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1水培设施设计第一部分水培设施布局本案水培设施集中在1号连栋大棚进行布局。该连栋大棚为四连栋，每跨宽9.6m，长24m。从外至内，分别布置五种类型水培设施。一、深液流栽培设施深液流栽培设施布局：共6个双联种植槽，种植槽为水泥与砖结构的永久固定设施。种植槽外部尺寸为槽宽2.0m，槽长10.0m，中间纵向用砖砌隔开，槽深20cm。种植槽横向之间留0.8m通道，两边各留1.0m通道；纵向之间留2.0m通道，两端各留1.0m通道，通道铺装材料为石板。二、营养液膜栽培设施营养液膜栽培设施布局：共10个种植槽，种植槽为放置在金属架上的成品波纹瓦。种植槽外部尺寸为槽宽0.9m，槽长10m，槽深4cm。种植槽横向之间留0.8m通道，两边各留0.95m通道；纵向之间留2.0m通道，两端各留1.0m通道。三、喷雾栽培设施喷雾栽培设施布局：共10个种植床，为放置在水泥浆砌砖槽框内栽培架。槽框外部尺寸为槽宽1.0m，长10.0m，深0.1m。种植床横向之间留0.75m通道，两边各留0.8m通道；纵向之间留2.0m通道，两端各留1.0m通道。四、浮板栽培设施浮板栽培设施布局：共2个栽培槽，为半埋式水泥浆砌砖。种植槽外部尺寸为槽宽3.3m，槽长10.0m，槽深0.6m（高出地面0.25m）。种植槽横向之间留1.0m通道，两边各留1.0m通道；与管道式栽培区之间的通道为2.0m，端头留1.0m通道。五、管道式栽培设施管道式栽培设施布局：共4个栽培区，每个栽培区分为三层，每层并2列6根栽培管。每个栽培区宽度为1.3m（以支撑架宽度计算），长度为10.0m（包括供液管与回流管所占空间），每个支撑架上下间距0.6m，水平间距0.8m，栽培区之间留,0.8m通道，两边各留1.0m通道；与浮板栽培区之间的通道为2.0m，端头留1.0m通道。各类型水培设施布局见图SHP—01。第二部分水培设施设计一、深液流栽培设施深液流技术简称DFT(DeepFlowTechnique)，其设施主要由种植槽、定植板(或定植网框)、营养液池、营养液循环流动系统等四大部分组成。1、种植槽种植槽设计为横向双联槽，外形尺寸宽为2.0m，长10.0m槽深20cm，纵向用水泥浆砌砖隔开。建造时首先把地整平、夯实，在建槽位置上平铺3～5cm粗砂垫层打底，然后在垫层上现浇5cm厚的C20砼作槽底。槽底固化后，在槽底上用M7.5水泥砂浆浆砌标砖结合成槽周框，再用M10耐酸抗腐蚀的水泥砂浆抹面，抹面厚度δ=2.0cm，以达防渗防蚀的效果。由于植株的重量为定植板和槽壁所承担。当槽内液面低于槽壁顶部时，定植板底与液面之间形成一段空间，为空气中的氧向营养液中扩散创造条件。该设计中，需在槽的宽度中央架设支撑柱以支持定植板的重量，使定植板不会由于植株长大增重而向下弯成孤形。支撑柱为水泥锥台体，沿槽的宽度中线每隔70cm左右设置1个。水泥锥台体底面直径为10cm，顶面直径为5cm。墩的高度加上供液管的直径应等于种植槽内壁的高度，墩顶面要有一小凹槽，使硬塑料供液管放置其上时不会滑落。架在墩上的供液管应紧贴于定植板底，一方面起供液作用，同时承受定植板的重力而保持其水平状态。3深液流设施结构与种植槽设计见图SHP—02。种植槽设计相关说明：①种植槽是永久性建筑，槽体比较沉重，不能拆卸搬迁，必须建在坚实的地基上，否则会因地基下陷造成断裂渗漏。②新建成的水泥结构种植槽和营养液池，会有碱性物质渗出，要用稀硫酸或磷酸浸渍中和，除去碱性后方可使用。开始时先用水浸渍数天洗刷去大部分碱性物质，然后再放酸液浸渍，开始时酸液调至pH＝2左右，浸渍时pH值会再度升高，应继续加酸进去，浸渍到pH值稳定在6～7之间，排去浸渍液，用清水冲洗2～3次即可。③换茬时应对种植槽进行消毒后，方可种植下茬作物。2、定植板与定植杯（1）定植板定植板采用硬泡沫聚苯乙烯板块，定植板的宽度与种植槽外沿宽度一致，每块定植板宽度为100cm，长度为150cm，厚度2.5～3.0cm。定植板可根据工作方便而伸缩，定植板一块接一块地将整条种植槽盖住，使光线透不进槽内。板面开若干个孔径为5cm的定植孔（果菜和叶菜可通用），定植孔的中心距为15.0～17.0cm。使定植板的两边能架在种植槽的槽壁上，以使定植杯嵌入定植板中的定植孔内，将其固定并悬挂起来。（2）定植杯定植杯为塑料成品，嵌入定植板的定植孔内，高7.5cm，杯口的直径与定植孔相同，杯口外沿有一宽约5mm的唇，以卡在定植孔上，不掉进槽底。杯的下半部及底部开有许多ø3mm的园孔或矩形孔，以利植株根系伸出。建造时，要保证槽壁顶面是水平的状态，以使定植板的板底连同定植杯的杯底与液面之间各点都应是等距的，所有植株接触到液面的机会均等。要避免有些植物的根系已触到营养液，而另一些则仍然悬在空间而造成生4长不均。定植板设计参见图SHP－03；定植杯规格参见图SHP－04。3、营养液池营养液池也称为营养液池，是贮存和供应营养液的容器，是作为增大营养液的缓冲能力，为根系创造一个较稳定的生存环境而设置。营养液池要求不渗漏，也不能影响营养液的成分。其功能主要有：①是营养液调节的场所，营养液pH值的调整、作物所需养分及水分的补充等均在营养液池中进行。②增大每株占有营养液量，使每株占有的营养液量增大，使营养液的浓度、组成、pH值、溶解氧以及液温等不易发生较剧烈的变化，较长期地保持稳定。③便于调节营养液的状况，例如调节液温等。如无营养液池而直接在种植槽内增减温度，势必要在种植槽内安装复杂的管道，既增加了费用也造成了管理不便。又如调pH，如无营养液池，势必将酸碱母液直接加入槽内，容易造成局部过浓的危险。由于采取循环式供液方式，营养液池应建在供液系统的最低点。可按每5m3的容积进行营养液池设计，营养液池容积尺寸为：长×宽×深=2.5m×1.25m×1.6m.。建造营养液池时，先按营养液池容积要求挖出毛坯，将池底平整夯实后铺设φ8@20钢筋网，然后现浇10cm厚的C20砼作池底。在池底四周上用M7.5水泥砂浆浆砌标砖作池壁，池壁厚度18cm，待池壁收浆后再用M10耐酸抗腐蚀的水泥砂浆抹面，抹面厚度δ=2.0cm。营养液池的池口要高出地面10cm并加盖板，一是防止污水或其它杂物落入池中，二是保持池内黑暗以防藻类滋生。为了方便调节营养液，在营养液池旁修建一个长×宽×深=0.3m×0.3m×0.25m的母液加注口与营养液池相连。营养液池设计参见图SHP－02。4、循环供液系统包括管道、水泵及定时器。5（1）管道1）供液管道供液管道指从地下营养液池经由水泵抽向各个种植槽的各级管道。所有的管道均需采用塑料管，不能使用镀锌水管或其它金属管。由水泵从营养液池中将营养液抽起后，分成两条支管，每支管各自有阀门控制。一条转回营养液池上方，将一部分营养液喷回池中作增氧用；若要清洗整个种植系统时，此管可作彻底排水之用。另一条支管接到总供液管上，总供液管再分出许多分支通到每条种植槽边，再接上槽内供液管。槽内供液管为一条贯通全槽的长塑料管，每隔一定距离开有喷液小孔，使营养液均匀分到全槽。在该设计中的供液管，连接水泵的主管为ø50mmPVC供水管，种植槽内的支管为ø25mm的PVC供水管，每距50cm左右（两端距槽壁为25cm），开一对孔径为2mm的小孔，位置在管的水平直径线以下的两侧，小孔至管圆心线与水平直径之间的夹角为45°，每条种植槽的供液管在其进槽前设有控制阀门，以便调节流量。2）回流管道及液位调节装置在种植槽的靠地下营养液池一端的底部设一回流管（ø50mmPVC排水管），管口与槽底面持平，管下段埋于地下外接到总回流管上去。槽内回流管口如无塞子塞住，进入槽内的营养液可彻底流回营养液池中。为使槽内存留一定深度的营养液，要用一段带橡胶塞的液面控制管（ø40mmPVC排水管）塞住回流管口。当液面由于供液管不断供液而升高，超过液面控制管的管口时，便通过管口回流。此外，在液面控制管的上段再套上一段活动的胶管，将其提高，液面随之升高，将其压低，液面随之下降。液面控制管外再套上一个宽松的围堰圆筒（筒内径比液面控制管大1倍左右，可用ø75mmPVC排水管与堵头自制），筒高要超过液面控制管管口，筒脚有锯齿状缺刻，使营养液回流时不能从液面流入回流管口，迫使营养液从围6堰脚下缺刻通过才转上回流管口，这样可使供液管喷射出来的富氧营养液驱赶槽底原有的比较缺氧的营养液回流，同时围堰也可阻止根系长入回流管口。若将整个带胶塞的液面控制管拔去，槽内的营养液便可彻底排净。液位调节装置见图SHP—05。每条槽的回流管道与总回流管道的直径，应根据进液量来确定。回流管的直径应大到足以及时排走需回流的液量，以避免槽内进液大于回液而溢出。（2）水泵和定时器水泵应遵循耐用与出水量满足需要的原则，保证供液时从小孔中射出的小液流有足够的压力，提高增氧效果。一般采用耐酸碱与耐腐蚀的潜水泵或自吸泵。同时，水泵应与定时控制器配套，以方便按需要控制水泵的工作时间。本设计将深水流种植槽分为2组，每组有一供液控制阀，由定时器控制，分组轮流供液。本案栽培面积不足120m2，按照叶菜类作物计算，日耗水量5.3m3，5天循环一次，120m2一次需泵水约26.5m3，本设计将深水流种植槽分为2组，每组一次需泵水约13.5m3，因此水泵可选用Q(D)N10-10-0.75型单相潜泵，完全能满足要求。该潜泵性能指标如下：型号流量m3/h扬程m功率kW可选电制电压(V)/频率(Hz)配管内径mmQ(D)N10-10-0.7510100.75220/50，380/5050二、营养液膜栽培设施营养液膜技术也称为薄层营养液膜技术，或浅液流（膜）技术，简称为NFT（NutrientFilmTechnique）。营养液膜技术的设施主要由种植槽、营养液池、营养液循环流动装置与自动控制系统等部分组成。NFT的种植槽按种植作物种类的不同可分为两类：一是栽培大株型作物用的；二是栽培小株型作物用的。本设计以栽培小株型作物进行考虑。71、种植槽营养液膜栽培要保证营养液从高端流向低端，因此种植槽要有一定的坡降，坡降不同，营养液流速不同，根据不同植物，坡降不能太小，也不能太大，以保证营养液从高端顺畅地流向低端为好，一般控制在1:75或1:100左右为宜，本设计采用坡降为1:100。槽底要平滑，不能有坑洼，以免槽内积液。以营养液，株型小的作物种植密度应增加，才能保证单位面积产量。营养液在槽内要以浅层流动，液层深度宜控制在5mm～10mm范围内。本设计推荐瓦型-T830型PVC波纹瓦作种植槽。波纹瓦的厚度3.0mm，宽度为90cm，长度为1000cm，可种植8行。如果波纹瓦长度不够而需接连时，叠口要有足够深度而吻合，以防营养液漏掉。种植槽架设在金属架上，金属架高度为60cm（图SHP—06）。波纹瓦上面要加盖定植板，使其不透光。定植板用硬泡沫塑料板制作，上面钻有定植孔．孔距按种植的株行距来定，板盖的长宽与波纹瓦槽底相匹配，厚度2.5cm左右。瓦型-T830型PVC波纹瓦规格与小株型作物种植槽设计参见图SHP—07。为改善作物的吸水和通气状况，可在槽内底部铺垫一层无纺布，它可以吸水并使水扩散，而根系又不能穿过它，然后将植株定植于无纺布上。其作用主要是：①浅层营养液直接在塑料薄膜上流动会产生乱流，在植株幼小时，营养液会流不到根系中去，造成缺水。无纺布可使营养液扩散到整个槽底部，保证植株吸到水分；②根系直接贴住塑料薄膜生长，植株长到足够大时，根量多，重量大，形成一个厚厚的根垫与塑料薄膜贴得很紧，营养液在根的底部流动不畅，造成根垫底下缺氧，容易出现坏死。有一层根系穿不过的无纺布，根只能长在无纺布上面，根与塑料薄膜之间隔一层无纺布，营养液可在其间流动，解决了根垫底缺氧问题；③无纺布可吸持大量水分，当停电断流时，可缓解作物缺水而迅速出现萎蔫的危险。2、营养液池8营养液膜栽培一般在槽底净宽90cm、槽长不超过10m的槽内进行，每分钟注入2～4L营养液较为适宜。根据该要求的中限取值，本案栽培面积为220m2，每小时需泵营养液约4.5m3，因此营养液池容积选择5.0m3较为合适，