水产养殖塑料薄膜温室设计与运用.pdf

58 养殖业 上海农业科技 刘立平 等 水产养殖塑料薄膜温室设计与运用 2022 3 58 61 收稿日期 2022 02 11 基金项目 上海市科技兴农推广项目 编 号 沪农科推 字 2020 第 4 3 号 为通信作者 水产养殖塑料薄膜温室设计与运用 刘立平 张建华 卞志伟 卜立君 卜崇兴 上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司 上海 201210 多年来 温室大棚在我国水果 蔬菜等种植业中 得到了广泛应用 应用技术已相当成熟 并取得了 良好的应用效果 围绕我国渔业发展 提质增效 绿 色发展 减量增收 富裕渔民 的指导方针 我国 要从水产养殖大国向水产养殖强国转变 就必须发 展设施渔业 高效渔业和绿色渔业 1 在此背景下 伞式温室大棚 在水产养殖业中得到了广泛推广应 用 并深受渔民欢迎 但是 由于 伞式温室大棚 是以钢丝网和竹木构成的简易大棚 它在上海市的 推广应用过程中 出现了各种问题 例如 抗风能 力不足 雨水不能及时排出而回流至养殖池内 影 响了棚内水质调控 对棚内环境的调控能力差 大 棚内池塘上部的空间比较小 且大棚顶部未设立通 风口 不能有效通风 散热 导致棚内空气温度过 高 不利于养殖作业活动 大棚仅靠覆盖薄膜进行 保温 保温性能不佳 棚内光照较弱 环境封闭等 这不仅导致水产养殖的出苗率很低 还不利于水产 养殖的集约化 规模化 因此 选择构建模式更佳 的大棚 优化大棚的构建材料和设计 使大棚建设 具有较好的可操作性 可推广性 从而减少成本投 入 提高养殖产出 不仅是当前上海市养殖基础设 施建设环节中亟需解决的问题 还是上海市现代渔 业升级转型 发展高效设施渔业的重要内容之一 现 笔者拟将最新设计出的一种新型水产养殖塑料薄膜 温室的组成及其具体应用情况进行总结介绍 以促 进该新型水产养殖塑料薄膜温室在上海市的进一步 推广应用 1 水产养殖塑料薄膜温室的组成 借鉴成熟的种植业中的温室大棚的优势 结合 水产养殖的特点和不同水产养殖品种的生长环境调 控需求 且考虑夏季汛期排水 高温通风和秋末保 温等问题 设计的水产养殖塑料薄膜温室由基础部 分 主体钢结构 覆盖材料和配套系统等组成 其 中 基础部分由预应力混凝土管桩 独立基础 圈 梁和道路组成 主体钢结构由立柱 屋面主拱架和 副拱架 纵梁 天沟等组成 覆盖材料 主要应用 于水产养殖塑料薄膜温室的立面和顶部 采用 0 15 mm 长寿无滴聚乙烯薄膜 配套系统由通风降温系 统 为自然通风系统 采用屋顶电动天窗或者屋顶侧 窗 侧面卷膜 组合的通风结构 并在温室四周和 顶部通风口安装防鸟网 内保温幕帘保温系统 采 用万向轴传动的齿条式拉幕传动机构和内保温帘幕 组合的折面型拉幕系统 雨水排放系统 门 电控 系统等组成 设计的水产养殖塑料薄膜温室的结构 示意图见图 1 图 1 水产养殖塑料薄膜温室的结构示意图 2 水产养殖塑料薄膜温室的应用实践 2 1 实施地的具体气候条件 水产养殖塑料薄膜温室的实施地位于上海市奉 贤区 地处上海市南部 临江濒海 属于亚热带季 风气候 常年主导风为东南风 气候温和 日照充 摘 要 目前 上海市水产养殖温室大棚存在着抗风能力不足 排水不畅 环境调控能力差等问题 为 解决这些问题 特设计了一种新型水产养殖塑料薄膜温室 该新型水产养殖塑料薄膜温室建造方便 结构牢 固 排水顺畅 抵抗大风 大雪等恶劣天气的能力强 具有良好的通风 散热及保温性能 经实地应用测试 该新型水产养殖塑料薄膜温室能有效延长水产养殖时间 进而获得显著的经济效益 关键词 水产养殖塑料薄膜温室 通风 排水 保温 上海市 中图分类号 S625 59 足 四季分明 雨水充沛 常年平均气温为 16 1 常年降雨量为 1 191 5 mm 常年无霜期为 225 d 全年 60 以上的雨量集中在 6 月 9 月的 汛期 2 3 夏秋季台风多发 4 最大风力可达 8 10 级 2 2 实施地的具体设计要求 2 2 1 设计依据 GB T 51183 2016 农业温室结构荷载规范 NY T 1145 2006 温室地基基础设计 施 工与验收技术规范 NY T 1365 2007 温室齿条拉幕机 NY T 1451 2018 温室通风设计规范 NY T 1966 2010 温室覆盖材料安装与验收 规范 塑料薄膜 NY T 1832 2009 温室钢结构安装与验收规范 JB T 10296 2013 温室电气布线设计规范 JB T 10306 2013 温室控制系统设计规范 2 2 2 设计要求 建设水产养殖塑料薄膜温室的目的是为渔 虾 等水生动物提供适宜的养殖环境 故要求实施地的 水产养殖塑料薄膜温室设计为与养殖品种的生长环 境需求相匹配 以钢结构为骨架 塑料薄膜为围护材 料的温室 且设计荷载满足风荷载 0 55 k N m 2 雪荷载 0 20 kN m 2 的要求 天沟排水结构满足 降雨量 140 mm h 排水量历时 5 min 计 重现 期为 1 年 的组合效应值要求 2 2 3 基本布局 实施地的水产养殖塑料薄膜温室面积为 4 000 m 2 温室四周设置 0 6 m 宽的环路走道 并在中间 设置 1 条东西走向 1 4 m 宽 便于机械作业的走 廊 走廊采用 0 4 m 1 0 m 的方式 以保证走廊 可供设备通过 温室采用内排水和外排水相结合的 模式 以保障汛期排水 温室顶部采用 4 套通风机构 进行通风 并在温室四周设置 8 套通风机构进行通 风 以有效解决夏季高温时的通风降温问题 温室 顶部采用万向轴 齿轮齿条传动系统的保温幕帘系 统 以有效进行保温 2 3 实施地的总体设计方案 实施地的水产养殖塑料薄膜温室采用南北方向 排跨 东西方向排开间 天沟为东西走向 温室跨 度为 25 m 2 开间为 4 m 20 桁架间 距为 4 m 肩高为 2 8 m 顶高为 6 3 m 于温室 四周内侧紧贴圈梁处及内部塘埂立柱两侧处设置作 业走道 具体平面图 立面图见图 2 和图 3 图 2 水产养殖塑料薄膜温室的平面图 单位 mm 图 3 水产养殖塑料薄膜温室的立面图 2 3 1 结构设计 温室的基础部分应依据地块的地质勘测结果进 行具体的结构设计 地质勘测是通过各种手段 方 法对工程地质进行勘查 探测 确定合适的持力层 根据持力层的地基承载力 确定基础类型 计算基 础参数的调查研究活动 同时 在主要塘埂完成勘 测之后 要对新建温室工程进行地质探查和天然路 基筑路材料工程地质勘察 5 6 温室的基础部分由预应力混凝土管桩 独立基础 组成 其中 预应力混凝土管桩采用 PC300B70 4 0 型号 采用桩基液压形式 将预应力混凝土管桩下压 至基准面以下 1 000 mm 位置 长度不低于 4 m 温室的主体骨架采用牌号 Q235 的碳素结构钢 表面进行热浸镀锌防腐 使用寿命可长达 15 年以上 主体钢结构采用主 副 拱架 屋面骨架与立柱 天 沟 纵梁等构件组装式钢结构设计 主拱架是锌管 折弯和腹杆钢管加工而成的桁架 主拱架和主立柱 间距 4 m 副拱架由镀锌管折弯加工而成 间距 1 m 要求其结构强度高 抗风能力强 整栋温室大棚 端头均设计了 4 道斜支撑 棚端立柱间采用 12 热 镀锌圆钢制作十字剪刀支撑 以使温室更牢固 主 拱架采用螺栓将桁架端头钢板 钢板厚度 10 mm 与立柱进行连接的形式 采用螺栓将纵梁与立柱和 屋面拱架连接成整体 见图 4 上海农业科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2022 3 60 图 4 水产养殖塑料薄膜温室的主体钢结构 排水天沟是棚和棚之间连接的重要部件 实施 地水产养殖塑料薄膜温室的排水天沟底下设置托梁 天沟设置在立柱之上 与檩条连接形成整体结构 以 增加固定边的牢固性和使用性 将实施地水产养殖塑料薄膜温室的四周立面卷 膜端部的卷膜电机固定于爬升杆上 这是因为端部 的轴头抗风和端尾的侧面薄膜防风 以增加端部的 抗风能力 温室四周通风口处采用压膜带和挡膜杆 设计 以增强边部侧面通风系统的抗风能力 将温 室顶部通风口卷膜端部的卷膜电机固定于爬升杆上 通风口处则采用压膜带 并增加防风拉筋设计 以 起到固定温室 增强抗风能力的作用 温室四周立 面及顶部通风口均采用卡槽卡簧进行压扣 以有效 增强抗风能力 2 3 2 通风降温设计 应根据流体力学原理和通风量要求 合理选择 温室自然通风系统的通风结构形式和确定通风口的 面积 实施地的水产养殖塑料薄膜温室采用屋顶电 动天窗或者屋顶侧窗 侧面卷膜 组合的通风结构 包括顶部通风系统 屋脊上部安装 1 条电动启闭卷 膜侧天窗 卷膜高度为 0 8 m 侧天窗内侧装有防 鸟网 四周通风系统 温室四周立面均装有电动启 闭卷膜侧窗 卷膜高度为 1 8 m 侧窗内侧装有防 鸟网 见图 5 在每条卷膜窗的一端配有卷膜电机和 导向支撑杆 且立面卷膜也装有金属卷膜杆 从而 提高了卷膜器的工作性能 增强了抗风能力 图 5 水产养殖塑料薄膜温室的通风系统 2 3 3 保温设计 实施地的水产养殖塑料薄膜温室装有采用万向 轴 齿轮齿条传动系统的保温幕帘系统 要求保温 幕帘系统按 八 字形安装在屋面桁架下 且要求 安装传动轴的水平横梁应加装水平 八 字拉筋进 行加固 具体设计为 传动轴采用 42 2 0 的热 镀锌钢管 推拉杆采用 32 1 5 的热镀锌钢管 动 膜杆采用 22 1 2 的热镀锌钢管 齿条间距为 3 m 行程为 4 m 内保温幕帘由牛津布和高效混合 纤维棉 具有阻燃 防潮 防发霉的效果 通过超 声波缝合方式制成 见图 6 质量 250 g m 2 克 罗值达到 0 90 高效混合纤维棉保温率 90 具 体技术性能见表 1 在内保温幕帘两端装有配重 铁 采用聚酯型托压膜线 托膜线间距为 0 4 m 压膜 线间距为 0 8 m 山墙端固定托压膜线的横梁采用 60 mm 40 mm 2 mm 的矩形钢 管 所有保温 被横梁端头均设置 密封条 以减少帘幕之间的间隙 从而提高保温性能 上海农业科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2022 3 表 1 水产养殖塑料薄膜温室内保温幕帘的技术性能参数 参数名称 参数值 检验方法 单位面积质量 g m 2 260 270 GB T 4669 2008 透气性 mm s 253 GB T 5453 1997 克罗值 0 97 GB T 11048 1989 保温率 66 61 GB T 11048 1989 燃烧性能等级 B2 GB 8624 2012 憎水性 97 3 GB T 10299 2011 2 3 4 屋面排水设计 温室排水系统可分为内排水系统和外排水系统 两种 考虑到实施地水产养殖塑料薄膜温室设计的 天沟过长 故实施地的水产养殖塑料薄膜温室采用 内排水和外排水相结合的模式 7 且要求基础短柱顶 面标高偏差 5 mm 并沿天沟长度方向按 1 400 的坡度进行双向找坡施工 以保证天沟排水顺畅 天 沟截面见图 7 排水系统见图 8 2 4 实施地水产养殖塑料薄膜温室的具体应用结果 实施地的水产养殖塑料薄膜温室于 2021 年投图 6 水产养殖塑料薄膜温室的内保温幕帘保温系统 61 入使用 经应用测试 见图 9 该温室的表现优异 有效延长了养殖时间 取得了显著的经济效益 具 体优异表现为 2021 年历经了 烟花 和 灿都 两 次台风 该温室的主体没有受到损害 2021 年汛期 排水顺畅 特别是在 烟花 和 灿都 两次台风的 降雨巅峰期 均排水正常 3 结 语 为解决目前上海地区水产养殖温室大棚存在的 抗风能力不足 排水不畅 环境调控能力差等问题 笔者特设计了一种新型水产养殖塑料薄膜温室 该 新型水产养殖塑料薄膜温室经实际应用 具有建造 方便 结构牢固 排水顺畅 抵抗大风 大雪等恶 劣天气能力强 通风 散热及保温性能良好等优势 可在上海地区进行推广应用 参考文献 1 蒋明健 设施化水产养殖伞式温室大棚简介 J 渔业致富 指南 2019 19 32 33 2 徐相明 顾品强 上海市奉贤区 1960 2009 年气温与降水 量变化特征 J 农技服务 2010 27 12 1642 1644 3 顾品强 金巧玲 气候变暖对上海奉贤地区单季晚稻产量 的影响 J 上海农业学报 2009 25 3 115 119 4 王祁培 我国沿海台风的形成及影响 J 中国水运 2011 2 62 63 5 王雅丽 丁飞 地基土工程地质特征及持力层分析 J 中国 矿山工程 2010 39 1 44 47 6 张金博 物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘察中的 运用 J 工程技术研究 2020 5 1 13 14 7 陆桦 黄松超 温室天沟设计 J 农业工程技术 温室园艺 2007 27 2 22 23 图 7 水产养殖塑料薄膜温室的天沟截面示意图 单位 mm 图 8 水产养殖塑料薄膜温室的排水系统 图 9 水产养殖塑料薄膜温室的养殖现场 上接第 48 页 上接第 57 页 使得水稻成穗数足 产量高 在本试验中 以 50 细 土 50 大华基质 土壤黏结剂 保水剂 多效唑 处理的水稻秧苗素质好 秧苗栽插质量高 穗粒结 构协调 产量表现好 参考文献 1 江苏省农技推广总站 水稻 培育适龄壮秧 夯实高产基 础 N 江苏农业科技报 2021 05 08 003 2 陈惠哲 朱德峰 徐一成 水稻钵形毯状秧苗机插技术及应 用效果 J 中国稻米 2009 3 5 7 3 汪向东 陈再高 不同育秧基质对水稻秧苗素质的影响 J 中国稻米 2018 24 1 98 100 2 2 5 产 量 由表 2 可知 各油菜新品种的每 667 m 2 产量在 168 72 185 91 kg 之间 其中 浙油 505 的产 量最高 每 667 m 2 产量为 185 91 kg 其次是 浙 油杂 1510 每 667 m 2 产量为 182 80 kg 这两个 油菜品种分别比 浙油 51 CK 增产 7 57 5 77 越优 1203 的产量最低 每 667 m 2 产量 为 168 72 kg 比 浙油 51 CK 减产 2 37 3 小结与讨论 试验结果表明 不同油菜新品种间的生育进程 经济性状 如单株有效角果数 每角粒数 产量和 千粒重等 差异明显 其中 浙油 505 产量高 丰 产性好 荚果大 千粒重较重 单株有效角果数较 多 青秆黄熟 抗倒性强 少量分枝发生菌核病 抗 病性好 株型较为紧凑 适合机收 浙油杂 59 早 熟 2020 年 10 月 15 日播种 2021 年 2 月 6 日抽薹 2 月 17 日始花 3 月 21 日终花 5 月 8 日成熟 有助 于缓解季节矛盾 株高为 156 5 cm 抗倒性强 少 量分枝发生菌核病 抗病性好 株型紧凑 适合机 收 因此 这两个油菜品种比较适合在兰溪市进行 推广种植 上海农业科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2022 3