臨港新城濱海鹽堿地水利排鹽設計

1、臨港新城濱海鹽堿地水利排鹽設計                        摘 要:以臨港新城水景觀綠化給排水設計為例,探討針對鹽堿地在景觀綠化設計中,給排水專業(yè)注意事項。 關鍵詞: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)劃建設臨港新城,是實現(xiàn)經(jīng)濟跨越和城市持續(xù)發(fā)展而作出的一項重大戰(zhàn)略決策。臨港新城的規(guī)劃設計充分體現(xiàn)了21世紀新型城市的特征,注重個性化和科學化的人文環(huán)境,體現(xiàn)人與自然的和諧關系。配合建造洋山深水港,從21世紀初圍海造田形成了占地約23.5萬平方米的滴水湖以來,依托洋山深

3、水港和浦東國際機場,毗鄰中國第一座跨海大橋以及第一個國家級保稅港,憑借其得天獨厚的地理條件、突出的區(qū)位優(yōu)勢必將帶來前所未有的機遇。如何有效地綠化濱海鹽堿地帶一直是個難題。臨港市政基礎設施建設開發(fā)過程中,我院承接了開發(fā)初期市政道路的綠化工程設計。 臨港新城為較典型的濱海鹽堿地,鹽分來源主要為海水,上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院于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個樣點、17個樣區(qū)的51個樣品共93個土樣的野外采集、實驗室測試分析和整理總結(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、強堿性土壤; 土壤有機質(zhì)總體含量不高, 86%的土壤有機質(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8.1克/每千克, 在高鹽分土壤的鹽分組成中,80%以上是對園林植物生長有害的氯化鈉。 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,土溫上升慢,土壤中好氣性微生物活動性差,水分釋放慢,滲透系數(shù)低,毛細作用強,更導致表層土壤鹽漬化的加劇。這對園林植物的生長十分不利,尤其是影響新栽植物的新根萌發(fā)。鹽堿對植物的危害表現(xiàn)在以下幾個方面:引起植物的生理干旱,使植物萎蔫甚至死亡;土壤含鹽

5、量過高,尤其在干旱季節(jié),會傷害植物細胞、胚軸組織;影響植物正常營養(yǎng)吸收;影響植物的氣孔關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、有機質(zhì)含量低;風速大、蒸發(fā)量大、地下水礦化度大。因此鹽堿地綠化的首要問題是如何盡快改良土壤,解決土壤含鹽的問題,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)護等是綠化工程關鍵環(huán)節(jié)和重點、難點。 2國內(nèi)鹽堿地改良方法研究 目前國內(nèi)針對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)化學改良,對鹽堿土增施化學酸性廢料過磷酸鈣,可使PH值降低,同時磷素能提高樹木的抗性。施入適當?shù)牡V物性化肥,有明顯的改土效果?；蚴┯么罅坑袡C質(zhì),如:腐葉土、松針、有機垃圾等。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)生物柴油技術正逐漸引起專家的注意,有學者認為,在技術成熟的條件下,利用鹽堿地生產(chǎn)的柴油量就可滿足全國50%的用油需求。由此可見,不遠的將來,鹽漬土可以作為一種資源來加以利用。4)水利改良蓄淡壓鹽。在鹽土周圍筑存降水,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,是評價鹽堿地區(qū)綠化工程效果的主要指標。上述改良方法各有利弊,其中生物改堿投資最小,但見效最慢,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,見效較快、,綠化美化效果好,成本相對較低。 3臨港水利改良鹽堿地的設計措施 在水利排鹽理論基礎上,天津經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)以張萬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,通過十幾年的治理,將開發(fā)區(qū)濱海鹽土的土壤含鹽量由初始時的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驗區(qū)提出了“最小淡化水層”的改良目標;也取得了較好效果。 結(jié)合國內(nèi)先進水利排鹽理論,我們對臨港B2、B3道路綠化設計選用地下濾水管網(wǎng)排鹽法,鹽堿地的一大

9、特點就是地下水位高,帶有鹽堿的水分通過土壤毛細管上升到地表,水分蒸發(fā)后,鹽堿會滯留在地表,給綠化工作帶來很大困難,因而布設合理的排水管網(wǎng),根據(jù)“鹽隨水來、鹽隨水去”的水鹽運動規(guī)律。鋪設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一定密度的濾水管網(wǎng)進行地下排水。與排水系統(tǒng)相連。由于排堿管的鋪設一般與隔離層結(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,再往下滲透的速度較慢(因原土層較堅硬),澆水過多或因下雨而積水多時,及時將多余的水分排走,防止?jié)澈?并且,由于地面毛細

10、管的作用,綠地底部堿土中的鹽分沿著毛細管上升,到達排堿管(隔離層)平面時,毛細管被破壞,同時排堿管周圍是中砂,滲水性強,能及時將水分通過排堿管上的滲水孔收集到排堿管及時排走。 關于埋設深度,有的理論觀點認為6080cm是適宜深度,而天津泰達鹽堿地綠化中心提出最小淡化水層概念認為允許深度1.5m左右排鹽效果更佳。兩種觀點都認為排鹽管上均應換土為種植土,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,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計的排鹽效果,我們目前進行的二期設計也將排鹽管埋深定為1.

11、0m。 排鹽管的類型。以前多用無砂水泥管、素砼管、軟性彈簧管,其中應用最多的是無砂水泥管,排鹽排堿效果較好,但容易破碎,且造價較高?，F(xiàn)由聚丙烯復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。排水盲管在通過成型裝置將擠出的塑料絲在結(jié)點上熔接,形成三維立體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。該材料有外型像絲瓜絡的塑料芯體和土工布組成,克服了傳統(tǒng)盲溝的缺點,具有表面開孔率高,集水性好,空隙率大,排水性好,抗壓性強,耐壓性好,柔性好,適應土體變形,耐

12、久性好,重量輕,施工方便,工人勞動強度大大下降,施工效率高,在工程實際應用中證明有非常好的適用性。 排鹽管道布設方式,鹽堿地的一大特點就是地下水位高,帶有鹽堿的水分通過土壤毛細管上升到地表,水分蒸發(fā)后,鹽堿會滯留在地表,給綠化工作帶來很大困難,因而布設合理的排水管網(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地下埋設一定密度的濾水管網(wǎng)進行地下排水(見圖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,以防在滲水過程中,把泥土帶入堵塞滲水管壁。同時修建檢查井,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)測管道運行是否正常,觀察井的間距一般為3040m一個。在設計中我們選擇塑料排水檢查井作為排鹽觀察井,每個檢查井設置300mm沉砂槽,在實際使用中取得了較好的效果(見圖3)。 科學澆灌

14、,樹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,每次澆水后要及時松土,樹穴澆三次水后要進行樹池封堰,既能保水又能防止返鹽返堿。后期的澆水則視天氣和樹木生長情況進行合理澆灌,每次澆水要澆透,但澆水次數(shù)不可太頻繁。所以,我們在綠化給水設計中適當放大澆灑給水管管徑,以便后期澆灌及時澆透綠地。 4結(jié)論和討論 臨港新城剛開始開發(fā)時,這里不是密密麻麻的蘆葦茅草,就是荒蕪的灘涂?，F(xiàn)在,臨港新城所有道路綠化帶均四季長綠,紅花綠樹,形成一道道具有大行道樹的綠色長廊。實踐證明,通過大穴換土能給栽培植物的成活和生長創(chuàng)造良好的土地條件,而通過給排水專業(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和發(fā)育。所以,針對濱海鹽堿地,在綠化設計時,水利改良方法是改良鹽堿地土壤較好的方法之一。 同時要選擇耐鹽堿樹種,加強后期養(yǎng)護。鹽堿地區(qū),因為投資多、耗費人力大,綠化難度大。如果管理工作跟不上,難以見效。因此,除因地制宜的綜合運用鹽園林綠化技術之外,起苗、運輸、栽植、修剪、灌溉等一系列栽植技術和管理環(huán)節(jié),都要強化扣緊。我們臨港一期道路綠化設計施工完成后,在大水洗鹽過程中,部分地段由于沒有及時排除洗鹽廢水,導致土壤中含鹽量不降反升,部分植物敗黃、枯死