绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇施肥技术论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
为了确保花生优质高产,在地力良好的条件下,满足花生全生育期对各种养分的需要,科学施肥是关键一环。在测量土壤营养成分含量后,根据经验确定的计划产量,配方计算所需各种养分补充量,按照以有机肥为主、无机肥调整养分平衡为辅,一次性施足基肥,各生育阶段根据需要适量追肥为原则施用肥料。有机肥料与无机肥料配合使用,分基肥、种肥和追肥3种施肥方法,耕前测土,按需配方,科学施肥,最终实现优质高产。
一基肥施用技术 花生施肥主要依靠基肥,用量一般要占总施肥量的 90%左右。花生田基施有机肥应以腐熟的有机肥为主,配合氮、磷、钾等化学肥料。有机肥作基肥使用时,应结合冬耕或早春耕地时施入,既可满足花生对各种矿质元素的需要,又能改良土壤,还可防止烧苗的发生。有机肥用量少时,可结合播种起垄开沟农业论文,集中条施或沟施;高产花生田不同品种基肥用量根据所用肥料的实际含量和土壤养分含量按照每100千克荚果产量,需要纯氮(N)5.4千克,纯磷(P2O5)1.1千克,纯钾(K2O)3.2千克计算。掌握“氮肥、钾肥适量,磷肥加量”的原则,平衡施肥,以达到平衡地力、用养结合的目的。
二种肥施用技术 播种时宜将腐熟的有机肥用作种肥,用量是基肥总量的25%左右,与适量防除地下害虫的药剂、杀菌剂混匀备用,施用方法是播种时先开深沟,条施或穴施种肥,然后覆土5厘米再播种。氮素化肥中适宜用作种肥的是硫酸铵,每667平方米用量10千克左右效果较好。在施用种肥时,要注意肥料层和种子的隔离,以防烧种。用作种肥的磷肥以过磷酸钙、钙镁磷肥为主,一般每667平方米用15千克左右,最好在播种前和质量较好的圈肥混合堆沤15-20天。
三追肥施用技术 追肥应结合花生生长情况施入速效肥料。主要依据是“壮苗轻施,弱苗重施,肥地少施,瘦地多施”,要适时适量酌情追肥。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是饱果膨大成熟期。麦套和夏播花生追肥时,要根据地力、基肥施用量和花生生长状况而定。在瘠薄的沙地栽培条件下,施用氮肥最有效的时期是,始花前10天左右的花芽分化盛期。经验表明,苗期追肥氮肥(硫酸铵每667平方米用量10千克)增产效果最好。苗期一般每667平方米用尿素10千克,过磷酸钙15千克,优质腐熟圈肥1000千克,草木灰50-75千克。追肥方法:圈肥捣碎撒施垄沟或行间,结合锄地和培土埋入土内;化学肥料应在行间开沟条施或用穴铲刨穴点施 ,施肥后埋沟、盖穴,做到施肥入土。花期一般不需要根际追肥,若基肥施用不足而又未施足苗肥,应根据长势追施花肥。但应遵循花生追肥时间越早越好这一原则,最晚不得迟于大批果针入土前。此外,花生果针、幼果有直接吸收磷、钙营养的特点,结合这一特点,花针期在酸性土壤上,每667平方米用15-25千克熟石灰;碱性土壤上每667平方米用20-35千克石膏粉,混合100-150千克腐熟的细圈肥农业论文,均匀地撒于花生垄上。花生结荚后至果仁膨大成熟期,是花生一生中需要营养成分的高峰期,根系吸收的养分远不能满足需要。此期间不便于根际追肥,可采用根外追肥的方法。花生叶片具有较强的吸肥能力,吸磷能力特强,能很快运转到荚果内,促进荚果成实饱满,增加饱果率,提高花生产量和品质。因此,在花生生育中后期,必须采用叶面追肥。一般用3%的过磷酸钙澄清液加2%尿素和 0.1%硼砂、0.03%钼酸铵混合使用。也可用0.2%磷酸二氢钾溶液代替过磷酸钙澄清液使用。
四微量无素肥料施用技术 目前,花生生产中广泛施用的主要有硼肥、钼肥、锌肥、铁肥、锰肥和铜肥等微量元素肥料及稀土微肥、钛微肥等。施用微肥要根据微肥的品种,确定施用的数量、方法。
1硼素肥料 土壤有效硼含量低于1毫克/千克为缺硼,低于0.5毫克/千克为严重缺硼 。据测定,我国北方花生产区土壤有效硼含量多数低于这个界限,为提高花生产量必须补施硼肥 中国知网论文数据库。目前常用硼素肥料有硼砂、硼酸和硼泥3种。施用方法可分为基施、拌种和喷施3种。(1)基施:每667平方米以0.25-1千克硼砂为基肥,结合耕地与其他肥料均匀撒施、穴施或条施均可。(2)拌种:每千克种子拌0.4克硼砂。将所需硼砂用适量清水溶解后,与种子均匀搅拌,或将种子摊平,将硼砂溶液用喷雾器均匀地喷洒在种子上。(3)喷施:叶面喷施最佳浓度为0.2%-0.3%。苗期、开花期和结荚期各喷1次效果较好。
2锌素肥料 土壤有效锌低于1毫克/千克就应补施锌肥。可提高花生产量12%-15%。主要施用方法是浸种、拌种或喷施。用0.2%硫酸锌溶液与硫酸亚铁溶液混喷花生叶面,经大面积推广应用,可防止花生黄白叶病害。(1)基施:每667平方米施硫酸锌1千克加细土20-25千克,混合均匀后,于播种前随耕翻用作基肥。(2)浸种:用作浸种时,硫酸锌溶液浓度为0.1%-0.15%, 浸12小时,晾干后即可播种。(3)拌种:用作拌种时,每千克种子用硫酸锌2-6克,先加适量的水,溶解后拌种,稍干后播种。(4)喷施:一般喷施0.1%-0.2%硫酸锌溶液,每667平方米用液量50-75升。喷施时要在早上或下午4时以后进行。
3铁素肥料 基施与喷施结合,或与其他微量元素混喷,效果更为显著。(1)基施:以每667平方米施用 3-4千克硫酸亚铁,结合冬春耕地,与土杂肥混合,均匀撒施后耕翻,以补充土壤中有效铁含量,对防治花生黄白叶病害有明显效果。(2)叶面喷施:0.2%-1%硫酸亚铁水溶液有较好的效果,每667平方米用液量75-100升。即每667平方米用100-1000克硫酸亚铁,兑水50升喷施叶面。
4钼素肥料 土壤中有效钼含量低于2毫 克/千克就应补施钼肥。目前常用的钼肥为钼酸铵。(1)基施:每667平方米用钼酸铵15-20克,先将钼肥与沙子拌匀,再撒施农业论文,肥效2-4年。(2)拌种:拌种时,每667平方米用钼酸铵10-15克。先用少量热水溶解,再用冷水稀释至2%-3%的浓度和种子一起搅拌,或把种子摊开,喷洒溶液,翻动种子,晾干后播种。(3)浸种:浸种的钼酸铵用量为每667平方米10-15克,稀释为0.05%-0.25%钼酸铵溶液,浸泡种子12小时,种子与溶液之比为1︰1。晾干后即可播种。(4)叶面喷施浓度为 0.1%-0.2% ,每667平方米用钼酸铵15克,兑水15升,搅拌溶解后于苗期和花针期各喷1次。
5锰肥 (1)基肥 作基肥时一般每667平方米用硫酸锰1-2千克与农家肥或其他化肥混合施用,也可条施或穴施。(2)拌种:每千克种子用硫酸锰4-8克,用少量水将硫酸锰溶解后喷洒在种子上,边喷洒边翻动拌匀,晾干后即可播种。(3)浸种:用0.05%-0.1%的硫酸锰溶液,浸种8小时,晾干后即可播种。(4)喷施:每667平方米用0.1%-0.2%硫酸锰溶液50-75升,分别在苗期、生长盛期喷施2-3次。
6铜肥 一般施用硫酸铜。用作拌种和浸种时用0.001%-0.005%硫酸铜溶液;叶面喷施时,用0.02%-0.05%硫酸铜溶液,每667平方米用液量50-60升。
山东省曹县农业局
西瓜是我国北方主要的水果类瓜菜,种植面积大,产量高。西瓜科学施肥可以提高肥料利用率,实现低消耗高效益,保持优良品种优质高效特性,培肥土壤,实现农业的可持续发展。近年来西瓜质量有明显的下降趋势,而合理施肥对西瓜质量和产量影响较大。现将北方大棚小兰西瓜施肥技术介绍如下。
1小兰西瓜需肥特性
根据试验观察,小兰西瓜对氮、磷、钾三要素的吸收基本与植株干物量的增长相平衡,即生长发育前期吸收氮、磷、钾的量较小,坐果后急剧增加。对氮、磷、钾三要素的吸收,以钾最多,氮次之,磷最少。一般氮、磷、钾三者的比例为3∶1∶4。
不同生育期对营养元素的的吸收是:氮的吸收极早,至伸蔓期增加迅速,果实膨大期达吸收高峰;钾的吸收前期较少,在果实膨大期吸收量急剧上升;磷的吸收初期较高,高峰出现较早,在伸蔓期趋于平稳,果实膨大期明显降低。西瓜在其生长发育过程中有2个极其重要的时期,即营养的临界期和营养的最大效率期,这2个时期如能充分供给养分,西瓜产量会明显提高。
每生产100kg西瓜约需吸收氮0.19kg、磷0.092kg、钾0.136kg,可见其需肥量较多。一般来说,足量的氮肥是西瓜高产的基础;充足的磷肥有利于发根,可以促进植株生长发育,促进花芽分化,使其早开花,早坐瓜、早成熟;钾是植物体中多种酶的催化剂,能促进光合作用、蛋白质的合成、糖分的增加、提高瓜的质量等。
2施肥量的确定
生产上氮、磷、钾的施用比例一般为N∶P2O5∶K2O=1∶0.3~0.5∶0.8~1,肥料用量的确定,既可进行田间试验摸索合理用量,也可以通过试验摸清单位产量需肥量、土壤供肥量、肥料利用率等有关施肥参数后,产前测定土壤养分含量,通过养分平衡法肥料施用量计算公式计算施肥量。对我地近年来进行的有关西瓜肥料试验汇总分析,西瓜单产37.5~45.0t/hm2的田块,其化肥施用量一般为N300~345kg/hm2、P2O590~135kg/hm2、K2O240~300kg/hm2。
3施肥方法
3.1施足基肥
西瓜田块基肥一般施有机肥15.0~22.5t/hm2、钙镁磷肥600~750kg/hm2、尿素75kg/hm2、氯化钾120~150kg/hm2。以沟施为宜,也可施于瓜畦上,后翻入土中。
(1)增施有机肥料。最好施用纤维素多(即碳氮比高)的有机肥,可大大增强土壤的养分缓冲能力,防止盐类积聚,延缓土壤盐渍化过程。
(2)加深土壤的耕翻。由于保护地土壤的盐类积聚呈表聚型,在蔬菜收获后,进行深翻,把富含盐类的表土翻到下层,把含盐相对较少的下层土壤翻到上面,可以大大减轻盐害。
(3)基肥深施。最好将化肥与有机肥混合施于地面,然后耕翻。追肥一般很难深施,故应严格控制每次施肥量,要增加追肥次数,以满足西瓜对养分的需求,不可一次施肥过多,造成土壤溶液的浓度升高。
3.2巧施苗肥
西瓜幼苗期,土壤中需有足够的速效肥料,以保证幼苗正常生长的需要。一般来说,在基肥中已经施入了部分化肥的地块,只要苗期不出现缺肥症状,可不追肥。若基肥中施入的化肥较少,或未配有化肥的地块,应适量巧追苗肥,以促进幼苗的正常生长发育。施肥时间以幼苗长到2~3片真叶时为宜,或在浇催苗水之前,追施尿素60~75kg/hm2。苗期追肥切忌过多、距根部过近,以免烧根造成僵苗。
3.3足追伸蔓肥
西瓜瓜蔓伸长以后,应在浇催蔓水之前施促蔓肥。由于伸蔓后不久瓜蔓即爬满畦面,不宜再进行中耕施肥。因此,大部分肥料要在此时施下。一般追施三元复合肥300~375kg/hm2、尿素300~375kg/hm2、硫酸钾150~180kg/hm2。以沟施为宜,但开沟不宜太近瓜株,以免伤根,施肥后盖土。
3.4酌施坐瓜肥
西瓜开花前后是坐瓜的关键时期,为了确保西瓜植株能够正常坐瓜,一般不要追肥。但在幼瓜长到鸭蛋大小时,西瓜进入吸肥高峰期。此期若缺肥不仅影响瓜的膨大,而且会造成后期脱肥,使植株早衰,既降低西瓜产量,又影响瓜的品质。所以要酌施坐瓜肥,一般可用高浓度复合肥75~150kg/hm2对水淋施。
3.5后期适当喷施叶面肥
不同生育期对营养元素的的吸收是:氮的吸收极早,至伸蔓期增加迅速,果实膨大期达吸收高峰;钾的吸收前期较少,在果实膨大期吸收量急剧上升;磷的吸收初期较高,高峰出现较早,在伸蔓期趋于平稳,果实膨大期明显降低。西瓜在其生长发育过程中有2个极其重要的时期,即营养的临界期和营养的最大效率期,这2个时期如能充分供给养分,西瓜产量会明显提高。
每生产100kg西瓜约需吸收氮0.19kg、磷0.092kg、钾0.136kg,可见其需肥量较多。一般来说,足量的氮肥是西瓜高产的基础;充足的磷肥有利于发根,可以促进植株生长发育,促进花芽分化,使其早开花,早坐瓜、早成熟;钾是植物体中多种酶的催化剂,能促进光合作用、蛋白质的合成、糖分的增加、提高瓜的质量等。
2施肥量的确定
生产上氮、磷、钾的施用比例一般为N∶P2O5∶K2O=1∶0.3~0.5∶0.8~1,肥料用量的确定,既可进行田间试验摸索合理用量,也可以通过试验摸清单位产量需肥量、土壤供肥量、肥料利用率等有关施肥参数后,产前测定土壤养分含量,通过养分平衡法肥料施用量计算公式计算施肥量。对我地近年来进行的有关西瓜肥料试验汇总分析,西瓜单产37.5~45.0t/hm2的田块,其化肥施用量一般为N300~345kg/hm2、P2O590~135kg/hm2、K2O240~300kg/hm2。
3施肥方法
3.1施足基肥
西瓜田块基肥一般施有机肥15.0~22.5t/hm2、钙镁磷肥600~750kg/hm2、尿素75kg/hm2、氯化钾120~150kg/hm2。以沟施为宜,也可施于瓜畦上,后翻入土中。
(1)增施有机肥料。最好施用纤维素多(即碳氮比高)的有机肥,可大大增强土壤的养分缓冲能力,防止盐类积聚,延缓土壤盐渍化过程。
(2)加深土壤的耕翻。由于保护地土壤的盐类积聚呈表聚型,在蔬菜收获后,进行深翻,把富含盐类的表土翻到下层,把含盐相对较少的下层土壤翻到上面,可以大大减轻盐害。
(3)基肥深施。最好将化肥与有机肥混合施于地面,然后耕翻。追肥一般很难深施,故应严格控制每次施肥量,要增加追肥次数,以满足西瓜对养分的需求,不可一次施肥过多,造成土壤溶液的浓度升高。
3.2巧施苗肥
西瓜幼苗期,土壤中需有足够的速效肥料,以保证幼苗正常生长的需要。一般来说,在基肥中已经施入了部分化肥的地块,只要苗期不出现缺肥症状,可不追肥。若基肥中施入的化肥较少,或未配有化肥的地块,应适量巧追苗肥,以促进幼苗的正常生长发育。施肥时间以幼苗长到2~3片真叶时为宜,或在浇催苗水之前,追施尿素60~75kg/hm2。苗期追肥切忌过多、距根部过近,以免烧根造成僵苗。
3.3足追伸蔓肥
西瓜瓜蔓伸长以后,应在浇催蔓水之前施促蔓肥。由于伸蔓后不久瓜蔓即爬满畦面,不宜再进行中耕施肥。因此,大部分肥料要在此时施下。一般追施三元复合肥300~375kg/hm2、尿素300~375kg/hm2、硫酸钾150~180kg/hm2。以沟施为宜,但开沟不宜太近瓜株,以免伤根,施肥后盖土。
3.4酌施坐瓜肥
西瓜开花前后是坐瓜的关键时期,为了确保西瓜植株能够正常坐瓜,一般不要追肥。但在幼瓜长到鸭蛋大小时,西瓜进入吸肥高峰期。此期若缺肥不仅影响瓜的膨大,而且会造成后期脱肥,使植株早衰,既降低西瓜产量,又影响瓜的品质。所以要酌施坐瓜肥,一般可用高浓度复合肥75~150kg/hm2对水淋施。
3.5后期适当喷施叶面肥
西瓜膨瓜后进入后期成熟阶段,根系的吸肥能力已明显减弱,为弥补根系吸肥不足,确保西瓜正常成熟,提高品质,可进行叶面喷肥。如可喷0.2%~0.3%的尿素溶液,或0.2%尿素+磷酸二氢钾混合溶液。
4参考文献
近年来生产实践已经证明,深施化肥是提高肥效、降低成本、增加产量的技术措施。笔者阐述了化肥深施的概念、主要形式、优点及其技术要点。
1化肥深施技术的主要形式
1.1深施底肥用施肥整地机或在铧式犁和水田耕整机上附加肥箱及排肥装置,使其在翻地的同时将化肥深施到土层中。
1.2播种同时深施肥利用配有施肥装置的机引播种机,同步完成施肥、播种、覆盖、镇压等作业,将化肥施在种子下方或侧下方,肥与种子之间有3~5cm厚度的土壤隔离层,避免化肥烧伤种子。
1.3深施追肥在农作物生长中期,使用机械、半机械化中耕施肥机或手工工具,把化肥深施到土壤中。
2化肥深施技术的优点
2.1提高化肥利用率化肥深施可减少化肥的损失和浪费,据中国农业科学院土壤肥料研究所同位素跟踪试验证明,碳酸氢铵、尿素深施地表以下6~10cm的土层中,比表面撒施氮的利用率可分别由27%和37%提高到58%和50%,深施比表施其利用率相对提高115%和35%。大面积应用化肥深施机械化技术后,氮素化肥平均利用率可由30%提高到40%以上。磷钾等肥深施还可以减少风蚀的损失,促进作物吸收和延长肥效,提高化肥利用率。
2.2增加作物产量化肥深施可促使根系发育,增强作物吸收养分、水分和抗旱能力,有利于植株生长,从而提高作物产量。对比试验结果表明,在相同条件下,深施比地表撒施的小麦、玉米能增产225~675kg/hm2,棉花(皮棉)可增产75~120kg/hm2,大豆可增产225~375kg/hm2,平均增产幅度在5%~15%。
3化肥深施技术的实施要点
3.1底肥深施
3.1.1先撒肥后耕翻的深施方法。要尽可能缩短化肥暴露在地表的时间,尤其对碳酸氢铵等在空气中易挥发的化肥,要做到随撒肥随耕翻深埋入土,此种施肥方法可在犁前加装撒肥装置,也可使用专用撒肥机,肥带宽基本同后边犁耕幅相当即可。先撒肥后耕翻的作业要求:化肥撒施均匀,施量符合作物栽培的农艺要求,耕翻后化肥埋入土壤深度大于6cm,地表无可见的颗粒。
3.1.2边耕翻边施肥的方法。基本上可以做到耕翻施肥作业同步,避免化肥露天造成的挥发损失,一般可对现有耕翻犁进行改造,增加排肥装置,通常将排肥导管安装在犁铧后面,随着犁铧翻垡将化肥施于垡面上或犁沟底(根据当地农艺要求的底肥深浅调整),然后犁铧翻垡覆盖,达到深施肥的目的,许多地方习惯称此法为犁沟施肥。边耕翻边施底肥作业要求:施肥深度大于6cm,肥带宽度3~5cm,排肥均匀连续,无明显断条,施肥量满足作物栽培的农艺要求。
3.2种肥深施种肥须在播种的同时深施,可通过在播种机上安装肥箱和排肥装置来完成。对机具的要求是不仅能较严格地按农艺要求保证肥、种的播量、深度、株距和行距等,而且在种、肥间能形成一定厚度(一般在3cm以上)的土壤隔离层,既满足作物苗期生长对营养成分的需求,又避免肥种混合出现的烧种、烧苗现象。应用该项技术对田块土壤处理要求较高,应保证土壤耕深一致,无漏耕,做到土碎田平,土壤虚实得当。按施肥和种子的位置,有侧位深施和正位深施(俗称肥、种分层)两种形式。其技术要求如下:
3.2.1侧位深施种肥。肥施于种子的侧下方,小麦种肥一般在种子的侧、下方各2.5~4cm,玉米种肥施深一般在5.5cm,肥带宽度宜在3cm以上,肥条均匀连续,无明显断条和漏施。
3.2.2正位深施种肥。种肥施于种床正下方,肥层同种子之间土壤隔离层在3cm以上,并要种、肥深浅一致,肥条均匀连续,肥带宽度略大于播种宽度。要注意,在播种的同时将化肥一次施入土壤中,要根据肥料品种、施用量等,决定种与肥的距离;防止种、肥过近造成烧种烧苗。
3.3追肥深施按农艺要求的追肥施量、深度和部位等使用追肥作业机具,一机完成开沟、排肥、覆土和镇压等多道工序的追肥作业,相对人工地表撒施和手工工具深追施,可显著地提高化肥的利用率和作业效率,追肥机具要有良好的行间通过性能,对作物后期生长无明显不利影响(如伤根、伤苗和倒伏等)。追肥深度(以作物植株同地面交点为基准)应为6~10cm。追肥部位应在作物株行两侧的10~20cm之间(视作物品种定),肥带宽度大于3cm,无明显断条,施肥后覆盖严密。
参考文献
[1]何立德,马汉平,郑文江.稻田化肥深施对产量的影响[J].北方水稻,2007(1):39-40.
[2]王平.玉米深施化肥的增产效应[J].农技服务,2007,24(7):48.
非能动技术类型
目前,非能动技术已普遍应用于先进核电站的各个系统,成为保证核电安全性不可或缺的手段。在对非能动技术进行分类的过程中,需要针对不同的运行工况,对非能动技术进行了界定。例如,自然循环技术的应用,在正常的运行工况下,自然循环的实现,需要功率产生热量。如果将其看做外部输入,则严格按照非能动技术的定义来说,这是一个能动的过程;但如果看做自身内部特性,且是无泵产生的循环,则是核电界通常认为的非能动过程。当然如果按照广义非能动的概念,这肯定是一个非能动的过程。在非正常运行的工况下,自然循环的热量来自于内部衰变余热,这就是一个非能动的过程。重力作用类、惯性作用类、氢气复合(点火)器类均是在事故工况下应用的。温差传递类、材料效应类、体积变化类、虹吸效应类、密度锁类、负反馈类、压力作用类、逆止阀类等在事故工况还是正常工况下均可应用。表1所示[4-9]的即是在核电领域中应用的非能动技术。
非能动技术历史
诞生阶段非能动技术的概念始于核电工业,但是非能动技术的应用却远远早于核电技术的产生。例如在火力发电方面,堕转飞轮的应用可以保证全厂断电的情况下,主泵继续运转。再例如,火电厂及其他工业中逆止阀的应用等,都是非能动的技术类型。自然循环锅炉虽然有观点不被认为是非能动技术,但其自然循环的作用却与非能动技术有着较大关联。可以说非能动技术早在核电之前就已经应用于能源工业。但是非能动概念的提出却是在核电工业之后。辅助阶段在发展自然循环锅炉的同时,20世纪30年代开始应用直流锅炉和强制循环锅炉。强制循环锅炉在下降管中增加水泵,以加强蒸发受热面的水循环。直流锅炉没有锅筒,直接由泵将水送入省煤器。70年代又发明27MPa压力配1300MW的超临界直流锅炉。后来又发明了直流锅炉和强制循环锅炉复合而成的复合循环锅炉。伴随着锅炉技术的成熟,核电在此时登上历史舞台,而此时在核电中强制循环是当然的主导循环方式。随着核电的不断发展,二代核电中也采用了非能动自然循环技术。但在这个发展过程中,非能动的自然循环技术就被置于从属甚至不很重要的地位。在80年代到90年代,中国核动力院、西南物理研究院及西安交通大学[10-14]等就对核电站二次侧非能动堆芯余热应急排放系统进行多次研究。壮大阶段随着核电的技术的成熟,核电发生了3大严重事故,人们对非能动技术也越来越重视。自20世纪八十年代具有非能动安全特征的反应堆设计理念首次公开提出[15]开始,先后涌现出了多种不同的设计方案。美国从AP600到AP1000发展了非能动反应堆。瑞典提出固有安全特性堆PIUS。欧洲的EPR1000、日本的SBWR、俄罗斯的WWER1000等都采用了非能动安全技术。另外,目前的现役核电站也采用了非能动安全技术。中国核安全局在《核电厂质量保证安全规定》(1991年7月27日国家核安全局令第1号1991年修改)中提出“非能动”概念。中国的二代加改进堆型都应用了非能动技术,中广核的CPR1000也更多地采用了非能动安全技术。中国核电总公司也研制了非能动特性反应堆ACR600。目前,非能动技术得到空前重视,非能动安全技术被视为核电安全的大救星。历史特点从非能动自然循环技术在能源工业特别是核电工业中的发展历史可以看出,非能动的自然循环技术在开始时是由于受制于当时技术水平不得不采用的,后来随着人类对水泵技术完善应用,人们就转到功能更为强大的强制循环;后来,人们又应用非能动自然循环作为有益的补充;最后,发现非能动自然循环的可靠安全特性,又转向更多应用非能动自然循环,并首先重视应用于高技术的核电产业。由此,可以看出,非能动技术历史是一种循环式的发展,即是具有“螺旋式上升,波浪式前进”特点。
非能动技术误区
广义非能动系统使用造成误区从节广义非能动技术概念和节非能动技术概念特征可以看到,广义的非能动技术概念出发点很好,希望更多地服务于工程实践。虽然这一概念的优势,可以更多的实现非能动系统的目标。但由于其很明确的一点是,其功能的实现是依靠于其他支持子系统。这样宽松的条件就会造成能动与非能动系统的混淆。工程上也可能放松了对非能动的要求和目标的追求。其实按照节非能动技术概念和节非能动概念与能动概念的关联,只要明确了“外力”界定就可以进行判定。因此,节非能动概念明确清晰,既与能动概念有明显区别,同时,也可以有其联系。这样,在实践中可以强化对非能动追求目标,不断开发真正的非能动新技术;同时,也可根据时间、地点和范围来进行确定非能动技术,于是,就可以实现非能动概念与能动概念的协调统一。4.2非能动完全是可靠性保证误区日本福岛事故之后,失去动力源的反思促使人们痛定思痛,非能动似乎是关键的救命稻草。这里主要体现的是非能动系统能够在没有动力源的时候自动启动,带来更多的安全和可靠性。实际而言,虽然非能动系统不依靠于动力源,但在关键时刻是否能够自发启动,也是有一定发生概率的,不是就一定能够启动。非能动系统失效由部件失效和物理过程失效两部分组成,也有其自身的失效概率。其物理失效的一个原因是由于设备失效、运行状态偏离设计状态,引起功率、压力等运行参数偏离设计值,这些参数值在一定范围内发生变化(即存在一定的不确定性分布),系统在某些参数值组合下将不能完成其功能。这就是非能动系统可靠性问题研究要关注的地方。因此,非能动技术的完全可靠性保证是一个误区。非能动一定优于能动系统误区非能动技术的应用是一个由少到多,而且是伴随能动技术运行的过程。随着能源发展,非能动技术得到越来越多的应用。特别在核电发展中,非能动安全技术成为先进核电的标志。但是从其运行参数量级而言,基本较小,发挥作用有限,也有可靠性问题。也正是因为非能动系统运行的物理过程不依靠能动部件驱动,而是依靠自然力,其驱动力与阻力都受到很多不确定因素的影响,因此物理过程失效成为导致系统失效的重要因素。非能动系统除类似能动系统有部件失效外,还有其物理过程失效,而物理过程失效在能动系统中通常是不研究的。因为在能动系统中,物理过程是由外部的能动部件驱动的,驱动力通常不受时间序列演变过程的影响,只要能动部件不失效,其物理过程一般不会失效。而且,所谓广义非能动系统更依赖于其他支持系统,一旦支持系统出问题,必定非能动系统无法启动。也就丧失其非能动特性。因此,非能动技术一定优于能动技术是一个误区。正确的应用应该是,能动技术与非能动技术联合交叉使用,这样,系统功能的实现是最可靠的,系统的运行也才是最优的。
非能动技术的未来
0引言
在20世纪后期,随着数字技术的飞速发展,非线性编辑被广泛应用于影视的后期制作。非线性编辑主要指以各种类型计算机为中心构成的视音频信息编辑工作;是指将节目采集到计算机后直接从计算机的硬盘中以帧或文件的方式迅速、准确地存取素材进行编辑的方式;是能够随机访问任意素材,不受素材存放时间、区间限制的编辑。从广义上来说,数字影视节目的非线性编辑技术可以包括:视频素材的获得、视频对象的合成、视频素材的编辑、视频特技的生成、绘画和颜色调整、字幕的叠加等六个方面。在非线性编辑系统中,最为重要的是加入了动画模型、数字特技和多层合成等功能,从而使得非线性编辑系统成为影视制作者充分发挥其创造力和想像力的技术平台。
非线性编辑系统主要应用于广播电视及各类广告制作单位。它主要是由计算机平台(含视音频处理卡、专业显卡、三维特技卡等)、大容量的高速硬盘、音视频输入输出设备、监视器等硬件设备,并配以相应的非线性编辑软件组成。
1.1系统硬件20世纪90年代中期,非线性编辑开始在我国出现并得到应用。在非线性编辑系统中,最本质的一点是系统处理的是数字信号,如非数字信号输入系则需进行A/D转换,采用数字技术存入计算机硬盘中,并利用节目制作编辑软件在计算机上进行运算、操作。由于非线性编辑系统数据硬盘的存储容量有限,而非压缩的广播电视信号数据十分庞大,如果采用QPSK调制,所需传输带宽在100MHz以上,故应根据图像质量需求对原始信号进行相应压缩。压缩比越大,可输入的图像信号越多,但图像质量也就越差。
1.2系统软件非线性编辑系统的软件为非线性编辑系统提供GUI(图形用户界面)和网络骨理等功能,也可用来完成视频剪辑、字幕叠加、三维动画、数字特技、音频制作、颜色渲染等复杂编辑工作。现在世界上非线性编辑软件种类很多,依其功能可以把它们分为两类:第一类:专用型软件,针对硬件的设置而专门开发的,它们可以直接调用非线性卡内设置的硬件特技或专门的特技卡内的硬件特技而形成实时特技或短时间的生成特技,从而大大加快了节目的编辑速度。第二类:通用型软件,通用型软件大都不能直接与非线性编辑板卡挂靠进行输入输出,但可以对已进入了硬盘阵列的视音频素材进行加工、处理和编辑,或者制作自己的二维或三维图像与那些视频素材合成,再由输入输出软件输出。
2.1视频素材的获得三维扫描仪或摄像机将不同角度拍摄的物体照片作为三维模型参数输入到ImageModeler软件中,该软件会通过计算得到物体的多边形网格框架;然后用户根据此框架制作出三维模型;在三维模型建好之后,光学捕捉系统(MotionAnalysis)从实际拍摄的场景中提取出运动参数,输人到MatchMover软件从而实现三维动画的效果;最后,为了使效果更逼真,采用PhoenixToolsforMAYA软件对整个动画进行渲染。
2.2视频图像的合成数字视频包括以下4个方面的技术:
2.2.1多层叠加将多层视频对象(图像、文本、图形和动画等)叠加到一起,叠加方式可以是不透明或部分透明。在多层叠加中,每一层视频对象的优先级别不同,屏幕上显示的最外一层的优先级别最高,越往里优先级别越低。每层视频对象还可进行各自的特技处理,如旋转,缩放,滤波等。
2.2.2色键色健效果首先是将前景中的视频对象从某一单色中抠出(一般为兰色),这一过程称为遮罩(Mask)生成过程。在遮罩上,视频对象内部各像素a=1,外部各像素a=0,通过a值将前景和背景合成,在a=1处显示前景中的视频对象,在a=0处显示背景,从而产生将前景中的视频对象抠出和背景合成的效果,这一技术可用于虚拟演播室。
2.2.3外键用于选择视频图像的某一部分进行叠加。此时将遮罩单独存为一个图像文件,并将该图像作用到任意视频图像上,然后选择a值,在a=1处显示一个视频图像,在a=0处则显示另一个视频对象。
2.3视频素材的剪辑和视频特技的生成采用非线性编辑软件,可以对视频素材进行剪接、划像、移动、替换、插入和覆盖等操作,在此过程中,制作人员可以根据需要加入视频特技。最常用的视频特技有淡入淡出、划像,飞像,卷页,翻页等。随着计算机图形学的发展,三维特技也越来越多地被采用。它主要是通过模拟自然的光照,采用表面阴影法、透明、光线追踪等方法,产生图像的纹理,从而使二维的图像产生三维的效果。
2.4颜色校正和字幕叠加颜色校正即对数字图像的色度信号进行处理。字幕叠加则分硬件和软件两种方式。软件字幕是利用作图软件的原理把字幕作为图形处理,将其调入编辑轨对某一层图像进行抠像贴图,完成字幕功能;硬件字幕通常由一个图形加速器和一个图文帧存组成,图形加速器主要用于对单个像素、专用像素和像素组等图形部件的管理,它具有绘制线段、圆弧和显示模块等高层次图形功能。叠加字幕的过程是将汉字从硬盘的字库中调到计算机内存中,以线性地址写入图文帧存,经属性描述后输出到视频混合器中,将视频图像合成后输出。
2.5数字视频的输出目前的非线性编辑软件都是在数字视频无压缩的情况下进行处理的,数据量巨大。因此,很多非线性编辑软件都具有视音频压缩编码功能,将经过编辑的节目快速压缩为MPEG-1/2/4,M-JPEG等编码格式输出,从而大大降低了存储的数据量,以适应不同场合的应用。
演播室制作中涉及大量对编码压缩节目的处理,如不同节目间的拼接,在画面上加字幕、台标等效果。目前,由于演播室非线性编辑系统多采用对没经过压缩的视频信号进行编辑的方式制作节目,这就需要在存储的压缩图像和编辑非压缩图像之间进行格式转换。不仅增加了计算量,还会导致由于编解码和量化而产生的图像降质。在这种情况下,人们需要考虑直接在压缩域对数字视频进行编辑,从而加快电视节目的制作、分配、存储、传输和播出一体化的进程。
4结语
数字化电视系统发展的步伐日趋加快,计算机技术逐步渗透到广播电视的各个领域。非线性编辑技术经历了多年的发展,其软硬件技术日趋成熟。既能满足高端的电影特技制作逼真炫目的需要,又能满足低端的新闻剪辑制作。非线性编辑系统功能将更加完善,在广播电视行业占据的地位也会越来越重要,作为一项朝阳技术,其应用一定会迎来一个辉煌时代。
参考文献:
[1]倪强,周磊,张文军.数字影视的非线性编辑及其技术研究[J].电视技术,2005,(07).
无机非金属材料专业实验教学的改革必须突破传统的实验教学模式,按照素质教育的要求,以提高学生的综合素质为目的,以培养创新能力为主线,采用核心化、多层次实验教学体系结构。核心化是指服从实验目标,以培养应用型、创新型人才为核心;多层次是指实验内容设置划分多个层次:基础无机非金属材料科学实验(基本技能和基本方法)、综合型实验(学科间交叉)、专业设计型实验。精炼基础(无机非金属材料科学基础实验、玻璃工艺实验、陶瓷工艺实验、水泥工艺实验)实验内容,使其与理论知识同步,以验证性实验为主,小综合实验为辅,既加深理论知识的理解,又培养实验基础技能与应用。在大三下学期增加综合型实验,此类实验内容为至少两个二级学科之间的交叉,这样可以巩固学生的实验技能,并且加强不同学科之间的关联,使学生能独立完成实验方案确定、原材料检测、材料制备、材料性能检测、材料结构分析等实验内容,锻炼学生解决实际问题的综合能力。在大四上学期,为了帮助学生就业以及进一步深造和后面的毕业论文打下基础,增加专业方向设计性实验,以设计为主,讲究与工厂实际内容和研究热点相符的研究型实验,以培养学生解决问题的能力,从而培养创新意识。另外,新的实验教学体系要加强对学生的个性发展,实验内容应设立必做实验项目、选做实验项目和研究性实验项目,以满足不同层次学生的需求,贯彻因材施教的原则。
1.2采用利于培养创新应用型人才的实验教学方法
(1)在实验教学中,改进实验教学方法,采用电子视听设备和多媒体网络技术等多种辅助教学手段,将原来分离的理论课及实验课教学合二为一,使原来课堂上枯燥乏味的专业课及实验课变得生动形象,易于理解。通过下载精品课程实验录像,展示实验仪器的内部结构及操作方法。通过自制和下载FLASH动画展示实验原理及实验过程中的细小变化,通过到企业拍摄的生产实况录像给学生一个真实的生产环境。通过多媒体辅助教学,能够将生涩、抽象、难懂的知识形象化,具体化,提高学生的学习兴趣和积极性。尤其对无机非金属材料专业中的大型及昂贵的工厂设备原理、设备、方法的理解与掌握起到了很好的辅助作用,为学生提供反复观摩实验过程,加深理解实验原理的机会。
(2)在实验过程中,改变实验指导方法,强化学生能力培养。采取“以学生为主体,以教师为主导”的教学模式,变“被动”实验为“主动”实验。使实验教学的各个环节、各个层次都能锻炼学生的动手能力,充分发挥学生的积极性和创造性。教师只提供指导,实验由学生自主完成。这样就要求学生实验前必须认真准备,查阅相关文献,自己设计实验方案和数据表格等。通过实验促进学生个性的发展和创新能力的培养,使学生成为主动实验的参与者、探索者。让学生解决实验中遇到的问题,提高实验效果,增长实验经验,锻炼实验技能。实验结束后要引导学生去思考实验中的问题。
1.3建立科学、公正的考核体系
实验教学的考核方式直接影响着学生参与实验的积极性。新的实验教学模式应改变传统以实验报告作为主要评分依据单一考核方式,对不同类型实验采取不同的考核手段,使考核更加客观公正,并且让不同类型的学生发挥各自的特长,亦可有效杜绝实验报告抄袭和雷同的现象。无机非金属材料工程专业实验教学的考核重点应是对学生综合实验技能的掌握程度、动手能力和解决实际问题能力的考核。对于基础性实验的考核以实际操作与实验报告为评价依据,其中实际操作现场考核,实验报告应为学生独立完成的,无固定模板,教师对其做出综合判断,两项综合评定为其最终成绩;对于综合性实验的考核,以答辩的形式评定成绩,采取抽签的形式,确定每个选择答辩评定成绩的学生必须答辩的实验题目和内容,答辩结束,要求学生针对答辩题目与内容提交自己答辩情况分析和最佳答辩结果书面报告。教师依据学生就实验内容设计与结果分析方法等问题的答辩和书面总结情况评定学生成绩。对于设计性实验的考核,可建议学生撰写相关的科技论文,通过引导学生针对所做的实验内容,有目的的查阅文献、分析问题,最终解决问题,以论文的形式呈交实验报告,全面锻炼学生的研究与创新能力。
1.4增加无机非金属材料专业实验室安全课程
笔者在美国访学期间对美国大学实验室安全教育系统(EHS)印象深刻,其教育形式多样,内容齐全,非常值得我们借鉴。为此,无机非金属材料专业实验教学新模式中应引入类似美国EHS管理系统。无机非金属材料实验室要强制实行安全训练课程及考试制度,实行硬性的安全教育和实验室准入制度。在进入实验室之前,每个学生都必须进行安全培训与考核,最好相关部门建立一套安全教育网络学习系统,设立包括一般实验安全、安全用电、防火、逃生以及如何使用有毒有害、易燃易爆的实验品等在内的多个专门培训课程,并通过考核作为进入实验室的前提条件,考试不合格者禁止进入相关实验室,必须重修合格后才准进入实验室。另外,还可以借鉴美国高校的做法,拍摄不同内容的专题安全教育影片,放到相关网络系统中,供有需要的人员下载或在线观看和使用。
自上世纪70年代初美国家庭影院(HBO)开播以来,付费电视在国外己经存在了30多年。数字付费电视在全球范围内已经是一种成熟、普遍的商业模式,成为发达国家电视业收入的重要来源。随着社会信息化程度的进一步深入,近年来兴起的网络电视、移动电视等新兴媒体,正以不可阻挡之势步步深入百姓生活,我国模拟电视时代的光环在渐渐退去,可以说“中国的电视也已过了而立之年”。
一、数字付费电视的定义
数字电视(DTV)数字电视的概念则相对于传统的模拟电视,是指从电视节目采集、录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代电视,是在数字技术基础上把电视节目转换成为数字信息,以码流形式进行传播的数字形态,综合了数字压缩、多路复用、纠错掩错、调制解调等多种先进技术。数字付费电视=数字电视+付费电视在很多发达国家,在模拟电视时代就有了付费电视频道。付费电视(PayTV)付费电视是相对于免费电视而言的,在我国仍是个新事物。付费电视特指的是“付费节目和付费频道”,是除有线电视维护费用之外的,通过收费来选择节目服务。数字付费电视就是“数字电视+付费电视”,最大的特点就是用户收看电视期间可以自主选择自己喜欢的电视节目而不受到广告的干扰,使人们由被动收看变为主动选择。数字电视与模拟技术相对应,从技术特征讲是指电视节目的采集、制作、编辑、播出、传输、接收的全过程都采用数字技术。与原来的模拟电视相比,数字电视有高清晰的电视画面,可与DVD相媲美;有优质的音响效果,伴音更趋逼真;有抗干扰功能,数字电视受其它电器的干扰很小,因此画面稳定。以前,我国没有付费电视产品,也没有真正意义上的付费电视用户。随着数字技术的使用,很多模拟的付费电视改用数字播出,就成了数字付费电视频道。数字电视广义上讲是技术概念,付费电视是商业概念,“数字付费电视等于把数字电视和付费电视的优点全部集中起来,使我们坐在家中可以享受高品质、个性化的电视节目。
二、数字付费电视的现状
在十几年前,数字电视之于中国电视业的转型和发展对于中国电视业主管部门和从业者来说还没有概念:仅仅在五年前,“数字电视”这个概念还仅仅处于信息技术讨论层面;而在今天,无论是国家广电总局及各级广电主管部门,还是电视台/影视制作公司,甚至普通市民都在关心和议论“数字电视”的影响和发展问题。目前中央和各省的卫视节目已近50套,加上各省各市的其他节目,基本节目已超出了60套,同时,总局已批准开办68套数字付费电视、9套数字广播节目,还有几十套数字付费节目正在审核。为推进中国有线电视数字化进程,加快建立有线数字电视技术新体系,根据《广播影视科技“十五”计划和2010年远景规划》,国家广电总局日前了《我国有线电视向数字化过渡时间表》。今年要达到主要城市将普及数字HDTV的商用播出,北京奥运会将以数字HDTV方式向全世界转播;东部地区县以上城市、中部地区地(市)级城市和大部分县级城市、西部地区部分地(市)级以上城市和少数县级城市的有线电视基本完成向数字化过渡。到2010年,要全面实现数字广播电视,即中部地区县级城市、西部地区大部分县以上城市的有线电视基本完成向数字化过渡。到2015年,停止模拟广播电视的播出,西部地区县级城市的有线电视基本完成向数字化过渡。中国付费广播电视是随着有线电视数字化进程而发展的。目前,在49个经济实力较强、有线电视网络基础较好的重点城市,数字化试点工作正在稳步推进,数字机顶盒推广工作有了新的进展,付费广播电视频道的推广、销售工作也已经启动。目前,49个试点城市中已经有41个启动了整体转换。如杭州己经提前完成了市区的有线电视数字化整体转换,成为继青岛之后实现数字电视整体转换的城市,并打算在两年半时间内实现70万有线电视用户“模转数”的整体平移,并在2008年全部完成杭州市的电视数字化改造工作。
三、数字付费电视的前景
在广电总局提出的“数字发展年”和“产业发展年”的主题下,数字付费电视目前发展趋势良好。随着中央电视台数字付费频道的正式开播,我国付费电视将正式进军电视消费市场。从2002年到2015年,国内数字电视市场规模将由400亿元扩张到5000亿元,2010年中国数字电视机顶盒市场规模将达到2050万台,其中蕴藏的市场机会超过万亿元。而整个数字电视产业的规模预计将达到1.5万亿元,市场潜力不可估量。在未来的10年内,中国的数字电视必将得到长足发展,由此带动的产业链市场价值更是以千亿元计算。数字电视将带来一场深刻的革命,这不仅仅是技术革命,而且将带来广播电视运营体制管理方式以及用户收听收看方式的根本性变革,甚至对整个信息产业的发展产生深远影响。有关数据统计显示,目前上海数字付费电视的用户已超过3万户,短期内有望突破5万户,全国到去年底城市数字电视机顶盒用户达200万,SiTV的数字频道信号已覆盖全国22个省市的3000万用户,其中数字付费电视全国用户达24.5万,每套节目的市场平均价位则在30元/月。但这个数据与全球数字付费电视还是存在明显的差距。据知名的咨询机构In-Stat/MDR的研究报告显示,目前全球的数字付费电视用户数为6100万,预测到2008年用户数将新增4000万,并有望在今后几年实现高额赢利,2008年全球这一市场收入将达到700亿美元。
数字电视可以为家电企业带来新的机遇。有人预计,数字电视可以为家电企业带来至少两万亿元的市场规模。这么巨大的产业规模无疑会刺激中国经济的旺盛发展。新技术产品通常具有宽裕的利润空间,这对于利润越来越薄的家电行业来说不亚于雪中送炭。这么有利于国民经济的事情政府当然不会不考虑,不会不关心。中国电视节目的生产能力还非常低下。因此,在市场条件下,政府应该负责的是,为行业的发展制定公平合理的规则,充分调动各方的参与积极性。就中国的现状来看,尽快打通电信和广电之间的壁垒已成当务之急。数字电视本身就是融合了电视和电信技术和业务的崭新行业。如果这个壁垒不被打破,内容服务商的积极性就提不高。接入服务商应该致力于扩大覆盖面。只有覆盖面扩大了,付费数字电视的规模才有可能大起来,你的服务才有竞争力。电信也好,有线也好,千万不要满足于自己目前这种行业内的垄断。壁垒迟早要打破,竞争早晚要进来,因为这是市场的要求。投资商一定要有耐心。每个投资商都希望尽快得到回报,但是不同的产业有不同的周期。媒介产业基本属于投入资本高,回报周期长的一类。
参考文献:
当前果园施用的有机肥料90%以上为农家肥,这些肥料不仅能为果树提供全面营养,促进其生长,而且肥效长,可以增加和更新土壤有机质,促进微生物繁殖,增强土壤保水、保肥和供肥能力。但是,有基肥肥源紧缺导致其施用量有限,更重要的是,果树需要养分的平衡供给,有机肥中的养分虽然十分丰富,但氮磷钾的比例和含量还不能完全满足果树生长需求。因此,单纯施用有机肥不能同时满足果树对氮磷钾的需求,必须与化肥配合施用。
二、未经腐熟的有机肥施入后对果树有危害
1.灼伤根系。农家肥大多来源于动物粪便,富含大量的有机质。这些有机肥未腐熟时其养分状态是缓效性的,不能被果树根系直接吸收和利用,如果将其施入,在地下腐熟过程中,由于反硝化作用的加强,易产生热量造成根部灼伤(俗称“烧根”),引发根腐病。
2.营养释放与树体需肥不同步。秋季施入未经腐熟的有机肥后,由于秋冬季土壤温度低,再加上和果园土层混合,这些有机肥在地下腐熟需要较长时间。据笔者在3年前施入生粪而后几年未施有机肥的果园掘土调查,发现仍有部分生粪处在原来状态。第2年春季,地温虽然上去了,但我国北方苹果主产区春季一般雨水偏少,施入的有机肥腐熟速度仍然很慢,此时树体需要大量的营养物质来供给树体开花结果,而缓慢腐熟的有机肥所释放出的有限的有机营养根本无法满足树体的需要。同时,在腐熟过程中微生物还会消耗掉一部分果树根系土壤中原有的营养元素(如氮肥),树体往往表现营养不良。当进入第2年夏秋季后,随着雨量的增加,地温快速上升,上年未经腐熟的有机肥腐熟速度明显加快,释放出更多的可被树体吸收的有机营养物质,导致树体生长加快,大量冒条,果实着色不良,营养生长过剩,花芽分化能力差,使大量的有机营养物质白白浪费,树体营养供给失调。超级秘书网
随着城市经济的快速发展和城市化进程的加快,电力工程建设项目日益增多。采用电力电缆输送电能,占地面积小,不占地面空间,不受路面建筑物的影响,也不需要在路面架设杆塔和导线,易于向城市供电而且使市容整齐美观。因此,现在缆化的工程也越来越多。常规电缆工程的施工都是开槽铺设电力管道,施工时需要占用路面,妨碍交通;开挖回填时容易损坏原有管线;渣土外运引起漏洒扬尘;回填坑槽及恢复路面容易造成不均匀沉降,路面下陷或突起,给车辆和行人带来不便。而且由于用电申请时间的不一致,常常是今天挖开,明天填上,后天又“破肚开膛”,产生了令市民深恶痛绝的马路“拉链现象”。因此,常规的施工技术越来越不适应城市发展的需要。
近几年来,厦门市加大了城市规划、建设和管理的力度,《厦门城市道路管理办法》也规定,新建道路交付使用未满5年不准“开膛破肚”。2007年1月还专门出台了《厦门市人民政府办公厅关于加强岛内城市道路挖掘施工管理工作的通知》,新的管理办法严格了审批权限,规定挖掘时间在5天以内、开挖长度在100米以下的项目由市政园林局归口审批;超过这些期限的由市政园林局和市城管办联合会审,影响重大的开挖项目还要报市政府审批。此外,厦门市还首次建立了道路挖掘计划预申报制度,规定每年12月份报送下年度、每年5月份报送下半年较大的道路管线建设项目计划;除紧急情况外,没有预申报的开挖项目不予审批。道路挖掘施工现场必须规范设立公示牌,并经道路分级管辖的市政管理部门验收合格后方可开工。这些规定也增加了常规电缆工程的施工难度。申请时不容易,申请到了又要支付高额的城市道路挖掘修复费。因为是属于惩罚性质的赔偿,例如开挖水泥砼路面,不管实际开挖宽度的大小,就算只开挖30厘米宽,也是按整块板的面积计算,赔偿金额很大。
在这种情况下,非开挖技术的优势就体现出来了。非开挖技术是指利用各种岩土钻掘的技术手段,在地表不开沟(槽)的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的施工新技术,改传统的挖槽铺管和修复施工方式为钻孔铺管和修复。与传统的挖槽施工法相比,非开挖技术具有不影响交通、不破坏环境,施工周期短,社会效益显著等优点,尤其适合在一些无法实施开挖作业的地区,如闹市区、高速公路、铁路、建筑物、河流、农作物及植被保护区等,进行管线铺设、更新或修复。按施工工艺可分为:导向钻进铺管技术、遁地穿梭铺管技术、顶管掘进铺管技术、顶管铺管技术。其中导向钻进铺管技术的优点是:采用导向仪导向,导向探测与管线探测相结合,能有效调整钻头,避开管线,适合复杂地层条件下施工;铺管直径、长度和材料范围较宽,适合1000mm以下管径,主要采用PE管铺设和钢管铺设;对地表干扰小,施工速度快,施工精度高,是发展最快的一种非开挖施工法。又因为厦门城区的地下管网比较复杂,所以我局进行非开挖施工时大多采用导向钻进铺管法。下面就详细介绍一下导向钻进铺管法的施工工艺。
首先,对所铺设管线的位置地形进行测量,设计出钻孔的最佳曲线,开挖工作坑和接受坑。
其次,进行导向钻的施工。先用放置在地表的导向钻机,根据预先设计的铺管线路钻一个远小于预铺管道口径的导向孔,然后回拖回扩头,将孔径扩大到超过预铺管道口径的1.2—1.5倍,随后将管线拉入,实现非开挖铺设新管。导向钻铺管施工由3个阶段组成,即钻导向孔、回拖扩孔和回拖管材。
1钻导向孔
用导向钻头从预定的入土点以一定的倾角准确地按规定管线走向钻进。导向钻头为前端带喷射口的斜面非对称式钻头,内部放置有定位信号发射仪,钻头前端喷射出高压泥浆的射流作用与钻头的切削作用共同在地下形成孔壁,泥浆还起到和降温作用,并使孔壁迅速固定成型。在地面上用接收机可以探测到钻头在地下的经纬坐标、深度、倾斜率、斜面方向等参数,通常每钻进一根钻杆定位一次。钻杆长度随机型而变,机型越大,钻杆越长。钻机操作人员根据测出的参数,判断钻孔位置与设计轨迹的偏差,随时进行调整,确保钻孔沿设计轨迹前进。当回转和给进同时进行时,钻孔呈直线延伸,而只给进不回转时,受斜面反力作用,钻孔朝钻头斜面的方向偏转。钻杆不断补接,直到钻头达到接收井或从目标位置钻出地面。
2回拖扩孔
导向孔完成后,在接收井中或目标位置将导向钻头更换为直径大于已有管孔的锥形回扩头。这种钻头表面有呈螺旋状排列的高硬度碳化钨金属,使之在回拉钻杆的作用下将孔扩大,钻头圆周上分布的小孔可喷射出高压泥浆,其作用与钻导向孔过程相似。在回程扩孔时,泥浆泵会向孔壁提供足够的钻进泥浆液,在松动的孔壁表面迅速形成一层护壁泥浆层,回抽时要在回扩头后侧不断补接钻杆。回扩头到达钻机后,在接收井接上新回扩头再次回扩。扩程可反复多次,使管孔直径逐次扩大,直到管孔达到设计要求。
3回拖管材
扩孔结束后,应用清孔器进行清孔。清孔时要注意泥浆比重,保证泥浆质量。当清孔达到铺管要求后,进行回拖前的准备工作,复查管材的质量及搬运过程中是否损伤,管材焊(连)接是否符合规定,检验完毕后方可铺设。回拖管材时,产品管材在扩好孔的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆,这样既减少了回拖阻力,又保护了管材在回拖时防腐层的磨损。此时,操作人员要注意控制好钻机的拉力和速度,确保所铺设管材不受损害。
最后,在完成牵引管施工后,才开始砌筑检查井。
下面举个工程实例来说明一下非开挖技术在电力工程施工中的具体应用。
例:新建110KV湖滨南变10KV梅园线工程的设计是从新建110KV湖滨南变馈出一条电缆至禾祥梅园开关站901,该电缆从变电站引出后沿着湖滨南路北侧已建电缆管沟及新建的管沟向东敷设敷设至梅园开关站901。其中,有一段需要横穿湖滨南路。而湖滨南路属于市区主要干道,车辆川流不息,地下管线纵横交错,道路两侧还有绿化乔木。众所周知,管线横穿道路采用常规方法施工,公路的一半基槽需采用大开挖的方式,待管线铺设完毕回填后,再施工另一半管线。该施工方法虽然简单,但对交通运行及市区环境都不可避免产生了一定的影响:施工时容易引起噪音,粉尘,震动和废气;妨碍交通(堵塞,中断或改线);破坏环境(绿化带,公园和花园);影响市民生活和商店的营业;安全性差;综合施工成本高。而这些不足正好是非开挖技术的优势所在。因此工程采用导向钻进铺管技术,以非开挖方式进行电力管道穿越。该工程开挖4M*2M*1M的工作坑和接受坑,扩孔直径达φ500MM,采用φ160×4根PE管穿越,穿越长度约为46米,最大穿越深度为自然地面以下3m;钻机入土点位于湖滨南路北侧,出土点位于湖滨南路南侧;入土角度为10°,出土角度6°。该工程具有不污染环境,不影响交通,施工周期短等优点。
参考文献
城市地下管线作为市政工程基础设施建设的关键部分,城市的供水系统等都来自于地下管线,新建这些市政管线设施要求施工技术人员必须安全进行管道的安装。传统的地下管线通常都是选择挖槽埋管的方式,其会对城市的交通造成一定程度的影响,也会给人们的正常生活造成一定的影响。采取何种方式能够不对人们的生活造成影响,已经成为了市政工程施工面临的首要问题。
一、非开挖技术概述
非开挖技术主要是指通过采用岩土钻掘技术,在不进行开挖或只开挖少部分的作业坑的基础上,对管道的更换等进行的一种施工技术。非开挖技术在施工技术中的应用存在成本适宜、污染环境较小、不会对城市交通造成影响等多方面的优势。在市政管线建设的多种背景下,进行非开挖技术比传统的开挖技术具有安全性较高、综合成本较低、工期较短等特点,现阶段,非开挖技术在城市管道施工中受到广泛的运用,例如河流、公路、人工密集区等等,或者是不能够进行开挖的背景下进行排水、天然气等管道施工。
二、非开挖技术在市政管道施工中的应用
(一)顶管在施工过程中采用的施工技术
在管道的直径超过700mm、管线进行直线的铺设、混凝土管材、粘性土的基础上,绝大部分都会采用顶管法进行施工。顶管施工术一般情况都会采用木工机械式的施工方法进行施工作业,机械式顶管施工可以分为两种施工方法,一种是土压平衡式;另一种是泥水平衡式。顶管施工通常采用钢管等管材,其中,混凝土管技术在顶管施工中比较成熟。
(1)顶管施工具有的优势与缺陷
顶管施工具有多方面的优势,如在施工完成后的适应性较强;管道中的拼装工作比较少;管径具有较强的适应性;工程进度较快;较小的施工风险等等。顶管施工存在的缺陷有对工作井的深度要求比较深;要求管线的曲率半径比较大;如若在中继站发生异常的情况下,需要进行全气压顶进。
(2)顶管施工的施工原理
顶管施工的过程中首先在管道的一方将工作坑挖好,同时,在坑内将导轨进行有效的安装,通常情况下在混凝土基础上或者木基础上进行轨道的安装,同时,在导轨上将管筒进行合理的安装。另外,还需要将顶管施工中的测量工作有效的完成,将管底坡度、高程、管道顶进的中线方向进行有效的控制。在施工的过程中,将已完成工作井为核心,顶进的水平推力借助液压千斤顶的使用,将预制的钢筋混凝土管一段段的随着工具管在工作的预留洞口逐步向土层进行推进,与此同时,将管内的泥土陆续的挖出,直到工具管顶进已完成的接收井。在顶管进行施工的过程中,管内的出渣可以分为两个部分,一部分为湿出渣;另一部分为干出渣。
如若在距离较长、地形比较复杂的地点采取顶进法进行施工,必须要采用相应的辅助措施,比如采用激光进行纠偏、泥浆套等。顶管在施工的过程中,工作井的设置必须要对管道沿线的地质情况进行合理的考虑,同时,在符合顶管顶长要求的基础上,尽可能的将打设工作井的数量有效的降低,工作井尽可能的在顶管的中部进行设置,促使工作井在施工过程中可以向左右方向一同进行顶管。
(二)水平定向钻进技术的应用
水平定向钻进技术在管道直径不足700mm,管线为直线或者是曲线的时候比较适用,采用钢管、聚氯乙烯、PE作为主要钢材,粘性土的管道施工中。水平定向钻进技术具有扰动比较小,管道的维修费用比较节约,工期短等特点,是现阶段非开挖施工技术中成本最少、施工效果最好的一种施工方法。
(1)导向孔作业
在钻机进行施工以前,首先要对所要穿越的道路途径进行有效的查看,以此了解在穿越的过程中可能遇到的一些障碍,同时在施工的过程中最大可能的对其进行避让,或者是尽可能减少对其他管线造成的损伤。通过穿越的途径对本地区的地质情况,对钻机钻头、导向板等进行合理的选取,泥浆泵在开启的过程中对准入土点进行钻井。在钻机的作用下,对钻头进行驱动,还可以采用泥浆马达驱动钻头选装,从而对底层进行切削,持续的前进。钻完一根钻杆的过程中,必须要对钻头的具置进行合理的测量,并对钻头的前进方向进行实际的校正,保证钻完的导向孔曲线负荷设计标准。不断采用此种方式进行,指导钻头在预定的位置出土后,才能将导向孔曲线的钻孔作业有效的完成。
在进行钻孔的施工过程中,通常会选取无线电传感仪对导向进行测控,发射单元在载钻头内进行安装,可以发出电磁波。接收单元处于操作人员或是导向人员处,接收机可以将钻头的深度、角度等参数进行有效的检测,并且根据这些参数了解操作人员操作钻机的情况。
(2)预扩孔以及回拖管线的作业
在市政管道工程进行施工的过程中,如若采用小型的钻机进行施工,在管道的直径超过200的过程中,通常需要进行预扩孔的作业,如果采用的大型的钻机,在使用管材的直径大于350mm的过程中,还是需要进行预扩孔。进行预扩孔的次数以及直径大小,都应该通过钻机的实际型号以及本地区的地质条件进行确定。
回拖管线的过程中,首先要将管线与扩孔工具进行有效的连接,随后才能进行回拖作业。通过钻机转盘将转杆进行驱动旋转后退后,再对扩孔进行回拖。管线在回拖的过程中是不需要进行旋转的,而且,因为在进行扩孔的过程中会充满泥浆,管线在已经扩好的孔中是一种悬浮的状态,孔洞以及管壁的周围有泥浆进行,这除了会将会将回拖的阻力有效的降低以外,还会对管线的防腐层进行有效的保护,根据钻机的多次进行预扩孔,从而促使孔直径通常会大于管线直径200mm,所以,对防腐层不会造成损伤。
导向口进行钻孔的过程中,成孔的直径通常会比回拖管线的直径小。为了促使成孔的直径为1.4倍左右的回拖管线直径,就必须采用扩孔器在出土点向着入土点对导向孔进行扩大,直至需要的直径。在导向孔完成预扩孔并且满足回拖的需求以后,将扩孔器、回拖管节等进行顺序的连接,在出土点开始,扩孔与管道回拖同时进行,直到入土点为止
一般情况下,定向钻进技术比较常适用于地质层施工,在面临着含砂等地质的过程中,成孔以及导向都会面临着一定的问题,所以,必须要对砂土等地质进行有效的处理,还可以采用全地层钻机的方式进行解决。
总结:
总而言之,非开挖技术是一种比较先进的施工技术,具有效益较好、使用范围广、实用较强的特点。在市政管道工程施工过程中较为广泛应用,对城市基础设施建设的发展具有重要的积极影响,同时,对于城市环境的保护也有重要的作用。本文通过对非开挖技术在市城管道施工中的运用进行有效的分析,以此为其在城市建设中的全面、深入的运用提供一点借鉴。
参考文献: