魏家鹏 于贤昌
近期雪灾对寿光蔬菜日光温室的影响
魏家鹏 于贤昌
魏家鹏,寿光市新世纪种苗有限公司,山东省寿光市,262700
于贤昌(通讯作者),中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京中关村南大街12 号,100081,E-mail:xcyu1962@163.com
2010年2月28日16时~3月1日3时,山东寿光遭遇了20年来的最大的降雪,降雪量达到25.6mm,地面积雪逾20cm,约有30%的蔬菜日光温室发生变形,5%左右倒塌,使寿光及周边地区日光温室蔬菜生产造成严重损失。寿光是我国重要的设施蔬菜生产基地,日光温室结构类型较多,有必要分析并弄清本次雪灾造成蔬菜日光温室变形和倒塌的原因,从而为我国蔬菜日光温室的优化设计和合理建造提供借鉴。
日光温室变形和倒塌均发生在前屋面的前半部5m以内。变形是指日光温室前半部的拱形面变平或凹陷,倒塌是指日光温室前屋面前半部的局部塌陷或由此引起的大部塌陷。
降雪于2010年3月1日凌晨3时左右基本停止,日光温室变形和倒塌大多发生在当日上午10时左右,到下午3时后,基本不再发生。
由于降雪时温度较高,日光温室前屋面积雪的底部先开始融化,引起上部积雪下滑,积聚在前半部的积雪厚度达50cm以上,突然增加的荷载造成了日光温室前部发生变形和倒塌。
未能及时清除积雪的日光温室变形和倒塌较多,也有部分日光温室是在清除积雪过程中发生了变形和倒塌。原因是在清除下半部分积雪过程中,上半部分积雪沿防雨膜下滑,使积雪积聚于前部产生了较大的压力。
前屋面前部倾角越大,变形和倒塌越少。反之则越多。
近两年新建日光温室基本没有变形和倒塌。但是2007年以前建设的,特别是建造5年以上的日光温室变形和倒塌较多。其主要原因是钢管产生锈蚀,管壁变薄,支撑能力降低。建造3年以上的竹木结构日光温室,由于竹竿腐烂,支撑力变弱,变形乃至倒塌较多。
特别是在前屋面前部2m内设有立柱的日光温室变形和倒塌较少,无立柱日光温室变形和倒塌较多。
主要是日光温室上的积雪下滑后,一部分滑到渗水沟中,减轻了对日光温室前部的压力,渗水沟较深和较宽的日光温室很少发生形变。近几年来寿光日光温室均下沉1~1.5m,而在日光温室前部地表也下沉了0.5m左右,为了避免雨水流到温室中,均在日光温室前部设计了1~1.5m深的渗(雨)水沟。
孙集镇岳寺韩村村委会统一组织村民从2月28日夜间10时开始清除日光温室积雪,全村400多个温室没有一个倒塌,仅有3栋轻微变形。其他地区从3月1日才开始清除积雪,日光温室变形和倒塌就较多。
近几年建设的日光温室跨度不断增大,部分温室的跨度达到14m。下沉式大跨度日光温室在这次雪灾中经受住了考验,极少变形和倒塌。实践证明:在一定的范围内,如果设计合理、材料选择和施工质量有保障的前提下,日光温室跨度大小与是否变形和倒塌无明显相关性。
近几年来,各地建造日光温室结构类型较多,建材选择较为复杂,建筑质量也难以保证。通过对这次雪灾情况的分析,笔者认为今后日光温室设计和建造应该注意以下问题。
按照当地降雪量,要充分考虑日光温室各部位的荷载要求。同时应适当加大前屋面前部(3m)的倾角,使上部积雪能顺利下滑到地面。竹木混凝土结构的大跨度日光温室在前屋面前沿部一定要有立柱,增强垂直支撑力。
选择高强度的材料,钢管壁的薄厚对其支撑力强度有很大影响,同时厚壁的耐锈蚀能力强。无论选用何种材料,均应满足设计的荷载要求。
竹木结构日光温室应该在5年左右进行一次竹竿更新。对于钢管建造的日光温室,也应根据建材要求定期进行除锈或防腐处理。日光温室应用的钢丝应在5年左右更换一次。
下沉式大跨度日光温室的渗水沟设计,不仅要考虑渗水功能,而且还要考虑蓄雪要求。可根据当地降雨量和降雪量进行设计。寿光渗水沟一般按24小时内降雨量60mm进行设计,可实现夏季防雨冬季防雪的目的。
尽快实现机械化除雪,减轻劳动强度,提高应对雪灾天气的能力。
根据天气预报,制定应对雪灾的预案,是防止日光温室倒塌的有效措施。
2010-04-02;接受日期:2010-04-10
十一五科技支撑计划项目资助(2008BADA6B05);现代农业产业技术体系建设专项资金资助