DB51 T 992-2010 《喷灌工程技术规程》.pdf

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1、ICS 27.140 P57 DB51 备案号：27201-2010 四川省地方标准 DB 51/T 9922010 喷灌工程技术规程 Technical code for sprinkler engineering 2010 02 10 发布 2010 03 01 实施四川省质量技术监督局 发布DB51/T 992 2010 目 次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 喷灌工程基本资料种类 1 4 喷灌工程的总体布置 2 5 喷灌工程系统类型 2 6 喷灌工程设计参数的确定与计算 3 7 喷灌系统规划设计 6 8 喷灌系统的施工安装要求 . 11 9 喷灌系统的安全技术要求

2、 . 11 10 喷灌工程竣工验收 11 11 喷灌工程勘察、设计文件 11 DB51/T 992 2010 前 言 本规程由四川省农业机械管理局提出。 本规程由四川省农业机械标准化技术委员会归口。 本规程起草单位：四川省农业机械管理局机电灌溉处、四川省农业机械研究设计院。 本规程主要起草人：刘长树、廖功磊、刘从伟、高七一、周勇、潘荣萍、刘泽生、庞跃、周小波。 DB51/T 992 2010 喷灌工程技术规程 1 范围 本规程规定了喷灌工程基本资料种类、总体布置、系统类型的确定、设计参数的确定与计算、喷灌系统规划设计、固定喷灌系统的运行控制、喷灌系统的施工安装要求、喷灌系统的安全技术要求、喷灌

3、工程竣工验收、喷灌工程勘察、设计文件等。 本规程适用于农业、林业、牧业及园林绿地喷灌工程的规划、工程设计、工程施工安装、工程验收等。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 5084 农田灌溉水质标准 GB5226.12008 机械安全 机械电气设备 第 1 部分：通用技术条件 GB/T 13663 给水用聚乙烯（PE ）管材 GB/T 229992008 旋转式喷头 GB/T 500852007 喷灌工程技术规范 GB/T 50265 泵站设计规范

4、 SL/T 97 喷灌用塑料管件基本参数及技术条件 SL 207 节水灌溉技术规范 3 喷灌工程基本资料种类 3.1 工程地块面积、形状和地形资料 通过工程所在地原有资料获得或通过现场勘测获得，并在规划设计时用文字进行详细叙述，绘制有工程地块形状、地形（高程）、水源位置、道路、建筑物工程平面规划图, 绘制比例为： 1/5001/1000 。 3.2 工程土壤资料 通过工程所在地专业部门（农业、国土、水文地质）调查，确定土壤质地和土壤入渗速度及土壤的水分常数（土壤田间持水量、土壤有效持水量、土壤凋萎系数），土壤允许喷灌强度。土壤资料应符合SL 207中的有关规定。 3.3 工程作物资料 通过工程

5、所在地专业部门（农业、林业）调查了解作物种类、品种、生育期、主要根系活动层深度和作物高度、需水量与灌溉制度等资料。作物资料还应符合SL 207中的有关规定。 3.4 工程水源资料 DB51/T 992 2010 了解工程区水源类型（河川、湖泊、水库、塘埝、地下水）及水源工程现状, 可提供利用水量及灌溉水水质资料。 3.5 工程气候资料 通过工程所在地气象部门收集风向风速、降水( 雨) 量、蒸发蒸腾量( ET)、气温、湿度、日照等资料。 3.6 工程交通资料 收集了解工程外部交通（道路）条件和工程内部道路情况资料。 3.7 动力资料 收集了解工程区电力设施状况。 3.8 其他综合情况 收集了解工

6、程区经济条件、发展规划、综合利用要求等情况。 4 喷灌工程的总体布置 4.1 喷灌工程总体设计的一般规定应符合 GB/T 50085-2007中 3.1 的规定。 4.2 水源工程 4.2.1 水源类型确定 根据水源种类（河川、湖泊、水库、塘堰、地下水）确定水源类型。 4.2.2 水源水量分析计算： a) 已建的水利工程的喷灌系统，根据工程原设计和运用情况，确定设计年供水流量； b) 新建的水源工程，其供水流量应根据水源类型和勘测资料计算确定； c) 河川径流，应符合 GB/T 50085-2007 中 3.2.2 的规定； d) 水源为工程区地面径流（湖泊、水库、塘埝），应按 GB/T 50

7、085-2007 中 3.2.3 的规定； e) 水源为地下水，应符合 GB/T 50085-2007 中 3.2.4 的规定。 4.3 喷灌工程系统总体设计必须进行水源水量和喷灌用水量的平衡计算，当水源的天然来水过程不能满足喷灌用水要求时，应建蓄水工程。 4.4 喷灌水源水质应符合 GB 5084 的规定。 5 喷灌工程系统类型 5.1 喷灌工程系统类型的确定 应根据因地制宜的原则，综合考虑工程区实施面积、对各类已知资料等因素进行分析、比较、选择和确定不同类型喷灌系统。 5.2 固定管道式喷灌系统 符合下列条件的系统宜采用固定管道式喷灌系统： a) 经济条件较好的地区； DB51/T 992

8、 2010 b) 地形起伏较大的灌区； c) 灌水次数频繁地区； d) 劳动力缺乏地区； e) 灌溉对象为蔬菜、茶园、果树等经济作物及园林、花卉和绿地。 5.3 半固定管道式喷灌系统和移动管道式系统 符合下列条件的系统宜采用半固定管道式喷灌系统或移动管道式系统： a) 以地下水为水源的单井灌区； b) 地面较为平坦的地区； c) 灌溉对象为大田粮食作物； d) 气候严寒、冻土层较深的地区。 5.4 轻小型机组式喷灌系统 符合下列条件的系统宜采用轻小型机组式喷灌系统： a) 灌水次数较少或用于临时性抗旱灌溉； b) 丘陵地区零星、分散耕地的灌溉； c) 水源较为分散、无电源或供应保证率较低的地区

9、。 6 喷灌工程设计参数的确定与计算 6.1 基本设计参数 6.1.1 喷灌灌溉水保证率应根据自然条件和经济条件确定，应不低于 85%。 6.1.2 喷灌作物的蒸发蒸腾量 ET 应依据当地高效节水条件下的灌溉试验资料确定；缺少资料地区可参考条件相近地区试验资料确定或根据气象资料分析计算确定。分析计算作物蒸发蒸腾量时，参考作物蒸发蒸腾量应按彭曼蒙蒂斯（PenmanMonteith）公式计算。 对于缺少气象资料的小型喷灌区的作物ET值可由表1 选取。 表1 作物蒸发蒸腾量 ET 单位为毫米每天 作物 ET 作物 ET 果树 茶园 46 67 烟草 草坪 56 68 蔬菜 58 粮、棉、油等作物 5

10、8 6.1.3 喷灌灌溉水利用系数应不低于 0.85。有条件时，应实测确定。无实测资料时，管道水利用系数可在0.95 0.98 之间选取；田间喷洒水利用系数根据气候条件可在下列范围内选取： a) 风速低于 3.4m/s ， =0.80.9； b) 风速为3.45.4m/s ， =0.70.8。 注：湿润地区取大值，干旱地区取小值。 6.1.4 设计风速和风向 a) 设计风速应采用设计年灌溉季节作物月平均蒸发蒸腾量峰所在月份的多年平均风速值； DB51/T 992 2010 b) 设计风向亦取上述月份的主风向。有条件时，应在规划图上画出风向玫瑰图；当不存在主风向时，应按风向多变设计。 6.2 质

11、量控制参数 6.2.1 定喷式喷灌系统的设计喷灌强度不得大于土壤的允许喷灌强度，不同质地土壤的允许喷灌强度可按表 2 确定。当地面坡度大于 5%时，允许喷灌强度应按表 3 进行确定。 表2 各类土壤的允许喷灌强度 单位为毫米每小时 土壤类别 允许喷灌强度 土壤类别 允许喷灌强度 砂 土 砂壤土 壤 土 20 15 12 壤粘土 粘 土 10 8 表3 坡地允许喷灌强度降表低值 单位为百分比 地面坡度 允许喷灌强度降低 地面坡度 允许喷灌强度降低 58 912 20 40 1320 20 60 75 6.2.2 定喷式喷灌系统的喷灌均匀系数应不低于 0.75 喷灌均匀系数在有实测数据时按式（1

12、）计算： hhCu=1 (1) 式中： 喷灌均匀系数； uCh喷洒水深的平均值，单位为毫米（mm ）； h喷洒水深的平均离差，单位为毫米（mm）。 6.2.3 喷灌均匀系数在设计中可通过控制以下因素实现： a) 设计风速下喷头的组合间距； b) 喷头在设计工作压力下的流量偏差和雨量分布； c) 喷头运行中的实际工作压力变化。 6.2.4 喷头的组合间距按表 4确定： 表4 喷头组合间距 组 合 间 距 m 设 计 风 速 m/s 垂 直 风 向 平 行 风 向 0.31.6 1.63.4 3.45.4 （1.11）R （10.8）R （0.80.6）R 1.3R （1.31.1）R （1.11

13、）R 表 4（续） DB51/T 992 2010 注1：R 为喷头射程，单位为米(m) 。 注2：在每一档风速中可按内插法取值。 注3：在风向多变而采用等间距组合时，应选用垂直风向栏的数值。 注4：表中风速是指地面以上 10m 高处的风速值。 6.2.5 喷灌工作压力应符合下列要求： a) 喷头都应在国家标准对该种喷头所规定的压力范围内工作； b) 喷头的实际工作压力不得低于设计工作压力的 90%； c) 同一条支管上任意两个喷头之间的工作压力差应在设计工作压力的 20%范围内。 6.2.6 喷灌系统中压力变化较大时，应划分压力区域，并进行分区设计。 6.2.7 喷灌的雾化指标 喷灌的雾化指

14、标应根据喷头的工作压力（水头）和主喷嘴直径的比值确定，对于主喷嘴为圆形且不带碎水装置的喷头，雾化指标应符合表5 的要求 。 表5 雾化指标 作（植）物种类 hp/d 蔬菜及花卉 粮食作物、经济作物及果树 牧草、饲料作物、草坪及绿化木林 40005000 30004000 20003000 注1：h p为喷头的工作压力水头，单位为米（m）。 注2：d为喷头主喷嘴直径，单位为米（m）。 6.3 计算参数 6.3.1 设计灌溉定额应依据设计代表年的灌溉试验资料确定或按水量平衡原理确 灌溉定额按式（2）计算： =niimM1(2) 式中： M 作物全生育期内的灌溉定额，单位为毫米（mm ）； mi 第

15、i 次灌水定额，单位为毫米（mm）； n 全生育期灌水次数。 6.3.2 喷灌设计灌水定额宜根据试验资料或采用公式确定 利用土壤田间持水量资料计算设计灌水定额： m=100h(1-2) (3) 式中： m 设计灌水定额，单位为毫米（mm）； 土壤容重，单位为千克每立方厘米（kg/cm3）； h 计划湿润层深度，单位为厘米（cm ）； 1 适宜土壤含水量上限（重量百分比）； 2 适宜土壤含水量下限（重量百分比）。 DB51/T 992 2010 注：上式确定的灌水定额为一次灌水的最大值，设计灌水定额可根据作物的实际需水要求和试验资料选用公式的计算值。 6.3.3 喷灌设计灌水周期： ETmT (

16、4) 式中： T 设计灌水周期，单位为天（d）； ET 作物日蒸发蒸腾量，取设计代表年灌水高峰期平均值，单位为毫米每天（mm/d ）； 6.3.4 灌水次数与灌溉定额 有实验资料时，可按其确定作物亩灌溉水总量（灌溉定额），并根据作物全发育期合理分配灌水次数。无实验资料时可按公式（3 ）计算出总需水量。再根据作物各生育期的需水量，确定不同时期的灌水定额及灌水周期，确定总的灌水次数，合理分配灌溉水量。 6.3.5 喷灌一次灌水时间： pQmst1000= (5) 式中： t 喷灌灌水时间，单位为小时（h）； m 设计灌水定额，单位为毫米（mm）； s 喷头有效控制面积，单位为平方米（m2）； QP

17、 喷头流量，单位为立方米每小时（m3/h）。 6.4 工作参数 6.4.1 设计日灌水时间按表 6取值： 表6 设计日灌水时间 单位为小时 固定管道式 型喷灌系统类 农作物 园林 运动场 半固定管道式 移动管道式 定喷式机组 灌水时间 1620 612 14 1218 1216 1218 7 喷灌系统规划设计 7.1 首部加压系统 7.1.1 控制房 控制房（泵房）为砖混结构，应有防震措施，控制房应设置通风、照明、排水、防盗等措施。控制房（泵房）的设计还应符合GB/T 50265 的有关要求。 7.1.2 加压设备 控制房内安装供水加压水泵机组、进出水管路及控制部件（闸阀等）、控制柜、压力表、

18、过滤装置等。 DB51/T 992 2010 7.1.3 供水池 供水池用砖或其它材料筑砌，作防渗漏处理，池容根据实施灌面作物需水经计算后确定。 7.2 喷灌系统管网布置 7.2.1 系统管道组成与布置原则 工程固定喷灌系统管网由主干管道和支管组成；管材和管件应符合 GB/T 13663 和 SL/T 97 的规定，其布置原则为： a) 综合考虑工程水源（控制房）、地块形状、道路、种植等因素； b) 管道总长尽量短； c) 主干管沿道路、田边布置； d) 方便轮灌片区划分。 7.2.2 主、干管的布置 主管沿工程区道路布置、干管垂直主管布置。 7.2.3 支管的布置 支管垂直干管布置。在田间沿

19、种植走向基本成“ 丰” 字形或“ 梳齿” 形布置。 7.3 喷头与组合形式 7.3.1 喷头参数的确定 喷头的性能参数（喷嘴直径、喷头流量、工作压力、喷洒半径、喷洒方式）根据设计确定，并应符合JB/T 7867 的有关规定。 7.3.2 喷头组合形式与间距 根据种植地条件，可采用以下几种布置形式: ： a) 当 a=b=1.41R 时，为正方形组合； b) 当 a=1.73R， b=1.5R，为正三角形组合； c) 当 a=R b=1.73R 时，为矩形组合； d) 当 a=R b=1.865R 时，为等腰三角形组合； e) 当用于定喷机组式喷灌系统，可采用扇形喷洒矩形组合（组合尺寸： a=R

20、 b=1.73R）和扇形喷洒等腰三角形组合（组合尺寸：a=Rb=1.865R ；扇形中心角常取 =240270 。 固定管道式喷灌系统，原则上推荐采用矩形和正方形组合布置，若地形有起伏、在保证喷洒均匀的前提下，也可根据实际情况进行适当调整。 注：喷头间距a 、支管间距b、喷头射程R，单位为米(m) 。 7.4 系统管材、管径的确定 7.4.1 管材的确定 喷灌系统的管材推荐选用HDPE 管或 PVC-U给水管（根据设计确定压力等级），竖管选用热镀锌管。 7.4.2 根据喷灌工程系统设计,初步确定各级管径。 7.5 轮灌片区的划分 DB51/T 992 2010 轮灌片区的划分应符合以下规定：

21、a） 各轮灌片区地块面积相等或近似相等； b） 各轮灌片区喷头只数基本相等或近似相等； c） 兼顾管道布置合理和用材最省。 7.6 水力计算（典型管路水力计算） 为了保证工程区最远端喷头( 最不利点) 可靠工作，应对该只喷头的管道进行水力计算，即典型管路水力计算，同时对主、干管管径进行校核。 7.6.1 典型管路的确定 从喷灌工程 “ 平面规划图 ”确定典型管路，确定管道总长。 7.6.2 流量计算 根据所选喷头参数和轮灌片区喷头只数，按式（6 ）确定该轮灌片区总流量： nqQi= (6) 式中： Q 轮灌片区总流量，单位为立方米每小时（m3/h）； qi 设计工作压力下的喷头流量，单位为立方

22、米每小时（m3/h）； n 轮灌片区喷头只数。 7.6.3 管径计算 7.6.3.1 主管管径按式（7）计算： 2/14( ）总主VQD= (7) 式中： D主 主管管径，单位为米（m ）； Q总 轮灌片区总流量，单位为立方米每小时（m3/h）； V 管内平均流速，单位为米每秒（m/s ），取 V=1.5 m/s1.8m/s 。 7.6.3.2 支管管径计算 支管管径的选择，除与支管的设计流量有关外，还要受允许压力差的限制。同一条支管任意两个喷头间的工作压力差应在设计喷头工作压力的 20以内，用公式表示为： hW+Z0.2 hp(8) 式中： hW 同一支管上任意两喷头支管段水头损失加上两竖管

23、水头损失之差（m ）； Z 两喷头进水口高程差（m ）； hp 设计喷头工作压力（m ）。 7.6.4 主管沿程水头损失按式（9）计算： )(bmfdLQfh = (9) 式中： hf 沿程水头损失，单位为米（m ）； f 摩阻系数，与摩阻损失有关； DB51/T 992 2010 L 管长，单位为米（m ）； Q 流量，立方米每小时（m3/h）； d 管内径，单位为毫米（mm ）； m 流量指数，与摩阻损失有关； b 管径指数，与摩阻损失有关； 注：各种管材的f、m、b值按表7选用。 表7 f、m、b 数值表 管 材 f m b 钢管、铸铁管 石棉水泥管 硬塑料管 铝管、铝合金管 6.251

24、051.4551050.9481050.8611051.90 1.85 1.77 1.74 5.10 4.89 4.77 4.74 7.6.5 干管沿程水头损失（ hf干 ），按式（9）计算。 7.6.6 支管末端沿程水头损失（h f支 ），按式（9）计算。 7.6.7 沿程总水头损失 沿程总水头损失（ ）按式（10）计算： 总fh支干主总 ffffhhhh +=(10) 7.6.8 管道的局部水头损失，按式（11）或（12）计算： )2(2gVhj= (11) 式中： hj 局部水头损失，单位为米（m ）； 局部阻力系数； V 管道流速，单位为米每秒（m/s ）； g 重力加速度，9.81m

25、/s2； 注：喷灌系统管网局部水头损失，亦可按沿程总水头损失的10%15%确定： %15=总fjhh (12) 7.6.9 多喷头支管的沿程水头损失，按式（13）计算： fZfZ hFh =(13) 式中： fZh 多喷头支管沿程水头损失，单位为米（m ）； F 多口系数，（按表 8 查找确定）。 表8 多口系数 m=1.74 m=1.75 m=1.77 m=1.85 m=1.9 m=2 N X=1 X=0.5 X=1 X=0.5 X=1 X=0.5 X=1 X=0.5 X=1 X=0.5 X=1 X=0.523 0.600 0.496 0.598 0.495 0.596 0.492 0.58

26、7 0.481 0.582 0.474 0.572 0.461DB51/T 992 2010 45 0.485 0.420 0.484 0.418 0.481 0.416 0.471 0.404 0.466 0.398 0.455 0.38667 0.446 0.399 0.445 0.398 0.442 0.395 0.432 0.384 0.426 0.378 0.415 0.366811 0.420 0.388 0.419 0.386 0.416 0.383 0.406 0.373 0.400 0.366 0.389 0.3541220 0.397 0.378 0.396 0.376 0

27、.394 0.374 0.384 0.363 0.357 0.357 0.366 0.345注1：N孔口数。 注2：m流量指数。 注3：X管道上第一个出水口到管进口的距离与出水口距离的比值。 7.6.10 总水头损失： jfhhh +=总总(14) 7.6.11 系统总扬程确定： ZHHhHHp+=立吸总总 (15) 式中： 总H 系统总扬程，单位为米（m ）； pH 喷头工作压力（水头），单位为米（m ）； 总h 总水头损失，单位为米（m ）； 吸H 水源水面高程，单位为米（m ）；立H 竖（立）管高度，单位为米（m ）； Z最远喷头点的地面高程，单位为米（m ）。7.7 水泵的选型与配套

28、7.7.1 所选水泵的主要类型有：单级单吸离心泵、单吸多级离心泵、管道泵、离心式自吸泵、小型潜水泵、井用潜水泵等。 7.7.2 所选水泵的流量，应满足喷灌系统设计流量的要求，扬程应满足喷灌系统工作压力的要求。 7.7.3 喷灌系统所选水泵，应符合国家公布的节能、环保产品的要求。 7.7.4 喷灌系统所选水泵，在系统设计流量下，水泵应在高效区工作。 7.8 运行控制和控制部件 喷灌系统的喷洒运行控制，可采用手动开启、关闭阀门控制和采用电磁阀的开启、关闭进行控制两种方式，前者为手动控制，后者为自动控制。 7.8.1 喷洒的运行控制 a) 手动闸阀控制 各轮灌片区的喷洒运行采用手动闸阀控制，用人工开

29、启和关闭各轮灌片区入口（首部）的阀门对喷洒运行进行控制，喷洒时间由操作人员掌握。 b) 自动控制 各轮灌片区的喷洒运行用电磁阀（每个轮灌片区的首部）的开启、关闭进行控制，电磁阀的工作信号又由总控制柜给出。系统启动水泵，喷头开始喷洒运行，各片区按预先设置好的程序（包括运行时间）依次轮流工作。 7.8.2 控制部件： DB51/T 992 2010 a) 电磁阀； b) 信号线； c) 集中自动控制系统； d) 遥控系统。 8 喷灌系统的施工安装要求 喷灌系统的施工安装要求应符合 GB/T 50085-2007 的规定。 9 喷灌系统的安全技术要求 9.1 管道系统的防水锤措施应符合 GB/T 5

30、0085-2007的规定。 9.2 控制房电气装置和泵机组的电机应设置有过电流、过电压、欠压、缺相、接地、防雷等安全保护措施和标记。 9.3 控制柜仪表盘上的各功能元件应有明确的文字说明，如电源“开”和“关”、泵机组的“起动”和“停止”以及“请勿乱动”、“危险”等安全说明。电气控制系统的按纽、指示灯、显示器应符合GB5226.1-2008中 10.2，10.3和 10.9的规定。 9.4 加压水泵机组电动机的冷态绝缘电阻值应不低于 5M；加压潜水泵电动机的绝缘电阻值，应符合相应产品的规定：干式电机50 M，充水式电机100M。 9.5 控制房（泵房）建筑物的抗震能力，设防烈度不低于度。 10

31、喷灌工程竣工验收 10.1 喷灌工程验收前应提交全套设计文件、竣工报告（含竣工图册）、监理报告和工程决算报告。 10.2 竣工验收具备的条件：工程应按批准文件和设计要求全部建成；各单位工程能正常运行，并进行全系统的试运行；技术文件应齐全、正确，归档资料符合工程档案资料管理的有关规定。 10.3 竣工验收应对工程的设计、施工和工程质量作全面评价，验收合格的工程应通过竣工验收报告。 11 喷灌工程勘察、设计文件 11.1 勘察报告包括：喷灌工程简介及说明；工程地质勘察报告、水文、自然条件、地震调查报告等。 11.2 设计报告包括：工程基本资料、设计计算书、工程系统类型、首部加压及控制房、管道设计及说明、喷头选择及说明、工程概算等。 11.3 设计图册包括：喷灌系统平面规划设计图；控制房设备平面布置图；控制房结构设计图；管路布置图（包含轮灌片区划分）；阀门井（包含电磁阀井）图；竖管及支墩结构图。 _