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為了確保花生優質高產,在地力良好的條件下,滿足花生全生育期對各種養分的需要,科學施肥是關鍵一環。在測量土壤營養成分含量后,根據經驗確定的計劃產量,配方計算所需各種養分補充量,按照以有機肥為主、無機肥調整養分平衡為輔,一次性施足基肥,各生育階段根據需要適量追肥為原則施用肥料。有機肥料與無機肥料配合使用,分基肥、種肥和追肥3種施肥方法,耕前測土,按需配方,科學施肥,最終實現優質高產。
一基肥施用技術 花生施肥主要依靠基肥,用量一般要占總施肥量的 90%左右。花生田基施有機肥應以腐熟的有機肥為主,配合氮、磷、鉀等化學肥料。有機肥作基肥使用時,應結合冬耕或早春耕地時施入,既可滿足花生對各種礦質元素的需要,又能改良土壤,還可防止燒苗的發生。有機肥用量少時,可結合播種起壟開溝農業論文,集中條施或溝施;高產花生田不同品種基肥用量根據所用肥料的實際含量和土壤養分含量按照每100千克莢果產量,需要純氮(N)5.4千克,純磷(P2O5)1.1千克,純鉀(K2O)3.2千克計算。掌握“氮肥、鉀肥適量,磷肥加量”的原則,平衡施肥,以達到平衡地力、用養結合的目的。
二種肥施用技術 播種時宜將腐熟的有機肥用作種肥,用量是基肥總量的25%左右,與適量防除地下害蟲的藥劑、殺菌劑混勻備用,施用方法是播種時先開深溝,條施或穴施種肥,然后覆土5厘米再播種。氮素化肥中適宜用作種肥的是硫酸銨,每667平方米用量10千克左右效果較好。在施用種肥時,要注意肥料層和種子的隔離,以防燒種。用作種肥的磷肥以過磷酸鈣、鈣鎂磷肥為主,一般每667平方米用15千克左右,最好在播種前和質量較好的圈肥混合堆漚15-20天。
三追肥施用技術 追肥應結合花生生長情況施入速效肥料。主要依據是“壯苗輕施,弱苗重施,肥地少施,瘦地多施”,要適時適量酌情追肥。花生一生中有三大需肥高峰,1是苗期的花芽分化期,2是盛花期,3是飽果膨大成熟期。麥套和夏播花生追肥時,要根據地力、基肥施用量和花生生長狀況而定。在瘠薄的沙地栽培條件下,施用氮肥最有效的時期是,始花前10天左右的花芽分化盛期。經驗表明,苗期追肥氮肥(硫酸銨每667平方米用量10千克)增產效果最好。苗期一般每667平方米用尿素10千克,過磷酸鈣15千克,優質腐熟圈肥1000千克,草木灰50-75千克。追肥方法:圈肥搗碎撒施壟溝或行間,結合鋤地和培土埋入土內;化學肥料應在行間開溝條施或用穴鏟刨穴點施 ,施肥后埋溝、蓋穴,做到施肥入土。花期一般不需要根際追肥,若基肥施用不足而又未施足苗肥,應根據長勢追施花肥。但應遵循花生追肥時間越早越好這一原則,最晚不得遲于大批果針入土前。此外,花生果針、幼果有直接吸收磷、鈣營養的特點,結合這一特點,花針期在酸性土壤上,每667平方米用15-25千克熟石灰;堿性土壤上每667平方米用20-35千克石膏粉,混合100-150千克腐熟的細圈肥農業論文,均勻地撒于花生壟上。花生結莢后至果仁膨大成熟期,是花生一生中需要營養成分的高峰期,根系吸收的養分遠不能滿足需要。此期間不便于根際追肥,可采用根外追肥的方法。花生葉片具有較強的吸肥能力,吸磷能力特強,能很快運轉到莢果內,促進莢果成實飽滿,增加飽果率,提高花生產量和品質。因此,在花生生育中后期,必須采用葉面追肥。一般用3%的過磷酸鈣澄清液加2%尿素和 0.1%硼砂、0.03%鉬酸銨混合使用。也可用0.2%磷酸二氫鉀溶液代替過磷酸鈣澄清液使用。
四微量無素肥料施用技術 目前,花生生產中廣泛施用的主要有硼肥、鉬肥、鋅肥、鐵肥、錳肥和銅肥等微量元素肥料及稀土微肥、鈦微肥等。施用微肥要根據微肥的品種,確定施用的數量、方法。
1硼素肥料 土壤有效硼含量低于1毫克/千克為缺硼,低于0.5毫克/千克為嚴重缺硼 。據測定,我國北方花生產區土壤有效硼含量多數低于這個界限,為提高花生產量必須補施硼肥 中國知網論文數據庫。目前常用硼素肥料有硼砂、硼酸和硼泥3種。施用方法可分為基施、拌種和噴施3種。(1)基施:每667平方米以0.25-1千克硼砂為基肥,結合耕地與其他肥料均勻撒施、穴施或條施均可。(2)拌種:每千克種子拌0.4克硼砂。將所需硼砂用適量清水溶解后,與種子均勻攪拌,或將種子攤平,將硼砂溶液用噴霧器均勻地噴灑在種子上。(3)噴施:葉面噴施最佳濃度為0.2%-0.3%。苗期、開花期和結莢期各噴1次效果較好。
2鋅素肥料 土壤有效鋅低于1毫克/千克就應補施鋅肥。可提高花生產量12%-15%。主要施用方法是浸種、拌種或噴施。用0.2%硫酸鋅溶液與硫酸亞鐵溶液混噴花生葉面,經大面積推廣應用,可防止花生黃白葉病害。(1)基施:每667平方米施硫酸鋅1千克加細土20-25千克,混合均勻后,于播種前隨耕翻用作基肥。(2)浸種:用作浸種時,硫酸鋅溶液濃度為0.1%-0.15%, 浸12小時,晾干后即可播種。(3)拌種:用作拌種時,每千克種子用硫酸鋅2-6克,先加適量的水,溶解后拌種,稍干后播種。(4)噴施:一般噴施0.1%-0.2%硫酸鋅溶液,每667平方米用液量50-75升。噴施時要在早上或下午4時以后進行。
3鐵素肥料 基施與噴施結合,或與其他微量元素混噴,效果更為顯著。(1)基施:以每667平方米施用 3-4千克硫酸亞鐵,結合冬春耕地,與土雜肥混合,均勻撒施后耕翻,以補充土壤中有效鐵含量,對防治花生黃白葉病害有明顯效果。(2)葉面噴施:0.2%-1%硫酸亞鐵水溶液有較好的效果,每667平方米用液量75-100升。即每667平方米用100-1000克硫酸亞鐵,兌水50升噴施葉面。
4鉬素肥料 土壤中有效鉬含量低于2毫 克/千克就應補施鉬肥。目前常用的鉬肥為鉬酸銨。(1)基施:每667平方米用鉬酸銨15-20克,先將鉬肥與沙子拌勻,再撒施農業論文,肥效2-4年。(2)拌種:拌種時,每667平方米用鉬酸銨10-15克。先用少量熱水溶解,再用冷水稀釋至2%-3%的濃度和種子一起攪拌,或把種子攤開,噴灑溶液,翻動種子,晾干后播種。(3)浸種:浸種的鉬酸銨用量為每667平方米10-15克,稀釋為0.05%-0.25%鉬酸銨溶液,浸泡種子12小時,種子與溶液之比為1︰1。晾干后即可播種。(4)葉面噴施濃度為 0.1%-0.2% ,每667平方米用鉬酸銨15克,兌水15升,攪拌溶解后于苗期和花針期各噴1次。
5錳肥 (1)基肥 作基肥時一般每667平方米用硫酸錳1-2千克與農家肥或其他化肥混合施用,也可條施或穴施。(2)拌種:每千克種子用硫酸錳4-8克,用少量水將硫酸錳溶解后噴灑在種子上,邊噴灑邊翻動拌勻,晾干后即可播種。(3)浸種:用0.05%-0.1%的硫酸錳溶液,浸種8小時,晾干后即可播種。(4)噴施:每667平方米用0.1%-0.2%硫酸錳溶液50-75升,分別在苗期、生長盛期噴施2-3次。
6銅肥 一般施用硫酸銅。用作拌種和浸種時用0.001%-0.005%硫酸銅溶液;葉面噴施時,用0.02%-0.05%硫酸銅溶液,每667平方米用液量50-60升。
山東省曹縣農業局
不同生育期對營養元素的的吸收是:氮的吸收極早,至伸蔓期增加迅速,果實膨大期達吸收高峰;鉀的吸收前期較少,在果實膨大期吸收量急劇上升;磷的吸收初期較高,高峰出現較早,在伸蔓期趨于平穩,果實膨大期明顯降低。西瓜在其生長發育過程中有2個極其重要的時期,即營養的臨界期和營養的最大效率期,這2個時期如能充分供給養分,西瓜產量會明顯提高。
每生產100kg西瓜約需吸收氮0.19kg、磷0.092kg、鉀0.136kg,可見其需肥量較多。一般來說,足量的氮肥是西瓜高產的基礎;充足的磷肥有利于發根,可以促進植株生長發育,促進花芽分化,使其早開花,早坐瓜、早成熟;鉀是植物體中多種酶的催化劑,能促進光合作用、蛋白質的合成、糖分的增加、提高瓜的質量等。
2施肥量的確定
生產上氮、磷、鉀的施用比例一般為N∶P2O5∶K2O=1∶0.3~0.5∶0.8~1,肥料用量的確定,既可進行田間試驗摸索合理用量,也可以通過試驗摸清單位產量需肥量、土壤供肥量、肥料利用率等有關施肥參數后,產前測定土壤養分含量,通過養分平衡法肥料施用量計算公式計算施肥量。對我地近年來進行的有關西瓜肥料試驗匯總分析,西瓜單產37.5~45.0t/hm2的田塊,其化肥施用量一般為N300~345kg/hm2、P2O590~135kg/hm2、K2O240~300kg/hm2。
3施肥方法
3.1施足基肥
西瓜田塊基肥一般施有機肥15.0~22.5t/hm2、鈣鎂磷肥600~750kg/hm2、尿素75kg/hm2、氯化鉀120~150kg/hm2。以溝施為宜,也可施于瓜畦上,后翻入土中。
(1)增施有機肥料。最好施用纖維素多(即碳氮比高)的有機肥,可大大增強土壤的養分緩沖能力,防止鹽類積聚,延緩土壤鹽漬化過程。
(2)加深土壤的耕翻。由于保護地土壤的鹽類積聚呈表聚型,在蔬菜收獲后,進行深翻,把富含鹽類的表土翻到下層,把含鹽相對較少的下層土壤翻到上面,可以大大減輕鹽害。
(3)基肥深施。最好將化肥與有機肥混合施于地面,然后耕翻。追肥一般很難深施,故應嚴格控制每次施肥量,要增加追肥次數,以滿足西瓜對養分的需求,不可一次施肥過多,造成土壤溶液的濃度升高。
3.2巧施苗肥
西瓜幼苗期,土壤中需有足夠的速效肥料,以保證幼苗正常生長的需要。一般來說,在基肥中已經施入了部分化肥的地塊,只要苗期不出現缺肥癥狀,可不追肥。若基肥中施入的化肥較少,或未配有化肥的地塊,應適量巧追苗肥,以促進幼苗的正常生長發育。施肥時間以幼苗長到2~3片真葉時為宜,或在澆催苗水之前,追施尿素60~75kg/hm2。苗期追肥切忌過多、距根部過近,以免燒根造成僵苗。
3.3足追伸蔓肥
西瓜瓜蔓伸長以后,應在澆催蔓水之前施促蔓肥。由于伸蔓后不久瓜蔓即爬滿畦面,不宜再進行中耕施肥。因此,大部分肥料要在此時施下。一般追施三元復合肥300~375kg/hm2、尿素300~375kg/hm2、硫酸鉀150~180kg/hm2。以溝施為宜,但開溝不宜太近瓜株,以免傷根,施肥后蓋土。
3.4酌施坐瓜肥
西瓜開花前后是坐瓜的關鍵時期,為了確保西瓜植株能夠正常坐瓜,一般不要追肥。但在幼瓜長到鴨蛋大小時,西瓜進入吸肥高峰期。此期若缺肥不僅影響瓜的膨大,而且會造成后期脫肥,使植株早衰,既降低西瓜產量,又影響瓜的品質。所以要酌施坐瓜肥,一般可用高濃度復合肥75~150kg/hm2對水淋施。
3.5后期適當噴施葉面肥
西瓜膨瓜后進入后期成熟階段,根系的吸肥能力已明顯減弱,為彌補根系吸肥不足,確保西瓜正常成熟,提高品質,可進行葉面噴肥。如可噴0.2%~0.3%的尿素溶液,或0.2%尿素+磷酸二氫鉀混合溶液。
4參考文獻
西瓜是我國北方主要的水果類瓜菜,種植面積大,產量高。西瓜科學施肥可以提高肥料利用率,實現低消耗高效益,保持優良品種優質高效特性,培肥土壤,實現農業的可持續發展。近年來西瓜質量有明顯的下降趨勢,而合理施肥對西瓜質量和產量影響較大。現將北方大棚小蘭西瓜施肥技術介紹如下。
1小蘭西瓜需肥特性
根據試驗觀察,小蘭西瓜對氮、磷、鉀三要素的吸收基本與植株干物量的增長相平衡,即生長發育前期吸收氮、磷、鉀的量較小,坐果后急劇增加。對氮、磷、鉀三要素的吸收,以鉀最多,氮次之,磷最少。一般氮、磷、鉀三者的比例為3∶1∶4。
不同生育期對營養元素的的吸收是:氮的吸收極早,至伸蔓期增加迅速,果實膨大期達吸收高峰;鉀的吸收前期較少,在果實膨大期吸收量急劇上升;磷的吸收初期較高,高峰出現較早,在伸蔓期趨于平穩,果實膨大期明顯降低。西瓜在其生長發育過程中有2個極其重要的時期,即營養的臨界期和營養的最大效率期,這2個時期如能充分供給養分,西瓜產量會明顯提高。
每生產100kg西瓜約需吸收氮0.19kg、磷0.092kg、鉀0.136kg,可見其需肥量較多。一般來說,足量的氮肥是西瓜高產的基礎;充足的磷肥有利于發根,可以促進植株生長發育,促進花芽分化,使其早開花,早坐瓜、早成熟;鉀是植物體中多種酶的催化劑,能促進光合作用、蛋白質的合成、糖分的增加、提高瓜的質量等。
2施肥量的確定
生產上氮、磷、鉀的施用比例一般為N∶P2O5∶K2O=1∶0.3~0.5∶0.8~1,肥料用量的確定,既可進行田間試驗摸索合理用量,也可以通過試驗摸清單位產量需肥量、土壤供肥量、肥料利用率等有關施肥參數后,產前測定土壤養分含量,通過養分平衡法肥料施用量計算公式計算施肥量。對我地近年來進行的有關西瓜肥料試驗匯總分析,西瓜單產37.5~45.0t/hm2的田塊,其化肥施用量一般為N300~345kg/hm2、P2O590~135kg/hm2、K2O240~300kg/hm2。
3施肥方法
3.1施足基肥
西瓜田塊基肥一般施有機肥15.0~22.5t/hm2、鈣鎂磷肥600~750kg/hm2、尿素75kg/hm2、氯化鉀120~150kg/hm2。以溝施為宜,也可施于瓜畦上,后翻入土中。
(1)增施有機肥料。最好施用纖維素多(即碳氮比高)的有機肥,可大大增強土壤的養分緩沖能力,防止鹽類積聚,延緩土壤鹽漬化過程。
(2)加深土壤的耕翻。由于保護地土壤的鹽類積聚呈表聚型,在蔬菜收獲后,進行深翻,把富含鹽類的表土翻到下層,把含鹽相對較少的下層土壤翻到上面,可以大大減輕鹽害。
(3)基肥深施。最好將化肥與有機肥混合施于地面,然后耕翻。追肥一般很難深施,故應嚴格控制每次施肥量,要增加追肥次數,以滿足西瓜對養分的需求,不可一次施肥過多,造成土壤溶液的濃度升高。
3.2巧施苗肥
西瓜幼苗期,土壤中需有足夠的速效肥料,以保證幼苗正常生長的需要。一般來說,在基肥中已經施入了部分化肥的地塊,只要苗期不出現缺肥癥狀,可不追肥。若基肥中施入的化肥較少,或未配有化肥的地塊,應適量巧追苗肥,以促進幼苗的正常生長發育。施肥時間以幼苗長到2~3片真葉時為宜,或在澆催苗水之前,追施尿素60~75kg/hm2。苗期追肥切忌過多、距根部過近,以免燒根造成僵苗。
3.3足追伸蔓肥
西瓜瓜蔓伸長以后,應在澆催蔓水之前施促蔓肥。由于伸蔓后不久瓜蔓即爬滿畦面,不宜再進行中耕施肥。因此,大部分肥料要在此時施下。一般追施三元復合肥300~375kg/hm2、尿素300~375kg/hm2、硫酸鉀150~180kg/hm2。以溝施為宜,但開溝不宜太近瓜株,以免傷根,施肥后蓋土。
3.4酌施坐瓜肥
西瓜開花前后是坐瓜的關鍵時期,為了確保西瓜植株能夠正常坐瓜,一般不要追肥。但在幼瓜長到鴨蛋大小時,西瓜進入吸肥高峰期。此期若缺肥不僅影響瓜的膨大,而且會造成后期脫肥,使植株早衰,既降低西瓜產量,又影響瓜的品質。所以要酌施坐瓜肥,一般可用高濃度復合肥75~150kg/hm2對水淋施。
3.5后期適當噴施葉面肥
近年來生產實踐已經證明,深施化肥是提高肥效、降低成本、增加產量的技術措施。筆者闡述了化肥深施的概念、主要形式、優點及其技術要點。
1化肥深施技術的主要形式
1.1深施底肥用施肥整地機或在鏵式犁和水田耕整機上附加肥箱及排肥裝置,使其在翻地的同時將化肥深施到土層中。
1.2播種同時深施肥利用配有施肥裝置的機引播種機,同步完成施肥、播種、覆蓋、鎮壓等作業,將化肥施在種子下方或側下方,肥與種子之間有3~5cm厚度的土壤隔離層,避免化肥燒傷種子。
1.3深施追肥在農作物生長中期,使用機械、半機械化中耕施肥機或手工工具,把化肥深施到土壤中。
2化肥深施技術的優點
2.1提高化肥利用率化肥深施可減少化肥的損失和浪費,據中國農業科學院土壤肥料研究所同位素跟蹤試驗證明,碳酸氫銨、尿素深施地表以下6~10cm的土層中,比表面撒施氮的利用率可分別由27%和37%提高到58%和50%,深施比表施其利用率相對提高115%和35%。大面積應用化肥深施機械化技術后,氮素化肥平均利用率可由30%提高到40%以上。磷鉀等肥深施還可以減少風蝕的損失,促進作物吸收和延長肥效,提高化肥利用率。
2.2增加作物產量化肥深施可促使根系發育,增強作物吸收養分、水分和抗旱能力,有利于植株生長,從而提高作物產量。對比試驗結果表明,在相同條件下,深施比地表撒施的小麥、玉米能增產225~675kg/hm2,棉花(皮棉)可增產75~120kg/hm2,大豆可增產225~375kg/hm2,平均增產幅度在5%~15%。
3化肥深施技術的實施要點
3.1底肥深施
3.1.1先撒肥后耕翻的深施方法。要盡可能縮短化肥暴露在地表的時間,尤其對碳酸氫銨等在空氣中易揮發的化肥,要做到隨撒肥隨耕翻深埋入土,此種施肥方法可在犁前加裝撒肥裝置,也可使用專用撒肥機,肥帶寬基本同后邊犁耕幅相當即可。先撒肥后耕翻的作業要求:化肥撒施均勻,施量符合作物栽培的農藝要求,耕翻后化肥埋入土壤深度大于6cm,地表無可見的顆粒。
3.1.2邊耕翻邊施肥的方法。基本上可以做到耕翻施肥作業同步,避免化肥露天造成的揮發損失,一般可對現有耕翻犁進行改造,增加排肥裝置,通常將排肥導管安裝在犁鏵后面,隨著犁鏵翻垡將化肥施于垡面上或犁溝底(根據當地農藝要求的底肥深淺調整),然后犁鏵翻垡覆蓋,達到深施肥的目的,許多地方習慣稱此法為犁溝施肥。邊耕翻邊施底肥作業要求:施肥深度大于6cm,肥帶寬度3~5cm,排肥均勻連續,無明顯斷條,施肥量滿足作物栽培的農藝要求。
3.2種肥深施種肥須在播種的同時深施,可通過在播種機上安裝肥箱和排肥裝置來完成。對機具的要求是不僅能較嚴格地按農藝要求保證肥、種的播量、深度、株距和行距等,而且在種、肥間能形成一定厚度(一般在3cm以上)的土壤隔離層,既滿足作物苗期生長對營養成分的需求,又避免肥種混合出現的燒種、燒苗現象。應用該項技術對田塊土壤處理要求較高,應保證土壤耕深一致,無漏耕,做到土碎田平,土壤虛實得當。按施肥和種子的位置,有側位深施和正位深施(俗稱肥、種分層)兩種形式。其技術要求如下:
3.2.1側位深施種肥。肥施于種子的側下方,小麥種肥一般在種子的側、下方各2.5~4cm,玉米種肥施深一般在5.5cm,肥帶寬度宜在3cm以上,肥條均勻連續,無明顯斷條和漏施。
3.2.2正位深施種肥。種肥施于種床正下方,肥層同種子之間土壤隔離層在3cm以上,并要種、肥深淺一致,肥條均勻連續,肥帶寬度略大于播種寬度。要注意,在播種的同時將化肥一次施入土壤中,要根據肥料品種、施用量等,決定種與肥的距離;防止種、肥過近造成燒種燒苗。
3.3追肥深施按農藝要求的追肥施量、深度和部位等使用追肥作業機具,一機完成開溝、排肥、覆土和鎮壓等多道工序的追肥作業,相對人工地表撒施和手工工具深追施,可顯著地提高化肥的利用率和作業效率,追肥機具要有良好的行間通過性能,對作物后期生長無明顯不利影響(如傷根、傷苗和倒伏等)。追肥深度(以作物植株同地面交點為基準)應為6~10cm。追肥部位應在作物株行兩側的10~20cm之間(視作物品種定),肥帶寬度大于3cm,無明顯斷條,施肥后覆蓋嚴密。
參考文獻
[1]何立德,馬漢平,鄭文江.稻田化肥深施對產量的影響[J].北方水稻,2007(1):39-40.
[2]王平.玉米深施化肥的增產效應[J].農技服務,2007,24(7):48.
非能動技術類型
目前,非能動技術已普遍應用于先進核電站的各個系統,成為保證核電安全性不可或缺的手段。在對非能動技術進行分類的過程中,需要針對不同的運行工況,對非能動技術進行了界定。例如,自然循環技術的應用,在正常的運行工況下,自然循環的實現,需要功率產生熱量。如果將其看做外部輸入,則嚴格按照非能動技術的定義來說,這是一個能動的過程;但如果看做自身內部特性,且是無泵產生的循環,則是核電界通常認為的非能動過程。當然如果按照廣義非能動的概念,這肯定是一個非能動的過程。在非正常運行的工況下,自然循環的熱量來自于內部衰變余熱,這就是一個非能動的過程。重力作用類、慣性作用類、氫氣復合(點火)器類均是在事故工況下應用的。溫差傳遞類、材料效應類、體積變化類、虹吸效應類、密度鎖類、負反饋類、壓力作用類、逆止閥類等在事故工況還是正常工況下均可應用。表1所示[4-9]的即是在核電領域中應用的非能動技術。
非能動技術歷史
誕生階段非能動技術的概念始于核電工業,但是非能動技術的應用卻遠遠早于核電技術的產生。例如在火力發電方面,墮轉飛輪的應用可以保證全廠斷電的情況下,主泵繼續運轉。再例如,火電廠及其他工業中逆止閥的應用等,都是非能動的技術類型。自然循環鍋爐雖然有觀點不被認為是非能動技術,但其自然循環的作用卻與非能動技術有著較大關聯。可以說非能動技術早在核電之前就已經應用于能源工業。但是非能動概念的提出卻是在核電工業之后。輔助階段在發展自然循環鍋爐的同時,20世紀30年代開始應用直流鍋爐和強制循環鍋爐。強制循環鍋爐在下降管中增加水泵,以加強蒸發受熱面的水循環。直流鍋爐沒有鍋筒,直接由泵將水送入省煤器。70年代又發明27MPa壓力配1300MW的超臨界直流鍋爐。后來又發明了直流鍋爐和強制循環鍋爐復合而成的復合循環鍋爐。伴隨著鍋爐技術的成熟,核電在此時登上歷史舞臺,而此時在核電中強制循環是當然的主導循環方式。隨著核電的不斷發展,二代核電中也采用了非能動自然循環技術。但在這個發展過程中,非能動的自然循環技術就被置于從屬甚至不很重要的地位。在80年代到90年代,中國核動力院、西南物理研究院及西安交通大學[10-14]等就對核電站二次側非能動堆芯余熱應急排放系統進行多次研究。壯大階段隨著核電的技術的成熟,核電發生了3大嚴重事故,人們對非能動技術也越來越重視。自20世紀八十年代具有非能動安全特征的反應堆設計理念首次公開提出[15]開始,先后涌現出了多種不同的設計方案。美國從AP600到AP1000發展了非能動反應堆。瑞典提出固有安全特性堆PIUS。歐洲的EPR1000、日本的SBWR、俄羅斯的WWER1000等都采用了非能動安全技術。另外,目前的現役核電站也采用了非能動安全技術。中國核安全局在《核電廠質量保證安全規定》(1991年7月27日國家核安全局令第1號1991年修改)中提出“非能動”概念。中國的二代加改進堆型都應用了非能動技術,中廣核的CPR1000也更多地采用了非能動安全技術。中國核電總公司也研制了非能動特性反應堆ACR600。目前,非能動技術得到空前重視,非能動安全技術被視為核電安全的大救星。歷史特點從非能動自然循環技術在能源工業特別是核電工業中的發展歷史可以看出,非能動的自然循環技術在開始時是由于受制于當時技術水平不得不采用的,后來隨著人類對水泵技術完善應用,人們就轉到功能更為強大的強制循環;后來,人們又應用非能動自然循環作為有益的補充;最后,發現非能動自然循環的可靠安全特性,又轉向更多應用非能動自然循環,并首先重視應用于高技術的核電產業。由此,可以看出,非能動技術歷史是一種循環式的發展,即是具有“螺旋式上升,波浪式前進”特點。
非能動技術誤區
廣義非能動系統使用造成誤區從節廣義非能動技術概念和節非能動技術概念特征可以看到,廣義的非能動技術概念出發點很好,希望更多地服務于工程實踐。雖然這一概念的優勢,可以更多的實現非能動系統的目標。但由于其很明確的一點是,其功能的實現是依靠于其他支持子系統。這樣寬松的條件就會造成能動與非能動系統的混淆。工程上也可能放松了對非能動的要求和目標的追求。其實按照節非能動技術概念和節非能動概念與能動概念的關聯,只要明確了“外力”界定就可以進行判定。因此,節非能動概念明確清晰,既與能動概念有明顯區別,同時,也可以有其聯系。這樣,在實踐中可以強化對非能動追求目標,不斷開發真正的非能動新技術;同時,也可根據時間、地點和范圍來進行確定非能動技術,于是,就可以實現非能動概念與能動概念的協調統一。4.2非能動完全是可靠性保證誤區日本福島事故之后,失去動力源的反思促使人們痛定思痛,非能動似乎是關鍵的救命稻草。這里主要體現的是非能動系統能夠在沒有動力源的時候自動啟動,帶來更多的安全和可靠性。實際而言,雖然非能動系統不依靠于動力源,但在關鍵時刻是否能夠自發啟動,也是有一定發生概率的,不是就一定能夠啟動。非能動系統失效由部件失效和物理過程失效兩部分組成,也有其自身的失效概率。其物理失效的一個原因是由于設備失效、運行狀態偏離設計狀態,引起功率、壓力等運行參數偏離設計值,這些參數值在一定范圍內發生變化(即存在一定的不確定性分布),系統在某些參數值組合下將不能完成其功能。這就是非能動系統可靠性問題研究要關注的地方。因此,非能動技術的完全可靠性保證是一個誤區。非能動一定優于能動系統誤區非能動技術的應用是一個由少到多,而且是伴隨能動技術運行的過程。隨著能源發展,非能動技術得到越來越多的應用。特別在核電發展中,非能動安全技術成為先進核電的標志。但是從其運行參數量級而言,基本較小,發揮作用有限,也有可靠性問題。也正是因為非能動系統運行的物理過程不依靠能動部件驅動,而是依靠自然力,其驅動力與阻力都受到很多不確定因素的影響,因此物理過程失效成為導致系統失效的重要因素。非能動系統除類似能動系統有部件失效外,還有其物理過程失效,而物理過程失效在能動系統中通常是不研究的。因為在能動系統中,物理過程是由外部的能動部件驅動的,驅動力通常不受時間序列演變過程的影響,只要能動部件不失效,其物理過程一般不會失效。而且,所謂廣義非能動系統更依賴于其他支持系統,一旦支持系統出問題,必定非能動系統無法啟動。也就喪失其非能動特性。因此,非能動技術一定優于能動技術是一個誤區。正確的應用應該是,能動技術與非能動技術聯合交叉使用,這樣,系統功能的實現是最可靠的,系統的運行也才是最優的。
非能動技術的未來
0引言
在20世紀后期,隨著數字技術的飛速發展,非線性編輯被廣泛應用于影視的后期制作。非線性編輯主要指以各種類型計算機為中心構成的視音頻信息編輯工作;是指將節目采集到計算機后直接從計算機的硬盤中以幀或文件的方式迅速、準確地存取素材進行編輯的方式;是能夠隨機訪問任意素材,不受素材存放時間、區間限制的編輯。從廣義上來說,數字影視節目的非線性編輯技術可以包括:視頻素材的獲得、視頻對象的合成、視頻素材的編輯、視頻特技的生成、繪畫和顏色調整、字幕的疊加等六個方面。在非線性編輯系統中,最為重要的是加入了動畫模型、數字特技和多層合成等功能,從而使得非線性編輯系統成為影視制作者充分發揮其創造力和想像力的技術平臺。
非線性編輯系統主要應用于廣播電視及各類廣告制作單位。它主要是由計算機平臺(含視音頻處理卡、專業顯卡、三維特技卡等)、大容量的高速硬盤、音視頻輸入輸出設備、監視器等硬件設備,并配以相應的非線性編輯軟件組成。
1.1系統硬件20世紀90年代中期,非線性編輯開始在我國出現并得到應用。在非線性編輯系統中,最本質的一點是系統處理的是數字信號,如非數字信號輸入系則需進行A/D轉換,采用數字技術存入計算機硬盤中,并利用節目制作編輯軟件在計算機上進行運算、操作。由于非線性編輯系統數據硬盤的存儲容量有限,而非壓縮的廣播電視信號數據十分龐大,如果采用QPSK調制,所需傳輸帶寬在100MHz以上,故應根據圖像質量需求對原始信號進行相應壓縮。壓縮比越大,可輸入的圖像信號越多,但圖像質量也就越差。
1.2系統軟件非線性編輯系統的軟件為非線性編輯系統提供GUI(圖形用戶界面)和網絡骨理等功能,也可用來完成視頻剪輯、字幕疊加、三維動畫、數字特技、音頻制作、顏色渲染等復雜編輯工作。現在世界上非線性編輯軟件種類很多,依其功能可以把它們分為兩類:第一類:專用型軟件,針對硬件的設置而專門開發的,它們可以直接調用非線性卡內設置的硬件特技或專門的特技卡內的硬件特技而形成實時特技或短時間的生成特技,從而大大加快了節目的編輯速度。第二類:通用型軟件,通用型軟件大都不能直接與非線性編輯板卡掛靠進行輸入輸出,但可以對已進入了硬盤陣列的視音頻素材進行加工、處理和編輯,或者制作自己的二維或三維圖像與那些視頻素材合成,再由輸入輸出軟件輸出。
2.1視頻素材的獲得三維掃描儀或攝像機將不同角度拍攝的物體照片作為三維模型參數輸入到ImageModeler軟件中,該軟件會通過計算得到物體的多邊形網格框架;然后用戶根據此框架制作出三維模型;在三維模型建好之后,光學捕捉系統(MotionAnalysis)從實際拍攝的場景中提取出運動參數,輸人到MatchMover軟件從而實現三維動畫的效果;最后,為了使效果更逼真,采用PhoenixToolsforMAYA軟件對整個動畫進行渲染。
2.2視頻圖像的合成數字視頻包括以下4個方面的技術:
2.2.1多層疊加將多層視頻對象(圖像、文本、圖形和動畫等)疊加到一起,疊加方式可以是不透明或部分透明。在多層疊加中,每一層視頻對象的優先級別不同,屏幕上顯示的最外一層的優先級別最高,越往里優先級別越低。每層視頻對象還可進行各自的特技處理,如旋轉,縮放,濾波等。
2.2.2色鍵色健效果首先是將前景中的視頻對象從某一單色中摳出(一般為蘭色),這一過程稱為遮罩(Mask)生成過程。在遮罩上,視頻對象內部各像素a=1,外部各像素a=0,通過a值將前景和背景合成,在a=1處顯示前景中的視頻對象,在a=0處顯示背景,從而產生將前景中的視頻對象摳出和背景合成的效果,這一技術可用于虛擬演播室。
2.2.3外鍵用于選擇視頻圖像的某一部分進行疊加。此時將遮罩單獨存為一個圖像文件,并將該圖像作用到任意視頻圖像上,然后選擇a值,在a=1處顯示一個視頻圖像,在a=0處則顯示另一個視頻對象。
2.3視頻素材的剪輯和視頻特技的生成采用非線性編輯軟件,可以對視頻素材進行剪接、劃像、移動、替換、插入和覆蓋等操作,在此過程中,制作人員可以根據需要加入視頻特技。最常用的視頻特技有淡入淡出、劃像,飛像,卷頁,翻頁等。隨著計算機圖形學的發展,三維特技也越來越多地被采用。它主要是通過模擬自然的光照,采用表面陰影法、透明、光線追蹤等方法,產生圖像的紋理,從而使二維的圖像產生三維的效果。
2.4顏色校正和字幕疊加顏色校正即對數字圖像的色度信號進行處理。字幕疊加則分硬件和軟件兩種方式。軟件字幕是利用作圖軟件的原理把字幕作為圖形處理,將其調入編輯軌對某一層圖像進行摳像貼圖,完成字幕功能;硬件字幕通常由一個圖形加速器和一個圖文幀存組成,圖形加速器主要用于對單個像素、專用像素和像素組等圖形部件的管理,它具有繪制線段、圓弧和顯示模塊等高層次圖形功能。疊加字幕的過程是將漢字從硬盤的字庫中調到計算機內存中,以線性地址寫入圖文幀存,經屬性描述后輸出到視頻混合器中,將視頻圖像合成后輸出。
2.5數字視頻的輸出目前的非線性編輯軟件都是在數字視頻無壓縮的情況下進行處理的,數據量巨大。因此,很多非線性編輯軟件都具有視音頻壓縮編碼功能,將經過編輯的節目快速壓縮為MPEG-1/2/4,M-JPEG等編碼格式輸出,從而大大降低了存儲的數據量,以適應不同場合的應用。
演播室制作中涉及大量對編碼壓縮節目的處理,如不同節目間的拼接,在畫面上加字幕、臺標等效果。目前,由于演播室非線性編輯系統多采用對沒經過壓縮的視頻信號進行編輯的方式制作節目,這就需要在存儲的壓縮圖像和編輯非壓縮圖像之間進行格式轉換。不僅增加了計算量,還會導致由于編解碼和量化而產生的圖像降質。在這種情況下,人們需要考慮直接在壓縮域對數字視頻進行編輯,從而加快電視節目的制作、分配、存儲、傳輸和播出一體化的進程。
4結語
數字化電視系統發展的步伐日趨加快,計算機技術逐步滲透到廣播電視的各個領域。非線性編輯技術經歷了多年的發展,其軟硬件技術日趨成熟。既能滿足高端的電影特技制作逼真炫目的需要,又能滿足低端的新聞剪輯制作。非線性編輯系統功能將更加完善,在廣播電視行業占據的地位也會越來越重要,作為一項朝陽技術,其應用一定會迎來一個輝煌時代。
參考文獻:
[1]倪強,周磊,張文軍.數字影視的非線性編輯及其技術研究[J].電視技術,2005,(07).
無機非金屬材料專業實驗教學的改革必須突破傳統的實驗教學模式,按照素質教育的要求,以提高學生的綜合素質為目的,以培養創新能力為主線,采用核心化、多層次實驗教學體系結構。核心化是指服從實驗目標,以培養應用型、創新型人才為核心;多層次是指實驗內容設置劃分多個層次:基礎無機非金屬材料科學實驗(基本技能和基本方法)、綜合型實驗(學科間交叉)、專業設計型實驗。精煉基礎(無機非金屬材料科學基礎實驗、玻璃工藝實驗、陶瓷工藝實驗、水泥工藝實驗)實驗內容,使其與理論知識同步,以驗證性實驗為主,小綜合實驗為輔,既加深理論知識的理解,又培養實驗基礎技能與應用。在大三下學期增加綜合型實驗,此類實驗內容為至少兩個二級學科之間的交叉,這樣可以鞏固學生的實驗技能,并且加強不同學科之間的關聯,使學生能獨立完成實驗方案確定、原材料檢測、材料制備、材料性能檢測、材料結構分析等實驗內容,鍛煉學生解決實際問題的綜合能力。在大四上學期,為了幫助學生就業以及進一步深造和后面的畢業論文打下基礎,增加專業方向設計性實驗,以設計為主,講究與工廠實際內容和研究熱點相符的研究型實驗,以培養學生解決問題的能力,從而培養創新意識。另外,新的實驗教學體系要加強對學生的個性發展,實驗內容應設立必做實驗項目、選做實驗項目和研究性實驗項目,以滿足不同層次學生的需求,貫徹因材施教的原則。
1.2采用利于培養創新應用型人才的實驗教學方法
(1)在實驗教學中,改進實驗教學方法,采用電子視聽設備和多媒體網絡技術等多種輔助教學手段,將原來分離的理論課及實驗課教學合二為一,使原來課堂上枯燥乏味的專業課及實驗課變得生動形象,易于理解。通過下載精品課程實驗錄像,展示實驗儀器的內部結構及操作方法。通過自制和下載FLASH動畫展示實驗原理及實驗過程中的細小變化,通過到企業拍攝的生產實況錄像給學生一個真實的生產環境。通過多媒體輔助教學,能夠將生澀、抽象、難懂的知識形象化,具體化,提高學生的學習興趣和積極性。尤其對無機非金屬材料專業中的大型及昂貴的工廠設備原理、設備、方法的理解與掌握起到了很好的輔助作用,為學生提供反復觀摩實驗過程,加深理解實驗原理的機會。
(2)在實驗過程中,改變實驗指導方法,強化學生能力培養。采取“以學生為主體,以教師為主導”的教學模式,變“被動”實驗為“主動”實驗。使實驗教學的各個環節、各個層次都能鍛煉學生的動手能力,充分發揮學生的積極性和創造性。教師只提供指導,實驗由學生自主完成。這樣就要求學生實驗前必須認真準備,查閱相關文獻,自己設計實驗方案和數據表格等。通過實驗促進學生個性的發展和創新能力的培養,使學生成為主動實驗的參與者、探索者。讓學生解決實驗中遇到的問題,提高實驗效果,增長實驗經驗,鍛煉實驗技能。實驗結束后要引導學生去思考實驗中的問題。
1.3建立科學、公正的考核體系
實驗教學的考核方式直接影響著學生參與實驗的積極性。新的實驗教學模式應改變傳統以實驗報告作為主要評分依據單一考核方式,對不同類型實驗采取不同的考核手段,使考核更加客觀公正,并且讓不同類型的學生發揮各自的特長,亦可有效杜絕實驗報告抄襲和雷同的現象。無機非金屬材料工程專業實驗教學的考核重點應是對學生綜合實驗技能的掌握程度、動手能力和解決實際問題能力的考核。對于基礎性實驗的考核以實際操作與實驗報告為評價依據,其中實際操作現場考核,實驗報告應為學生獨立完成的,無固定模板,教師對其做出綜合判斷,兩項綜合評定為其最終成績;對于綜合性實驗的考核,以答辯的形式評定成績,采取抽簽的形式,確定每個選擇答辯評定成績的學生必須答辯的實驗題目和內容,答辯結束,要求學生針對答辯題目與內容提交自己答辯情況分析和最佳答辯結果書面報告。教師依據學生就實驗內容設計與結果分析方法等問題的答辯和書面總結情況評定學生成績。對于設計性實驗的考核,可建議學生撰寫相關的科技論文,通過引導學生針對所做的實驗內容,有目的的查閱文獻、分析問題,最終解決問題,以論文的形式呈交實驗報告,全面鍛煉學生的研究與創新能力。
1.4增加無機非金屬材料專業實驗室安全課程
筆者在美國訪學期間對美國大學實驗室安全教育系統(EHS)印象深刻,其教育形式多樣,內容齊全,非常值得我們借鑒。為此,無機非金屬材料專業實驗教學新模式中應引入類似美國EHS管理系統。無機非金屬材料實驗室要強制實行安全訓練課程及考試制度,實行硬性的安全教育和實驗室準入制度。在進入實驗室之前,每個學生都必須進行安全培訓與考核,最好相關部門建立一套安全教育網絡學習系統,設立包括一般實驗安全、安全用電、防火、逃生以及如何使用有毒有害、易燃易爆的實驗品等在內的多個專門培訓課程,并通過考核作為進入實驗室的前提條件,考試不合格者禁止進入相關實驗室,必須重修合格后才準進入實驗室。另外,還可以借鑒美國高校的做法,拍攝不同內容的專題安全教育影片,放到相關網絡系統中,供有需要的人員下載或在線觀看和使用。
自上世紀70年代初美國家庭影院(HBO)開播以來,付費電視在國外己經存在了30多年。數字付費電視在全球范圍內已經是一種成熟、普遍的商業模式,成為發達國家電視業收入的重要來源。隨著社會信息化程度的進一步深入,近年來興起的網絡電視、移動電視等新興媒體,正以不可阻擋之勢步步深入百姓生活,我國模擬電視時代的光環在漸漸退去,可以說“中國的電視也已過了而立之年”。
一、數字付費電視的定義
數字電視(DTV)數字電視的概念則相對于傳統的模擬電視,是指從電視節目采集、錄制、播出到發射、接收全部采用數字編碼與數字傳輸技術的新一代電視,是在數字技術基礎上把電視節目轉換成為數字信息,以碼流形式進行傳播的數字形態,綜合了數字壓縮、多路復用、糾錯掩錯、調制解調等多種先進技術。數字付費電視=數字電視+付費電視在很多發達國家,在模擬電視時代就有了付費電視頻道。付費電視(PayTV)付費電視是相對于免費電視而言的,在我國仍是個新事物。付費電視特指的是“付費節目和付費頻道”,是除有線電視維護費用之外的,通過收費來選擇節目服務。數字付費電視就是“數字電視+付費電視”,最大的特點就是用戶收看電視期間可以自主選擇自己喜歡的電視節目而不受到廣告的干擾,使人們由被動收看變為主動選擇。數字電視與模擬技術相對應,從技術特征講是指電視節目的采集、制作、編輯、播出、傳輸、接收的全過程都采用數字技術。與原來的模擬電視相比,數字電視有高清晰的電視畫面,可與DVD相媲美;有優質的音響效果,伴音更趨逼真;有抗干擾功能,數字電視受其它電器的干擾很小,因此畫面穩定。以前,我國沒有付費電視產品,也沒有真正意義上的付費電視用戶。隨著數字技術的使用,很多模擬的付費電視改用數字播出,就成了數字付費電視頻道。數字電視廣義上講是技術概念,付費電視是商業概念,“數字付費電視等于把數字電視和付費電視的優點全部集中起來,使我們坐在家中可以享受高品質、個性化的電視節目。
二、數字付費電視的現狀
在十幾年前,數字電視之于中國電視業的轉型和發展對于中國電視業主管部門和從業者來說還沒有概念:僅僅在五年前,“數字電視”這個概念還僅僅處于信息技術討論層面;而在今天,無論是國家廣電總局及各級廣電主管部門,還是電視臺/影視制作公司,甚至普通市民都在關心和議論“數字電視”的影響和發展問題。目前中央和各省的衛視節目已近50套,加上各省各市的其他節目,基本節目已超出了60套,同時,總局已批準開辦68套數字付費電視、9套數字廣播節目,還有幾十套數字付費節目正在審核。為推進中國有線電視數字化進程,加快建立有線數字電視技術新體系,根據《廣播影視科技“十五”計劃和2010年遠景規劃》,國家廣電總局日前了《我國有線電視向數字化過渡時間表》。今年要達到主要城市將普及數字HDTV的商用播出,北京奧運會將以數字HDTV方式向全世界轉播;東部地區縣以上城市、中部地區地(市)級城市和大部分縣級城市、西部地區部分地(市)級以上城市和少數縣級城市的有線電視基本完成向數字化過渡。到2010年,要全面實現數字廣播電視,即中部地區縣級城市、西部地區大部分縣以上城市的有線電視基本完成向數字化過渡。到2015年,停止模擬廣播電視的播出,西部地區縣級城市的有線電視基本完成向數字化過渡。中國付費廣播電視是隨著有線電視數字化進程而發展的。目前,在49個經濟實力較強、有線電視網絡基礎較好的重點城市,數字化試點工作正在穩步推進,數字機頂盒推廣工作有了新的進展,付費廣播電視頻道的推廣、銷售工作也已經啟動。目前,49個試點城市中已經有41個啟動了整體轉換。如杭州己經提前完成了市區的有線電視數字化整體轉換,成為繼青島之后實現數字電視整體轉換的城市,并打算在兩年半時間內實現70萬有線電視用戶“模轉數”的整體平移,并在2008年全部完成杭州市的電視數字化改造工作。
三、數字付費電視的前景
在廣電總局提出的“數字發展年”和“產業發展年”的主題下,數字付費電視目前發展趨勢良好。隨著中央電視臺數字付費頻道的正式開播,我國付費電視將正式進軍電視消費市場。從2002年到2015年,國內數字電視市場規模將由400億元擴張到5000億元,2010年中國數字電視機頂盒市場規模將達到2050萬臺,其中蘊藏的市場機會超過萬億元。而整個數字電視產業的規模預計將達到1.5萬億元,市場潛力不可估量。在未來的10年內,中國的數字電視必將得到長足發展,由此帶動的產業鏈市場價值更是以千億元計算。數字電視將帶來一場深刻的革命,這不僅僅是技術革命,而且將帶來廣播電視運營體制管理方式以及用戶收聽收看方式的根本性變革,甚至對整個信息產業的發展產生深遠影響。有關數據統計顯示,目前上海數字付費電視的用戶已超過3萬戶,短期內有望突破5萬戶,全國到去年底城市數字電視機頂盒用戶達200萬,SiTV的數字頻道信號已覆蓋全國22個省市的3000萬用戶,其中數字付費電視全國用戶達24.5萬,每套節目的市場平均價位則在30元/月。但這個數據與全球數字付費電視還是存在明顯的差距。據知名的咨詢機構In-Stat/MDR的研究報告顯示,目前全球的數字付費電視用戶數為6100萬,預測到2008年用戶數將新增4000萬,并有望在今后幾年實現高額贏利,2008年全球這一市場收入將達到700億美元。
數字電視可以為家電企業帶來新的機遇。有人預計,數字電視可以為家電企業帶來至少兩萬億元的市場規模。這么巨大的產業規模無疑會刺激中國經濟的旺盛發展。新技術產品通常具有寬裕的利潤空間,這對于利潤越來越薄的家電行業來說不亞于雪中送炭。這么有利于國民經濟的事情政府當然不會不考慮,不會不關心。中國電視節目的生產能力還非常低下。因此,在市場條件下,政府應該負責的是,為行業的發展制定公平合理的規則,充分調動各方的參與積極性。就中國的現狀來看,盡快打通電信和廣電之間的壁壘已成當務之急。數字電視本身就是融合了電視和電信技術和業務的嶄新行業。如果這個壁壘不被打破,內容服務商的積極性就提不高。接入服務商應該致力于擴大覆蓋面。只有覆蓋面擴大了,付費數字電視的規模才有可能大起來,你的服務才有競爭力。電信也好,有線也好,千萬不要滿足于自己目前這種行業內的壟斷。壁壘遲早要打破,競爭早晚要進來,因為這是市場的要求。投資商一定要有耐心。每個投資商都希望盡快得到回報,但是不同的產業有不同的周期。媒介產業基本屬于投入資本高,回報周期長的一類。
參考文獻:
當前果園施用的有機肥料90%以上為農家肥,這些肥料不僅能為果樹提供全面營養,促進其生長,而且肥效長,可以增加和更新土壤有機質,促進微生物繁殖,增強土壤保水、保肥和供肥能力。但是,有基肥肥源緊缺導致其施用量有限,更重要的是,果樹需要養分的平衡供給,有機肥中的養分雖然十分豐富,但氮磷鉀的比例和含量還不能完全滿足果樹生長需求。因此,單純施用有機肥不能同時滿足果樹對氮磷鉀的需求,必須與化肥配合施用。
二、未經腐熟的有機肥施入后對果樹有危害
1.灼傷根系。農家肥大多來源于動物糞便,富含大量的有機質。這些有機肥未腐熟時其養分狀態是緩效性的,不能被果樹根系直接吸收和利用,如果將其施入,在地下腐熟過程中,由于反硝化作用的加強,易產生熱量造成根部灼傷(俗稱“燒根”),引發根腐病。
2.營養釋放與樹體需肥不同步。秋季施入未經腐熟的有機肥后,由于秋冬季土壤溫度低,再加上和果園土層混合,這些有機肥在地下腐熟需要較長時間。據筆者在3年前施入生糞而后幾年未施有機肥的果園掘土調查,發現仍有部分生糞處在原來狀態。第2年春季,地溫雖然上去了,但我國北方蘋果主產區春季一般雨水偏少,施入的有機肥腐熟速度仍然很慢,此時樹體需要大量的營養物質來供給樹體開花結果,而緩慢腐熟的有機肥所釋放出的有限的有機營養根本無法滿足樹體的需要。同時,在腐熟過程中微生物還會消耗掉一部分果樹根系土壤中原有的營養元素(如氮肥),樹體往往表現營養不良。當進入第2年夏秋季后,隨著雨量的增加,地溫快速上升,上年未經腐熟的有機肥腐熟速度明顯加快,釋放出更多的可被樹體吸收的有機營養物質,導致樹體生長加快,大量冒條,果實著色不良,營養生長過剩,花芽分化能力差,使大量的有機營養物質白白浪費,樹體營養供給失調。超級秘書網
隨著城市經濟的快速發展和城市化進程的加快,電力工程建設項目日益增多。采用電力電纜輸送電能,占地面積小,不占地面空間,不受路面建筑物的影響,也不需要在路面架設桿塔和導線,易于向城市供電而且使市容整齊美觀。因此,現在纜化的工程也越來越多。常規電纜工程的施工都是開槽鋪設電力管道,施工時需要占用路面,妨礙交通;開挖回填時容易損壞原有管線;渣土外運引起漏灑揚塵;回填坑槽及恢復路面容易造成不均勻沉降,路面下陷或突起,給車輛和行人帶來不便。而且由于用電申請時間的不一致,常常是今天挖開,明天填上,后天又“破肚開膛”,產生了令市民深惡痛絕的馬路“拉鏈現象”。因此,常規的施工技術越來越不適應城市發展的需要。
近幾年來,廈門市加大了城市規劃、建設和管理的力度,《廈門城市道路管理辦法》也規定,新建道路交付使用未滿5年不準“開膛破肚”。2007年1月還專門出臺了《廈門市人民政府辦公廳關于加強島內城市道路挖掘施工管理工作的通知》,新的管理辦法嚴格了審批權限,規定挖掘時間在5天以內、開挖長度在100米以下的項目由市政園林局歸口審批;超過這些期限的由市政園林局和市城管辦聯合會審,影響重大的開挖項目還要報市政府審批。此外,廈門市還首次建立了道路挖掘計劃預申報制度,規定每年12月份報送下年度、每年5月份報送下半年較大的道路管線建設項目計劃;除緊急情況外,沒有預申報的開挖項目不予審批。道路挖掘施工現場必須規范設立公示牌,并經道路分級管轄的市政管理部門驗收合格后方可開工。這些規定也增加了常規電纜工程的施工難度。申請時不容易,申請到了又要支付高額的城市道路挖掘修復費。因為是屬于懲罰性質的賠償,例如開挖水泥砼路面,不管實際開挖寬度的大小,就算只開挖30厘米寬,也是按整塊板的面積計算,賠償金額很大。
在這種情況下,非開挖技術的優勢就體現出來了。非開挖技術是指利用各種巖土鉆掘的技術手段,在地表不開溝(槽)的條件下鋪設、更換或修復各種地下管線的施工新技術,改傳統的挖槽鋪管和修復施工方式為鉆孔鋪管和修復。與傳統的挖槽施工法相比,非開挖技術具有不影響交通、不破壞環境,施工周期短,社會效益顯著等優點,尤其適合在一些無法實施開挖作業的地區,如鬧市區、高速公路、鐵路、建筑物、河流、農作物及植被保護區等,進行管線鋪設、更新或修復。按施工工藝可分為:導向鉆進鋪管技術、遁地穿梭鋪管技術、頂管掘進鋪管技術、頂管鋪管技術。其中導向鉆進鋪管技術的優點是:采用導向儀導向,導向探測與管線探測相結合,能有效調整鉆頭,避開管線,適合復雜地層條件下施工;鋪管直徑、長度和材料范圍較寬,適合1000mm以下管徑,主要采用PE管鋪設和鋼管鋪設;對地表干擾小,施工速度快,施工精度高,是發展最快的一種非開挖施工法。又因為廈門城區的地下管網比較復雜,所以我局進行非開挖施工時大多采用導向鉆進鋪管法。下面就詳細介紹一下導向鉆進鋪管法的施工工藝。
首先,對所鋪設管線的位置地形進行測量,設計出鉆孔的最佳曲線,開挖工作坑和接受坑。
其次,進行導向鉆的施工。先用放置在地表的導向鉆機,根據預先設計的鋪管線路鉆一個遠小于預鋪管道口徑的導向孔,然后回拖回擴頭,將孔徑擴大到超過預鋪管道口徑的1.2—1.5倍,隨后將管線拉入,實現非開挖鋪設新管。導向鉆鋪管施工由3個階段組成,即鉆導向孔、回拖擴孔和回拖管材。
1鉆導向孔
用導向鉆頭從預定的入土點以一定的傾角準確地按規定管線走向鉆進。導向鉆頭為前端帶噴射口的斜面非對稱式鉆頭,內部放置有定位信號發射儀,鉆頭前端噴射出高壓泥漿的射流作用與鉆頭的切削作用共同在地下形成孔壁,泥漿還起到和降溫作用,并使孔壁迅速固定成型。在地面上用接收機可以探測到鉆頭在地下的經緯坐標、深度、傾斜率、斜面方向等參數,通常每鉆進一根鉆桿定位一次。鉆桿長度隨機型而變,機型越大,鉆桿越長。鉆機操作人員根據測出的參數,判斷鉆孔位置與設計軌跡的偏差,隨時進行調整,確保鉆孔沿設計軌跡前進。當回轉和給進同時進行時,鉆孔呈直線延伸,而只給進不回轉時,受斜面反力作用,鉆孔朝鉆頭斜面的方向偏轉。鉆桿不斷補接,直到鉆頭達到接收井或從目標位置鉆出地面。
2回拖擴孔
導向孔完成后,在接收井中或目標位置將導向鉆頭更換為直徑大于已有管孔的錐形回擴頭。這種鉆頭表面有呈螺旋狀排列的高硬度碳化鎢金屬,使之在回拉鉆桿的作用下將孔擴大,鉆頭圓周上分布的小孔可噴射出高壓泥漿,其作用與鉆導向孔過程相似。在回程擴孔時,泥漿泵會向孔壁提供足夠的鉆進泥漿液,在松動的孔壁表面迅速形成一層護壁泥漿層,回抽時要在回擴頭后側不斷補接鉆桿。回擴頭到達鉆機后,在接收井接上新回擴頭再次回擴。擴程可反復多次,使管孔直徑逐次擴大,直到管孔達到設計要求。
3回拖管材
擴孔結束后,應用清孔器進行清孔。清孔時要注意泥漿比重,保證泥漿質量。當清孔達到鋪管要求后,進行回拖前的準備工作,復查管材的質量及搬運過程中是否損傷,管材焊(連)接是否符合規定,檢驗完畢后方可鋪設。回拖管材時,產品管材在擴好孔的孔中是處于懸浮狀態,管壁四周與孔洞之間由泥漿,這樣既減少了回拖阻力,又保護了管材在回拖時防腐層的磨損。此時,操作人員要注意控制好鉆機的拉力和速度,確保所鋪設管材不受損害。
最后,在完成牽引管施工后,才開始砌筑檢查井。
下面舉個工程實例來說明一下非開挖技術在電力工程施工中的具體應用。
例:新建110KV湖濱南變10KV梅園線工程的設計是從新建110KV湖濱南變饋出一條電纜至禾祥梅園開關站901,該電纜從變電站引出后沿著湖濱南路北側已建電纜管溝及新建的管溝向東敷設敷設至梅園開關站901。其中,有一段需要橫穿湖濱南路。而湖濱南路屬于市區主要干道,車輛川流不息,地下管線縱橫交錯,道路兩側還有綠化喬木。眾所周知,管線橫穿道路采用常規方法施工,公路的一半基槽需采用大開挖的方式,待管線鋪設完畢回填后,再施工另一半管線。該施工方法雖然簡單,但對交通運行及市區環境都不可避免產生了一定的影響:施工時容易引起噪音,粉塵,震動和廢氣;妨礙交通(堵塞,中斷或改線);破壞環境(綠化帶,公園和花園);影響市民生活和商店的營業;安全性差;綜合施工成本高。而這些不足正好是非開挖技術的優勢所在。因此工程采用導向鉆進鋪管技術,以非開挖方式進行電力管道穿越。該工程開挖4M*2M*1M的工作坑和接受坑,擴孔直徑達φ500MM,采用φ160×4根PE管穿越,穿越長度約為46米,最大穿越深度為自然地面以下3m;鉆機入土點位于湖濱南路北側,出土點位于湖濱南路南側;入土角度為10°,出土角度6°。該工程具有不污染環境,不影響交通,施工周期短等優點。
參考文獻
城市地下管線作為市政工程基礎設施建設的關鍵部分,城市的供水系統等都來自于地下管線,新建這些市政管線設施要求施工技術人員必須安全進行管道的安裝。傳統的地下管線通常都是選擇挖槽埋管的方式,其會對城市的交通造成一定程度的影響,也會給人們的正常生活造成一定的影響。采取何種方式能夠不對人們的生活造成影響,已經成為了市政工程施工面臨的首要問題。
一、非開挖技術概述
非開挖技術主要是指通過采用巖土鉆掘技術,在不進行開挖或只開挖少部分的作業坑的基礎上,對管道的更換等進行的一種施工技術。非開挖技術在施工技術中的應用存在成本適宜、污染環境較小、不會對城市交通造成影響等多方面的優勢。在市政管線建設的多種背景下,進行非開挖技術比傳統的開挖技術具有安全性較高、綜合成本較低、工期較短等特點,現階段,非開挖技術在城市管道施工中受到廣泛的運用,例如河流、公路、人工密集區等等,或者是不能夠進行開挖的背景下進行排水、天然氣等管道施工。
二、非開挖技術在市政管道施工中的應用
(一)頂管在施工過程中采用的施工技術
在管道的直徑超過700mm、管線進行直線的鋪設、混凝土管材、粘性土的基礎上,絕大部分都會采用頂管法進行施工。頂管施工術一般情況都會采用木工機械式的施工方法進行施工作業,機械式頂管施工可以分為兩種施工方法,一種是土壓平衡式;另一種是泥水平衡式。頂管施工通常采用鋼管等管材,其中,混凝土管技術在頂管施工中比較成熟。
(1)頂管施工具有的優勢與缺陷
頂管施工具有多方面的優勢,如在施工完成后的適應性較強;管道中的拼裝工作比較少;管徑具有較強的適應性;工程進度較快;較小的施工風險等等。頂管施工存在的缺陷有對工作井的深度要求比較深;要求管線的曲率半徑比較大;如若在中繼站發生異常的情況下,需要進行全氣壓頂進。
(2)頂管施工的施工原理
頂管施工的過程中首先在管道的一方將工作坑挖好,同時,在坑內將導軌進行有效的安裝,通常情況下在混凝土基礎上或者木基礎上進行軌道的安裝,同時,在導軌上將管筒進行合理的安裝。另外,還需要將頂管施工中的測量工作有效的完成,將管底坡度、高程、管道頂進的中線方向進行有效的控制。在施工的過程中,將已完成工作井為核心,頂進的水平推力借助液壓千斤頂的使用,將預制的鋼筋混凝土管一段段的隨著工具管在工作的預留洞口逐步向土層進行推進,與此同時,將管內的泥土陸續的挖出,直到工具管頂進已完成的接收井。在頂管進行施工的過程中,管內的出渣可以分為兩個部分,一部分為濕出渣;另一部分為干出渣。
如若在距離較長、地形比較復雜的地點采取頂進法進行施工,必須要采用相應的輔助措施,比如采用激光進行糾偏、泥漿套等。頂管在施工的過程中,工作井的設置必須要對管道沿線的地質情況進行合理的考慮,同時,在符合頂管頂長要求的基礎上,盡可能的將打設工作井的數量有效的降低,工作井盡可能的在頂管的中部進行設置,促使工作井在施工過程中可以向左右方向一同進行頂管。
(二)水平定向鉆進技術的應用
水平定向鉆進技術在管道直徑不足700mm,管線為直線或者是曲線的時候比較適用,采用鋼管、聚氯乙烯、PE作為主要鋼材,粘性土的管道施工中。水平定向鉆進技術具有擾動比較小,管道的維修費用比較節約,工期短等特點,是現階段非開挖施工技術中成本最少、施工效果最好的一種施工方法。
(1)導向孔作業
在鉆機進行施工以前,首先要對所要穿越的道路途徑進行有效的查看,以此了解在穿越的過程中可能遇到的一些障礙,同時在施工的過程中最大可能的對其進行避讓,或者是盡可能減少對其他管線造成的損傷。通過穿越的途徑對本地區的地質情況,對鉆機鉆頭、導向板等進行合理的選取,泥漿泵在開啟的過程中對準入土點進行鉆井。在鉆機的作用下,對鉆頭進行驅動,還可以采用泥漿馬達驅動鉆頭選裝,從而對底層進行切削,持續的前進。鉆完一根鉆桿的過程中,必須要對鉆頭的具置進行合理的測量,并對鉆頭的前進方向進行實際的校正,保證鉆完的導向孔曲線負荷設計標準。不斷采用此種方式進行,指導鉆頭在預定的位置出土后,才能將導向孔曲線的鉆孔作業有效的完成。
在進行鉆孔的施工過程中,通常會選取無線電傳感儀對導向進行測控,發射單元在載鉆頭內進行安裝,可以發出電磁波。接收單元處于操作人員或是導向人員處,接收機可以將鉆頭的深度、角度等參數進行有效的檢測,并且根據這些參數了解操作人員操作鉆機的情況。
(2)預擴孔以及回拖管線的作業
在市政管道工程進行施工的過程中,如若采用小型的鉆機進行施工,在管道的直徑超過200的過程中,通常需要進行預擴孔的作業,如果采用的大型的鉆機,在使用管材的直徑大于350mm的過程中,還是需要進行預擴孔。進行預擴孔的次數以及直徑大小,都應該通過鉆機的實際型號以及本地區的地質條件進行確定。
回拖管線的過程中,首先要將管線與擴孔工具進行有效的連接,隨后才能進行回拖作業。通過鉆機轉盤將轉桿進行驅動旋轉后退后,再對擴孔進行回拖。管線在回拖的過程中是不需要進行旋轉的,而且,因為在進行擴孔的過程中會充滿泥漿,管線在已經擴好的孔中是一種懸浮的狀態,孔洞以及管壁的周圍有泥漿進行,這除了會將會將回拖的阻力有效的降低以外,還會對管線的防腐層進行有效的保護,根據鉆機的多次進行預擴孔,從而促使孔直徑通常會大于管線直徑200mm,所以,對防腐層不會造成損傷。
導向口進行鉆孔的過程中,成孔的直徑通常會比回拖管線的直徑小。為了促使成孔的直徑為1.4倍左右的回拖管線直徑,就必須采用擴孔器在出土點向著入土點對導向孔進行擴大,直至需要的直徑。在導向孔完成預擴孔并且滿足回拖的需求以后,將擴孔器、回拖管節等進行順序的連接,在出土點開始,擴孔與管道回拖同時進行,直到入土點為止
一般情況下,定向鉆進技術比較常適用于地質層施工,在面臨著含砂等地質的過程中,成孔以及導向都會面臨著一定的問題,所以,必須要對砂土等地質進行有效的處理,還可以采用全地層鉆機的方式進行解決。
總結:
總而言之,非開挖技術是一種比較先進的施工技術,具有效益較好、使用范圍廣、實用較強的特點。在市政管道工程施工過程中較為廣泛應用,對城市基礎設施建設的發展具有重要的積極影響,同時,對于城市環境的保護也有重要的作用。本文通過對非開挖技術在市城管道施工中的運用進行有效的分析,以此為其在城市建設中的全面、深入的運用提供一點借鑒。
參考文獻: