DB42 T 919-2013 设施农业节水灌溉工程 技术规程.pdf

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1、I C S 65.06 0.35 B 91 备案号 ： 38 327 - 2013 DB 4 2 湖 北 省 地 方 标 准 D B 4 2 / T 9 1 9 2 0 1 3 设施农业 节水灌溉 工程 技术 规程 T ec h n i ca l re g u l a t i o n o f p r act i ce f o r w a t er s av i n g i rr i g at i o n o f fac i l i t y ag ri cu l t u r e 2 0 1 3 - 0 8 - 1 3 发布 2 0 1 3 - 1 2 - 0 1 实施 湖 北 省 质 量 技 术

2、 监 督 局 发 布 DB42/ T 91 9 2 013 I 目 次 前言 . . . III 1 范 围 . . . 1 2 规 范性 引用 文件 . . . 1 3 术 语和 定义 . . . 1 3.1 设施 农业 . . . 1 3.2 节水 灌溉 . . . 1 3.3 喷灌 . . . 1 3.4 滴灌 . . . 2 3.5 微喷 灌 . . . 2 3.6 水质 评价 . . . 2 3.7 灌溉 水利 用系 数 . . . 2 3.8 机井 . . . 2 3.9 灌水 定额 . . . 2 3.10 灌溉 制度 . . . 2 3.11 轮灌 . . . 2 3.12 管

3、网 . . . 2 3.13 首部 枢纽 . . . 3 3.14 大棚 . . . 3 4 一 般规 定 . . . 3 4.1 设施 农业 节水 灌溉 工 程 . . 3 4.2 设施 农业 节水 灌溉 工 程设计 。 . . 3 4.3 基本 资料 . . . 3 4.4 各种 适合 不同 植物 设 施农业 节水 灌 溉 类型 . . 3 4.5 灌溉 水质 . . . 3 5 水 源工 程 . . . 3 5.1 一般 规定 . . . 4 5.2 机井 . . . 4 5.3 渠道 . . . 4 6 灌 溉工 程 . . . 4 6.1 主要 技术 参数 . . . 4 6.2 工

4、程 设计 . . . 4 7 自 动控 制系 统 . . . 12 7.1 一般 规定 . . . 12 7.2 灌溉 控制 器 . . . 12 DB42/ T 91 9 2 013 I I 7.3 系统 功能 控制 . . . 12 7.4 变频 装置 . . . 13 8 施 工与 设备 安装 . . . 13 8.1 一般 规定 . . . 13 8.2 系统 首部 枢纽 . . . 13 8. 3 管道 系统 . . . 14 8.4 灌水 器安 装 . . . 15 8.5 田间 首部 枢纽 . . . 16 9 运 行管 理 . . . 16 9.1 一般 规定 . . . 16

5、 9.2 水源 工程 . . . 16 9.3 用 水 . . . 16 9.4 系统 首部 枢纽 管理 . . 16 9.5 管道 系统 . . . 17 9.6 田间 首部 枢纽 . . . 17 9.7 灌 水 器 . . . 17 附录 A （ 规 范性 附录 ） 水源论 证与 评价 . . 18 附录 B （ 资 料性 附录 ） 管道布 置示 意图 . . 19 DB42/ T 91 9 2 013 I I I 前 言 本标准 按 GB /T 1 .1 - 2 009 标准化 工作 导则 第 1 部 分 ： 标准 的结 构和 编写 的 规定编 写 。 本标准 由湖 北省 农机 局提

6、出 。 本标准 由 湖 北省 农业 厅 归 口 。 本标准 起草 单位 ： 湖 北省 农业机 械工 程研 究设 计院 、 湖北 省农 机局 。 本标准 主要 起草 人 ： 徐华 侨 、 游 爱兵 、 冯 天玉 、 晁 小芳 、 张涛 、 李 飚 。 DB42/ T 91 9 2 013 1 设施农业 节水灌 溉工程 技术 规程 1 范围 本标准 规定 了设 施农 业节 水灌溉 工程 技术 规 程 的一 般规定 、 水 源工 程 、 灌溉 工程 、 自动 控制 系统 、 施工与 设备 安装 和 运 行管 理 。 本标准 适用 于湖 北省 设施 农业节 水灌 溉工 程的 新建 、 扩建 和改 建

7、。 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 508 4 农田 灌溉 水质 标 准 GB 502 31 机械 设备 安装 工程施 工及 验收 通用 规范 GB/T 5 0265 泵 站设 计规 范 GB 502 68 给水 排水 管道 工程施 工及 验收 规范 GB 502 88 灌溉 与排 水工 程设计 规范 GB/T 5 0363 节 水灌 溉工 程技术 规

8、范 SL 234 泵 站施 工规 范 SL 236 喷 灌与 微灌 工程 技术管 理规 程 SL 255 泵 站技 术管 理规 程 SL 256 机 井技 术规 范 3 术语和 定义 下 列术 语和 定义 适用 于本 标准 。 3.1 设施农 业 f acil ity agri c ulture 使用人 工设 施 、 人工 控制 环境因 素 ， 使植 物获 得适 宜的生 长条 件 ， 获得 最佳 产出的 农业 生产 方 式 。 3.2 节水灌 溉 w ater - sav ing i rrigat ion 根据作 物需 水规 律和 当地 的供水 条件 ， 高效 利用 降 水和灌 溉水 ， 以取

9、 得农 业 最佳经 济效 益 、 社 会效 益和生 态效 益的 综合 措施 。 3.3 喷灌 s pray irr igat ion DB42/ T 91 9 2 013 2 喷洒灌 溉的 简称 。 是 利用 专门设 备将 有压 水流 通过 喷头以 均匀 喷洒 方式 进行 灌溉的 方法 。 3.4 滴灌 d rip irri gati on 利用专 门灌 溉设 备 ， 以水 滴浸润 土壤 表面 和作 物根 区的灌 水方 法 。 3.5 微喷灌 mic ro - s pray irr i gation 利用专 门灌 溉设 备将 有压 水送到 灌溉 地段 ， 并 以微 小水量 喷洒 灌溉 的方 法

10、 。 3.6 水质评 价 w ater qua lity assess ment 依据水 对农 业灌 溉的 适宜 程度 ， 按 预定 的评 价目 标 、 标准和 方法 ， 对农 业用 水 的质量 及其 利用 价值 进行评 价 。 3.7 灌溉水 利用 系数 wat er e f ficien cy o f ir riga tion 灌入田 间可 被利 用的 水量 与灌进 的总 水量 的比 值 。 3.8 机井 p umpi ng w ell 井较深 ， 井 径较 小 ， 由井 口 、 井 壁管 、 过 滤器 及沉 淀管组 成的 水井 。 3.9 灌水定 额 i rrig atio n qu o

11、 ta 单位灌 溉面 积的 一次 灌水 量或灌 水深 度 。 3.10 灌溉制 度 i rrig atio n sc h edulin g 指作物 播种 前及 全生 育期 内的灌 水次 数 、 每次 灌水 日期和 灌水 定额 。 3.11 轮灌 r o tat iona l ir riga t ion 上级灌 溉系 统向 下级 灌溉 系统轮 流供 水的 工作 方式 。 3.12 管网 p ipe netw ork 从水源 取水 ， 向 受水 部位 供给一 定流 量和 压力 的管 道及其 附属 设备 所组 成的 网络 。 DB42/ T 91 9 2 013 3 3.13 首 部枢 纽 h ea

12、dw ork of h y dro - pr ojie ct 从水源 取水 并使 水质 、 水 量 、 水 压符 合灌 溉管 道系 统设计 要求 的水 工建 筑物 和相应 设备 的总 称 。 3.14 大棚 s hed 以竹 、 钢 材等 材料 作骨 架 ， 以透光 覆盖 材料 作为 全部 或部分 围护 结构 ， 可供 植 物生长 的建 筑设 施系 统 。 4 一般规 定 4.1 设施农 业节 水灌 溉工 程 4.1.1 应符合 当地 区域 发展 规划 的要求 。 4.1.2 应符合 水资 源规 划的 要求 。 4.1.3 应符合 其它 相关 专业 规划 的要求 。 4.2 设施农 业节 水灌

13、 溉工 程设 计 。 4.2.1 应符合 农田 水利 总体 规划 要求 。 4.2.2 与所在 农业 区排 水 、 道路 、 林带 、 供 电等 系统 的布 置相协 调 。 4.3 基本资 料 4.3.1 工程所 在地 区的 水文 、 气 象 、 土 壤 、 地形 、 地 貌 、 灌溉试 验等 资料 。 4.3.2 工程所 在区 域的 水资 源状 况 、 水 利工 程现 状 。 4.3.3 灌溉工 程控 制区 的设 施农 业布置 与种 植作 物布 局情 况 。 4.3.4 工程所 在区 的 1 /1 0 00 或 1/2 00 0 地 形图 。 4.3.5 工程所 在区 灌溉 运行 管理 情况

14、 。 4.4 各种适 合不 同植 物设 施农 业节水 灌溉 类型 4.4.1 滴灌适 合于 各种 果菜 类 、 根菜类 和茎 菜类 等作 物的 秧苗期 。 4.4.2 微喷灌 适合 于花 卉苗 木 、 无土栽 培植 物 、 观赏 植物 。 4.4.3 小管出 流灌 溉适 合于 果树 类 、 藤 类作 物 。 4.5 灌溉水 质 应 满 足 GB 5084 的规 定 。 5 水源工 程 DB42/ T 91 9 2 013 4 5.1 一般规 定 5.1.1 用水量 超 过 30 m 3 /d 的工 程 应进 行水 源论 证 ， 水源 条件论 证与 评价 见附 录 A 。 5.1.2 灌溉设 计

15、保 证率 应根 据自 然条件 和经 济条 件确 定 ， 不 应 低 于 9 5% 。 5.2 机井 5.2.1 水源井 应符 合 S L 25 6 的 规 定 。 5.2.2 机井应 安装 水表 等计 量设 备 ， 宜 采用 变频 控制 。 5.2.3 井房结 构及 尺寸 应便 于机 泵安装 ， 机 井清 淤 、 维修 和管理 ， 并 考虑 通风 采光 。 5.2.4 房外机 井应 加盖 。 5.3 渠道 5.3.1 渠道 应 符 合 GB 5028 8 和 G B 5036 3 的 规定 。 5.3.2 渠道的 输配 水过 程应 满足 设施农 业节 水灌 溉工 程用 水过程 的要 求 。 6

16、 灌溉工 程 6.1 主要技 术参 数 6.1.1 灌溉水 利用 系数 ， 滴 灌不 宜低 于 0.9 ； 微 喷灌 与小 管出流 灌溉 不宜 低 于 0.8 5 。 6.1.2 毛管入 口处 的压 力应 满足 灌水器 的工 作压 力 ； 同一 毛管上 任意 两个 灌水 器压 力允许 偏差 率不 宜 大于 2 0% 。 6.1.3 设计系 统日 工作 小时 数 ， 应根据 水源 条件 与农 业技 术条件 确定 ， 不 宜超 过 2 2 h 。 6.2 工程设 计 6.2.1 工程总 体布 置 6.2.1. 1 根据灌 溉面 积大 小 、 区域 形状 、 水源 位置 、 管 理方 便程度 及经

17、济性 等进 行工 程总体 布置 。 被 公路或 其它 建筑 物分 隔 ， 管道跨 越或 穿越 不经 济时 ， 宜设 置独 立的 灌溉 系统 。 6.2.1. 2 泵站宜 布置 在靠 近灌 溉区 中心位 置的 水源 处 。 6.2.1. 3 管线宜 短而 直 。 6.2.2 作物需 水 量 应根 据当 地作 物灌溉 试验 资料 确定 ； 无 灌溉试 验资 料时 ， 可 参考 邻近地 区资 料 ， 也 可参照 表 1 规定 的作 物耗 水强度 取用 。 表 1 作 物设 计耗水 强度 单位 为毫米 / 天 设计耗水强度 设计耗水强度 作 物 滴灌 小管出流 微喷灌 作 物 滴灌 小管出流 微喷灌

18、番 茄 3 4 其他蔬菜 2 3 3 4 黄 瓜 4 5 葡 萄 3 4 4 5 DB42/ T 91 9 2 013 5 表 1 作物 设 计耗水 强度 （ 续 ） 单位 为毫米 / 天 设计耗水强度 设计耗水强度 作 物 滴灌 小管出流 微喷灌 作 物 滴灌 小管出流 微喷灌 辣 椒 3 4 瓜 类 3 6 4 6 4 7 生 菜 2 3 3 4 果 树 3 5 4 5 4 6 6.2.3 管道系 统布 置原 则 6.2.3. 1 应根据 面积 大小 、 温 室与 大棚布 置情 况确 定灌 溉系 统 ， 采 用树 枝 状 、 环 状 或 枝环结 合状 管网 布置 。 6.2.3. 2 管道

19、分 级由 毛管 开始 依次 向上分 为支 管 、 分干 管和 干管 。 6.2.3. 3 上下级 管道 宜垂 直布 置 ， 减少折 点 。 6.2.4 灌溉制 度 6.2.4. 1 作物设 计毛 灌水 定额 ， 可 按式 （ 1 ） 计算 确定 ； 缺 乏 试验资 料时 ， 可 参照 表 2 取用 。 毛 m = 0 . 1 s g p h （ 1 - 2 ） / （ 1 ） 式中 ： 毛 m 设计毛灌水定额 ， 单位为毫米 （ m m ） ； s 计划湿润层土壤干 容重 ， 单位为克每立方厘米 （ g / c m 3 ） ； p 土壤湿润比 ， % ； 可 按表 1 取用 ； h 土壤计划湿

20、润 层深度 ， 单位为厘米 （ c m ） ； 可按表 1 取用 ； 1 , 2 作物生长适宜土壤 含水量上下限 （ 占干土重量的百分比 ） ； h 灌溉水利用系数 。 表 2 设 施农 业作 物设 计灌水 定额 单 位 为毫米 滴 灌 微喷灌 作 物 砂性土 壤粘土 砂性土 壤粘土 番 茄 1 4 1 9 1 8 2 4 黄 瓜 1 6 2 2 2 1 2 7 辣 椒 1 6 2 2 2 1 2 7 生 菜 1 8 2 5 2 4 3 0 2 6 3 2 2 8 3 4 茄 子 1 6 2 2 2 2 2 8 芹 菜 2 6 3 2 2 8 3 4 6.2.4. 2 设计灌 水周 期 ， 按

21、式 （ 2 ） 计算确 定 。 =T h a E m 毛 ( 2 ) 式中 ： DB42/ T 91 9 2 013 6 T 设计灌水周期 ， 单位为天 （ d ） ； 毛 m 设计毛灌水定额 ， 单位为毫米 （ m m ） ； a E 作物最大耗水强度 ， 单 位为毫米每天 （ m m / d ） ； h 灌溉水利用系数 。 6.2.4. 3 一次灌 水延 续时 间 ， 按式 （ 3 ） 计算 确定 。 =t 10 00 q s .ie sm 毛 （ 3 ） 式中 ： t 一次灌水延续时间 ， 单位为小时 （ h ） ； 毛 m 设计毛灌水定额 ， 单位为毫米 （ m m ） ； e s 灌

22、水器间距 ， 单位为米 （ m ） ； .i s 毛管间距 ， 单位为米 （ m ） ； q 设计的灌水器流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） 。 6.2.5 轮灌制 度 6.2.5. 1 应编制 能满 足水 力计 算和 运行管 理的 要求 的轮 灌制 度表 。 6.2.5. 2 灌溉系 统允 许的 最大 轮灌 组数 ， 按式 （ 4 ） 计 算 。 t c T N （ 4 ） 式中 ： N 允许最大轮灌组数量 ， 单位为个 ； c 日工作小时数 ， 单 位为小时 （ h ） ； T 设计灌水周期 ， 单 位为天 （ d ） ； t 一次灌水延续时间 ， 单位为小时 （ h ） 。 6

23、.2.5. 3 设计系 统轮 灌组 数 N （ N N ） ， 宜 根据管 网系 统布 置情 况 ， 并考虑 支管 上的 压力 平衡 和 用水管 理方 便等 因素 综合 确定 。 6.2.5. 4 相同规 格的 温室 或大 棚 ， 系统一 次灌 水允 许同 时工 作的温 室或 大棚 数 ， 按式 （ 5 ） 计算 确 定 。 N K = n （ 5 ） 式中 ： K 系统一次灌水允许 同时工作的温室或大棚数 ， 单位为个 ； n 系统温室或大棚的 总数量 ， 单位为个 ； N 设计系统轮灌组数 ， 单位为个 。 DB42/ T 91 9 2 013 7 6.2.6 管道水 力计 算 6.2.6

24、. 1 设 计流 量 6.2.6. 1.1 单条毛 管设 计流 量 ， 按式 （ 6 ） 计算 。 q S L Q e = 毛 （ 6 ） 式中 ： 毛 Q 单条毛管设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） ； L 单条毛管长度 ， 单位为米 （ m ） ； e S 单条毛管上灌水器间距 ， 单位为米 （ m ） ； q 设计的灌水器流 量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） 。 6.2.6. 1.2 单条支 管设 计流 量 ， 应根 据支管 的布 置方 式确 定 。 支 管上 单侧 布置 毛管 ， 单条 支管 的设 计流 量 （ 参见附 录 B 的 图 B .1 与图 B .2

25、） ， 按 式 （ 7 ） 计 算 。 毛 QrQ dd = （ 7 ） 支 管上 双侧 对称 布置 毛管 ， 单 条支 管的 设计 流 量 （ 参见 附录 B 的图 B .3 图 B .6 ） ， 按式 （ 8 ） 计算 。 毛 QrQ s = s （ 8 ） 式 （ 7 ） 和式 （ 8 ） 中 ： d Q 支管上单侧布置毛 管时 ， 单条支管的设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） ； d r 单条支管上单侧布 置的毛管总数量 ， 单位为条 ； s Q 支管上双侧对称布 置毛管时 ， 单条支管的设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） ； s r 单条支管上双侧对 称布

26、置毛管的毛管总数量 ， 单位为条 。 6.2.6. 1.3 单个温 室或 大棚 的设 计流 量 ， 应 根据 支管 的布 置方 式确定 。 支 管对 称布 置 ， 且支 管单侧 布置 毛管 （ 参见 附 录 B 的图 B .1 ） ， 按 式 （ 9 ） 计算 。 dg QQ 2= （ 9 ） 支管对 称布 置 ， 且支 管双 侧对称 布置 毛管 （ 参 见附 录 B 的图 B .5 与图 B.6 ） ， 按式 （ 1 0 ） 计算 ： sg QQ 2= （ 1 0 ） 支管布 置在 温室 或大 棚的 一侧 ， 且支 管单 侧布 置毛 管 （ 参 见附 录 B 的 图 B.2 ） ， 按式 （

27、 11 ） 计 算 ： dg QQ = （ 1 1 ） 单 条支 管 ， 且支 管双 侧布置 毛管 （ 参 见附 录 B 的图 B .3 与 图 B .4 ） ， 按 式 （ 12 ） 计 算 ： sg QQ 2= （ 1 2 ） 式中 ： DB42/ T 91 9 2 013 8 g Q 单个温室或大棚的设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） ； d Q 支管上单侧布置毛管时 ， 单条支管的设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） ； s Q 支管上双侧对称布置毛管时 ， 单条支管的设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） 。 6.2.6. 1.4 分干管 设计 流

28、量 ， 为 分干 管 控制范 围内 一个 轮灌 组所 包括的 所有 温室 或大 棚设 计流量 之和 ， 按式 （ 13 ） 计 算 。 = = k i g i QQ 1 分 （ 1 3 ） 式中 ： 分 Q 分干管的设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） ； g i Q 单个温室或大棚的设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） ； k 一个轮灌组内同 时灌溉的温室或大棚的数量 ， 单位为个 。 6.2.6. 1.5 干管各 段设 计流 量 ， 按式 （ 14 ） 计算 。 = 分干 QQ （ 1 4 ） 式中 ： 干 Q 干管的设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ）

29、 ； 分 Q 分干管的设计流量 ， 单位为升 每小时 （ L / h ） 。 6.2.6. 2 管道水 头损 失计 算 6.2.6. 2.1 管道沿 程水 头损 失 ， 按式 （ 15 ） 计算 。 L d Q fh b m f = （ 1 5 ） 式中 ： f h 管道沿程水头损失 ， 单位为米 （ m ） ； Q 管道设计流量 ， 单位为升每小时 （ L / h ） ， 毛管 、 支 管 、 分干管和干管设计流量 分别由式 （ 6 ） （ 1 4 ） 确定 ； f 摩阻系数 ； m 流量指数 ； b 管径指数 ； L 管道长度 ， 单位为 米 （ m ） ； d 管道内径 ， 单位为 毫米

30、 （ m m ） 。 注 ： 各种管材的 f 、 m 、 b 值 可按表 3 取用 。 DB42/ T 91 9 2 013 9 表 3 各种 管材 的 尺 寸要 求 单位 为毫 米 管材类别 f m b 硬塑料管 0 . 4 6 4 1 . 7 7 4 . 7 7 d 8 m m 0 . 5 0 5 1 . 7 5 4 . 7 5 R e 2 3 2 0 0 . 5 9 5 1 . 6 9 4 . 6 9 聚乙烯管 d 8 m m R e 2 3 2 0 1 . 7 5 1 4 注 ： 1 . R e 为雷诺系数 。 2 . 微灌用聚乙烯管的 f 值相应于水温 1 0 ， 其他温度时应修 正

31、 。 6.2.6. 2.2 微灌支 、 毛 管为 多孔 管时 ， 沿程 水头 损失 按式 （ 1 6 ） 计算 。 Fhh ff = （ 1 6 ） XN X N m Nm N F +- +- - + + = 1 1 6 1 2 1 1 1 2 （ 1 7 ） 式 （ 1 6 ） 和 （ 1 7 ） 中 ： f h 等距多孔管沿程水头损失 ， 单位为米 （ m ） ； m 流量指数 ； F 多孔系数 ； N 孔口数 ； X 多孔管首孔位置系 数 ， 即多孔管入口至第一个孔口的距离与孔口间距之比 。 6.2.6. 2.3 管道局 部水 头损 失 ， 在可 行性研 究阶 段可 按沿 程水 头损 失

32、 10% 估算 ， 在 设计 阶段宜 按式 （ 18 ） 计算 。 423 /10376.6 dQh j x - = （ 1 8 ） 式中 ： j h 管道的局部水头损失 ， 单位为米 （ m ） ； 局部水头损失 系数 ； Q 管道流量 ， 单位为升每 小时 （ L / h ） ； d 管道内径 ， 单位为 毫米 （ m m ） 。 6.2.6. 2.4 管网入 口的 设计 水头 按最 不利轮 灌条 件 ， 按式 （ 19 ） 计算 。 +-= jfpba hhHZZH （ 1 9 ） 式中 ： H 系统或某级管 道的设计水头 ， 单位为米 （ m ） ； DB42/ T 91 9 2 013 1 0 a Z 毛管进口的高程 ， 单位为米 （ m ） ； b Z 系统水源的设计 水位或某级管道的进口高程 ， 单位为米 （ m ） ； p H 设计的灌水器工作压力 ， 单位为米 （ m ） ； f h 系统或某级管道至控制点的管网沿程水头损失之和 ， 单位为米 （ m ） ； j h 系统或某级管道至控制点的管网局部水头损失之和 ， 单位为米 （ m ） 。 6.2.6. 3 水锤压 力验 算 6.2.6. 3.1 管道系 统设 有单 向阀 的上 坡管