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关键词:辣椒;夏季;育苗技术
辣椒秋冬茬设施栽培经济效益较高,此茬辣椒主要供应时期为10月至春节一段时间,此期间正值设施辣椒秋季延迟栽培的供应结束后冬春茬辣椒大量上市之前,市场上辣椒供应较为缺乏,同时正值我国的传统节日和大型节日较多的时期,市场对新鲜辣椒需求量较大,且价格较高,栽培效益较好[1]。在贵州,夏季正是辣椒和烟草育苗棚的空闲季节,此时如能够加以利用,不仅提高了设施的循环利用率,而且还增加了收入,避免了资源闲置浪费。但育苗时间正值夏季,此时易受高温、多雨、干旱、病虫害等不利环境因素的影响,育苗技术性强、难度较大。因此,夏季育苗技术值得深入探索,现作以总结:
1品种选择
结合当地的消费习惯和市场需求,选择具有抗病性较强、优质丰产、较耐低温和弱光照、株型较小或中等的中早熟品种,如‘黔椒4号’‘黔椒5号’‘辣研1号’及“黔辣”系列等品种。
2育苗前准备
2.1育苗棚的建造选用中型棚或温室较好,要求四周通风,并设有60目以上的纱网进行防虫,夏季育苗最关键的是上部要盖有遮阳网降温,遮阳网的遮光率以35%~50%为宜,可以选用黑色SZW-8型和SZW-12型,或选用具有驱蚜虫功能的银灰色遮阳网。2.2育苗池的建造可以根据贵州省辣椒漂浮育苗技术规程的标准进行建造[2]。因为夏季常有大雨或暴雨,设施四周要预留出0.5~1.0m空间,以免育苗池受到影响。2.3育苗的准备育苗漂盘可以选用聚苯乙烯白色泡沫育苗盘,育苗基质选用遵义大兴复肥公司生产的漂浮育苗基质。肥料可以选用基质内配套的专用肥,也可以按m尿素∶m过磷酸钙∶m硫酸钾=2∶1∶1的比例进行混合后配制。
3育苗时间
贵阳地区一般选择7月上、中旬播种,早熟品种可以适当晚播,晚熟品种可以适当早播。但最晚不能晚于7月下旬,以免延误商品椒上市时间。
4播种量
辣椒漂浮育苗属于精量播种,比较节省种子,一般每667m2用种量约30g。
5种子处理
5.1晒种播种前进行1~2d的晒种,不仅可以利用太阳光中的紫外线杀死种子表面的病菌,还可以降低种子的含水量,增强种子的吸水力,提高发芽率[3]。5.2浸种播前先用30℃温水进行30min的浸泡后,放入55~60℃的热水中不断进行搅拌,并保持该水温10min,然后把种子捞出放入25℃左右的温水中再浸泡4~5h,搓去种子表皮的黏液并洗净,捞出后稍晾干即可直接播种。
6播种
播种时应严格按照贵州省辣椒研究所制定的辣椒漂浮育苗技术规程进行播种。夏季育苗高温、高湿环境易造成秧苗徒长,播种时可以进行隔行播种或采用穴孔体积稍微大的漂盘,以降低密度,控制秧苗徒长。
7苗床管理
高温高湿条件下,育苗池易生蓝绿藻,苗盘入池前可加入50~100mg•L-1硫酸铜。出苗前,苗池水位保持在8cm。出苗后到2叶1心时要降低水位,水位保持在2cm。2叶1心到成苗期,苗池以湿润或见干见湿为宜。苗池的营养液浓度配制,2叶1心期前,以50mg•L-1的浓度为宜,随着生长的进程,浓度可以增加到100~200mg•L-1;肥料的添加量以辣椒苗不缺肥、不徒长为宜[4]。温度的管理方面,白天气温以30℃为宜,应严格控制温度不超过37℃,如超过此温度,中午可以在设施顶部进行喷水降温,夜晚温度控制在20℃,低于此温度可以通过通风口的关闭进行调温。夏季育苗主要是通过降低苗床密度、控制温度和湿度、加强苗床通风等措施防止辣椒苗生长过快,发生徒长,培育壮苗。
8病虫害防控
夏季育苗高温高湿,极容易发生病虫害,病虫害防治是辣椒夏季育苗中十分重要的一个环节,直接关联到辣椒育苗的成败及其产量和品质,要本着“预防为主,防治结合”、“绿色植保”的原则,充分做好防控工作。8.1病害防控辣椒苗期病害主要有灰霉病、猝倒病、立枯病、病毒病等。发生灰霉病、猝倒病和立枯病病害时,可以优先选用植物源农药,或选用高效、低毒、低残留的化学农药进行防治,如75%的百菌清可湿性粉剂600倍液,或者50%的多菌灵可湿性粉剂500倍液、70%的甲基硫菌灵可湿性粉剂1000倍液等杀菌剂进行交替防治,每7~10d喷1次,连喷2~3次。杀菌剂既可以进行苗盘喷洒,也可以按所需浓度加入到育苗池营养液中进行防治。病毒病在强光照、高温和干旱的条件下易发生。防治方法是利用黄板粘杀蚜虫、10~20cm宽的银灰色薄膜条进行驱离蚜虫,杜绝病毒的传播。其次,可选用20%的病毒A可湿性粉剂500倍液,或1.5%植病灵乳剂1000倍液进行防治。对于生长点坏死的植株,为促进发枝、增强植株长势,可在药中加入20mg•L-1赤霉素进行调控。8.2虫害防控辣椒苗期虫害主要有蚜虫、白粉虱、蜘蛛和屁步甲等。杀虫剂的使用和杀菌剂一样,也是可以进行苗盘喷洒,也可以加入到育苗池的营养液中。发生蚜虫和白粉虱时,可用10%的吡虫啉可湿性粉剂2000倍液,或50%的抗蚜威可湿性粉剂2000~3000倍液进行防治,每5~7d进行1次,连续交替用药,直到防治为止。蜘蛛危害主要在播种后至出苗前,在育苗盘穴内进行做窝,来回穿梭,造成刚出苗倒伏、;防治方法是在育苗池营养液内加入10%的吡虫啉可湿性粉剂2000倍液、或用2%阿维菌素乳油3000倍液进行育苗盘喷洒防治。屁步甲在2叶1心期前的危害较重,此时期辣椒幼苗的木质化程度较低,幼苗比较脆弱,常常造成苗盘整行或连片的断苗,防治方法如蜘蛛。
9壮苗标准
幼苗定植时,应达到如下的壮苗标准[5-6]:苗龄35d左右,幼苗生长整齐,高度适中,植株高度18~20cm,具有8~10片真叶,叶色深绿,叶片肥厚,并有光泽,茎粗壮,节间短,茎粗度0.4cm左右,节间长度2cm左右,根系发达,发育良好,须根较多,呈白色,90%以上植株具有花蕾,并明显可见,子叶完整,无病虫害。
参考文献
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及时清洁田园
收获后的植株残体、杂草是病菌和害虫的藏身之处。所以,一茬蔬菜采收结束后,应及时拔秧,并清理干净落叶、杂草,搬离日光温室,同时对温室周围的杂草也要彻底清理干净。
对于栽培时所覆盖的地膜也要及时撤除,已破裂的地膜碎块要拣抬干净,以免污染土壤和对下茬生产造成影响。
吊蔓时所用的绳子,也要从温室上解下。不要让其留在温室内。吊蔓所用的绳由于日光的长时间照射,极易发生老化,一季后强度大大降低,且存有大量病菌,不宜再次使用。
地面清除干净后深翻25cm~35cm晒垡以减轻病害发生。应特别注意的是从清园到下一茬蔬菜种植时,室内和其周围不允许长出新的杂草。
收好薄膜、草苫,保养卷帘机
日光温室一般在5月中旬就不需再盖草苫,这时要将草苫收起,对于一些损坏的草苫要及时修补好,然后选晴天晾晒,晒干后卷好,于干燥通风处垛藏。垛好后用塑料薄膜盖好,以防雨水湿苫霉烂,以后要注意检查,发现受潮发霉要重新晾晒。若有空闲房屋,最好将草苫导致藏于室内干燥处。
日光温室所选用的聚氯乙烯无滴防老化膜,一般可以使用两季,要注意保护。在上茬蔬菜收获后及时将薄膜小心地从温室上撤下。撤下后,用软布和软刷轻轻将其擦洗干净,不要长时间浸泡和揉搓。洗净后,于阴凉通风处将其晾干再卷成卷收藏。不要叠放,以免其折损、粘连。贮存时,不要在其上放重物并注意防鼠。
卷帘机经过长时间的使用趁空闲要及时进行维修保养,同时夏季又是多雨季节,应对卷帘机进行遮挡,防止日晒雨淋,影响其使用寿命。
维修、保养温室
温室经使用一季后,要及时检查,墙体如发现脱落,要及时维修,以免引起温室更大损坏。及时检查拱架,如发现弯度过大,应及时修整,以防在下茬覆盖塑料薄膜时高低不平,损伤塑料薄膜,另外应及时对拱架进行除锈,涂漆。
在温室四周要挖好排水沟,夏季降雨后及时将雨水排走,以防浸泡墙体,引起墙体坍塌,同时防治长时间浸泡引起细菌滋生。
改良土壤
由于不合理施肥造成土壤严重酸化,施用生石灰,提高pH值,以撒施为好。翻耕前将生石灰和有机肥分别撒施于田间,然后通过耕耙使生石灰和有机肥与土壤尽可能混匀。具体施用量,调节15cm酸性耕层土壤,每667m2生石灰的用量如下:pH5.0~5.4,用生石灰120kg;pH5.5~5.9,用生石灰60kg;pH6.0~6.4,用生石灰30kg。
及时消毒,杀菌
使用一季后,日光温室的土壤、空间潜存大量病虫源,下茬使用前要进行严格消毒,消灭这些病虫源。设施消毒一般分三步进行
首先,进行高温闷棚。在使用前一个月内,选一两个晴天,用薄膜将全室密闭,使室内形成高温缺氧的小环境,以杀死低温型好气性微生物和部分害虫、卵、蛹。
春兰原产于我国浙江、安徽、河南、四川等地。喜温暖湿润,特别以冬暖夏凉的环境最为理想。种植春兰。土壤以排水良好的腐叶土为宜,pH值要求为5.5~6.5,忌高温和积水。
春兰3月上旬开花,5月下旬至8月为新芽生长期,8月下旬至11月为花芽生长期,11月至翌年2月是花芽相对休眠期。要使春兰年年开花,创造春兰生长发育的最适宜环境是很重要的。
春兰是半阴性植物,栽培地点要求通风良好。夏季要有较好的遮阳环境,秋冬需有充足的阳光。家庭培植春兰,一定要把盆栽置于湿度较高且半阴的地方。如天井、庭院中的树阴下及有帘子遮阳的阳台上,夏季特别忌日光直射。
加强肥水管理也是养好春兰的关键。一般来说,冬季温度低。则少浇水;夏季植株生长旺盛,气温高时应多浇水,以清晨浇水为好。但夏季忌雨淋。在春兰生长期间(尤其是夏季),需经常进行地面喷水,增加空气湿度,对春兰生长有利。
从新芽萌发到冬季休眠前每半个月施1次腐熟饼肥,肥水浓度宜淡,施肥后适量,不仅能使原有的叶子保持浓绿,而且还可长出较多新叶,到12月前后就可以见到花蕾露出土面,形似小竹笋。入冬后,出现霜冻或气温降至0℃及以下时,需把春兰移入室内向阳处,如室内阳光充足,温度保持在5℃以上,且浇水工作得当,在春节前后春兰会开花,花期从12月持续至翌年4月。
为使春兰根叶生长繁茂,每隔1~2年在花谢后翻盆换土,去除板结宿土,换上疏松、肥沃的山泥,可使春兰生长、开花更旺。
养殖塘冬钓“六要”
胡逢掖
“冬天到,鱼难钓。”许多钓友深有感触地说。笔者总结多年垂钓的经验,认为只要坚持“六要”,在养殖塘冬钓仍可取得喜人的钓绩。
一要钓深水。冬季气温低,水温相应也低,所以冬季来临,鱼儿一般聚集在水温较高的深水区。如果钓友选择在深水区施钓定有收获。
二要找鱼群。俗话说:“物以类聚,人以群分。”冬季鱼儿不爱动,摄食也不旺盛。如果钓饵送到鱼群聚集处,鱼就会吃饵,所以必须找到鱼群。否则,尽管你投很多诱饵也无济于事。
三要在增氧机附近下钩。增氧机的功能就是增加水中的含氧量。利于鱼儿活动、觅食、生长,提供良好的水下环境。因此,在增氧机的附近,鱼儿流动觅食的机会就多,在那里下钩钓绩必丰。
四要钓投料处。养殖塘喂鱼无论是投配好的饵料还是投天然饵(如青草、黑麦草、薯藤等),凡投料的地方,水位都比较高,鱼聚集觅食也比较多,故在投料处下钩定能上鱼。
五要海竿投塘中心。养殖塘往往四周水浅,中间水深。如果手竿钓不到鱼,则可考虑用海竿抛甩到塘中心,必然可收到“东边不亮西边亮”的成效。
关键词:北方城市住区风环境影响因素建筑朝向 布局形式 规划设计策略
中图分类号: X324文献标识码: A
一引言
辽滨地区受季风影响冬夏两季气候差别明显。夏季盛行来自海上的西南风,冬季盛行自大陆吹向海洋的东北季风。针对北方这种双主型风环境特点,住区建筑布局上一方面要注重在夏季风道的形成,加强城市的自然通风,减小大气污染,减弱城市热岛效应与温室效应,另方面是在冬季减小冷空气的渗入,减少城市的碳排放与能源的消耗,提高住区内的温度与舒适度。
本文利用Fluent软件对不同布局形式下的风环境变化进行模拟计算。通过比较分析总结出适宜北方地区风环境的住区规划策略。
二住区布局的风环境影响因素分析
对住区布局的分析从朝向、平面、空间几个角度进行。平面布局主要考虑建筑群的几种排列方式,而空间布局主要考虑从建筑高度上对建筑楼体进行合理的搭配。
2.1 建筑朝向对风环境的影响分析
朝向对住区风量和风速的引入都有影响。夏季进入住宅群的风速越大对住宅的通风越有利。同时风速过大在寒冷的冬季,会增加建筑的散热量及其能耗。尤其对于北方地区双主型风向,对于夏季通风和冬季防风的取舍使得选择合理的建筑朝向就更加重要。
入射角度不同对于建筑周围的风场特征也是不同的。研究显示,建筑风影区的范围一般为建筑高度的4-5倍,住宅间距不能达到如此大的距离,为了减少建筑间的不利风效应,可通过改变风向角来改善住区风环境。
表2.1为风向投射角对屋后风影区的影响表,由此可以看出,当入射角从0°增加到60°时,室内风速降低了50%,室外风影区深度也相应减小。
表2.1风向投射角对屋后风影区的影响[1]
风向投射角 室内风速降低值 室外风影区深度
0° 0 3.75H
30° 13 3H
45° 30 1.5H
60° 50 1.5H
注:H为房屋高度
2.2 平面布局不同对风环境的影响
2.2.1 行列式的风环境特征
行列式布局由于其线性的布局特点,对来风阻挡方面没有围合式的有效,对于冬季防风有一定的局限。但是由于它能够较好的将气流导入住宅组群内部,促进气流在组群中流畅的流通,对于夏季住宅的通风是非常有利的。而且由于在日照采光上的优势,是最常用的住宅布局形式。通过上一章的分析可知,行列式可分为并列式和错列式。下面通过airpak软件对几幢板式高层的不同行列式布局进行分析。
下图为风向入射角为0°时,行列式布局下的住宅风环境如表2.2所示;
表2.2不同布局形式下建筑风环境模拟图
1.5m处平面风速云图 1.5m处平面风速矢量图 备注
并列式
横向错列式
竖向错列式
从模拟数据可见,行列式住宅在顺风情况下,根据模拟数据进行计算得出,并列式布局中,上方风向两建筑山墙过道处的最大风速比约为1.313;横向错列式布局中,上方风向两建筑山墙过道处的最大风速比约为1.269;竖向错列式布局中,上方风向两建筑山墙过道处的最大风速比约为1.118。整体而言,在通风方面由于横向错列使得建筑迎风面增加,便于气流穿插于建筑间距之间,整体通风性较好,强于其他两种布局,而就防风效果而言,竖向错列式优于其他两种布局。
2.2.2 围合式的风环境特征
根据实际的建设情况,将北方高层围合式的常用形式归纳为中心绿地式和庭院式两种,下面就这两种情况进行分析;
下图为风向入射角为0°时,围合式布局下的住宅风环境如表2.3所示;
表2.3 相同入射角度下高层围合式布局建筑风环境模拟图
1.5m处平面风速云图 1.5m处平面风速图 备注
中心绿地式
庭院式
我们选取与行列式研究相同的风向角22.5°、45°、67.5°进行分析,在入射角度为0°时,与行列式相比较而言,中心绿地式的布局在风影区范围没有明显变化,但是风影区内风的流动性减弱,上风向建筑转角处风速比减小。庭院式布局与中心绿地式布局相比较,庭院中心的通风性较好于中心绿地式布局。当风速入射角不为零时随着角度的增加两种形式的整体风速均有所降低,但各自风环境变化均不相同。
在中心绿地式布局中,综合分析中心绿地式布局在不同风向时的人行高度1.5m处的风环境不难看出,当风向角小于45°时,建筑布局内风场活跃,容易在场地内部形成涡流区。当风向角大于45°时,风环境有所改善,风向角为90°时,风影区范围最小,但由于“狭管效应”风速增加,因而居中布置时,应当尽量避免风向角与通道方向一致。庭院式布局中,因上风向住宅的影响,风向发生改变,中心庭院风场较为复杂,在多处容易形成涡流区,影响居民活动。
2.3 空间布局对风环境的影响
为了研究不同建筑高度排列对风环境的影响,分别选取高度均为40m的建筑、前排建筑高度为40m和后排建筑高度60m以及前排建筑高度为60m和后排建筑高度40m的三种形式进行模拟,为了便于研究,建筑间距均为40m,如表2.4所示;
表2.4不同高度排列对风环境影响模拟图
剖面模拟图 1.5m处平面风速图 备注
高度一致
前低后高
前高后低
两排住宅高度一致时,风吹向上游建筑时,气流沿建筑正墙面上扬,导致垃圾和尘土飞扬,同时前排建筑中部风速较低,转角处风速相对较高。而后排住宅建筑由于前排的遮挡作用,气流沿正面下降,形成涡流区。
当前排建筑高度低于后排建筑高度时,上风向建筑顶部形成一个气流停滞点,停滞点上部的气流向上运动并绕过后排建筑向后运动,停滞点下部的气体沿下风向建筑的迎风面向下运动并形成涡流区,涡流范围大于两排建筑等高时,下游建筑背风区形成的风影区范围更大,尘土上扬的高度也相应增加。两排建筑之间风速最强区域的风速值比高度一致的情况也大大增强,而下风向建筑迎风面行人高度处的风速也高于建筑高度一致时。
当上风向的建筑的高度高于后排建筑高度时,后排建筑迎风面的风速加强,下游建筑顶部的风速变大,但是由于上游建筑的遮挡作用,下游建筑迎风面行人高度处风速有所降低,如图2.5所示。
三住区布局规划设计策略
3.1布局形式设计策略
3.1.1 适宜的建筑朝向
建筑朝向不仅影响住宅的日照与采光,同时也对住区的风环境有很大的影响,因此建筑朝向的选择是否合理至关重要。
在辽滨地区,热辐射条件影响下的最佳朝向为南偏东17.5°,在此前提下,通过对住区风环境的影响因素分析中,我们得出风向入射角在30°-60°之间时,建筑风速及背后的涡流范围较小。冬季辽滨地区的主导风向为北偏东22.5°,而南偏东17.5°使得住宅建筑与冬季的盛行风所成40°角度在30°-60°的入射角范围内,因此得出有利于辽滨地区住区微气候环境营造的较为适宜的朝向约为南偏东17.5°左右。
3.1.2 合理的建筑群体布局
辽滨地区夏季盛行风向为西南风、冬季盛行风向为东北风,合理选择院落开口方向,如在辽滨地区,院落开口向南是较为合理的开口方向。另外,在冬季盛行风的上风向布置板式住宅,而在夏季盛行风的上风向减少板式住宅的数量,尽量布置点式住宅或者较为低矮的住宅,从而疏导风的流向,同时在可能的情况下,应在规划地块的东北侧布置裙房,即增加了城市界面的连续性,也可以利用裙房将下冲风导向群房屋面以减少风对地面的影响。
对于北方地区而言,围合式的布局固然能够起到防风防寒的作用,但是局部建筑遮挡对于底部的采光有影响,而且对于夏季的通风也极为不利。在规划布局上应多在行列式的基础上加以变化,如选择错列式和斜列式,以营造良好的微气候环境。
3.2场地规划设计策略
3.2.1 合理的功能布局
住区内部按照功能区划分可以大致分为,居住区、公建区和休闲绿化区。就辽滨地区而言,主导风向如图3.3所示。因此,将低矮的公建区以及休闲绿化区布置在西南侧,将多层以及高层布置在东北侧不仅能够利于夏季的通风,同时利用建筑高低的不同,将冬季寒冷气流挡在高层外侧,优化住区外环境微气候。
公共活动区域应尽量选择布置在小区中向阳的位置,从而保证居民在户外活动时获得充足的阳光。为了避免在住区的入口形成风口,同时也为了隔离来自城市的噪音,可以将公建布置在活动场地与城市干道之间进行阻隔,在增加了住区环境私密性的同时也对微气候环境进行相应的优化。
3.2.2 绿化植物的利用
绿化不但能起到美化景观的作用,对于微气候环境的调节也起到相当重要的作用。结合住区整体的设计,通过对绿化用地的设置、绿化种类的选择以及绿化形态的控制,可以有效的改善居住区的微气候,为居民提供相对舒适的微气候环境。
利用植物枝叶的稀疏程度,进行合理的配置,能够合理的做到防风与通风,在冬季风盛行的方向应种植枝叶较浓密的常绿灌木和乔木,在夏季风盛行方向种植下层开敞的乔木,以利于夏季通风。同时应当在人们活动频繁的室外场所冬季主导风向上游合理种植绿化,同时在夏季能够遮阳避暑[2]。综合绿化的设计分析,可以推断出辽滨新城住区的绿化对风环境控制图以及植物种植模式图,如图3.4--3.5所示:
利用植物的高低配置对住宅周围进行导风设置,夏季可以在建筑的迎风面,通过如图3.6(a)所示的配置方式,将高空中的气流引向地面,加强行人处的夏季通风。冬季在建筑的迎风面可以利用如图3.6(b) 所示的配置方式,将底部的气流导向空中,从而减少对地面行人处的影响。
本文针对北方双主要型城市住区风环境的优化,在布局形式层面提出相应的规划策略,通过此研究,为城市住区环境的优化设计提供方法和思路,为创造生态、舒适的当代城市住区环境出谋划策。
参考文献
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作者简介
第一作者:王亮,男,1980.9,大学本科,沈阳市规划设计研究院城市设计所,工程师
今年是中国人民暨世界反法西斯战争胜利70周年,中央将安排一系列纪念活动。为确保抗战胜利70周年纪念活动期间的消防安全工作,按照省、市政府8月6日召开的抗战胜利70周年纪念活动消防安保工作电视电话会议精神,制定本方案。
一、工作目标
结合夏季消防检查工作,坚持政府统一领导、部门依法监管、单位全面负责的原则,加大消防安全检查力度,加强消防安全知识宣传,全面落实各项消防安全保卫措施,坚决确保不发生较大和有影响的火灾事故。
二、组织机构
为确保此项工作顺利开展,特成立抗战胜利70周年纪念活动消防安保工作领导组(以下简称领导组):
组 长:解XX XX县政府副县长
副组长:张XX XX县公安局副局长
侯XX XX县公安消防大队大队长
成 员:各(乡)镇政府、县直各有关单位
领导小组下设办公室,办公室设在县公安消防大队,办公室主任由消防大队大队长侯巍担任。各(乡)镇政府、县直各有关单位也要成立领导组,具体负责组织、指导本部门开展安保工作。
三、时间安排
(一)部署阶段(8月10日前)。在前期夏季消防检查工作基础上,各(乡)镇政府、县直各有关单位要明确消防安全工作目标,查找漏洞不足,细化完善各项消防安全保卫措施,逐级召开工作会议,明确工作任务,对消防安保工作进行再动员、再部署。
(二)运行阶段(8月10日至8月26日)。在政府统一领导下,各(乡)镇政府、县直各有关单位组织乡镇、社区村庄和消防志愿者等社会力量,落实火灾防范、消防宣传培训、灭火救援演练等工作,从严执法,查处、关停一批隐患单位,高压震慑消防违法行为。
(三)实战攻坚阶段(8月27日至9月7日)。各(乡)镇政府、县直各有关单位全面落实严管严控措施,消防大队每日负责向领导组办公室汇报消防安保工作进展情况。8月27日8时至9月7日8时,公安消防部门进入二级战备状态。
四、工作任务
(一)各乡(镇)政府。各乡(镇)政府要将消防安保工作纳入纪念活动安保总体部署,成立领导组,细化工作任务,制定工作方案,组织开展消防安全检查。充分利用报刊、广播、电视、网站以及微博、微信、户外视频等各类媒介,针对夏季火灾特点,普及消防安全常识和逃生自救知识,营造浓厚氛围。要加强对村庄以及小单位、小场所的排查、检查,督促基层组织、物业服务企业明确消防安全职责。依托综治工作平台,组织专人加强值班巡查,严格火源、电源管理。组织发动群防群治力量对居民小区、村组楼院、平房胡同加强防火巡查、消防宣传,落实实名制死看死守措施。
(二)相关行业。住建、民政、文化、教育、卫生、商务、安监等行业部门,要根据行业特点、明确监管责任,组织社会单位开展自查自纠,主动消除火灾隐患;要引申推动夏季消防检查工作,加大对人员密集场所、易燃易爆单位、劳动密集型企业、公共娱乐场所、文物古建筑、养老院、幼儿园、学校、医院等消防安全重点单位的检查。对发现的火灾隐患,要明确整改责任人、整改时限和整改措施,确保整改到位。
(三)公安消防大队。要科学研判本地消防安全形势,紧盯薄弱环节,找准重点问题,研究制定针对性防控措施,向县政府定期汇报工作情况,向行业部门发出建议函,向社会单位公告自查要求,推动落实消防工作责任。联合行业部门、街道乡(镇)加大对重点单位及场所的检查力度和频次,组织开展集中检查和错时检查,督促落实消防安全网格化管理。对夹芯材料燃烧性能达不到A级要求的彩钢板建筑,严格落实"四个一律"刚性措施。对逾期未改的火灾隐患尤其是重大火灾隐患单位,要依法采取责令"三停"、临时查封措施,确实难以关停、查封的,要督促单位落实值班巡查队伍,24小时开展巡逻防控。要结合消防宣传"八进"工作,督促单位场所加强消防宣传、员工培训;利用移动互联网消防信息服务平台,向目标人群发送消防安全提示短信。
五、工作要求
(一)提高认识。各乡(镇)政府、县直各有关单位要充分认识抗战胜利70周年纪念活动的极端重要性,充分认清面临的严峻形势和挑战,切实增强政治意识、大局意识、忧患意识、责任意识,坚持底线思维,克服麻痹思想,全力以赴做好各项消防安保工作。
(二)加强领导。各乡(镇)政府、县直各有关单位主要领导要作为此次安保工作的第一责任人,将此次安保工作纳入重要议事日程,从最坏处着想,向最好处努力,亲自协调、研究、督办安保工作,分管领导要加强一线带队检查,确保各项工作任务落到实处。
(三)广泛宣传。各乡(镇)政府、县直各有关单位要加强与新闻媒体的沟通协调,通过广播、电视、报纸、网络等各类渠道,开展针对性强的提示性宣传,集中曝光火灾隐患和消防违法行为,提高公众消防安全意识和自防自救能力,掀起强大的安保宣传声势。
(四)落实责任。各乡(镇)政府、县直各有关单位要层层分解工作责任,将消防安保任务逐项落实到具体部门、具体岗位、具体人员,对检查发现的火灾隐患,狠抓整改环节各项措施的落实。
关键词 青菜;耐热;品种比较
中图分类号 S634 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)05-0151-02
Comparative Test on Heat-resisting Chinese Cabbage Cultivars
LU Zhi-xin 1 LU Guang 1 WU Jie-yun 1 * SHAO Shan 1 TANG Yun-yu 2 HUANG Jin-fu 1
(1 Yixing Vegetables Office in Jiangsu Province,Yixing Jiangsu 214206; 2 Agricultural Service Center of Yicheng Street in Yixing City)
Abstract 14 varieties of heat-resisting Chinese cabbage and Rekang 605 were chosed to test. The results showed that Qingfuling,Jinxiu,Huaguan were better in heat resistance. The leaves of Qingfuling and Jinxiu growing for a long time were easily ageing and the rate of net was low. So they were suitable to plant Chinese little greens in summer. Huaguan showed the best qualities in comprehensive performance,which could be used as the primary species of local Chinese cabbage in summer and autumn.Changzheng No.3,Huamei and Lushan could be promoted in early autumn.The results could provide the reference for the cultivation of local heat-resisting Chinese cabbage.
Key words Chinese cabbage;heat resistance;variety comparison
青菜的营养丰富,可周年生产和供应,是大众特别喜爱的蔬菜之一,对保障蔬菜市场供应、稳定市场价格起到重要的作用。但夏季高温障碍,往往使青菜节间拉长、生长缓慢、纤维含量明显增加而影响其商品性[1]。为选择适合宜兴地区夏季种植的耐热青菜品种,特开展了青菜品种比较试验,现将试验结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验设在江苏省宜兴市周铁镇,大棚遮阳网覆盖栽培。参试品种共15个,分别为:热抗605青菜(上海)、华冠青梗菜(日本)、华美青梗菜(日本)、金夏莳青梗白菜(日本)、夏青青菜(南京)、青伏令青梗菜(南京)、青秀青梗菜(青岛)、绿秀(91-1)青梗菜(青岛)、锦绣青梗菜(上海)、碧秀青梗菜(上海)、依阳鸡毛菜(上海)、绿山青梗菜(上海)、三号青梗菜(上海)、金品602青梗菜(福建)、金品1夏青梗菜(福建)。
1.2 试验设计
试验共设15个处理,即每个品种为1个处理,以热抗605青菜为对照(CK),采用随机区组排列,3次重复,共45个小区,小区面积4.86 m2(含沟)。
1.3 试验实施
试验于2013年7月20日播种,每小区播种量为4 g,干籽直播,播种后保持土壤湿润,以利出苗,出苗后管理同常规[2-3]。播种后10 d和16 d进行二次间苗,使株行距达15 cm左右。
1.4 调查内容与方法
出苗后30、40 d,从每个小区分别选取10株青菜调查叶片数、叶片长宽、株高、株幅、单株重等数据。出苗后50 d,从每个小区选取10株青菜调查其叶片数、叶片长宽、叶柄长、株高、株幅、单株重、束腰宽、茎基宽、净菜率等数据,并采收测产[4-5]。
2 结果与分析
2.1 出叶速度
从表1可以看出,出苗后30、40、50 d时,华美、金夏莳、青伏令、碧秀、金品602、金品1夏、华冠的叶片数和50 d时的有效叶片数均大于对照和平均值;出苗后30 d时,华美、青伏令、金品602、金品1夏、华冠的叶片数明显较多,大于9片;出苗后40 d时,华美、金夏莳、绿山、金品1夏、华冠的叶片数明显较多,大于13片;出苗后50 d时,绿山、金品602的叶片数明显较多,大于20片;出苗后50 d时,绿山、三号的有效叶片数也高于对照和平均值[6-7],其中三号有效叶片比例最高;青秀、依阳出苗后30 d和50 d时叶片数小于对照热抗605;整个生长期,对照热抗605的叶片数小于平均值。
2.2 叶面积大小
从表1可以看出,整个生长期中,绿秀和三号的叶面积始终保持较大;出苗后30 d时,热抗605、夏青、锦绣叶面积较大;出苗后40、50 d时,华美、金夏莳、青伏令、青秀、碧秀、绿山的叶面积较大。
2.3 单株重、产量表现
从表1可以看出,在整过生长期中,30 d后所有品种的单株重增长明显,这与气温下降相一致[8-9]。出苗后30 d时,青伏令、锦绣、华冠的单株重明显大,大于平均值39%以上;出苗后40、50 d时,华美、金夏莳、绿山、三号、华冠的单株重均大于对照和平均值;金夏莳、夏青、绿秀、碧秀、三号、金品602、金品1夏、华冠的净菜率较高;50 d测产,除碧秀和三号突出外,华美、金夏莳、绿山、金品1夏、华冠的表现也比较好。
2.4 植物学性状
15个品种中除三号叶色较深,其余品种叶色无明显差异;依阳鸡毛菜叶柄淡绿色,短缩茎较长,其余品种叶柄为青绿色。从表2可以看出,对照热抗605株高较高,株幅小,株型紧凑,束腰性好,叶柄短;绿秀株高最高,株幅最大,束腰性较好,但叶柄长,不适合当地消费习惯;三号、青秀株幅宽,束腰好,叶柄短;碧秀、锦绣、金夏莳叶柄较短。
2.5 抗热性比较
对参试的15个品种进行热抗评价(以高温下叶片有无卷曲判断[2])。在高温天气下,夏青青菜在高温下叶片卷曲比较严重,其余的14个品种在高温天气下叶片都有小部分卷曲。
3 结论与讨论
2013年夏季,宜兴市遭遇了持续高温干旱天气,高温日数创50年来之最。7月下旬至8月中旬为罕见的高温天气,最高气温达40 ℃以上。本试验前30 d恰逢持续高温,足以验证青菜品种的耐热性[10-11]。30 d时,锦绣青梗菜叶面积大,叶色嫩绿,株幅大,单株重最大。青伏令、华冠植株矮,株幅紧凑,叶柄短,叶片生长快,单株重表现好。青伏令、锦绣、华冠耐热性好。但锦绣、青伏令分别于30、40 d后生长减慢,叶片易衰老,净菜率低。因此,青伏令、锦绣适合夏季小青菜(鸡毛菜)种植,华冠整过生长期表现极好,综合表现最好,可作为当地夏秋季节青菜主推品种。
8月下旬开始,在气温不是极高的情况下,华美、金夏莳、绿山、三号迅速生长。三号青梗菜株幅较宽,束腰性好,叶色深绿,叶柄短,有效叶片数比例高,叶面积大,单株重大,产量高[12]。华美、绿山植株矮,株幅紧凑,叶柄短,有效叶片数多,出苗后40、50 d单株重大,产量高。因此,在早秋季节,三号、华美、绿山可作为当地大棵菜的推广品种[6]。
4 参考文献
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【关键词】双U型桩基埋管;换热性能;取热量;放热量
0.引言
长期以来,国内外对土壤源热泵系统的研究主要集中在直埋管的布置及传热机理(钻孔埋管)、回填材料对换热性能的影响等,对桩基埋管的研究非常少。所谓桩基型土壤源热泵,就是将传统的土壤源热泵与建筑用的地埋桩基相结合,在打地基之前,将土壤源热泵的地埋管铺设在打桩用的钢筋笼中,并随钢筋笼一并埋入地中,最后浇筑水泥。本文研究主要内容包括:
1.桩基型地源热泵
对于地源热泵来说,最关键的是换热能力。在桩基中由于水泥的传热系数很大,而且在很短时间内就会将热量传导出去。所以可以近似地把地埋管和水泥看做一个整体,并且水泥的温度近似与地埋管中水温一致,从而相当于把传统的直埋型地埋管换热半径扩大。这样子看来,桩基埋管的换热面积大大增加,换热能力应该远远高于传统的直埋型热泵。
1.1土壤源热泵工作特点
土壤源热泵是利用地下常温土壤温度相对稳定的特性,通过深埋于建筑物周围的管路系统与建筑物内部完成热交换的装置。冬季从土壤中取热,向建筑物供暖;夏季向土壤排热,为建筑物制冷。它以土壤作为热源、冷源,通过高效热泵机组向建筑物供热或供冷。初投资偏高,机房面积较小,节省常规系统冷却塔可观的耗水量,运行费用低。
1.2土壤源热泵的应用条件
总结了近几年的工程实例和参考文献得出共有4个条件。①同时具有夏冬空调负荷,并且年冷热负荷较接近时对土壤源热泵系统的运行更有利;②当地下土壤温度在13-19℃时,土壤换热器的效果最为显著,而我国大部分的夏热冬冷地区最为合适;③当地100M之内不存在坚硬地层,而存在保水性好的砂土层对土壤源热泵实施起来更有利;④具备合适的土壤换热器布置面积。
1.3土壤源热泵特点
1.3.1辅助动力少
评价土壤源热泵系统性能参数之一是辅助动力,它是系统经济性的重要因素。为了保证充分的热交换和地下管道的水力平衡,地下埋管系统严格控制临界速度,因为水流出于层流状态,传热会恶化,甚至由于水流速度慢,会出现气塞现象,气塞会造成水利不平衡。而在紊流状态下增加流速不会对传热带来多大的改善,因为此时热阻主要有管道热阻造成,水的热阻相对来说很小,此时增加流速只会增加泵的容量。
1.3.2运行管理方便,运行状况好
土壤源热泵另一个优点是对设备的维护要求不高。首先这种系统减少了室外许多运转设备,不需要冷却塔,锅炉这种长期维护设备。另外对于热泵系统来说为了解决结霜问题,人们不得不采用电加热等方式间接的位设备除霜融霜后的设备突然启动就更危险。而热泵系统与大地接触,与大地换热保证了不会结霜。系统运转部件少则系统噪音小。
2.模拟过程
2.1模型的建立以网格划分
GAMBIT以绘图方式输入模型的几何形状,本模型包括的几何体有圆柱桩、双U型管内的水、U形管(两个并联)和土壤。桩的直径为1M,土壤平均初始温度18℃。而对于管内水流速度,虽然流速越大,紊流越强,造成的换热量增大,但对于循环泵的压力也越大,综合考虑双U型桩基埋管的水流速度为0.6m/s。其余是模型建立时的一些数据如下:PE管入口湍流强度为0.05,水力直径0.02m,PE管出口为单向流出口,土壤垂直及上部边界层假定绝热,土壤底部边界层18℃,土壤导热系数1.300(w/m·k),密度1847(kg/m),比热(1200j/kg);钢筋混凝土导热系数1.628(w/m·k),密度2500(kg/m),比热837(1200j/kg),PE管导热系数0.420(w/m·k),密度1100(kg/m),比热1465(1200j/kg),网格划分原则是:计算区域三维网格划分采用非结构的四面体网格单元。从管内流体、钢筋混凝土桩基、土壤由密到疏的三级模式。管内流动加载了必要的边半径包括研究的土壤半径远远小于井深,因此属于细长形的几何体。在划分网格时,考虑到温度在井深方向上变化很小,而在径向却变化很大,所以沿井深方向上的网格划分较稀疏。在U形管下部的弯管处,由于流场变化剧烈,且曲度较大,所以要加密对网格的划分,避免网格有较大的倾斜角。
2.2模拟结果
表1 夏季单位井深放热量随进水温度的变化
可以看出,换热量随进口水温增加线性增加。如果提高地源热泵在夏季运行中U形管进口水温将有利于U形管与土壤传热。使用较高的进口水温,将会大大加强U形管与周围土壤的换热。这主要是由于进口水温较高时水与周围土壤的可利用温差较大,换热得到加强所致。可以推想,在冬季运行工况下,如果U形管的进口水温降低,也会使水与土壤的温差加大,必然也能增加单位管长的换热量。但埋管进口水温越高,(在夏季)热泵机组的效率也越 低。因此,应综合考虑选择适宜的水温。综合考虑夏季双U型埋管进水温度36℃较适宜。
表2 冬季单位井深取热量随进水温度的变化
表3 钢筋混凝土导热系数对双U型埋管换热性能的影响
表2展现出冬季管内进水温度变化时,埋管放热量的值。和夏季的原理一样,综合考虑冬季双U型埋管进水温度6℃较适宜。需要补充的是,水流速度也影响换热性能。流速越大,湍流越强,换热强度就越大。但水流速大于0.6m/s后,换热量的增加并不是很明显,在这种情况下一味的增加水流速度增加了循环泵的负担,COP值降低,效率也不高。所以综合考虑选0.6m/s合适。
分别取导热系数1.0w/(m·℃)到2.0w/(m·℃)的各种钢筋混凝土在冬季工况下运行模拟,结果表明:桩基埋管换热量随其导热系数增加而增加,所以在实际工程中尽量选择导热系数高的钢筋混凝土以提高换热量。
4.结论
(1)双U型桩基埋管夏季管内供水温度36℃较为合适。
(2)双U型桩基埋管冬季管内进水温度6℃较为合适。
(3)钢筋混凝土导热系数1.6~1.8w/(m·℃)较为合适。
【参考文献】
关键词:乡镇气温;差异分析;预报方法研究
中图分类号:P457.3 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150733172
辽北地区是寒潮多发地区,冬季非常寒冷,最低气温一般可达-20℃以下。寒冷给人们的工作、生活和出行等都带来了很多不利影响〔1〕。春秋季节的强寒潮也比较多,其危害比冬季的严寒还要严重,直接影响种养业的生产,而种养业基本都分布在农村,所以农村的乡镇天气预报非常重要。为提高乡镇的最低气温预报准确率,研究乡镇的最低气温预报,有着重要意义。
1 掌握历史差异规律
各乡镇之间有时最低气温差异较大,但随着城市热岛效应的日益明显,乡镇与县气象站的气温差异也在增大〔2〕。研究县气象站与乡镇气温的差异规律,对提高乡镇气温预报的准确率有重要作用〔3〕。
我们利用2012~2015年昌图县各乡镇的气温资料,进行统计分析,总结各乡镇的气温差异规律,得出各乡镇的气温差异规律如下:
夜间阴天时,昼夜温差小,野外与城镇的最低气温差异小;夜间晴天时,昼夜温差大,野外与城镇的最低气温差异大。分析其原因主要是:夜间阴天时,地表热量散失普遍都遇到云的阻挡,近地层夜间降温幅度小,并且降温幅度相差不大;夜间晴天时,冬季城镇热源较多,烟尘排放量大,易造成烟霾,影响地表热量散失,易造成城镇最低气温偏高;而农村野外没有热源,没有烟霾,夜间热量散失较多,易造成最低气温偏低。所以野外与城镇的最低气温差异很大,有时可差7℃左右。
夜间风大时,野外与城镇的最低气温差异小;夜间风小时,野外与城镇的最低气温差异大。分析其原因主要是:大风会把城镇的热岛吹散。
不通风的地方夜间气温易偏低,通风良好的地方夜间气温易偏高。分析其原因主要是:不通风的地方(如周围有建筑物遮挡或山谷等地)水平热交换少,夜间辐射降温易出现冷空气堆积,所以气温偏低;通风良好的地方,水平热交换多,不易造成冷空气堆积,所以气温偏高。
2 掌握实况与数值预报误差
乡镇气温预报,首先要分析研究上级指导预报和数值预报产品与各乡镇气温实况的误差规律,利用误差规律进行订正。以T639中的2m温度预报为例,首先要计算各乡镇近期的实况与T639中2m温度预报的误差值, 用各乡镇的误差值与预报值结合进行订正。
如果等温线较密集,应考虑冷空气位置因素,即靠近冷区的乡镇,气温偏低;靠近暖区的乡镇气温偏高。
3 建立预报经验公式
以当日白天某乡镇的最高气温为基础,结合该乡镇近期的平均气温日较差、数值预报中相应的24h变温、云、雾、雨等要素为预报因子,建立最低气温预报公式。此方法经过2014年的使用验证, 2014年全县乡镇最低气温预报准确率达70%。
具体预报方法如下:最低气温预报公式:
Y=TG-T+X1+X2
上式中Y是某乡镇明早最低气温预报值。TG是该乡镇今日白天最高气温实况值。T是该乡镇近期平均气温日较差。
X1是某乡镇未来24h的温度变化预报值,其取值来源是数值预报产品,X1要取当日20:00~次日20:00的最低值。降温,X1为负;升温,X1为正。
X2是云雾雨因子。全夜有低云或大雾覆盖,+5℃;半夜有低云或大雾覆盖,+3℃,夏季减半;全夜有中云或轻雾覆盖,+4℃;半夜有中云或轻雾覆盖,+2℃,夏季减半;春秋季节当日有大于5mm降水时,每增加2mm +1℃。
4 小 结
4.1 掌握历史差异规律
统计、分析、研究、总结县内各乡镇气温差异规律,根据各乡镇与县站气温差异规律,制作各乡镇气温预报,准确率可有一定的提高。
4.2 掌握数值预报产品误差规律
乡镇最低气温预报,要利用或参考上级指导预报产品和数值预报产品,分析、总结、掌握各种预报产品的误差规律。
4.3 建立经验预报公式
乡镇最低气温预报,最好是以各乡镇当日的最高气温或最低气温为基础,结合各乡镇近期的气温日较差及数值预报中的变温、云、雾、雨等因子,按预报公式计算,准确率可有一定的提高。
参考文献
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为了克服地埋管地源热泵占地和初成本高等缺点,夏才初等提出了一种将地源热泵系统的地下管路直接植入地下工程的能源地下工程技术,但在地下工程施工过程中,大体积混凝土的浇筑与地基加固会产生大量的水泥水化热,而混凝土及加固体与周围土体的导热系数较小,使得地温恢复的速度非常缓慢(4年以上)[2].地温升高将会使得地源热泵系统夏季工况的换热效率降低.目前通过实验及数值模拟等手段对混凝土水化放热过程进行了大量研究,并得出了一些推荐值或经验公式;朱伯芳提出用复合指数式表示水泥水化热和混凝土绝热温升,并根据试验资料给出参数的经验值;Schindler通过半绝热放热试验建立与水化温度相关的热率模型,分析了不同掺量粉煤灰和矿渣对水化过程的影响,并总结已有试验数据,提出水化放热累计量的计算公式;李明贤等通过实验手段研究了混凝土水化热对多年冻土地温的影响,得到了桩基础水化热的扩散半径.
刘俊等对地源热泵土壤温度的恢复特性进行了模拟与研究,得出了地源热泵系统运营过程中冷热负荷不均衡引起地温变化以及地温恢复的规律;闫晓娜等对地源热泵U形埋管的土壤温度场进行了模拟研究与实验对比,得到了换热器的传热半径;曹诗定针对能源地铁站主要热交换构件提出了平面、柱面及球面的热源模型,并给出相应的理论解或数值解;孙猛基于能量守恒原理建立了地下连续墙内埋管的传热模型理论并采用分离变量法和格林函数法给出了解析解,并初步研究了水化热对围护结构温度场的影响;但并未开展水化热对地埋管周围地温的影响研究;而地温变化对地埋管换热效果影响的研究尚不多见.本文依托上海市自然博物馆能源地下工程项目,基于上述水泥水化放热量求解方法以及地埋管周围地温场变化特性,开展研究地下工程中水泥水化热对地埋管周围地温的影响;然后基于上述地下连续墙内埋管的传热理论研究地温变化对地埋管夏季工况换热效果的影响,从而得出水化热对地源热泵地埋管换热效果的影响,为保障地源热泵系统的高效运行提供相应指导.
1上海市自然博物馆工程概况
上海自然博物馆位于上海市静安区雕塑公园中.地铁13号线从其下部穿越.基坑开挖深度为17.5m,采用地下连续墙作为围护结构.为了减小基坑施工对周围建筑的影响,在基坑的局部区域采用搅拌桩进行地基加固,基坑内搅拌桩加固区域宽8m,内坑外搅拌区宽0.85m,加固范围为从第一道圈梁至底板以下4m;圈梁至底板搅拌区的水泥参量为180kg•m-3,底板下部搅拌区的水泥参量360kg•m-3;D2型地下连续墙尺寸为1m×6m×38m,内衬墙厚度为0.6m,底板厚度为1.5m.地基加固平面如图1所示.上海自然博物馆采用地源热泵系统来承担建筑冬季热负荷和部分夏季冷负荷.受场地限制,采用能源地下工程的理念将地源热泵系统地埋管布置在地铁连续墙内、自然博物馆连续墙内以及自然博物馆地下室范围内的灌注桩内,如图2所示.
2水泥水化热对地温的影响
通过Ansys数值模拟与现场实测地温的变化来研究在地源热泵系统投入使用时水泥水化热对地温的影响.数值模型依据上海自然博物馆的D2-3地下连续墙与其周围的加固土体(图1)建立,同时现场测试该地下连续墙埋深25m和37m处地温的变化.
2.1基本假设(1)假设埋深小于5m的初始地温场由地表空气对流换热作用10年形成;(2)当地层埋深大于等于5m时,不考虑气温对地温的影响,且认为地温随埋深成线性递增;因为埋深5m处的地温随气温变化的振幅已衰减为地表的2.3%[10];(3)不考虑混凝土与土体之间的接触热阻;(4)不考虑工程桩的水化热,因为工程桩的有效面积比较小.
2.2计算模型二维计算剖面如图3a所示,地下连续墙宽1m,地下连续墙左侧(基坑外)土体宽度取20m,右侧(基坑内)宽度取28m,地表以下取60m;计算模型如图3b所示.
2.3热物理参数为了简化数值模型,将计算范围热物理性质相近的土层归为同一土层,共分三层:软土层(0~25m),硬土层(25~30m),承压含水层(30~60m),并将各层内热物理参数的平均值作为相应土层的热物理参数值.各土层、搅拌桩及混凝土的材料热物理参数见表1.
2.4边界条件空气与土体和混凝土之间属于第三类边界条件.(1)初始地温场:通过数值计算10年时间的地表空气对流换热作用得到埋深小于5m的初始地温场.对上海地区现有地温测试数据进行拟合得到埋深大于等于5m的地温函数。
2.5水化放热模型由于水泥材料的水化热释放过程相对于地下工程的建设过程较短,所以,对地温场起决定性作用的是水化热总量,而与其水化放热的模型关系相对较小.由此,混凝土与搅拌桩的水化热模型均采用复合指数模型。2.6水化热施加过程按照上海自然博物馆的实际工况进行模拟.为了简化模拟过程,水化热每天施加一次,混凝土和土体与空气的对流换热每月进行一次,空气温度取每月的平均温度,见表4.上海自然博物馆埋管灌注桩(图2)的有效深度为地下室底板以下0~45m,以此埋深范围内的地温变化来评判水化热对地埋管换热效果的影响.图6是距地下连续墙一定范围内地温平均升高的情况,即距离地下连续墙2.85m处地温的平均升高为2.2℃,距地下连续墙13m以内地温的平均升高在1℃以上.图7是在地源热泵投入使用时沿深度方向的地温分布曲线,即距离地下连续墙越近,地温受到水化热的影响越明显,底板以下约10m处的地温受水化热影响最大.
3地温升高对地埋管换热效果的影响
3.1地温升高对地埋管换热效果影响的理论分析由牛顿冷却定律可以得到单位时间对流换热量。2.7计算结果对D2-3地下连续墙埋深25和37m处的温度变化进行数值计算,并与实测数据对比.地下连续墙埋深25m处温度的实测值与计算值偏差较大,如图4所示;而埋深37m处两者的数据较为吻合(图5).地基加固的区域为第一道圈梁至基坑底板以下4m(埋深21.5m),25m处测点的温度受搅拌桩水化热的影响较大,但实测值与理论计算值有一定的偏差,原因之一是搅拌桩施工质量受诸多因素的影响,相比地下连续墙其施工质量较难得到保证,如搅拌的均匀性,水泥净浆掺入量会随深度而不均匀,尤其是当深度较大时水泥净浆掺入量较难保证。
3.2地埋管换热效果的现场实测分析分别对上海自然博物馆的D2-23和D3-1地下连续墙内埋管进行换热能力测试.采用恒温法测试地下连续墙内埋管的换热效果.受水化热的影响,在开始测试前地温仍然维持在较高的温度(平均值为29.5℃),为了保证一定的温差,结合实验条件,地下连续墙内埋管的进水温度调整为38℃.实测进回水温度变化曲线如图8和图9所示,实验结果见表5.从D3-1测试数据可看出,开始试验500min后进出水温差接近稳定,此时进出口水温差为3.1℃,换热量为2.21kw,然后将进水温度逐渐提高至39℃,进出口水温差增加为3.4℃,换热量为2.42kw,换热量提高了9.50%.由式(8)计算该试验工况中换热量提高的变化率为11.76%,由于39℃的进水温度在换热量达到稳定期时已经历了约650min,地埋管周围的地温会随实验的运行而升高,受现场实验条件制约,此时的地温仍按实验前的平均地温,因此由式(8)计算得到的换热量变化率比现场实测的换热量变化率大.
3.3地温升高对地埋管换热效果影响的数值分析将地埋管对流换热问题由三维转换成二维进行分析,然后基于Ansys软件进行数值模拟.首先确定管内流体的平均温度,然后计算流体出水温度,从而得到地埋管的换热量.
3.3.1基本假设(1)土层热物理参数取不同埋深的平均值;(2)热物理参数不随温度变化;(3)将系统运行12h之后的换热量作为换热效果的参考,因为地温场在系统运行12h后达到稳定;(4)各个管内沿长度方向同一断面的换热量相同.
3.3.2计算模型根据D2-23段地下连续墙的埋管形式建立有限元模型,试验时地下连续墙水平断面有4根地埋管,取对称模型,其中混凝土厚度为1m,基坑内、外土宽度体分别为1m和2m,模型宽度为3m,如图10a所示.地埋管、混凝土和土体采用实体单元,在地埋管管壁附加表面效应单元,将热对流边界施加于表面效应单元上.计算模型如图10b所示。
3.3.3热物理参数模型中介质的热物理参数见表6.
3.3.4边界条件如图10b中,模型左侧为对称边界,其他边界为恒温边界(温度与地温相同);地埋管管内壁为热流边界.
3.3.5计算结果对D2-23地下连续墙进水温度为38℃,平均地温为29.5℃的实验工况进行数值计算,得到的换热量为2.63kw,现场实测结果为2.74kw(表5),两者换热量相差为4.0%.虽然有限元法不能准确地模拟热响应试验过程,但是用其计算温度场稳定时地下连续墙内埋管换的热量与试验结果较为吻合.对进水温度为35℃,地温为17.6℃~30℃的试验工况进行数值计算,得到系统在运行48h的换热量,如图11所示.图中,R为相关系数。由上述计算可知上海自然博物馆地源热泵夏季工况地埋管总换热量随初始地温升高而线性减小,且地温升高1℃,换热量减小5.76%,与式(8)计算所得的5.75%较为吻合.
3.4结果对比分析通过现场实测D3-1地下连续墙内埋管在进水温度变化1℃时换热量的变化,得到相应的换热量的变化率,并与理论分析进行对比,验证了式(8)的合理性,然后通过式(8)计算得到地温变化1℃对上海自然博物馆地源热泵地埋管换热量的影响.将现场实测D2-23地下连续墙内埋管的换热量与数值计算进行对比,验证了数值计算的合理性,然后通过数值计算得到地温变化1℃对上海自然博物馆地源热泵地埋管换热量的影响.
4结论