2024年湖北省凍雨冰雪災害及大棚建設指南.pdf

2024年湖北省凍雨冰雪災害及大棚建設指南 戴照義 王運強 易麗聰 周偉 李慶珂 伍娜 杜愛健 湖北省是我國蔬菜重要產區(qū)之一 蔬菜年種植 面積約 138 8 萬 hm 2 產值約 1 515 億元 占種植業(yè) 的40 左右 1 近年來 湖北省設施蔬菜發(fā)展較快 基地規(guī)模約為16 94萬hm 2 2 2024 年2月 湖北省 先后遭遇兩輪凍雨冰雪災害 導致大量蔬菜設施損 毀 部分在園蔬菜受凍或發(fā)病 產量損失嚴重 還增 加了采收難度 對春節(jié)期間的蔬菜保供造成很大壓 力 此外 瓜菜育苗損失較大 對春季瓜菜種植造成 了很大影響 災害發(fā)生后 各級農業(yè)主管部門和科 研單位迅速響應 組織專家隊伍立即趕赴各地指導 科技救災 指導受災地區(qū)開展 五搶 工作 即搶修 搶收 搶管 搶種 搶栽 將災害對生產的不利影響 降到最低 筆者在科技救災過程中 調研分析了導 致大棚大面積垮塌的原因 并提出了重建和新建大 棚的建設指南 供生產中參考使用 1 2024年湖北省凍雨冰雪災害情況 1 1 災害天氣回顧 2024 年春節(jié)前后 湖北省先后遭遇兩輪凍雨冰 雪災害 受災區(qū)域主要集中在江漢平原及周邊地 區(qū) 除恩施州 神農架林區(qū)外 大部分蔬菜產區(qū)均受 到較大影響 在 2 月 1 6 日的第一輪災害中 全省大部分氣 溫持續(xù)低于 0 是60年來最嚴重的凍雨 冰雪災 害 雨雪量 54 1 74 9 mm 受災最嚴重的是江漢平 原周邊的武漢市 荊州市 孝感市 荊門市 仙桃市 天門市 潛江市等地 2 月 20 25 日的第二輪災害 主要是霰和冰雪 疊加為害 受災較重的是鄂西北和鄂東南區(qū)域 包 括襄陽市 隨州市 黃岡市 咸寧市 鄂州市 黃石市 等地 局部地區(qū)損失超過第一輪災害 1 2 災害損失情況 據(jù)相關部門資料 兩輪凍雨冰雪災害導致全省 蔬菜受災面積 6 21 萬 hm 2 成災面積 2 38 萬 hm 2 約占在田面積的 10 絕收面積 0 27 萬 hm 2 總 體損失超過 2008 年的雪災 災害主要有以下 4 個 方面的影響 設施大棚損毀嚴重 全省蔬菜 含食用菌 大棚損毀面積 1 45 萬 hm 2 占中棚以上設施面積 6 34 萬 hm 2 的 23 個別經營主體的直接經濟損 失超過1 500萬元 春季設施栽培受到影響 包括種苗損失 大 棚垮塌無法及時定植 大棚早熟栽培的西甜瓜 瓜 類蔬菜 茄果類蔬菜等總體推遲10天以上 在園蔬菜凍害嚴重 病害加重 露地大白 菜 甘藍等外葉受凍 菜薹出現(xiàn)凍融 糠心現(xiàn)象 葉 菜類葉片受凍 生長點停止生長 萵苣 蘿卜糠心 花椰菜 西蘭花莖稈纖維化 空心 花粒白化 影響 產量 品質和收益 基金項目 國家西甜瓜產業(yè)技術體系項目 CARS 25 湖北 省農業(yè)科技創(chuàng)新中心項目 2024 620 000 001 007 戴照義 湖北省農業(yè)科學院經濟作物研究所 蔬菜種質創(chuàng)新 與遺傳改良湖北省重點實驗室 湖北武漢 430064 E mail daizhaoyi01 王運強 易麗聰 周偉 伍娜 湖北省農業(yè)科學院經濟作物研 究所 蔬菜種質創(chuàng)新與遺傳改良湖北省重點實驗室 李慶珂 杜愛健 長江大學 收稿日期 2024 08 23 摘 要 2024 年 2 月 湖北省兩輪凍雨冰雪災害 導致全省蔬菜受災面積達 6 21 萬 hm 2 產量損失 51 萬 t 大棚損毀 面積 1 45 萬 hm 2 造成重大經濟損失 并對春節(jié)期間的蔬菜保供帶來很大壓力 筆者在指導科技救災過程中 系統(tǒng)調 研和分析了導致大棚垮塌的原因 并提出了單拱鋼骨架塑料大棚建設指南 用于指導湖北省設施蔬菜產區(qū)的大棚重 建和新建工作 日常養(yǎng)護和自然災害應對 關鍵詞 凍雨冰雪災害 鋼骨架大棚 建設指南 DOI 10 3865 j issn 1001 3547 2024 23 015 2024 23 43 表 1 湖北省各地區(qū)基本雪壓值和風壓值 地區(qū) 風壓 kN m 2 R 10 R 15 R 20 R 10 R 15 R 20 武漢市 0 30 0 35 0 39 0 34 0 37 0 40 鄖陽區(qū) 0 25 0 29 0 31 0 27 0 29 0 31 房縣 0 20 0 23 0 25 0 40 0 44 0 48 老河口市 0 25 0 28 0 30 0 30 0 32 0 34 棗陽市 0 25 0 29 0 31 0 31 0 33 0 35 巴東縣 0 15 0 17 0 18 0 48 0 54 0 58 鐘祥市 0 25 0 28 0 30 0 37 0 40 0 42 廣水市 0 38 0 41 0 43 麻城市 0 35 0 40 0 44 0 30 0 32 0 33 恩施州 0 15 0 17 0 18 0 37 0 41 0 44 巴東縣綠蔥坡鎮(zhèn) 0 65 0 73 0 79 五峰縣 0 25 0 28 0 30 0 30 0 33 0 35 宜昌市 0 20 0 23 0 25 0 27 0 29 0 31 荊州市 0 25 0 29 0 31 0 32 0 34 0 36 天門市 0 25 0 29 0 31 0 26 0 28 0 29 來鳳縣 0 15 0 17 0 18 0 28 0 31 0 33 嘉魚縣 0 25 0 28 0 30 0 25 0 26 0 27 英山縣 0 25 0 29 0 31 0 33 0 36 0 38 黃石市 0 25 0 28 0 30 0 33 0 36 0 38 注 R 10 R 15 R 20 分別表示重現(xiàn)期為 10年 15年 20年 雪壓 kN m 2 增加田間管理和采收難度 期間正逢春節(jié) 前后 對蔬菜保供帶來重大壓力 2 大棚垮塌原因分析 2 1 雨雪相態(tài)復雜 第一輪災害中 凍雨 雨夾雪 冰粒和雪交替出 現(xiàn) 先凍雨后降雪導致大棚膜上積雪積冰 氣溫持 續(xù)走低 全省大部分地區(qū)氣溫低于0 的時間持續(xù) 超過 110 h 導致冰雪融化慢 清理難度非常大 第 二輪災害中 雨 凍雨 冰粒 雪 霰交替出現(xiàn) 尤其 是霰的密度和比重遠遠高于普通積雪 增加了災害 損失程度 2 2 災情超過大棚的設計載荷 湖北省普遍采用的GP 825型單棟大棚的設計 荷載在0 2 kN m 2 20 4 kg m 2 普通連棟大棚的設計 荷載為0 3 kN m 2 30 6 kg m 2 而此次凍雨 暴雪深度 在20 30 cm 平均質量達到0 76 kN m 2 78 0 kg m 2 遠遠超過湖北省大棚的設計荷載 2 3 部分大棚結構不合理 湖北省單棟大棚大多數(shù)參考GP 825型大棚的 規(guī)格 少部分參考 GP 625 型 3 兩者均采用 6 m 長 拱桿 棚寬分別為8 m和6 m 頂高分別為3 0 m和 2 5 m 肩高分別為1 5 m和1 2 m 但在實際建造過 程中 為方便農業(yè)機械在棚內的操作 普遍將肩高 提升到 1 8 m 或更高 導致大棚頂高不夠 拱面較 平 積雪不易滑落 為降低成本 降低了鋼管的粗度和壁厚 原本 要求粗度 25 mm 的鋼管降低為 20 mm 或部分采 用 20 mm 的 如縱拉桿 將壁厚 1 5 mm 的降低為 1 2 mm 也有的在大棚結構上進行了簡化 減少了 縱拉桿數(shù)量 舍棄了斜支撐 V 字支撐 立柱等 建造過程中 為降低成本 節(jié)約時間 拱桿和縱 拉桿 斜支撐間 沒有按照規(guī)定使用 U 型卡扣 而 改用壓頂簧 壓頂簧連接不如卡扣牢固 在大棚受 壓時易出現(xiàn)滑動 從而降低大棚荷載 拱桿和卡槽 間沒有使用三件套 而改用自攻釘 使用自攻釘會 在拱桿上留下孔眼 從而降低拱桿強度 而且易生 銹 實際調研中發(fā)現(xiàn) 很多大棚垮塌就是拱桿從自 攻釘孔眼處折斷造成的 2 4 部分大棚設施老化 一般大棚使用年限為10年左右 但生產上部 分大棚使用年限超過設計壽命 造成大棚鋼管生 2024 23 44 銹 強度下降 鋼管變形 拱面不平 雪壓時受力不 均勻 增加垮塌風險 2 5 安全意識不到位 人手不足 劃膜不及時 近幾年都是暖冬 農戶對冰雪災害的防范意識 不強 在大棚垮塌前沒能及時割膜保棚 部分基地 由于大棚數(shù)量多 人手不夠 掃雪除雪和劃膜工作 不及時 存在僥幸心理 或因大棚內種植有蔬菜或 正在育苗 無法破膜 暴雪強度大 超越了人工干預 的程度 有些大棚即使劃破棚膜 但由于冰雪凍在 棚膜上 效果不明顯 3 單拱鋼骨架塑料大棚建設指南 針對本輪凍雨冰雪災害對湖北省大棚等設施 造成的嚴重損失 為對災后大棚恢復重建和新建大 棚提供科學依據(jù) 筆者組織相關領域專家進行廣泛 調研 查閱相關資料 并廣泛聽取大棚生產廠家和 大棚蔬菜生產者的意見和建議 研究并擬定了 單 拱鋼骨架塑料大棚建設指南 供省內蔬菜生產基 地和經營主體參考 4 3 1 規(guī)格參數(shù) 單拱鋼骨架熟料大棚跨度8 m 頂高3 4 3 6 m 肩高1 8 2 0 m 拱桿間距不大于0 7 m 每個大棚配置 5條縱向拉桿和4條卡槽 兩側各安裝卷膜機構1套 包括卷膜器 卷膜桿和壓膜卡 棚外兩側安裝地錨 將 壓膜線固定在地錨上 棚內間隔4 0 m左右安裝1條 橫向拉桿和 V 字支撐 棚頭設置4根斜拉撐 3 2 承載能力 大棚結構承載能力參考 GB T 51183 2016 農 業(yè)溫室結構荷載規(guī)范 5 基本雪壓取湖北省各地重 現(xiàn)期 20 年的最大值 除巴東縣綠蔥坡鎮(zhèn)外 基本 風壓取湖北省各地重現(xiàn)期20 年的最大值 除巴東 縣外 基本雪壓不低于0 44 kN m 2 基本風壓不低 于 0 48 kN m 2 作物荷載不低于 0 15 kN m 2 永久荷 載不低于0 05 kN m 2 6 3 3 材料質量要求 鋼骨架材料外徑32mm 管壁厚1 7mm或2 0mm 采用熱鍍鋅方式 鍍鋅層用料不低于 275 g m 2 表 面應鍍鋅均勻 平整 無裂縫或機械損傷 8 m寬單 拱大棚的拱桿長6 6 m 卡槽 卡槽連接件和卡槽固 定器采用熱鍍鋅鋼板或鋁合金材料 冷彎成型 厚 度應大于0 7 mm 棚膜應采用長壽無滴膜 厚度應 不小于0 08 mm 防蟲網(wǎng)應選用高密度聚乙烯材質 密度為40 60目 壓膜線選用抗老化PE材料 尼龍 材料等 3 4 安裝和建設要求 大棚布局 大棚以南北走向為宜 相鄰大棚 間距1 5 1 8 m 安裝拱桿 大棚拱桿長 6 6 m 間距不大于 0 7 m 插入土中深度0 4 0 5 m 安裝縱向拉桿 每個大棚設置 5 條縱向拉 桿 頂部 1 條 安裝在拱桿套管下方 兩側各 2 條 分別距離地面 0 1 m 和 1 8 m 縱向拉桿與棚頭拱 桿用包箍連接 與中間部分拱桿采用 U 型鎖扣或 壓頂簧連接 其中 U 型鎖扣不少于50 大棚結構調整 建造過程中 邊安裝邊調整 使每排拱桿在地面的垂直投影呈直線且相互平行 安裝水平拉桿和 V 字支撐 棚內每隔 4 m 左右安裝1 根水平拉桿 水平拉桿上安裝 2 根斜支 撐 呈 V 字形 安裝斜拉撐 每個大棚設置 4 根斜拉撐 安 裝于靠近大棚兩個棚頭的兩側 斜拉撐上端采用包 箍與端面拱桿固定 下端插入地下0 5 m 其他部分 與拱桿交叉處采用 U 型卡固定在拱桿上 大棚長 度超過50 m 的 在大棚中部的兩個側面分別再安 裝2根斜拉撐 安裝棚頭立柱 大棚兩端各設置棚頭立柱6 蔬菜基地大棚大面積垮塌 枝江市 2024年3月6日 大棚上掃下來的積雪 湖北省農業(yè)科學院 2024年2月23日 2024 23 45 根 插入土中深度應不小于0 5 m 澆筑混凝土基礎 長41 5 m的標準大棚澆筑 6個混凝土基礎 基礎的長 寬 深分別為0 3 0 3 和 0 5 m 分別位于棚頭的兩個拱桿和兩側中間的拱 桿下方 長度超過 50 m 的大棚 每隔 20 m 每側增 加1個混凝土基礎 安裝防蟲網(wǎng) 棚膜和卷膜機構 要求防蟲網(wǎng) 40 60 目 固定在兩側的兩條卡槽間 棚膜選用厚 度不低于 0 08 mm的長壽無滴膜 牽平 拉緊 兩側 在上面1條卡槽處用卡簧固定 棚膜下沿用壓膜卡 固定在卷膜桿上 在卷膜桿一端安裝卷膜器 在下 面的卡槽和地面間安裝裙膜 裙膜下沿壓在土中 安裝棚門組合等 棚門長寬均為 2 m 雙扇 吊軌推拉門 大棚兩側每隔 4 m 左右埋設 1 個地 錨 地錨間用壓膜線連接 壓膜線應拉緊 系牢 長 度超過50 m的大棚 可在大棚中部安裝2臺循環(huán) 風機 安裝高度2 5 m左右 4 大棚日常養(yǎng)護 大棚設計壽命為10年 日常使用中 及時對大 棚出現(xiàn)的問題進行維修 注意避免損壞棚膜 如有破 損應及時修補 零部件如有缺失 及時補充和修理 鋼管 卡槽 連接件等出現(xiàn)銹蝕時 及時更換或補刷 防銹漆 壓膜線斷裂或變松時 及時更換或加固 5 自然災害應對 在凍雨冰雪災害或大風天氣來臨前 及時檢修 加固大棚 可減少不利氣候對大棚的破壞 降低大 棚垮塌的可能性 5 1 凍雨冰雪災害 災害發(fā)生前 及時檢修加固大棚 在棚內增設 加密 立柱 加固棚架 防止棚室坍塌 及時修補棚 膜漏洞 拉好大棚壓膜線 確保棚膜覆蓋嚴實 以防 透風 灌雪 必要時可更換或加固松動的卡槽 生銹 的卡簧等 降雪后 視雪情及早組織人力掃雪 鏟 雪 及時清除積雪 特別要注意夜間氣溫低 降雪極 易堆積 應加強夜間突降大雪的防護 如遇凍雨難 以除雪 大棚面臨垮塌的情況下 可采取 割膜保棚 架 方式減少損失 注意在園作物的保溫防凍 可在 大棚北邊增設擋風屏障 大棚內鋪設地膜 架設小 拱棚 小拱棚上可覆蓋一層草包或棉被保溫 加蓋 一層薄膜 使棚內溫度提高2 3 對于正處于育苗 前期的茄果類秧苗 可采取電熱線加溫 或采用白 熾燈 專用補光燈進行補光增溫 如選用 100 W 白 熾燈 每20 m 2 懸掛1個 離苗0 4 m高 等措施 防 止幼苗凍害或徒長 注意用火用電安全 低溫期嚴 禁澆水 以免加重冷害 凍害 雨雪來臨前 及時清 理棚膜上的霧滴 灰塵 保證棚膜的透光性 必要時 用植物生長燈 LED燈 碘鎢燈 鈉燈等補光 5 2 大風災害 大風暴雨天氣來臨前 及時檢查加固大棚 確 保棚膜覆蓋嚴實 以防透風 壓膜線應拉緊 系牢 如有磨損及時更換 參考文獻 1 劉莉 杜錚 郭翔 等 湖北省蔬菜機械發(fā)展現(xiàn)狀及應對策 略探析 J 長江蔬菜 2021 7 1 4 2 王宇航 李迪 譚啟玲 等 湖北省設施蔬菜種植現(xiàn)狀及建 議 J 湖北農業(yè)科學 2023 62 9 81 87 3 黎蘭獻 余科秀 辛復林 等 武漢地區(qū) GP C825 型農用單 棟鋼架大棚的建造要點 J 長江蔬菜 2011 20 22 23 4 李勁松 曹兵 楊小鋒 等 海南西瓜甜瓜設施栽培棚型分 析 J 中國瓜菜 2007 3 30 32 5 GB T 51183 2016 農業(yè)溫室結構荷載規(guī)范 S 6 龔偉 劉建 楊小鋒 等 海南溫室大棚結構設計基本風壓 取值的研究 J 農業(yè)工程技術 溫室園藝 2017 37 34 44 51 自攻釘處生銹及折斷 枝江市 2024年3月6日 U 型鎖扣 壓頂簧和三件套 2024 23 46