灌系統的組成和應用

3.1 自動化滴灌系統的組成

自動化滴灌系統的組成主要有以下幾個部位：（1）首部裝置；（2）水源；（3）輸水配水管網；（4）滴頭；（5）自動化控制設備。水的主要來源有：（1）河流；（2）湖泊；（3）水庫；（4）溝渠；（5）井泉；（6）坑塘。首部裝置主要由以下幾個方面組成：（1）水泵；（2）過濾器；（3）化肥罐；（4）水表。首部裝置的主要作用是控制好除草劑和肥料等，經過過濾之后輸送到主管道內。在施肥裝置中，根據管道內注入溶液方法，可以分為以下幾種：（1）壓差式；（2）文丘里；（3）泵注入式。過濾器主要有以下幾種：（1）篩網式過濾器；（2）砂石過濾器；（3）旋轉式水砂分離器。輸水配水管網中的主要作用是將壓力誰容易輸送到滴頭中，能夠連接好干管、毛管等，將其連接為一個整體，進一步控制好相關調節設備。塑料管是滴灌系統中最為常用的管道，如PPVC（聚氯乙烯館）、LDPE（聚乙烯管）。現代塑料工業的快速發展使得塑料管的性能遠遠超過滴灌系統的基本要求，在公路上進行長距離輸水能夠得到材料方面的保證。現階段來看，國內有諸多企業專門生產滴灌管和塑料管等。滴頭的是自動化滴灌系統中最為重要的組成部分，滴頭的主要作用是將毛管中的壓力水流減壓之后，以穩定的小流量狀態輸入到土壤之中。滴頭的種類有以下幾種：（1）過流道式滴頭；（2）孔口式滴頭；（3）壓力補償式滴頭。部分企業已經將滴頭和毛管合二為一，并且按照客戶的相關需求生產滴灌管，使用時更為方便。滴灌的自動化裝置其主要作用是監控好設備的基本運行狀況，使得系統能夠更為正常且高效的運行。

3.2 自動化滴灌管理技術的應用

自動化滴灌管理技術經過幾十年的發展，已經逐漸成為一項獨立的發展產業，其技術日趨完善。滴灌技術從1980年開始就已經被逐步推廣，其配件設施非常齊全。部分現有的自動化滴灌系統均為農業生產所涉及，在自動化控制程度方面比較高，但是投入的資金也非常巨大。高速公路滴灌設計將滴灌技術引入到高速公路的養護中，一方面能夠完成好施肥和殺蟲工作，另外一方面能夠節約用水。

4 結束語

綜上所述，自動化滴灌管理技術是一種比較先進的灌溉方法，能夠使得農作物土壤保持在最為理想的狀態中，從而做好高速公路的養護工作。

參考文獻

[1] 李彧.自動化滴灌管理技術在高速公路養護中的應用初探[J].公路交通科技，2001，18（1）：98-101.

[2] 于英，王敏，金明新等.高速公路養護施工區安全特性的研究[J].中外公路，2007，27（6）：186-189.

[3] 吉祖勤，黃衛，石子石等.高速公路養護管理系統數據庫的設計[J].東南大學學報（自然科學版），2001，31（3）：73-75.