膜调控润灌节水技术规程DB13／T 5386-2021.pdf

ICS 03.100.01 CCS A 02 DB13 河北省地方标准 DB 13/T 5386 2021 膜调控润 灌节水技 术规程 Technical specifications for membrane regulated subsurface drip irrigation 2021-04-26 发布 2021-05-26 实施 河 北 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB13/T 5386 2021 I 目 次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总体要求.2 5 系统组成及基本参数.2 6 系统设计.4 7 工程施工.6 8 工程运行与管理.9 附 录 A（规范性）计算公式.12 附 录 B（规范性）控制表.18 DB13/T 5386 2021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.1 2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由河北省水利厅提出并归口。本文件起草单位：河北省水利科学研究院、河北农业大学城乡建设学院。本文件主要起草人：程伍群、朱永涛、张西平、绳莉丽、吴现兵、张昀保、段启蒙、霍志久、闫英师、韩明明、陈乐、姚文良、王桂娟、姚亚丽、杨莹、朱雨、张红梅、耿运生、张海生、冯景星。DB13/T 5386 2021 III 引 言 本文件的制定以国家水体污染控制与治理科技重大专项白洋淀与大清河流域（雄安新区）水生态环境整治与水安全保障关键技术研究与示范科研成果，及北方近自然湿地地区润灌节水工程实践经验为基础，可服务雄安新区的水生态环境治理及水安全保障。DB13/T 5386 2021 1 膜 调控润 灌节水技 术规程 1 范围 本文件规定了膜调控润灌系统设计、施工和后期维护管理措施。本文件适用于膜调控润灌工程规划、设计、施工、安装及验收。2 规范性 引用 文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 13663 给水用聚乙烯(PE)管材 GB/T 17188 农业灌溉设备滴灌管技术规范和试验方法 GB/T 19812 塑料节水灌溉器材 GB 50208 地下防水工程质量验收规范 GB 50296 供水管井技术规范 GB/T 50363 节水灌溉工程技术规范 GB/T 50485 微灌工程技术规范 SL 18 渠道防渗工程技术规范 SL/T 246 灌溉与排水工程技术管理规程 SL 256 机井技术规范 SL 703 灌溉与排水工程施工质量评定规范 CECS 19:90 混凝土排水管道工程闭气检验标准 3 术语和 定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 膜调控 润灌 membrane regulated capillary irrigation 把毛管与灌水器埋设在地表以下，通过在灌水器上下布置不透水膜及膜间透水夹层，灌溉水流在不透水膜的调控下，主要通过土壤水吸力湿润作物主要根系活动层土壤，以达到耕层全面湿润的一种灌溉技术。3.2 润灌 capillary irrigation DB13/T 5386 2021 2 控制灌水器出水的重力效应，主要在土壤毛管吸力作用下使主要根系活动层土壤湿润的一种地下灌溉方式。3.3 灌水器 设计 流量 designed discharge of emitter 设计时选定的灌水器流量，也是灌溉系统中该种灌水器的平均流量，由田间土壤质地确定。灌水器设计流量要与土壤水吸力能够保持的水量达到平衡。4 总体要 求 4.1 膜调控润灌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。4.2 膜调控润灌工程设计，应符合农田水利总体规划要求，与所在农业区排水、道路、供电等系统的布置相协调。4.3 膜调控润灌工程规划设计时，应收集工程所在地区的水文、气象、土壤、地形、地貌、灌溉试验等资料；及灌溉工程控制区的设施布置与种植作物布局情况。4.4 工程所在区的1/1000 或1/2000地形图。4.5 膜调控润灌系统，适用于大田作物灌溉，例如小麦、玉米等。4.6 膜调控润灌的灌溉水质应满足 GB 5084的规定，水质不符合要求时应进行过滤、净化处理。5 系统组 成及 基本 参数 5.1 系统组 成 系统由首部（水源工程、加压系统、施肥系统、过滤等）、输水管道（干管、支管、毛管）、田间灌水器等组成，核心为灌水器。5.1.1 灌水器 结构 以毛管上每一个灌水器为中心，上层不透水膜、透水夹层、下层不透水膜按照从上向下的顺序对称放置（其中上膜、透水夹层在滴头上，下膜在滴头下），透水夹层边长与上膜相同，灌水器结构简图如图1所示：标引序号说明：1-滴头；DB13/T 5386 2021 3 2-上膜；3-下膜；4-滴灌管；5-透水夹层。图 1 灌溉 系统 中调 控膜 的设置（俯 视图 与侧 视图）5.1.2 上、下 层不 透水 膜 上、下层不透水膜是具有防水、阻水作用的软质材料，能够防止作物根系穿透，在农业化肥作用下及土壤中埋置环境下能够保持相对稳定性，宜使用聚乙烯农用吹塑薄膜，使用年限大于15年。5.1.3 透水夹 层 透水夹层在一定压力作用下，具有防止土壤颗粒、作物根系及其它杂物穿透功能，同时能够保证水流及化肥溶液正常渗透通过的疏松多孔性材料，宜使用透水土工布，使用年限大于15年。5.2 基本参 数 5.2.1 管道埋 深 根据GB/T 50485-2020，结合设计灌溉面积的大小可设计干管、支管和毛管。干管、分干管埋设深度为80 cm，支管埋设深度为60 cm，毛管埋设深度为35 cm40 cm，灌水器埋设深度与毛管埋设深度一致。5.2.2 设计流 量 根据田间土壤质地选定灌水器流量为1.5 L/h3.5 L/h；井泵流量应与单个轮灌组的流量平衡。5.2.3 灌水器 间距 灌水器间距与毛管布置间距保持一致，根据田间土壤质地选定灌水器间距为60 cm80 cm。5.2.4 膜规格 上、下层不透水膜的厚度选用0.12 mm0.14 mm，中间透水夹层的厚度选用2 mm3 mm。根据土壤类型、灌水器间距、毛管间距等参数确定膜尺寸。在滴头间距及毛管间距为60 cm80 cm的情况下，上层不透水膜的尺寸可选用25cm25 cm，下层不透水膜的尺寸可选用40 cm40 cm，中间透水夹层的尺寸与上膜相同。5.2.5 灌水器 设计 允许 流量 偏差 率 根据GB/T 50485-2020，灌水器设计允许流量偏差率如附录A中公式（1）规定。5.2.6 灌水小 区内 灌水 器流 量和 水头偏 差率 灌水小区内灌水器流量和水头偏差率的计算按照公式附录A中公式（2）（3）进行计算。5.2.7 灌水器 工作 水头 偏差 率与 流量偏 差率 灌水器工作水头偏差率与流量偏差率按照附录A中公式（4）进行计算。DB13/T 5386 2021 4 6 系统设 计 6.1 水源要 求 6.1.1 膜调控润灌水质应符合现行国家标准 GB 5084的有关规定。6.1.2 地下水水源要求，选择水质较好，含沙、含碱量低的井水或渠水作为水源。6.1.3 从河道或渠道中取水时，取水口处应设拦污栅和集水池，集水池的深度和宽度应该满足沉淀、清淤和水泵正常吸水要求，输水渠道的施工应符合国家现行标准 SL 18的有关规定。6.1.4 以地下水为水源的膜调控润灌工程，其灌溉设计保证率不应低于 90%；其他情况下的水源灌溉设计保证率不应低于85%。6.2 首部设 计 膜调控润灌系统首部枢纽由水泵、施肥装置、过滤装置及各种控制和量测设备组成，如压力调节阀门、流量控制阀门、水表、压力表、空气阀等。a)膜调控润灌系统所选用的水泵型号应根据系统的设计流量和系统总扬程确定。当水源为河流或水库，且水质较差时，需建沉淀池，此时一般选用离心泵；水源为机井时，宜选用潜水泵；b)进排气阀一般设置在系统管网的高处、局部高处或设置在过滤器顶部，可在系统开启充水时排除空气，系统关闭时向管网补气，以防止负压产生；c)压力表用来测量管道内水流压力，在过滤器的前后均设置压力表，以便根据压差大小来反映过滤器的堵塞程度，来确定清洗时机，压力表的量程为系统工作压力的 1.31.5倍；d)水表用来计量一段时间内通过管道的水流总量或灌溉水量。选用水表时其额定流量必须大于或者接近于设计流量；e)控制设施包括球阀、蝶阀等各种阀门以及流量与压力调节装置等，用来控制和调节灌溉系统的流量和压力。6.3 灌溉面 积确 定 6.3.1 水源供水能力计算规定：a)工程规划必须对水源水量、水位和水质进行分析，并确定设计供水能力。对于已建水源工程供水的膜调控润灌系统，供水能力应根据工程原设计和运用情况确定；对于新建水源工程，供水能力应根据水源类型和勘测资料确定。b)工程以水量丰富的江、河、水库和湖泊为水源时，可不作供水量计算，但必须进行年内水位变化和水质分析。c)工程以小河、山溪和塘坝为水源时，应根据调查资料并参考地区水文手册或图集，分析计算设计水文年的径流量和年内分配。d)工程以井、泉为水源时，应根据已有资料分析确定供水能力。无资料时，应进行试验或调查，并应分析、计算确定供水能力。e)工程以水窖等雨水集蓄利用工程为水源时，应根据当地降雨和径流资料、水窖蓄水容积及复蓄状况等，分析确定供水能力。6.3.2 用水量计算规定：a)膜调控润灌用水量应根据设计水文年的降雨、蒸发、作物种类及种植面积等因素计算确定；b)当有膜调控润灌试验资料时，应由试验资料计算确定膜调控润灌用水量。缺少资料的地区可参考滴灌试验结果确定。6.3.3 水量平衡与调蓄计算规定：DB13/T 5386 2021 5 a)在水源供水流量稳定且无调蓄时，膜调控润灌面积可按附录A中公式（5）（6）确定。b)在灌溉面积已定且无调蓄设施时，需要的供水流量可按附录 A中公式（7）确定。c)在水源有调蓄能力且调蓄容积已定时，膜调控润灌面积可按附录A中公式（8）确定。d)d在灌溉面积已定，需要确定系统需水流量时，可按附录 A中公式（5）计算；需要修建调蓄工程时，调蓄容积可按附录 A中公式（8）计算。6.4 干、支 管设 计 6.4.1 输配水管网由多级管道组成，膜调控润灌技术采用固定式地埋管，管网应根据水源位置、地形、地块等情况分级。在灌溉面积大的灌区，输配水管道主要是由干管、分干管、支管和毛管多级管道组成。在灌区面积较小的灌区，输配水管道主要是由干管、支管和毛管三级组成。6.4.2 输配水管网是由管道、管件及附属管道装置连接成的输配水通道。输配水管网由多级管道组成，膜调控润灌技术采用固定式地埋管，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。在灌溉面积大的灌区，输配水管道主要是由干管、分干管、支管和毛管多级管道组成。在灌溉面积较小的灌区，可以只设支、毛管两级。6.4.3 管网布置应使管道总长度短，少穿越其他障碍物。干管选用聚氯乙烯管，支管选用聚乙烯管。干管与首部枢纽连接，埋深均为 80 cm；支管与干管相连，埋深60 cm。6.4.4 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。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。6.4.5 水头损失计算符合下列要求：a)管道沿程水头损失根据附录 A中公式（9）进行计算；b)各种管材的f、m、b值可按附录B表 1 进行选用；c)管道局部水头损失应该按附录 A中公式（10）计算。为了方便计算，一般情况下局部水头损失可按沿程水头损失一定比例估算，支管、毛管宜为 0.10.2。6.4.6 支管水力计算符合下列要求：a)支管管径确定，一般情况下，可根据管道经济流速来确定支管管径，即符合附录A中公式（11）；b)支管水头损失计算按照附录 A中公式（12）进行；c)沿程水头损失计算按照附录 A中公式（13）（14）进行计算。6.4.7 干管水力计算符合下列要求：a)干管管径计算，一般情况下，可根据管道经济流速来确定干管管径，即按照附录A中公式（15）进行计算；b)干管水头损失计算按照附录 A中公式（16）进行；c)沿程水头损失按照附录 A中公式（17）进行。6.5 毛管设 计 6.5.1 毛管设 计计算 毛管设计的计算符合下列要求：a)毛管所用的滴头宜为内镶式结构，毛管壁厚应不小于0.4 mm，滴头在生产过程中直接 焊 于毛管的内侧壁上，最大限度的防止机械损伤；b)毛管材质：由低密度聚乙烯拉制而成。毛管材质的化学配方具有抗环境应力破坏的能力，同时含有抗老化添加剂；c)制造偏差系数不大于 0.03；d)滴水孔间距偏差率不大于0.05；DB13/T 5386 2021 6 e)滴头的各项具体要求应符合 GB/T 19812.5-2019的要求。6.5.2 毛管长 度计 算 a)毛管极限长度计算按照附录 A中公式（18）进行；b)毛管总水头损失 h毛，依据SL 103-95 中4.2.2并计入局部水头损失，按附录 A 中公式（19）（20）进行计算。局部水头损失按沿程水头损失的10%20%计算。6.5.3 毛管间 距 毛管间距与灌水器间距一致。6.6 水泵扬 程与 安装 高程 确定 6.6.1 水泵扬程按以下进行计算：a)选水泵时应考虑每个轮灌组的情况，按照所需流量作为设计流量，其水泵设计扬程计算按照附录A中公式（21）（22）进行；b)根据确定的设计流量与扬程，查阅水泵生产厂家的水泵技术参数表，选出合适的水泵及配套动力。当选择水泵配套动力机时，应保证水泵和动力机的功率相适应。6.6.2 水泵安 装高 程 a)水泵安装高程的确定按附录 A中公式（23）进行；b)一般水源设计水位或最低水位与水泵安装高度（泵轴）间的高度差超过 8.0 m时，宜选用潜水泵。反之，则可选择离心泵。7 工程施 工 7.1 施工顺 序 工程施工环节及顺序：干支管放线干支管道开沟干支管道安装及试水干支管沟回填毛管沟放线毛管沟开挖毛管安装及试水灌水器铺设毛管沟回填。7.2 施工准 备 7.2.1 根据膜调控润灌工程的特点制定相应的施工标准，要按照设计要求，保质、保量地实施。a)施工前要深入灌区，全面勘查，调查了解施工区域内的情况，认真分析施工条件，制定施工细则；b)施工安装必须按批准的设计进行，首先检查图纸、文件等是否齐全，认真核对设计与实际灌区内的有关情况是否相符，提出合理修改意见；c)施工中要随时检查工程质量，并做好记录，工程全部完工后及时绘制竣工图，编制竣工报告并等待验收；d)管材、管件在运输、装卸、储存时应小心轻放，排列整齐，避免油污和化学污染，不得撞击和尖锐物品触碰、不得抛、摔、滚、拖。堆放高度不宜超过 1.5 m，管材分类堆放，不得在阳光下长期暴晒，距离热源不小于 1.5 m。7.2.2 施工前的准备工作如下：a)在工程控制土地范围内，宜实现统一管理，完成土地流转工作；b)根据施工所在地尽可能方便协商获取电源以及安装独立电表，为施工顺利进行做准备；DB13/T 5386 2021 7 c)全面了解和熟悉膜调控润灌工程的设计文件，包括灌区内地形、水源设备布置、管网布置等，核对有关设计参数，以便顺利施工；d)根据工程规模编制相应的施工计划，应包括建立施工组织、编制劳动力等工程进度，制定质量检查方案和安全措施，准备好施工工具；e)按设计要求核对设备，施工前要根据设计所提供的资料对所有设备进行核对，以便顺利施工。7.3 管沟开 挖技 术要 求 7.3.1 干支管开沟符合下列技术要求：a)工程施工要求严格按设计进行，施工前按照工期制定工期计划，建立健全施工组织，制定质量检查方法和安全措施。b)施工放线前，须设置控制网点，按先主管后支管的顺序进行。沟槽开挖中心线上每隔 30 m50 m在管道线、转折点、闸阀等处打桩标注，并在地形复杂的地方加桩，桩上应标注开挖深度与宽度，开挖宽度与深度误差不得超过设计值3 cm。c)对施工区域内障碍物、周围地面输水设施调查了解，如农田灌溉渠、工厂排水渠等以及其他临时性或永久性排水设施，提出明确处理方案。d)管沟若与原地下管线相交叉或在地上建筑物、电杆、测量标志等附近挖槽时，应采取加固措施。如遇通讯、电力等管线时，应会同有关单位协调解决。e)干支管开沟偏移量控制在5 cm，镇墩坑、阀门井开挖宜与管沟开挖同时进行。7.3.2 毛管开 沟 开沟机在对毛管沟开挖时保证顺直，偏移距离不得超过3 cm，并且开挖深度误差不得超过设计值2 cm，为后期人工修整毛管沟减轻工作量。其开沟前的放线原则同上，保证放线的准确性，为开沟机创造好的条件。7.3.3 毛管开沟质量参数及要求：a)沟宽：与下膜边长尺寸相同，误差不得超过设计值2 cm。b)沟长：与毛管长度一致，沟长比毛管长误差不得超过50 cm。c)沟深：与毛管埋深一致，开沟深度为35 cm40 cm，沟深误差不得超过0.5 cm。7.3.4 开沟技术要求符合以下规定：a)按施工放样轴线、沟底设计高程及设计断面尺寸开挖。b)沟底应平直、密实，清除石块与杂物。7.4 管道安 装及 膜调 控装 置铺 设 7.4.1 管道安 装 a)输配水管网是由低压管道、管件及附属管道装置连接成的输配水通道，由多级管道组成，膜调控润灌技术采用固定式地埋管。b)干支管的铺设应该在干支管沟槽检验合格后进行。材料的供应：技术参数执行行业相关标准，且PE管材必须满足GBT 13663-2000有关要求，出厂合格证、质检合格证齐全。c)使用软带吊具吊运管材并平稳放入沟内，吊运过程中避免使得管材遭到破坏，并且防止管沟两侧的开挖土进入沟槽。d)铺设管道时将管道沿管沟槽中心线布设，误差控制在5 cm范围内。e)PVC管道安装宜采用承插式连接，PE 管道安装宜采用热熔焊接。DB13/T 5386 2021 8 7.4.2 膜调控装置的铺设是在毛管铺设完成后进行。铺设应满足如下要求：a)应对下膜进行铺设，以毛管灌水器为中心将下膜放置在滴头下面，偏差距离不得超过1 cm。b)要对中间透水夹层以及上膜进行铺设，将毛管灌水器覆盖，且处在下膜的中心位置。c)铺设完毕后要对灌水器用少量细土进行盖压固定，防止在管沟回填前灌水器各部分发生偏移。d)在施工过程中，防止上膜、中间透水夹层以及下膜发生卷曲情况发生。7.5 干支管 系统 密闭 性检 验 7.5.1 干支管管道安装完成后，在沟槽土回填前应先对其进行密闭性检验。应做好下列准备工作：a)配套建筑物的设备基础、镇墩等已达要求的强度。b)首部枢纽处于完好状态。c)管道铺设应符合要求，接头和阀门等处能观察漏水情况。7.5.2 管道水压密闭性试验应符合以下规定：a)管道升压时，排除管道内气体，升压过程中，当发现压力表针摆动不稳且升压较慢时，应重新排气后再升压。b)应分级升压，每升一级应检查后背、接口等，当发现无异常现象时，再继续升压。c)水压试验时，严禁对管身、接口进行敲打或修补缺陷，遇到缺陷时，应作出标记，卸压后修补。d)水压试验过程中，管道两端严禁站人。e)试运行前应进行主管道水压试验。试压的水压力不应小于管道设计压力的 1.5 倍，并保持20 min，管道不应发生爆裂、脱落等。7.5.3 测试管道渗漏水，管道允许最大漏水量应按照附录A中公式（24）计算。当渗漏水量小于管道允许最大漏水量时，应为合格；当漏水量大于管道允许最大漏水量时，应进行管道渗水量试验，详见GB/T 20203-2017。7.6 管道冲 洗 管道冲洗应首先打开枢纽总控制阀和准备冲洗管道的阀门，关闭其他阀门，然后启动水泵，对干管进行冲洗后再打开一个轮灌组的各支管进口和末端阀门，关闭干管末端阀门，进行支管冲洗。7.7 毛 管配 水系 统施 工及 技术 要求 7.7.1 毛管管网是采用封闭成环的管道组成，宜由两个方向供水。7.7.2 在铺设毛管时，要保证毛管顺直，毛管要处在沟槽的中心线上面，并且毛管不应拉的过紧，按略大于支管间距的长度切割毛管，以补偿温度差所引起的变化影响管路。7.7.3 毛管与支管连接时，应先进行打孔，打孔位置需在支管同一侧，且保证孔径与旁通一致，保证毛管与支管更好的连接，防止漏水。7.7.4 打孔完毕后将旁通件压入支管，旁通的另一端连接毛管，并且要避免与支管连接时毛管严重突起。7.7.5 在铺设控制膜时，要严格按照灌水器的结构位置来铺设，毛管的滴头要处在膜的中心位置，保证灌水器四周均匀出水。7.8 管沟回 填及 技术 要求 7.8.1 管沟回填时必须确保管道、接口及构筑物的安全，先检查主要部位的运行情况，如控制器、支管、控制阀以及过滤器。当管道系统及其连接件、控制线、PE软管等隐蔽部件能正常工作后，即可回填管沟。DB13/T 5386 2021 9 7.8.2 在管壁四周10 cm内的填土不得有直径大于 2.5 cm的石块或直径大于 5 cm的土块，不得采用冻土回填，回填应分层轻夯或踩实，并预留沉陷超高。7.8.3 管沟回填应在管道充水的条件下进行,回填前清除沟内一切杂物，将沟内积水排除。7.8.4 在回填过程中，管道下部与管底间的空隙处必须填实，保证管道垫层平整、密实，管沟要顺直，防止管材扭曲变形而沉降。8 工程运 行与 管理 8.1 首部运 行参 数 8.1.1 水泵选型应符合下列要求：a)在设计扬程下，流量满足设计流量要求；b)在长期运行过程中，要求水泵工作的平均效率最高，宜在最高效率点的右侧运行；c)便于运行和管理；d)选用系列化、标准化以及更新换代产品。8.1.2 过滤器应符合下列要求：a)过滤设施的选型应根据水源条件和灌水器要求水质标准而定，过滤设施的选配如附录B表2。b)最为广泛的过滤设施配置模式为用于地表水的 旋流水沙分离器+砂过滤器+筛网过滤器 和常用于井水的 旋流水沙分离器+筛网过滤器。在水质较好情况下（一般为井水），筛网过滤器一般要求所选用的滤网孔径大小是所用毛管孔口尺寸的 1/101/7。c)过滤器的过流量按规范 GB/T 50485第 6.2.7 条规定，根据微灌系统设计流量、工作水头、水质及冲洗周期的要求选择。但当过滤器的设计流量与水泵的设计流量一样时，过滤器的流量范围与水泵高效区的流量范围一致，水泵容易出现压力下降、流量增大的情况下超出过滤器的最大流量，此时可通过系统调压来减小水泵的过流量以满足过滤器的流量要求。d)过滤器安装应符合下列要求：1)安装质量应符合设计要求。2)过滤器应按标识的水流方向安装，组合过滤器应按过滤器的组合顺序安装；安装位置应便于排泥排沙。3)自动冲洗式过滤器的传感器等电器元件应按产品规定接线图安装，并通电检查运行状况。8.1.3 量测仪表安装，应符合以下要求：a)安装质量应符合设计要求。b)安装前应清除封口和接头处的油污和杂物。c)应按产品说明书要求和水流方向标记安装量水仪表。d)在干管上，压力表宜通过缓冲管与管道连接。8.1.4 膜调控润灌的首部枢纽各种控制阀的作用以及安装位置如附录B表 3。8.2 主要作 物施 肥量 确定 该系统需实现水肥一体化，控制施肥肥料主要分布在地表以下5 cm50 cm的土层范围，充分提高肥料的利用效率。不同作物不同时期施肥量可根据相关资料进行确定。8.3 管理与 维护 8.3.1 用水管 理 a)灌水计划的拟定与实施；DB13/T 5386 2021 10 1)灌溉用水计划须根据农作物高产、优质、高效对水分的要求，充分考虑当地水源条件、工程状况以及气象、土壤和农业生产情况等因素，力求计划切合实际，保证供水质量；2)在每次灌水前，都要根据当时作物生长，土壤水分和天气预报等实际情况，对每次的灌水进行计算确定，真正做到适时、适量灌溉，充分满足作物的需水要求；3)在播种期，由于种子基本处在地表层以下 3 cm4 cm，未达到计划湿润层深度，可适当延长灌水时间，并通过旋耕使表层土壤含水量均匀，为种子的正常出苗提供条件；4)为了能够正确确定灌水量，一般应在灌区内开展墒情观测和预报，及时了解和掌握土壤、作物的需水情况，为确定合适的灌水时间和灌水量提供依据。b)建立工程运行档案。为了提高管理水平，对膜调控润灌工程一般都要建立灌水档案和运行记录，要详细记录开机时间、运行时间、提取水量、灌水日期、灌水问题及灌溉水量等，每次灌水结束后，都应根据运行记录进行灌区实际用水情况的校核，以提高灌水质量；c)灌水效果。膜调控润灌的设计湿润范围为地表以下5 cm50 cm，保证全面灌溉计划湿润层。8.3.2 组织管 理 a)建立机构和人员管理。根据国家现行有关规定、主管部门意见、工程的规模以及灌区自动化程度等,合理确定管理模式、人员编制和管理职责。管理人员的主要任务是负责工程的用水计划，制定日常管理，设备维修等，管理人员要有明确分工，各负其责；b)制定管理方案。管理运行应按照信息反馈迅速、运行可靠、安全便捷的原则，根据工程特点和实际情况，确定灌区管理范围和工程保护范围，拟定管理运行模式和工程日常维护管理方案。灌区管理体制和运行机制满足下列要求：有利于灌区良性运行和可持续发展；统一管理与分级管理相结合；运行高效、灵活；责任明确,管理科学；c)建立和健全各项规章制度。管理机构内部要建立健全各项规章制度，如设备管理制度、运行管理制度、工程管理制度等；d)提高管理人员的素质。为进一步提高膜调控润灌工程的管理水平，要不断提高管理人员的素质，要有计划的组织进行培训；e)技术验收符合设计要求以后再对使用者进行移交。8.3.3 灌溉系 统维 护 a)首部维护；1)水泵应严格按照其操作手册的规定进行操作与维护，符合 SL/T246中的 3.3要求；2)每次工作前要对过滤器进行清洗；3)在运行过程中若过滤器进出口压力差超过正常压差的 25%30%，要对过滤器进行反冲洗或清洗；4)应严格按过滤器设计流量与压力进行操作，不得超压、超流量运行；5)每次施肥完毕后，应对过滤器进行冲洗；6)系统运行过程中，应认真作好记录。b)管道维护；1)初次投入使用时，进行全面检查、试水或冲洗；2)保持管道通畅，无污物杂质和泥沙淤淀；3)水泵启动前，首先打开排气阀进行排气，然后启动水泵向管道缓慢充水，保证系统的正常运行。在准备停止灌溉时，要缓慢关闭阀门，以防关闭过快引起水锤对管道系统破坏；4)无渗水漏水现象，给水栓、出水口以及连接管道保持完整；5)量测仪表或装置盘面清晰、方便测读，指示灵敏；DB13/T 5386 2021 11 6)管道系统中的连接控制和保护设备，应符合设计和运行技术要求。运行过程中应定期检查，加强维修养护；7)在灌溉季节要经常对管道系统进行检查维护，做到各类闸门、闸阀及安全保护装置启闭灵活，动作自如；8)灌溉季节结束，在灌溉结束后，要对管道进行全面检查，以便及早发现问题并做好维护与保养。严寒地区做好防冻措施；c)毛管配水系统维护；1)定期对管网进行巡视，检查管网运行情况，如有漏水要立即处理；2)灌水时每次开启一个轮灌组，当一个轮灌组结束后，先开启下一个轮灌组，再关闭上一个轮灌组，严禁先关后开；3)系统运行时，必须严格控制压力表读数，应将系统控制在设计压力下运行，以保证系统能安全有效的运行。8.3.4 特殊情 况下 系统 运行 管理 a)不同降雨情况下系统运行。膜调控润灌系统，更适用于根系深度达到 40 cm或更深的作物，例如小麦、玉米等。对于华北地区玉米季处在雨热同期，降雨次数及雨量较多，基本能够满足夏玉米的生长需求，需要系统补灌的次数较少，应该对首部枢纽以及管网系统进行正常的维护和保养；宜根据土壤水分情况以及作物生长需水要求进行灌水，灌水次数与一次灌水量可根据天气预报进行实时调控；b)用氯处理法预防和处理灌水器堵塞：1)防止细菌和藻类生长，用含氯浓度为 12 ppm的水连续进行处理；2)处理已生长的细菌与藻类，用浓度为 1020 ppm的水冲洗管道，并使水留在系统中 3060 min；3)控制微生物粘液生长，用浓度 1020 ppm 的水进行间隙处理；4)处理灌水器堵塞，用 500 ppm的水冲洗，并关闭整个系统，使水流在系统中停留 24 h。c)防止水中可溶性物质在灌水器中沉淀及系统中微生物生长，可采用酸处理法，宜选用磷酸、盐酸或硫酸对水进行处理，处理后的水 pH 值应为35。DB13/T 5386 2021 12 A A 附 录 A（规范 性）计算公 式 A.1 基本参 数计 算公 式 A.1.1 灌水器设计允许流量偏差率公式：（1）式中：灌水器设计允许流量偏差率（%）。A.1.2 灌水器流量和水头偏差率的计算公式：（2）（3）式中：灌水器设计允许流量偏差率，%；灌水器最大流量，L/h；灌水器最小流量，L/h；灌水器设计流量，L/h；灌水器水头偏差率，%；灌水器最大工作水头，m；灌水器最小工作水头，m；灌水器设计工作水头，m。A.1.3 灌水器工作水头偏差率与流量偏差率公式：（4）式中：灌水器水头偏差率，%；灌水器设计允许流量偏差率，%；灌水器流态指数。DB13/T 5386 2021 13 A.2 设计计 算公 式 A.2.1 在水源供水流量稳定且无调蓄时，膜调控润灌面积公式：（5）（6）式中：灌溉面积，hm2；水源可供流量，m3/h；第i种植物的设计供水强度，mm/d；设计耗水强度，mm/d；水泵日供水小时，h/d；灌溉水利用系数，参考 GB/T 50485-2020取 0.95。第i种植物的种植比例（%）。A.2.2 在灌溉面积已定且无调蓄设施时，需要的供水流量：（7）式中：灌溉面积，hm2；需要的供水流量，m3/h；第i种植物的设计供水强度，mm/d；灌溉水利用系数，参考 GB/T 50485-2020取 0.95。第i种植物的种植比例（%）。当、时，水量平衡。A.2.3 在水源有调蓄能力且调蓄容积已定时，膜调控润灌面积公式：（8）式中：复蓄系数，取1.01.4；蓄水利用系数，取0.60.7；蓄水工程容积，m3；灌溉季节各月的毛供水强度，mm/d；DB13/T 5386 2021 14 灌溉季节各月的供水天数，d。A.2.4 管道沿程水头损失公式：（9）式中：沿程水头损失，m；摩擦系数，随水流的雷诺数Re而变化；管道长度，m；流量，L/h；管道内径，mm；流量指数，与摩阻损失有关；管径指数，与摩阻损失有关。A.2.5 管道局部水头损失公式：（10）式中：局部水头损失，m；局部水头损失系数；V管道内水流的流速，m/s；g重力加速度，9.81m2/s；A.2.6 支管管径确定下支管管径公式：（11）式中：支管管径，mm；支管流量，L/h；管道的经济流速，m/s，取1.01.5 m/s。A.2.7 支管水头损失公式：（12）A.2.8 沿程水头损失计算公式：（13）式中：F 多口系数；DB13/T 5386 2021 15 F 摩擦系数，随水流的雷诺数Re而变化。层流时（Re 2000），f=64/Re；紊流时（Re 4000），f随Re及相对糙率而变；L 管道长度，m；Q 流量，m3/h；D 管道内径，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；（14）式中：N 出流孔数；多孔管首孔位置系数，及多孔管入口至第一出流孔管口的距离与各出流孔口间距之比；m 流量指数；A.2.9 干管管径计算公式：（15）式中：干管管径，mm；Q 干管流量，L/h；管道的经济流速，m/s，取1.01.5 m/s。A.2.10 干管水头损失计算公式：（16）A.2.11 沿程水头损失公式：（17）式中：干管水头损失；沿程水头损失；局部水头损失；f摩擦系数，随水流的雷诺数Re而变化。层流时（Re2000），f=64/Re；紊流时（Re4000），f随Re及相对糙率而变；L管道长度，m；Q流量，m3/h；DB13/T 5386 2021 16 d管道内径，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。A.2.12 毛管极限长度计算公式：（18）式中：取整函数符号；毛管极限长度，m；毛管允许水头差，m；毛管直径，mm；局部损失加大系数，K=1.11.2；滴头间距，m；滴头流量，L/h。A.2.13 毛管总水头损失 公式：（19）（20）式中:毛管水头损失；沿程水头损失；局部水头损失；f摩擦系数，随水流的雷诺数Re而变化。层流时（Re2000），f=64/Re；紊流时（Re4000），f随Re及相对糙率而变；滴头间距，m；滴头流量，L/h。d管道内径，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；DB13/T 5386 2021 17 N出流孔数。A.2.14 选水泵时应考虑每个轮灌组的情况，水泵设计扬程计算公式：离心泵：（21）潜水泵：（22）式中：系统总扬程，m；水泵出口所需最大压力水头，m；水泵出口轴心高程与水源水位平均高程之差，m；进水管水头损失，m；井口所需最大压力水头，m；井下管路水头损失，m；井的动水位到井口的高程差，m。A.2.15 水泵安装高程公式：（23）式中：水泵安装基准面高程，m；水泵取水点最低工作水位高程，m；水泵允许吸水高度，m。的确定实际上是 的计算，可参考有关专业资料。A.3 施工计 算公 式 管道允许最大漏水量公式为：（24）式中:管道允许最大滲漏水量，L/minkm；渗漏系数，硬聚氯乙烯管聚丙烯管取0.08，聚乙烯管取0.12。DB13/T 5386 2021 18 B B 附 录 B（规范 性）控制表 表B.1 管道沿 程 水 头损 失计 算系 数、指 数表 管材 硬塑料管 0.464 1.77 4.77 聚乙烯管 0.505 1.75 4.75 0.595 1.69 4.69 1.75 1.0 4.0 表B.2 过滤 设备 选配 表 水源类型 水质条件 水质处理设施配置模式 地下水（井水）含沙量10 mg/L 旋流水砂分离器+筛网或叠片过滤器 含沙量10 mg/L 筛网或叠片过滤器 铁化合物含量高或流量调节 沉淀池或蓄水池+筛网或叠片过滤器 地表水 河水 悬浮物含量1000mg/L，含沙量大 拦污栅+沉淀池+拦污筛+旋流水砂分离器+砂过滤器+筛网或叠片过滤器 悬浮物含量 5001000 mg/L，含沙量中等，有机物较多 拦污栅+沉淀池+拦污筛+砂过滤器+筛网或叠片过滤器 悬浮物含量 100500 mg/L，含沙量中等，有机物较少 拦污栅+沉淀池+砂过滤器+筛网或叠片过滤器 悬浮物含量100 mg/L，有机物与无机物杂质较少 拦污栅+沉淀池+筛网或叠片过滤器 渠水、库水、湖水 泥沙含量400 mg/L，有机物含量一般 拦污栅+沉淀池+砂过滤器+筛网或叠片过滤器 泥沙含量 200400 mg/L，有机物含量一般 拦污栅+旋流水砂分离器+砂过滤器+筛网或叠片过滤器 泥沙含量10200 mg/L，有机物含量一般 拦污栅+砂过滤器+筛网或叠片过滤器 泥沙含量10 mg/L，有机物含量少 拦污栅+筛网或叠片过滤器 DB13/T 5386 2021 19 表B.3 各种阀 门作 用以 及安 装位 置 阀门名称 作用 安装位置 闸阀或蝶阀 控制、调节 在首部枢纽中水泵出口或干管进口处 球阀 控制、调节 过滤器的冲洗口与排污口、施肥罐的进出水口、支管进口处 进排气阀 可以进气、排气，防止气阻或负压 安装在系统最高处 安全阀 消除水锤压力 安装于输水干管上 _