DB11/T 557-2008 设施农业节水灌溉工程技术规程.pdf
<p>1.1.1.1 ICS 93.160 P 57 备案号：232142008 北京市地方标准 DB11/T 5572008 设施农业节水灌溉工程技术规程 Technical code of practice for water-saving irrigation project of facility agriculture 2008-07-24发布 2008-11-01实施北京市质量技术监督局 发布 DBDB11/T 5572008 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 基本规定.1 5 水源工程.2 6 微灌工程.2 7 自动控制系统.8 8 施工与设备安装.9 9 运行管理.10 附录A（规范性附录）水源论证与评价.12 附录B（资料性附录）管道布置示意图.13 参考文献.15 DB11/T 5572008 II 前 言 为提高设施农业节水灌溉工程的建设质量和管理水平，制定本标准。 本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。 本标准由北京市水务局提出并归口。 本标准负责起草单位：北京市水利水电技术中心。 本标准参加起草单位：北京万澎科技有限公司。 本标准主要起草人：何浩、金兆森、赵福生、胡孟、窦以松、毕小刚、孙凤华、杨进怀、张锦明、陈平、刘正祥、李彬、廖平安、孙青松、刘春明、陈俏梅、龚时宏、刘群昌、郭强、刘栋、胡明罡、高福栋、田金霞、魏恒文、周良臣、李晓亮、白忠、唐丽、李宏训、陆琪。 DB11/T 5572008 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的设计、施工安装与运行管理技术要求。 本标准适用于设施农业中的新建、扩建和改建节水灌溉工程。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 5084 农田灌溉水质标准 GB 50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB/T 50265 泵站设计规范 GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范 GB 50288 灌溉与排水工程设计规范 GB/T 50363 节水灌溉工程技术规范 SL 56 农村水利技术术语 SL 103 微灌工程技术规范 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 SL 267 雨水集蓄利用工程技术规范 SL 269 水利水电工程沉沙池设计规范 DB11/T 289 农村机井水表安装维护规程 3 术语和定义 SL 56所确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 设施农业 facility agriculture 利用人造设施改变气候条件、改良作物特色，使作物在一般情况下不能生产的地域或季节，能够正常生产的农业。 3.2 大棚 large shed 以竹、木、钢材等材料作骨架（一般为拱形），以塑料薄膜、玻璃等为透光覆盖材料，内部无环境调控设备、宽6m15m、高2m3m、长30m60m的单跨结构设施。 3.3 温室 greenhouse 用透光材料覆盖，以最大限度透入自然光，有供暖、通风、灌溉、施肥等比较完善的设备，作物可以全年生产的农业设施。 3.4 日光温室 solar greenhouse 以塑料薄膜、玻璃等为透光覆盖材料，以太阳为热源，靠最大限度采光使温室内温度升高，靠防寒沟、覆盖物保温、保湿，以满足作物生长需要的保护设施。 4 基本规定 4.1 设施农业节水灌溉项目应符合当地区域发展规划、水资源规划和相关专业规划的要求。 DB11/T 5572008 2 4.2 设施农业节水灌溉项目各阶段的文件组成和编制深度应符合有关规定。 4.3 设施农业节水灌溉工程设计和施工，应按照北京市的有关规定实行招投标。 4.4 设施农业节水灌溉工程设计，应符合农田水利总体规划要求，与所在农业区排水、道路、林带、供电等系统的布置相协调。 4.5 设施农业节水灌溉工程规划设计时，应收集下列基本资料： a) 工程所在地区的水文、气象、土壤、地形、地貌、灌溉试验等资料； b) 工程所在区域的水资源状况、水利工程现状； c) 灌溉工程控制区的设施农业布置与种植作物布局情况； d) 工程所在区的1/1000或1/2000地形图； e）工程所在区灌溉运行管理情况。 4.6 设施农业节水灌溉类型，宜按下列规定选择： 4.6.1 果菜类、根菜类和茎菜类等作物宜选用滴灌。 4.6.2 叶菜类、花菜类和花卉等宜选用滴灌或微喷灌。 4.6.3 果树类、藤类作物宜选用滴灌或小管出流灌溉。 4.7 设施农业节水灌溉的灌溉水质除应满足GB 5084的规定外，还应满足pH值为5.58.0、总含盐量小于2000mg/L、含铁量小于0.4mg/L、总硫化物含量小于0.2mg/L的要求。微灌水质不符合要求时应进行过滤、净化处理。 5 水源工程 5.1 一般规定 5.1.1 用水量超过30m3/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 灌溉设计保证率应根据自然条件和经济条件确定，不宜低于95%。 5.2 机井 5.2.1 水源井应符合SL 256的规定。 5.2.2 新建机井应安装水表等计量设备，宜采用变频控制。 5.2.3 机井应设井房，并符合下列规定： a) 地上井房面积不小于9m2，室内净高不低于2.5m，屋面做防渗漏处理，室内为混凝土地面，厚度不小于l0cm； b) 地下井房面积不小于6m2，净高不低于2m，应满足通风与防潮要求。 5.3 渠道 5.3.1 渠道应符合GB 50288和GB 50363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。 5.4 雨水集蓄利用工程 5.4.1 雨水集蓄利用工程应符合SL 267的规定。 5.4.2 连栋温室的雨水集蓄可设置集流箱，集流箱上口应至少低于棚沿0.1m，箱底部距地面高度不低于0.3m。 5.4.3 多个大棚的雨水集蓄可由互相联通的地面集流沟组成的地面集流系统完成，并应符合SL 267的规定。 5.4.4 地面集流系统集水入蓄水池前应经沉沙池沉淀、净化。沉沙池容积应符合SL 269的规定。 6 微灌工程 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0.85。 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20%。 6.1.3 土壤湿润比与计划湿润层深度，可根据作物种类、种植方式等确定，也可按表1选取。 DB11/T 5572008 3 表1 土壤湿润比与计划湿润层深度 土壤湿润比 % 作 物 滴 灌 微喷灌 小管出流 计划湿润层深度 cm 西红柿 5080 3050 黄 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 类 3050 4070 4050 3060 果 树 2040 4060 3050 80100 6.1.4 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22h。 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、管理方便程度及经济性等进行工程总体布置。被河流、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；减少与河流、沟渠、公路等障碍物的交叉跨越。 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，或根据当地气象资料采用彭曼法、水面蒸发强度法计算确定，也可参照表2规定的作物耗水强度取用。 表2 作物设计耗水强度 单位：mm/d 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 西红柿 34 其他蔬菜 23 34 黄 瓜 45 葡 萄 34 45 青 椒 34 瓜 类 36 46 47 生 菜 23 34 果 树 35 45 46 6.2.3 管道系统布置原则 6.2.3.1 应根据地块形状、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3取用： hbbg /)(1.0 21 = hpm s毛 （1） 式中： m毛设计毛灌水定额，单位为毫米（mm）； gs计划湿润层土壤干容重，单位为克每立方厘米（g/cm3）； p土壤湿润比，%；可按表1取用； h土壤计划湿润层深度，单位为厘米（cm）；可按表1取用； 21,bb 作物生长适宜土壤含水率上下限（占干土重量的百分比）； h灌溉水利用系数。 DB11/T 5572008 4 表3 设施农业作物设计灌水定额 单位：mm 滴 灌 微喷灌 作 物 砂性土 壤粘土 砂性土 壤粘土 西红柿 1419 1824 黄 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 设计灌水周期，按式（2）计算确定： h=aEmT 毛 （2） 式中： T设计灌水周期，单位为天（d）； m毛设计毛灌水定额，单位为毫米（mm）； Ea作物最大耗水强度，单位为毫米每天（mm/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： qSSmt ie1000= 毛 （3） 式中： t 一次灌水延续时间，单位为小时（h）； m毛设计毛灌水定额，单位为毫米（mm）； Se灌水器间距，单位为米（m）； Si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： tTcN （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）。 6.2.5.3 设计系统轮灌组数N（ NN ），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: NnK= （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。 6.2.6 管道水力计算 6.2.6.1 设计流量 DB11/T 5572008 5 6.2.6.1.1 单条毛管设计流量，按式（6）计算： qSLQe=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）； eS 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），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 ss = （8） 式（7）和式（8）中： dQ 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）； dr 单条支管上单侧布置的毛管总数量，单位为条； sQ 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）； sr 单条支管上双侧对称布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 （ 10）计算： sg QQ 2= （10） 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（ 11）计算： dg QQ = （11） 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 = （12） 式中： gQ 单个温室或大棚的设计流量，单位为升每小时（L/h）； dQ 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）； sQ 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： ='1kigiQQ分 （13） 式中： 分Q 分干管的设计流量，单位为升每小时（L/h）； giQ 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 （14） 式中： 干Q 干管的设计流量，单位为升每小时（L/h）； 分Q 分干管的设计流量，单位为升每小时（L/h）。 DB11/T 5572008 6 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： LdQfh bmf = （15） 式中： fh 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）（14）确定； f 摩阻系数； m流量指数； b管径指数； L管道计算长度，单位为米（m）； d管道内径，单位为毫米（mm）。 各种管材的 f 、 m 、 b 值可按表 4 取用。 表4 各种管材的f、m、b值 管材类别 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、毛管为多孔管时，沿程水头损失按式（16）计算： Fhh ff = （16） XNXNmNmNF += 11)6 12111( 2（17） 式（16）和（17）中： fh 等距多孔管沿程水头损失，单位为米（m）； 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的10%估算，在设计阶段宜按式（18）计算： 423 /10376.6 dQhj z×= （18） 式中： jh 管道的局部水头损失，单位为米（m）； z 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（mm）。 设 计 水 头 管网入口的设计水头按最不利轮灌条件，按式（19）计算： += jfpba hhHZZH （19） 式中： H系统或某级管道的设计水头，单位为米（m）； aZ 控制点的地面高程，单位为米（m）；地势平坦地区一般在最远点处； DB11/T 5572008 7 bZ 系统或某级管道入口处的地面高程，单位为米（m）； pH 设计的灌水器工作压力，单位为米（m）； fh 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）； jh 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时，应进行水泵突然停机时的水锤压力验算。对于下坡干管应验算启闭闸门时的水锤压力。当关闸历时大于20倍水锤相长时，可不验算关闸水锤。 6.2.6.3.2 直接水锤压力增加值，按式（20）和（21）计算： gVCH = （20） eEeDCg += )210011435（ （21） 式（20）和（21）中： H 管中水锤压力增加值，单位为米（m）； V 管中水流流速变化值，为初流速与末流速之差，单位为米每秒（m/s）； C水锤波在管中的传播速度，单位为米每秒（m/s）； D管道外径，单位为毫米（mm）； e管道壁厚，单位为毫米（mm）； Eg管道弹性模量，单位为兆帕（MPa）；聚氯乙烯管为25003000 MPa；高密度聚乙烯管为750850 MPa；低密度聚乙烯管为180210 MPa； g 重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s2）。 6.2.6.3.3 计入水锤后，管道内压力超过管道的1.5倍公称压力或出现负压时，应进行水锤防护。 6.2.7 首部枢纽 6.2.7.1 水泵选型 6.2.7.1.1 水泵扬程，按式（22）计算： += 0,0,0 jfcb hhZZHH （22） 式中： H0水泵设计扬程，单位为米（m）； Zb管网入口处的地面高程，单位为米（m）； Zc水源动水位，单位为米（m）； H管网入口处设计水头，单位为米（m）； 0，fh 和 0，jh 水泵进水管与出水管的沿程水头损失和局部水头损失，单位为米（m）。 6.2.7.1.2 水泵型号，应根据水泵的设计流量与扬程，优先选用节能型水泵。 6.2.7.1.3 水泵配套动力选择应使水泵在高效区运行。 6.2.7.2 泵站设计应符合GB/T 50265的规定，并应符合下列要求： a) 泵房平面尺寸应根据所选择水泵与配套电动机的外型尺寸，并考虑微灌系统首部枢纽集中安装的需要确定； b) 进水口设置拦污栅。 6.2.7.3 过滤装置应符合下列规定： a) 滴灌与微喷灌工程过滤装置选型可参考SL 103的规定。 b) 小管出流灌溉工程过滤器选型参照表5选定。</p>
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