臨港新城濱海鹽堿地水利排鹽設(shè)計(jì)

1、臨港新城濱海鹽堿地水利排鹽設(shè)計(jì)                        摘 要:以臨港新城水景觀綠化給排水設(shè)計(jì)為例,探討針對(duì)鹽堿地在景觀綠化設(shè)計(jì)中,給排水專業(yè)注意事項(xiàng)。 關(guān)鍵詞:鹽堿地;排鹽;透水盲管;塑料檢查井 Abstract:to investigate how to design for the Ornamental plants ,witht

2、he example of Lingang city water design. Keywords:Saline; salt Drainagl; Plastic check well; Geocomposite Drain 1前言 臨港新城位于東海之濱、上海東南長(zhǎng)江口與杭州灣交匯處、上海市版圖的最前端,距上海市中心城區(qū)75km。規(guī)劃建設(shè)臨港新城,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)跨越和城市持續(xù)發(fā)展而作出的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略決策。臨港新城的規(guī)劃設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了21世紀(jì)新型城市的特征,注重個(gè)性化和科學(xué)化的人文環(huán)境,體現(xiàn)人與自然的和諧關(guān)系。配合建造洋山深水港,從21世紀(jì)初圍海造田形成了占地約23.5萬(wàn)平方米的滴水湖以來(lái),依托洋山深

3、水港和浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng),毗鄰中國(guó)第一座跨海大橋以及第一個(gè)國(guó)家級(jí)保稅港,憑借其得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件、突出的區(qū)位優(yōu)勢(shì)必將帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。如何有效地綠化濱海鹽堿地帶一直是個(gè)難題。臨港市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,我院承接了開(kāi)發(fā)初期市政道路的綠化工程設(shè)計(jì)。 臨港新城為較典型的濱海鹽堿地,鹽分來(lái)源主要為海水,上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院于2000年12月25日2003年3月15日,完成了海港新城一期土壤的42個(gè)樣點(diǎn)、17個(gè)樣區(qū)的51個(gè)樣品共93個(gè)土樣的野外采集、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試分析和整理總結(jié),結(jié)果表明:港城土壤質(zhì)地總體偏粘,土壤酸堿度偏高,59.14%土壤為8.08.5屬堿性土壤, 39.78%土壤為8.59.0屬

4、強(qiáng)堿性土壤; 土壤有機(jī)質(zhì)總體含量不高, 86%的土壤有機(jī)質(zhì)含量小于20克/每千克; 土壤離子濃度、鹽分總量高低相差懸殊,正常土壤鹽分總量為0.51克/每千克,最高可達(dá)8.1克/每千克, 在高鹽分土壤的鹽分組成中,80%以上是對(duì)園林植物生長(zhǎng)有害的氯化鈉。 由于鹽堿地土壤內(nèi)大量鹽分的積累,引起一系列土壤物理性狀的惡化:結(jié)構(gòu)粘滯,通氣性差,容重高,板結(jié)緊實(shí),土溫上升慢,土壤中好氣性微生物活動(dòng)性差,水分釋放慢,滲透系數(shù)低,毛細(xì)作用強(qiáng),更導(dǎo)致表層土壤鹽漬化的加劇。這對(duì)園林植物的生長(zhǎng)十分不利,尤其是影響新栽植物的新根萌發(fā)。鹽堿對(duì)植物的危害表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:引起植物的生理干旱,使植物萎蔫甚至死亡;土壤含鹽

5、量過(guò)高,尤其在干旱季節(jié),會(huì)傷害植物細(xì)胞、胚軸組織;影響植物正常營(yíng)養(yǎng)吸收;影響植物的氣孔關(guān)閉造成植物容易干旱枯萎。 結(jié)合附近已有資料,該地區(qū)自然狀況可以概括為,土體含鹽量高、地下水位高、土壤PH高、有機(jī)質(zhì)含量低;風(fēng)速大、蒸發(fā)量大、地下水礦化度大。因此鹽堿地綠化的首要問(wèn)題是如何盡快改良土壤,解決土壤含鹽的問(wèn)題,如何保證苗木的成活和生態(tài)效果,排水脫鹽改良土壤、苗木種植、特殊養(yǎng)護(hù)等是綠化工程關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重點(diǎn)、難點(diǎn)。 2國(guó)內(nèi)鹽堿地改良方法研究 目前國(guó)內(nèi)針對(duì)鹽堿地的改良方法主要有物理生化等方法,1)物理改良,采用平整地面。灌水洗鹽,深耕曬垡。疏松表土增強(qiáng)透水性,阻止水鹽上升。封底式客土抬高地面和地上花盆式客

6、土抬高地面。并鋪隔鹽層等然后填以客土。2)化學(xué)改良,對(duì)鹽堿土增施化學(xué)酸性廢料過(guò)磷酸鈣,可使PH值降低,同時(shí)磷素能提高樹(shù)木的抗性。施入適當(dāng)?shù)牡V物性化肥,有明顯的改土效果?；蚴┯么罅坑袡C(jī)質(zhì),如:腐葉土、松針、有機(jī)垃圾等。3)生物改良,種植耐鹽的綠肥和牧草,如田菁、草木樨、紫花苜蓿等,對(duì)鹽土改良有積極作用。還有一種新的利用鹽堿地培養(yǎng)微藻產(chǎn)生物柴油技術(shù)正逐漸引起專家的注意,有學(xué)者認(rèn)為,在技術(shù)成熟的條件下,利用鹽堿地生產(chǎn)的柴油量就可滿足全國(guó)50%的用油需求。由此可見(jiàn),不遠(yuǎn)的將來(lái),鹽漬土可以作為一種資源來(lái)加以利用。4)水利改良蓄淡壓鹽。在鹽土周?chē)娼邓?促使土壤脫鹽。灌水洗鹽。降水條件較好的地區(qū),在田內(nèi)

7、灌水洗鹽,可加快土壤脫鹽速度。大穴客土,下部設(shè)隔離層和滲管排鹽。                             在工程中降低綠化成本,加快綠化速度,提高美化效果,是評(píng)價(jià)鹽堿地區(qū)綠化工程效果的主要指標(biāo)。上述改良方法各有利弊,其中生物改堿投資最小,但見(jiàn)效最慢,美化效果差;封底式客土抬高地面和地上花盆式客土抬高地面

8、措施,雖然見(jiàn)效快、綠化美化效果好,但投資太高;大穴整地、淡水洗鹽工程措施,成本低,見(jiàn)效較快、,綠化美化效果好,成本相對(duì)較低。 3臨港水利改良鹽堿地的設(shè)計(jì)措施 在水利排鹽理論基礎(chǔ)上,天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)以張萬(wàn)均為首的科研組提出了允許深度的新概念,并依據(jù)允許深度創(chuàng)建了淺密式快速排鹽新工藝,通過(guò)十幾年的治理,將開(kāi)發(fā)區(qū)濱海鹽土的土壤含鹽量由初始時(shí)的4.73%穩(wěn)定地控制在0.3%以下,基本解除了鹽害,使園林綠化環(huán)境得到了根本的改善。還有其他濱海鹽堿土改良實(shí)驗(yàn)區(qū)提出了“最小淡化水層”的改良目標(biāo);也取得了較好效果。 結(jié)合國(guó)內(nèi)先進(jìn)水利排鹽理論,我們對(duì)臨港B2、B3道路綠化設(shè)計(jì)選用地下濾水管網(wǎng)排鹽法,鹽堿地的一大

9、特點(diǎn)就是地下水位高,帶有鹽堿的水分通過(guò)土壤毛細(xì)管上升到地表,水分蒸發(fā)后,鹽堿會(huì)滯留在地表,給綠化工作帶來(lái)很大困難,因而布設(shè)合理的排水管網(wǎng),根據(jù)“鹽隨水來(lái)、鹽隨水去”的水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律。鋪設(shè)暗管把土壤中的鹽分隨水排走,并將地下水位控制在臨界深度以下,達(dá)到土壤脫鹽和防止生鹽漬化的目的,是搞好鹽堿地綠化的治本措施。 其具體方法是:在綠化地塊地下一定深度埋設(shè)一定密度的濾水管網(wǎng)進(jìn)行地下排水。與排水系統(tǒng)相連。由于排堿管的鋪設(shè)一般與隔離層結(jié)合在一起,綠化種植土中的水分在滲透到隔離層(排堿管)時(shí),再往下滲透的速度較慢(因原土層較堅(jiān)硬),澆水過(guò)多或因下雨而積水多時(shí),及時(shí)將多余的水分排走,防止?jié)澈?并且,由于地面毛細(xì)

10、管的作用,綠地底部堿土中的鹽分沿著毛細(xì)管上升,到達(dá)排堿管(隔離層)平面時(shí),毛細(xì)管被破壞,同時(shí)排堿管周?chē)侵猩?滲水性強(qiáng),能及時(shí)將水分通過(guò)排堿管上的滲水孔收集到排堿管及時(shí)排走。 關(guān)于埋設(shè)深度,有的理論觀點(diǎn)認(rèn)為6080cm是適宜深度,而天津泰達(dá)鹽堿地綠化中心提出最小淡化水層概念認(rèn)為允許深度1.5m左右排鹽效果更佳。兩種觀點(diǎn)都認(rèn)為排鹽管上均應(yīng)換土為種植土,可以使綠化快速成活,根據(jù)我們綠化所選樹(shù)種,按照草坪花卉防漬深度0.6m,喬木防漬深度0.8m的要求,并盡可能降低造價(jià),一期我們將埋深定為1.0m。一期已完工道路綠化中,排鹽管完全起到了初期設(shè)計(jì)的排鹽效果,我們目前進(jìn)行的二期設(shè)計(jì)也將排鹽管埋深定為1.

11、0m。 排鹽管的類型。以前多用無(wú)砂水泥管、素砼管、軟性彈簧管,其中應(yīng)用最多的是無(wú)砂水泥管,排鹽排堿效果較好,但容易破碎,且造價(jià)較高。現(xiàn)由聚丙烯復(fù)合材料并添加抗老化、抗紫外線、抗氧化、抗凍等各種助劑構(gòu)成,在特種成型工藝條件下形成具有良好承壓能力的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型滲排水材料透水盲管。是一種具有極高表面開(kāi)孔率和內(nèi)部孔隙率的滲排水土工合成材料。它具有透水、濾水、排水的功能。排水盲管在通過(guò)成型裝置將擠出的塑料絲在結(jié)點(diǎn)上熔接,形成三維立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該材料有外型像絲瓜絡(luò)的塑料芯體和土工布組成,克服了傳統(tǒng)盲溝的缺點(diǎn),具有表面開(kāi)孔率高,集水性好,空隙率大,排水性好,抗壓性強(qiáng),耐壓性好,柔性好,適應(yīng)土體變形,耐

12、久性好,重量輕,施工方便,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大下降,施工效率高,在工程實(shí)際應(yīng)用中證明有非常好的適用性。 排鹽管道布設(shè)方式,鹽堿地的一大特點(diǎn)就是地下水位高,帶有鹽堿的水分通過(guò)土壤毛細(xì)管上升到地表,水分蒸發(fā)后,鹽堿會(huì)滯留在地表,給綠化工作帶來(lái)很大困難,因而布設(shè)合理的排水管網(wǎng),降低地下水位,是搞好鹽堿地綠化的治本措施。我們采用的方法是:在綠化地塊1.0m地下埋設(shè)一定密度的濾水管網(wǎng)進(jìn)行地下排水(見(jiàn)圖1、圖2)。濾水支管可采用直徑為150mm的透水盲管,管網(wǎng)密度為10m,鋪設(shè)坡度為0.5%,以便排水順暢,管與管之間硬性接口,以防在滲水過(guò)程中,把泥土帶入堵塞滲水管壁。同時(shí)修建檢查井,并與排水系統(tǒng)相連。

13、0;                            排鹽觀察井,觀察井是排鹽系統(tǒng)管道連接的樞紐,可以用于管道檢查,洗砂、沖洗、通氣,并可以監(jiān)測(cè)管道運(yùn)行是否正常,觀察井的間距一般為3040m一個(gè)。在設(shè)計(jì)中我們選擇塑料排水檢查井作為排鹽觀察井,每個(gè)檢查井設(shè)置300mm沉砂槽,在實(shí)際使用中取得了較好的效果(見(jiàn)圖3)。 科學(xué)澆灌

14、,樹(shù)木花草在鹽堿地種植后首先要澆一次透水,之后每隔710天再分別澆兩次透水,每次澆水后要及時(shí)松土,樹(shù)穴澆三次水后要進(jìn)行樹(shù)池封堰,既能保水又能防止返鹽返堿。后期的澆水則視天氣和樹(shù)木生長(zhǎng)情況進(jìn)行合理澆灌,每次澆水要澆透,但澆水次數(shù)不可太頻繁。所以,我們?cè)诰G化給水設(shè)計(jì)中適當(dāng)放大澆灑給水管管徑,以便后期澆灌及時(shí)澆透綠地。 4結(jié)論和討論 臨港新城剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)時(shí),這里不是密密麻麻的蘆葦茅草,就是荒蕪的灘涂。現(xiàn)在,臨港新城所有道路綠化帶均四季長(zhǎng)綠,紅花綠樹(shù),形成一道道具有大行道樹(shù)的綠色長(zhǎng)廊。實(shí)踐證明,通過(guò)大穴換土能給栽培植物的成活和生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土地條件,而通過(guò)給排水專業(yè)的滲管排鹽又能有效地抑制客土發(fā)生次生鹽漬化,從而保證栽培植物正常生長(zhǎng)和發(fā)育。所以,針對(duì)濱海鹽堿地,在綠化設(shè)計(jì)時(shí),水利改良方法是改良鹽堿地土壤較好的方法之一。 同時(shí)要選擇耐鹽堿樹(shù)種,加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)。鹽堿地區(qū),因?yàn)橥顿Y多、耗費(fèi)人力大,綠化難度大。如果管理工作跟不上,難以見(jiàn)效。因此,除因地制宜的綜合運(yùn)用鹽園林綠化技術(shù)之外,起苗、運(yùn)輸、栽植、修剪、灌溉等一系列栽植技術(shù)和管理環(huán)節(jié),都要強(qiáng)化扣緊。我們臨港一期道路綠化設(shè)計(jì)施工完成后,在大水洗鹽過(guò)程中,部分地段由于沒(méi)有及時(shí)排除洗鹽廢水,導(dǎo)致土壤中含鹽量不降反升,部分植物敗黃、枯死