DB11/T 557-2008 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)程.pdf
<p>1.1.1.1 ICS 93.160 P 57 備案號:232142008 北京市地方標準 DB11/T 5572008 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)程 Technical code of practice for water-saving irrigation project of facility agriculture 2008-07-24發(fā)布 2008-11-01實施北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 發(fā)布 DBDB11/T 5572008 I 目 次 前言.II 1 范圍.1 2 規(guī)范性引用文件.1 3 術(shù)語和定義.1 4 基本規(guī)定.1 5 水源工程.2 6 微灌工程.2 7 自動控制系統(tǒng).8 8 施工與設(shè)備安裝.9 9 運行管理.10 附錄A(規(guī)范性附錄)水源論證與評價.12 附錄B(資料性附錄)管道布置示意圖.13 參考文獻.15 DB11/T 5572008 II 前 言 為提高設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程的建設(shè)質(zhì)量和管理水平,制定本標準。 本標準的附錄A為規(guī)范性附錄,附錄B為資料性附錄。 本標準由北京市水務(wù)局提出并歸口。 本標準負責起草單位:北京市水利水電技術(shù)中心。 本標準參加起草單位:北京萬澎科技有限公司。 本標準主要起草人:何浩、金兆森、趙福生、胡孟、竇以松、畢小剛、孫鳳華、楊進懷、張錦明、陳平、劉正祥、李彬、廖平安、孫青松、劉春明、陳俏梅、龔時宏、劉群昌、郭強、劉棟、胡明罡、高福棟、田金霞、魏恒文、周良臣、李曉亮、白忠、唐麗、李宏訓(xùn)、陸琪。 DB11/T 5572008 1 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)程 1 范圍 本標準規(guī)定了設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程的設(shè)計、施工安裝與運行管理技術(shù)要求。 本標準適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)中的新建、擴建和改建節(jié)水灌溉工程。 2 規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。 GB 5084 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準 GB 50231 機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范 GB/T 50265 泵站設(shè)計規(guī)范 GB 50268 給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范 GB 50288 灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范 GB/T 50363 節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范 SL 56 農(nóng)村水利技術(shù)術(shù)語 SL 103 微灌工程技術(shù)規(guī)范 SL 234 泵站施工規(guī)范 SL 236 噴灌與微灌工程技術(shù)管理規(guī)程 SL 255 泵站技術(shù)管理規(guī)程 SL 256 機井技術(shù)規(guī)范 SL 267 雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范 SL 269 水利水電工程沉沙池設(shè)計規(guī)范 DB11/T 289 農(nóng)村機井水表安裝維護規(guī)程 3 術(shù)語和定義 SL 56所確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標準。 3.1 設(shè)施農(nóng)業(yè) facility agriculture 利用人造設(shè)施改變氣候條件、改良作物特色,使作物在一般情況下不能生產(chǎn)的地域或季節(jié),能夠正常生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)。 3.2 大棚 large shed 以竹、木、鋼材等材料作骨架(一般為拱形),以塑料薄膜、玻璃等為透光覆蓋材料,內(nèi)部無環(huán)境調(diào)控設(shè)備、寬6m15m、高2m3m、長30m60m的單跨結(jié)構(gòu)設(shè)施。 3.3 溫室 greenhouse 用透光材料覆蓋,以最大限度透入自然光,有供暖、通風、灌溉、施肥等比較完善的設(shè)備,作物可以全年生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)設(shè)施。 3.4 日光溫室 solar greenhouse 以塑料薄膜、玻璃等為透光覆蓋材料,以太陽為熱源,靠最大限度采光使溫室內(nèi)溫度升高,靠防寒溝、覆蓋物保溫、保濕,以滿足作物生長需要的保護設(shè)施。 4 基本規(guī)定 4.1 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉項目應(yīng)符合當?shù)貐^(qū)域發(fā)展規(guī)劃、水資源規(guī)劃和相關(guān)專業(yè)規(guī)劃的要求。 DB11/T 5572008 2 4.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉項目各階段的文件組成和編制深度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 4.3 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程設(shè)計和施工,應(yīng)按照北京市的有關(guān)規(guī)定實行招投標。 4.4 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程設(shè)計,應(yīng)符合農(nóng)田水利總體規(guī)劃要求,與所在農(nóng)業(yè)區(qū)排水、道路、林帶、供電等系統(tǒng)的布置相協(xié)調(diào)。 4.5 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程規(guī)劃設(shè)計時,應(yīng)收集下列基本資料: a) 工程所在地區(qū)的水文、氣象、土壤、地形、地貌、灌溉試驗等資料; b) 工程所在區(qū)域的水資源狀況、水利工程現(xiàn)狀; c) 灌溉工程控制區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)布置與種植作物布局情況; d) 工程所在區(qū)的1/1000或1/2000地形圖; e)工程所在區(qū)灌溉運行管理情況。 4.6 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉類型,宜按下列規(guī)定選擇: 4.6.1 果菜類、根菜類和莖菜類等作物宜選用滴灌。 4.6.2 葉菜類、花菜類和花卉等宜選用滴灌或微噴灌。 4.6.3 果樹類、藤類作物宜選用滴灌或小管出流灌溉。 4.7 設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的灌溉水質(zhì)除應(yīng)滿足GB 5084的規(guī)定外,還應(yīng)滿足pH值為5.58.0、總含鹽量小于2000mg/L、含鐵量小于0.4mg/L、總硫化物含量小于0.2mg/L的要求。微灌水質(zhì)不符合要求時應(yīng)進行過濾、凈化處理。 5 水源工程 5.1 一般規(guī)定 5.1.1 用水量超過30m3/d的工程應(yīng)進行水源論證,水源條件論證與評價見附錄A。 5.1.2 灌溉設(shè)計保證率應(yīng)根據(jù)自然條件和經(jīng)濟條件確定,不宜低于95%。 5.2 機井 5.2.1 水源井應(yīng)符合SL 256的規(guī)定。 5.2.2 新建機井應(yīng)安裝水表等計量設(shè)備,宜采用變頻控制。 5.2.3 機井應(yīng)設(shè)井房,并符合下列規(guī)定: a) 地上井房面積不小于9m2,室內(nèi)凈高不低于2.5m,屋面做防滲漏處理,室內(nèi)為混凝土地面,厚度不小于l0cm; b) 地下井房面積不小于6m2,凈高不低于2m,應(yīng)滿足通風與防潮要求。 5.3 渠道 5.3.1 渠道應(yīng)符合GB 50288和GB 50363的規(guī)定。 5.3.2 渠道的輸配水過程應(yīng)滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程用水過程的要求。 5.4 雨水集蓄利用工程 5.4.1 雨水集蓄利用工程應(yīng)符合SL 267的規(guī)定。 5.4.2 連棟溫室的雨水集蓄可設(shè)置集流箱,集流箱上口應(yīng)至少低于棚沿0.1m,箱底部距地面高度不低于0.3m。 5.4.3 多個大棚的雨水集蓄可由互相聯(lián)通的地面集流溝組成的地面集流系統(tǒng)完成,并應(yīng)符合SL 267的規(guī)定。 5.4.4 地面集流系統(tǒng)集水入蓄水池前應(yīng)經(jīng)沉沙池沉淀、凈化。沉沙池容積應(yīng)符合SL 269的規(guī)定。 6 微灌工程 6.1 主要技術(shù)參數(shù) 6.1.1 灌溉水利用系數(shù),滴灌不宜低于0.9;微噴灌與小管出流灌溉不宜低于0.85。 6.1.2 毛管入口處的壓力應(yīng)滿足灌水器的工作壓力;同一毛管上任意兩個灌水器壓力允許偏差率不宜大于20%。 6.1.3 土壤濕潤比與計劃濕潤層深度,可根據(jù)作物種類、種植方式等確定,也可按表1選取。 DB11/T 5572008 3 表1 土壤濕潤比與計劃濕潤層深度 土壤濕潤比 % 作 物 滴 灌 微噴灌 小管出流 計劃濕潤層深度 cm 西紅柿 5080 3050 黃 瓜 5080 3050 青 椒 6090 2030 生 菜 8090 80100 1020 其他蔬菜 6090 70100 1060 葡 萄 3050 4070 4050 6080 瓜 類 3050 4070 4050 3060 果 樹 2040 4060 3050 80100 6.1.4 設(shè)計系統(tǒng)日工作小時數(shù),應(yīng)根據(jù)水源條件與農(nóng)業(yè)技術(shù)條件確定,不宜超過22h。 6.2 工程設(shè)計 6.2.1 工程總體布置 6.2.1.1 根據(jù)灌溉面積大小、區(qū)域形狀、水源位置、管理方便程度及經(jīng)濟性等進行工程總體布置。被河流、公路或其它建筑物分隔,管道跨越或穿越不經(jīng)濟時,宜設(shè)置獨立的灌溉系統(tǒng)。 6.2.1.2 泵站宜布置在靠近灌溉區(qū)中心位置的水源處。 6.2.1.3 管線宜短而直;減少與河流、溝渠、公路等障礙物的交叉跨越。 6.2.2 作物需水量 應(yīng)根據(jù)當?shù)刈魑锕喔仍囼炠Y料確定;無灌溉試驗資料時,可參考鄰近地區(qū)資料,或根據(jù)當?shù)貧庀筚Y料采用彭曼法、水面蒸發(fā)強度法計算確定,也可參照表2規(guī)定的作物耗水強度取用。 表2 作物設(shè)計耗水強度 單位:mm/d 設(shè)計耗水強度 設(shè)計耗水強度 作 物 滴灌 小管出流 微噴灌 作 物 滴灌 小管出流 微噴灌 西紅柿 34 其他蔬菜 23 34 黃 瓜 45 葡 萄 34 45 青 椒 34 瓜 類 36 46 47 生 菜 23 34 果 樹 35 45 46 6.2.3 管道系統(tǒng)布置原則 6.2.3.1 應(yīng)根據(jù)地塊形狀、面積大小、溫室與大棚布置情況確定灌溉系統(tǒng),采用樹枝狀、環(huán)狀或枝環(huán)結(jié)合狀管網(wǎng)布置。 6.2.3.2 管道分級由毛管開始依次向上分為支管、分干管和干管。 6.2.3.3 上下級管道宜垂直布置,減少折點。 6.2.4 灌溉制度 6.2.4.1 作物設(shè)計毛灌水定額,可按式(1)計算確定;缺乏試驗資料時,可參照表3取用: hbbg /)(1.0 21 = hpm s毛 (1) 式中: m毛設(shè)計毛灌水定額,單位為毫米(mm); gs計劃濕潤層土壤干容重,單位為克每立方厘米(g/cm3); p土壤濕潤比,%;可按表1取用; h土壤計劃濕潤層深度,單位為厘米(cm);可按表1取用; 21,bb 作物生長適宜土壤含水率上下限(占干土重量的百分比); h灌溉水利用系數(shù)。 DB11/T 5572008 4 表3 設(shè)施農(nóng)業(yè)作物設(shè)計灌水定額 單位:mm 滴 灌 微噴灌 作 物 砂性土 壤粘土 砂性土 壤粘土 西紅柿 1419 1824 黃 瓜 1622 2127 青 椒 1622 2127 生 菜 1825 2430 2632 2834 茄 子 1622 2228 芹 菜 2632 2834 6.2.4.2 設(shè)計灌水周期,按式(2)計算確定: h=aEmT 毛 (2) 式中: T設(shè)計灌水周期,單位為天(d); m毛設(shè)計毛灌水定額,單位為毫米(mm); Ea作物最大耗水強度,單位為毫米每天(mm/d); h灌溉水利用系數(shù)。 6.2.4.3 一次灌水延續(xù)時間,按式(3)計算確定: qSSmt ie1000= 毛 (3) 式中: t 一次灌水延續(xù)時間,單位為小時(h); m毛設(shè)計毛灌水定額,單位為毫米(mm); Se灌水器間距,單位為米(m); Si毛管間距,單位為米(m); q設(shè)計的灌水器流量,單位為升每小時(L/h)。 6.2.5 輪灌制度 6.2.5.1 應(yīng)編制能滿足水力計算和運行管理的要求的輪灌制度表。 6.2.5.2 灌溉系統(tǒng)允許的最大輪灌組數(shù),按式(4)計算: tTcN (4) 式中: N允許最大輪灌組數(shù)量,單位為個; c日工作小時數(shù),單位為小時(h); T設(shè)計灌水周期,單位為天(d); t 一次灌水延續(xù)時間,單位為小時(h)。 6.2.5.3 設(shè)計系統(tǒng)輪灌組數(shù)N( NN ),宜根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)布置情況,并考慮支管上的壓力平衡和用水管理方便等因素綜合確定。 6.2.5.4 相同規(guī)格的溫室或大棚,系統(tǒng)一次灌水允許同時工作的溫室或大棚數(shù),按式(5)計算確定: NnK= (5) 式中: K系統(tǒng)一次灌水允許同時工作的溫室或大棚數(shù),單位為個; n系統(tǒng)溫室或大棚的總數(shù)量,單位為個; N設(shè)計系統(tǒng)輪灌組數(shù),單位為個。 6.2.6 管道水力計算 6.2.6.1 設(shè)計流量 DB11/T 5572008 5 6.2.6.1.1 單條毛管設(shè)計流量,按式(6)計算: qSLQe=毛 (6) 式中: 毛Q 單條毛管設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h); L 單條毛管長度,單位為米(m); eS 單條毛管上灌水器間距,單位為米(m); q 設(shè)計的灌水器流量,單位為升每小時(L/h)。 6.2.6.1.2 單條支管設(shè)計流量,應(yīng)根據(jù)支管的布置方式確定。 支管上單側(cè)布置毛管,單條支管的設(shè)計流量(參見附錄B的圖B.1與圖B.2),按式( 7 )計算: 毛QrQ dd = (7) 支管上雙側(cè)對稱布置毛管,單條支管的設(shè)計流量(參見附錄B的圖B.3圖B.6),按 式( 8 )計 算 : 毛QrQ ss = (8) 式(7)和式(8)中: dQ 支管上單側(cè)布置毛管時,單條支管的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h); dr 單條支管上單側(cè)布置的毛管總數(shù)量,單位為條; sQ 支管上雙側(cè)對稱布置毛管時,單條支管的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h); sr 單條支管上雙側(cè)對稱布置毛管的毛管總數(shù)量,單位為條。 6.2.6.1.3 單個溫室或大棚的設(shè)計流量,應(yīng)根據(jù)支管的布置方式確定。 支管對稱布置,且支管單側(cè)布置毛管(參見附錄B的圖B.1),按式( 9 )計算: dg QQ 2= (9) 支管對稱布置,且支管雙側(cè)對稱布置毛管(參見附錄B的圖B.5與圖B.6), 按 式 ( 10)計算: sg QQ 2= (10) 支管布置在溫室或大棚的一側(cè),且支管單側(cè)布置毛管(參見附錄B的圖B.2),按式( 11)計算: dg QQ = (11) 單條支管,且支管雙側(cè)布置毛管(參見附錄B的圖B.3與圖B.4), 按 式 ( 12)計算: sg QQ = (12) 式中: gQ 單個溫室或大棚的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h); dQ 支管上單側(cè)布置毛管時,單條支管的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h); sQ 支管上雙側(cè)對稱布置毛管時,單條支管的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h)。 6.2.6.1.4 分干管設(shè)計流量,為分干管控制范圍內(nèi)一個輪灌組所包括的所有溫室或大棚設(shè)計流量之和,按式(13)計算: ='1kigiQQ分 (13) 式中: 分Q 分干管的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h); giQ 單個溫室或大棚的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h); K 一個輪灌組內(nèi)同時灌溉的溫室或大棚的數(shù)量,單位為個。 6.2.6.1.5 干管各段設(shè)計流量,按式(14)計算: = 分干 QQ (14) 式中: 干Q 干管的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h); 分Q 分干管的設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h)。 DB11/T 5572008 6 6.2.6.2 管道水頭損失計算 6.2.6.2.1 管道沿程水頭損失,按式(15)計算: LdQfh bmf = (15) 式中: fh 管道沿程水頭損失,單位為米(m); Q 管道設(shè)計流量,單位為升每小時(L/h),毛管、支管、分干管和干管設(shè)計流量分別由式(6)(14)確定; f 摩阻系數(shù); m流量指數(shù); b管徑指數(shù); L管道計算長度,單位為米(m); d管道內(nèi)徑,單位為毫米(mm)。 各種管材的 f 、 m 、 b 值可按表 4 取用。 表4 各種管材的f、m、b值 管材類別 f m b 硬塑料管 0.464 1.77 4.77 >d 8mm 0.505 1.75 4.75 2320Re > 0.595 1.69 4.69 聚乙烯管 d 8mm 2320Re 1.75 1 4 6.2.6.2.2 微灌支、毛管為多孔管時,沿程水頭損失按式(16)計算: Fhh ff = (16) XNXNmNmNF += 11)6 12111( 2(17) 式(16)和(17)中: fh 等距多孔管沿程水頭損失,單位為米(m); F 多孔系數(shù); N 孔口數(shù); X 多孔管首孔位置系數(shù),即多孔管入口至第一個孔口的距離與孔口間距之比。 6.2.6.2.3 管道局部水頭損失,在可行性研究階段可按沿程水頭損失的10%估算,在設(shè)計階段宜按式(18)計算: 423 /10376.6 dQhj z×= (18) 式中: jh 管道的局部水頭損失,單位為米(m); z 局部水頭損失系數(shù); Q 管道流量,單位為升每小時(L/h); d 管道內(nèi)徑,單位為毫米(mm)。 設(shè) 計 水 頭 管網(wǎng)入口的設(shè)計水頭按最不利輪灌條件,按式(19)計算: += jfpba hhHZZH (19) 式中: H系統(tǒng)或某級管道的設(shè)計水頭,單位為米(m); aZ 控制點的地面高程,單位為米(m);地勢平坦地區(qū)一般在最遠點處; DB11/T 5572008 7 bZ 系統(tǒng)或某級管道入口處的地面高程,單位為米(m); pH 設(shè)計的灌水器工作壓力,單位為米(m); fh 系統(tǒng)或某級管道至控制點的管網(wǎng)沿程水頭損失之和,單位為米(m); jh 系統(tǒng)或某級管道至控制點的管網(wǎng)局部水頭損失之和,單位為米(m)。 6.2.6.3 水錘壓力驗算 6.2.6.3.1 管道系統(tǒng)設(shè)有單向閥的上坡管時,應(yīng)進行水泵突然停機時的水錘壓力驗算。對于下坡干管應(yīng)驗算啟閉閘門時的水錘壓力。當關(guān)閘歷時大于20倍水錘相長時,可不驗算關(guān)閘水錘。 6.2.6.3.2 直接水錘壓力增加值,按式(20)和(21)計算: gVCH = (20) eEeDCg += )210011435( (21) 式(20)和(21)中: H 管中水錘壓力增加值,單位為米(m); V 管中水流流速變化值,為初流速與末流速之差,單位為米每秒(m/s); C水錘波在管中的傳播速度,單位為米每秒(m/s); D管道外徑,單位為毫米(mm); e管道壁厚,單位為毫米(mm); Eg管道彈性模量,單位為兆帕(MPa);聚氯乙烯管為25003000 MPa;高密度聚乙烯管為750850 MPa;低密度聚乙烯管為180210 MPa; g 重力加速度,單位為米每二次方秒(m/s2)。 6.2.6.3.3 計入水錘后,管道內(nèi)壓力超過管道的1.5倍公稱壓力或出現(xiàn)負壓時,應(yīng)進行水錘防護。 6.2.7 首部樞紐 6.2.7.1 水泵選型 6.2.7.1.1 水泵揚程,按式(22)計算: += 0,0,0 jfcb hhZZHH (22) 式中: H0水泵設(shè)計揚程,單位為米(m); Zb管網(wǎng)入口處的地面高程,單位為米(m); Zc水源動水位,單位為米(m); H管網(wǎng)入口處設(shè)計水頭,單位為米(m); 0,fh 和 0,jh 水泵進水管與出水管的沿程水頭損失和局部水頭損失,單位為米(m)。 6.2.7.1.2 水泵型號,應(yīng)根據(jù)水泵的設(shè)計流量與揚程,優(yōu)先選用節(jié)能型水泵。 6.2.7.1.3 水泵配套動力選擇應(yīng)使水泵在高效區(qū)運行。 6.2.7.2 泵站設(shè)計應(yīng)符合GB/T 50265的規(guī)定,并應(yīng)符合下列要求: a) 泵房平面尺寸應(yīng)根據(jù)所選擇水泵與配套電動機的外型尺寸,并考慮微灌系統(tǒng)首部樞紐集中安裝的需要確定; b) 進水口設(shè)置攔污柵。 6.2.7.3 過濾裝置應(yīng)符合下列規(guī)定: a) 滴灌與微噴灌工程過濾裝置選型可參考SL 103的規(guī)定。 b) 小管出流灌溉工程過濾器選型參照表5選定。</p>