DB13∕T 2878-2018 设施蔬菜膜下滴灌水肥一体化工程技术规范(河北省).pdf

ICS 67.080.20 B 31 DB13 河北省地方标准 DB 13/T 28782018 设施蔬菜膜下滴灌水肥一体化工程 技术规范 2018 - 12 - 13 发布 2018 - 12 - 31 实施 河北省市场监督管理局 发 布 DB13/T 28782018 I 前 言 本标准依据GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由河北农业大学提出。 本标准起草单位：河北农业大学、河北雨农灌溉设备制造有限公司。 本标准主要起草人：宫彬彬、高洪波、吕桂云、李敬蕊、吴晓蕾、杨艳华、王秀娟、王宁、高秀瑞、赵清、李绍峰、高军、刘朝辉、李艳蒲、李冰 李威、褚新培、贾邱颖、杨丽文、贾文玲、宁春娥、 王丽萍、刘子英。 DB13/T 28782018 1 设施蔬菜膜下滴灌水肥一体化工程技术规范 1 范围 本标准规定了河北省设施蔬菜水肥一体化工程规划、 设计总体要求、 膜下滴灌节水灌溉制度设计、灌溉系统组成、系统水力设计和系统运行管理等相关要求。 本标准适用于蔬菜设施水肥一体化膜下滴灌工程的新建、改建项目的建设和验收，其他水肥一体化膜下滴灌工程可参考使用。 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 GB/T 17187 农业灌溉设备 滴头和滴灌管技术规范和试验方法 GB/T 19812.2 塑料节水灌溉器材 压力补偿式滴头及滴灌管 GB/T 19812.3 塑料节水灌溉器材 内镶式滴灌管、带 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 GB/T 50485 微灌工程技术规范 NY/T 2624 水肥一体化技术规范 总则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 设施蔬菜膜下滴灌 在设施内蔬菜种植时将覆膜栽培种植技术与滴灌技术集成为一体的高效节水、增产、增效技术。 滴灌管（带）埋设在地膜以下或浅埋地表（5 cm）。 3.2 滴灌水肥一体化 将滴灌系统与施肥融为一体的高效节水节肥集成技术，是按照作物需求将可溶性固体肥料或液体肥料配兑成肥液，也可采用有机肥滤清液。肥液借助灌溉管道的压力差进入灌溉水，随水均匀、准确地输送到作物根部的灌水施肥方式。 3.3 首部控制枢纽 首部控制枢纽是水源在进入灌溉管网之前，包括水泵、动力机、过滤设备、施肥设备、控制阀、进排气阀、压力流量量测仪表等。其作用是从水源取水增压并将其处理成符合滴灌要求的水质送入管网。 DB13/T 28782018 2 3.4 二级首部控制枢纽 滴灌系统在进行分区灌溉时，由于蔬菜种类、种植模式、所需肥料的不同，在灌溉小区入口处设置的施肥、过滤、加压、控制阀门等装置，在一个灌溉系统中可有多个二级首部控制枢纽。 4 规划、设计总体要求 4.1 基本资料收集 4.1.1 工程所在地区的降水、蒸发、气温、湿度、日照、积温、无霜期、风速风向、冻土深度、气象灾害等与灌溉密切相关的农业气象资料。 4.1.2 工程所在区域的水资源状况、水利工程现状。 4.1.3 灌溉工程控制区的设施农业布置与种植作物布局情况。 4.1.4 宜采用 1/5001/1000 比例尺地形图。 4.1.5 项目区灌溉水量平衡分析。 4.2 膜下滴灌设计标准 4.2.1 膜下滴灌工程灌溉水利用系数取 0.9。 4.2.2 设计灌水均匀系数不小于 0.8。 4.2.3 膜下滴灌工程设计保证率 85 %以上。 5 膜下滴灌节水灌溉制度设计 5.1 最小土壤湿润比与计划湿润层深度 最小土壤湿润比与计划湿润层深度根据作物种类、种植方式等确定，也可按表1选取。 表1 土壤湿润比与计划湿润层深度 作物 最小土壤湿润比 计划湿润层深度 % cm 果菜类 5080 1030 叶菜类 8090 1015 注 1：表中最小土壤湿润比砂土取下限，粘壤土取上限。 注 2：表中计划湿润层深度在蔬菜苗期取下限，成熟期取上限。 5.2 设计耗水强度 设计耗水强度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。无资料时可按表2适当选取。 DB13/T 28782018 3 表2 作物设计耗水量 作物 设计耗水量 mm/d 滴灌 果菜类 57 叶菜类 23 5.3 作物设计毛灌水定额 作物设计毛灌水定额，可按式(1)计算确定。 /-1 . 00maxzpm）（毛 (1) 式中: m设计毛灌水定额，单位为毫米(mm)； 0max,作物生长适宜土壤含水率上下限(占干土重量的百分比)，按表3选取； z 土壤计划湿润层深度，按表1选取； p土壤湿润比，按表1选取； 土壤的干容重，单位为g/cm3，按表3选取； 灌溉水利用系数，滴灌取0.9。 表3 不同土壤干容重和水分常数 土壤 干容重（g/cm3） 水分常数（重量比，%） 作物生长适宜土壤含水率下限 作物生长适宜土壤含水率上限 紧砂土 1.451.60 1216 1520 砂壤土 1.361.54 1621 2027 轻壤土 1.401.52 1620 2026 中壤土 1.401.55 1620 2026 重壤土 1.381.54 1620 2026 轻黏土 1.351.44 2023 2529 中粘土 1.301.45 1725 2232 重粘土 1.321.40 2125 2732 注 1：作物生长适宜土壤含水率上限按照土壤田间持水量的 90 %选取，作物生长适宜土壤含水率下限按照土壤田间持水量的 70 %选取。 5.4 设计灌水周期 作物设计灌水周期，可按式(2)计算确定。 EmT (2) 式中: T设计灌水周期，单位为天(d)； DB13/T 28782018 4 m设计毛灌水定额，单位为毫米(mm)； E作物日耗水强度，单位为毫米每天(mm/d)，按表2选取； 灌溉水利用系数，滴灌取0.9。 5.5 一次灌水延续时间 作物一次灌水延续时间，可按式(3)计算确定。 qSSmtle (3) 式中: t一次灌水延续时间（h）； m设计毛灌水定额，单位为毫米(mm)； Se滴头间距（m）； Sl毛管间距（m）； q滴头流量（l/h），粘-壤性土选用流量2L/h，砂土选用流量2L/h3 L/h，基质栽培条件下选用流量3 L/h。 6 膜下滴灌系统组成 6.1 水源工程 6.1.1 水源 可选择地表水或收集的雨水、地下水。 6.1.2 水质 6.1.2.1 地表水应先进行经拦污栅、沉淀池等预处理，再经首部处理后，应符合 GB/T 5084 和 GB/T 50485 中的规定。 6.1.2.2 地下水经首部处理后，应符合 GB/T 5084 和 GB/T 50485 中的规定。 6.1.3 水压 水源进入首部枢纽之前水压应保障在0.3 MPa0.5 MPa之间。 6.2 首部枢纽 6.2.1 安装位置 首部枢纽一般安装在水源附近，进水端直接与水泵出水口相连，出水端与供水管网相连。 6.2.2 过滤器 安装两级过滤器，容量应超过滴灌系统总流量的20 %。 DB13/T 28782018 5 6.2.2.1 一级过滤器 水质较差的水源可采用砂石过滤器，水质较好的水源可采用旋流水砂分离过滤器。过滤器规格需能过滤掉大于灌水器流道尺寸1/10粒径的杂质。 6.2.2.2 二级过滤器 采用叠片或网式过滤器，120200目。 6.2.2.3 二级首部枢纽过滤器 采用水溶肥施肥时应设置一级120200目的叠片过滤器； 采用有机肥滤清液施肥时应设置50目+80目+120目的三级过滤器。 6.2.3 施肥装置 6.2.3.1 规格 施肥装置用于有压给水管路，规格型号应与种植要求以及所在管段管道的规格型号相配套。 6.2.3.2 类型 灌溉面积较小时可采用活塞注肥泵，灌溉面积较大时可采用隔膜式注肥泵或全自动施肥机。容积必须与肥液浓度相适应。 6.2.4 控制阀、压力表和水表 6.2.4.1 规格 控制阀额定参数应大于或等于系统设计工作参数；压力表和水表量程取系统设计工作参数的1.25倍以上；规格型号应与所在管段管道的规格型号相配套。 6.2.4.2 控制阀 a) 在干管进口处设置控制闸阀； b) 在首部与供水管连接处和施肥装置与灌溉水源连接处设置截止阀； c) 在水泵出水口和供水管与施肥装置之间设置逆止阀； d) 在水泵出水侧的主干管上设置安全阀； e) 在首部最高点设置排气阀。 6.2.4.3 压力表 在首部枢纽进水口、各组过滤器进、出水口，以及施肥装置进、出水口应分别设置压力表。 6.2.4.4 水表 水表一般安装在首部枢纽过滤器之后的干管上。也可根据需要在分干管、支管进口处设置水表。 6.3 供水管网 6.3.1 布置原则 DB13/T 28782018 6 滴灌管网应根据水源位置、地形、地块等情况分级，一般应由干管、支管和毛管三级组成。管网布置应使管道总长度短，少穿越其他障碍物。毛管顺作物种植行布置，毛管上级管路垂直于作物种植行布置。支管应均匀分布，供水面积相等。 6.3.2 管网安装 6.3.2.1 支管以上各级管道的首端宜设控制阀。在干、支管的末端应设冲洗排水阀。 6.3.2.2 在直径大于 50 mm 的管道末端、变坡、转弯、分岔和阀门处，应设镇墩。 6.3.2.3 PE 管材支管可沿地面铺设，呈“S”形铺设。 6.3.2.4 PVC 支管应埋入地下，埋设深度应根据土壤冻层深度确定。干、支管管顶覆土厚度需大于 60 cm。 6.4 灌水器 6.4.1 灌水器规格 灌水器产品质量要满足GB/T 19812.3和GB/T 19812.2相关规定。滴灌管（带）铺设于地表地膜下，出水口应朝上，需将地膜与滴灌管（带）贴合或浅埋（5 cm)。 6.4.2 供水压力 6.4.2.1 非压力补偿滴灌管（带）工作水头应在 0.05 MPa0.2 MPa 之间设置。 6.4.2.2 立体栽培设备可使用压力补偿滴灌管（带），压力补偿滴灌管（带）工作水头应在 0.1MPa0.4MPa 之间设置。 7 膜下滴灌系统水力设计 7.1 水头损失计算 膜下滴灌系统管网水头损失计算设计参照GB/T 50485相关规定执行。 7.2 设计流量与设计水头 膜下滴灌系统管网设计流量与设计水头设计参照GB/T 50485相关规定执行。 7.3 节点压力均衡校核 膜下滴灌系统管网节点压力均衡校核设计参照GB/T 50485相关规定执行。 8 膜下滴灌系统运行、管理 8.1 系统试运行 试运行前需进行主管道水压试验。 试压的水压力应大于管道设计压力的1.25倍，并保持l0 min，管道不应发生爆裂、脱落等。 8.2 系统清洗 DB13/T 28782018 7 系统在使用前需彻底清洗。清洗顺序可按照干管-支管-毛管进行。 8.3 系统运行 系统应依据本标准第5章 膜下滴灌节水灌溉制度中所确定的单次灌水量，灌水周期和灌水延续时间等参数进行运行管理。 8.4 系统日常维护 8.4.1 日常管理 8.4.1.1 当过滤器进出口压力差大于 0.035 Mpa0.07 Mpa 时，需对过滤器进行清洗。 8.4.1.2 水表流量减少时，需检查主管、过滤器或滴头是否堵塞。 8.4.1.3 严格按照滴灌系统设计的轮灌方式灌水， 当一个轮灌小区灌溉结束后， 应先开启下一个轮灌组，再关闭当前轮灌组。 8.4.1.4 灌溉系统维护时间可参照表 4 执行。 8.4.2 系统运行 灌溉施肥方案一般按照“清水-肥水-清水”的模式运行，先进行10 min的清水灌溉，在进行肥水灌溉，在灌溉停止前30 min停肥，滴30 min清水冲洗系统。 表 4 膜下滴灌系统日常维护时间表 维护次数 处理方法 半年 每月 每周 每次 首部、空气和施肥阀 泵和电机 酸处理 / 氯化处理 防治根系入侵滴头 流量和压力检测 过滤器测试: 叠片、滤网和罐体 主管道冲洗 支管道冲洗 毛管冲洗 过滤器冲洗 感官检测滴头出水 施肥系统冲洗 DB13/T 28782018 8 附 录 A （规范性附录） 首部枢纽装置结构图 DB13/T 28782018 9 附 录 B （规范性附录） 二级首部枢纽施肥结构示意图