1、“規(guī)?；?jié)水灌溉增效示范項目規(guī)模化節(jié)水灌溉增效示范項目”縣級總體縣級總體實施方案編制中的實施方案編制中的技術問題探討技術問題探討任曉力2013.09.242013.09.24u方案編制中應注意的技術問題方案編制中應注意的技術問題關于編制依據的技術標準關于編制依據的技術標準關于灌溉設計保證率關于灌溉設計保證率關于水資源平衡分析關于水資源平衡分析關于典型設計關于典型設計關于投資概算與投資估算關于投資概算與投資估算關于項目長效發(fā)揮作用關于項目長效發(fā)揮作用關于編制依據的技術標準關于編制依據的技術標準 編制編制“規(guī)?；?jié)水灌溉增效示范項目規(guī)?；?jié)水灌溉增效示范項目”總體實施總體實施 方案時，方案時，應依

2、據現(xiàn)行的的技術標準應依據現(xiàn)行的的技術標準，主要有：，主要有：l節(jié)水灌溉工程技術規(guī)范節(jié)水灌溉工程技術規(guī)范（GB/T 50363-2006） l噴灌工程技術規(guī)范噴灌工程技術規(guī)范（GB/T 50085-2007）l微灌工程技術規(guī)范微灌工程技術規(guī)范（GB/T 50485-2009）l農田低壓管道輸水灌溉工程技術規(guī)范農田低壓管道輸水灌溉工程技術規(guī)范（GB/T 20203-2006）l渠道防滲工程技術規(guī)范渠道防滲工程技術規(guī)范（GB/T 50600-2010）l泵站設計規(guī)范泵站設計規(guī)范（GB 50265-2010）l機井技術規(guī)范機井技術規(guī)范（GB/T 50625-2010）l灌溉與排水工程設計規(guī)范灌溉與排水

3、工程設計規(guī)范 （GB 50288-99） l農田灌溉水質標準農田灌溉水質標準（GB 5084-2005）關于灌溉設計保證率關于灌溉設計保證率n灌溉設計保證率是灌溉工程設計時確定典型灌溉設計保證率是灌溉工程設計時確定典型年的依據。年的依據。n灌溉設計保證率是以正常供水或供水不破壞灌溉設計保證率是以正常供水或供水不破壞的年數占總設計年數的百分比來表示的。它的年數占總設計年數的百分比來表示的。它反映了在多年運行中，灌溉用水量能得到充反映了在多年運行中，灌溉用水量能得到充分滿足的幾率。分滿足的幾率。n國家標準對不同的灌溉方式規(guī)定了不同的灌國家標準對不同的灌溉方式規(guī)定了不同的灌溉設計保證率要求。溉設計保

4、證率要求。 n編制實施方案時，一旦確定了灌溉方式，就編制實施方案時，一旦確定了灌溉方式，就必須按相應國家標準要求確定灌溉工程的灌必須按相應國家標準要求確定灌溉工程的灌溉設計保證率。溉設計保證率。國家現(xiàn)行技術標準規(guī)定：國家現(xiàn)行技術標準規(guī)定：n噴灌工程灌溉設計保證率：以地下水為噴灌工程灌溉設計保證率：以地下水為 水源時不應低于水源時不應低于90，其他情況下不應其他情況下不應 低于低于85。n微灌工程灌溉設計保證率不應低于微灌工程灌溉設計保證率不應低于85。n管道輸水灌溉工程灌溉設計保證率宜不管道輸水灌溉工程灌溉設計保證率宜不 低于低于75。灌水方法灌水方法 地區(qū)地區(qū) 作物種類作物種類 灌溉設計保證

5、率灌溉設計保證率（%） 地面灌溉地面灌溉 干旱地區(qū)或水資干旱地區(qū)或水資源緊缺地區(qū)源緊缺地區(qū) 以旱作為主以旱作為主 5075 以水稻為主以水稻為主 7080 半干旱、半濕潤半干旱、半濕潤地區(qū)或水資源不地區(qū)或水資源不穩(wěn)定地區(qū)穩(wěn)定地區(qū) 以旱作為主以旱作為主 7080 以水稻為主以水稻為主 7585 濕潤地區(qū)或水資濕潤地區(qū)或水資源豐富地區(qū)源豐富地區(qū) 以旱作為主以旱作為主 7585 以水稻為主以水稻為主 8095 注：作物經濟價值較高的地區(qū)取表中較大值；作物經濟價值較低的注：作物經濟價值較高的地區(qū)取表中較大值；作物經濟價值較低的 地區(qū)取表中較小值。地區(qū)取表中較小值。n地面灌溉灌溉設計保證率地面灌溉灌溉設

6、計保證率關于水資源平衡分析關于水資源平衡分析n水資源平衡分析的目的是摸清區(qū)域內現(xiàn)狀和水資源平衡分析的目的是摸清區(qū)域內現(xiàn)狀和 未來幾個階段水資源的供需關系，反映區(qū)域未來幾個階段水資源的供需關系，反映區(qū)域 內內水資源的余缺程度水資源的余缺程度，探討水資源開發(fā)利用，探討水資源開發(fā)利用 的途徑與潛力，為區(qū)域內經濟社會可持續(xù)發(fā)的途徑與潛力，為區(qū)域內經濟社會可持續(xù)發(fā) 展提供科學依據。展提供科學依據。n區(qū)域的劃分：地表水按流域、水系進行劃分，區(qū)域的劃分：地表水按流域、水系進行劃分， 地下水按含水層所屬地質單元進行劃分；盡地下水按含水層所屬地質單元進行劃分；盡 量考慮以行政區(qū)（縣或相鄰的幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)）為量考慮以行

7、政區(qū)（縣或相鄰的幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)）為 單元，便于算清水賬。單元，便于算清水賬。n水資源開發(fā)利用總量不能突破水資源配水資源開發(fā)利用總量不能突破水資源配 置總量。置總量。n水資源平衡分析和水量供需平衡計算的水資源平衡分析和水量供需平衡計算的 基本資料，質量至關重要，一定要真實、基本資料，質量至關重要，一定要真實、 可信，有據可查?？尚?，有據可查。n興建節(jié)水灌溉工程后，應對當地水資源興建節(jié)水灌溉工程后，應對當地水資源 永續(xù)利用、地下水環(huán)境逐年友好做出貢永續(xù)利用、地下水環(huán)境逐年友好做出貢 獻。獻。n水資源平衡分析需要的基本資料有：水資源平衡分析需要的基本資料有： 本地水本地水 地表水總量和可利用量地表水總量和

8、可利用量 外來客水外來客水 區(qū)域水資源總區(qū)域水資源總 地下水總量和可開采量地下水總量和可開采量 量和可利用量量和可利用量 非常規(guī)水總量和可利用量非常規(guī)水總量和可利用量 中水中水 微咸水等微咸水等 工業(yè)總用水量工業(yè)總用水量 總需水量總需水量 生活總用水量生活總用水量 農田灌溉用水量農田灌溉用水量 農業(yè)總用水量農業(yè)總用水量 林果草灌溉用水量林果草灌溉用水量 生態(tài)總用水量生態(tài)總用水量 禽畜用水量禽畜用水量 魚塘補水量魚塘補水量n采用典型年法進行水資源平衡分析，即用天然采用典型年法進行水資源平衡分析，即用天然 徑流系列或年降水量系列進行頻率分析計算，徑流系列或年降水量系列進行頻率分析計算， 選擇符合一

9、定頻率的幾個年份作為代表年，也選擇符合一定頻率的幾個年份作為代表年，也 稱典型年，用這幾個年份的基本資料進行水資稱典型年，用這幾個年份的基本資料進行水資 源平衡分析計算。源平衡分析計算。n國家技術標準規(guī)定，典型年的頻率國家技術標準規(guī)定，典型年的頻率P P應選擇應選擇: : 平水年平水年 P = 50P = 50; ; 一般枯水年一般枯水年 P = 75P = 75; ; 特別枯水年特別枯水年 P = 90P = 90 或或9595。n用來進行頻率分析計算的天然徑流系列或年用來進行頻率分析計算的天然徑流系列或年 降水量系列應為長系列資料，至少應為降水量系列應為長系列資料，至少應為2020年年 以

10、上的近期資料。以上的近期資料。n通過對選定的典型年中區(qū)域水資源可利用量通過對選定的典型年中區(qū)域水資源可利用量 （地表水可利用量與地下水可開采量之和）（地表水可利用量與地下水可開采量之和） 和總需水量的平衡分析，確定區(qū)域水資源的和總需水量的平衡分析，確定區(qū)域水資源的 余缺程度，余缺程度，明確相應頻率下農業(yè)灌溉的可用明確相應頻率下農業(yè)灌溉的可用 水量。水量。n典型年的頻率與灌溉工程的灌溉設計保證率典型年的頻率與灌溉工程的灌溉設計保證率 應基本對應一致。應基本對應一致。n供需平衡是一種相對平衡，是滿足某一保供需平衡是一種相對平衡，是滿足某一保 證率下的平衡證率下的平衡。n灌溉用水水量供需平衡分析灌溉

11、用水水量供需平衡分析 灌溉可供水量灌溉可供水量是指在是指在農業(yè)灌溉可利用量的控制農業(yè)灌溉可利用量的控制 下下不同水平年（現(xiàn)狀水平年、設計水平年）不同水平年（現(xiàn)狀水平年、設計水平年） 在不同頻率（在不同頻率（50、 75 、90或或95） 條件下，通過工程措施可提供給作物的水量。條件下，通過工程措施可提供給作物的水量。 灌溉需水量灌溉需水量是指在相應水平年、相應頻率下農是指在相應水平年、相應頻率下農 田、林果草地的作物，需要通過灌溉得到的田、林果草地的作物，需要通過灌溉得到的 水量。水量。 n在進行灌溉需水量計算時，應合理選擇灌溉水在進行灌溉需水量計算時，應合理選擇灌溉水 利用系數值，利用系數值

12、，決不能為了湊水賬而選擇過高的決不能為了湊水賬而選擇過高的 系數值系數值。根據國家技術標準規(guī)定：。根據國家技術標準規(guī)定： 合格的噴灌工程灌溉水利用系數可取合格的噴灌工程灌溉水利用系數可取 0.800.80； 合格的微噴灌工程灌溉水利用系數可取合格的微噴灌工程灌溉水利用系數可取 0.850.85； 合格的滴灌工程灌溉水利用系數可取合格的滴灌工程灌溉水利用系數可取 0.900.90； 合格的管道輸水灌溉工程灌溉水利用系數可取合格的管道輸水灌溉工程灌溉水利用系數可取 0.800.80。n通過對灌溉可供水量和灌溉需水量進行平衡分通過對灌溉可供水量和灌溉需水量進行平衡分 析，校核項目原定建設任務的合理性

13、，確定灌析，校核項目原定建設任務的合理性，確定灌 溉工程的規(guī)模和可發(fā)展的節(jié)水灌溉面積。溉工程的規(guī)模和可發(fā)展的節(jié)水灌溉面積。 當年總供水量年總用水量時，在灌水臨界期：當年總供水量年總用水量時，在灌水臨界期： 若最小供水流量灌溉用水流量，不需蓄水；若最小供水流量灌溉用水流量，不需蓄水； 若最小供水流量若最小供水流量灌溉用水流量，但最小供水灌溉用水流量，但最小供水 流量流量( (灌溉用水流量灌溉用水流量每天工作時間每天工作時間24), 24), 則需進行日調節(jié)，建小規(guī)模的蓄水工程；則需進行日調節(jié)，建小規(guī)模的蓄水工程； 若條不滿足，則需進行月調節(jié)、或季調節(jié)、若條不滿足，則需進行月調節(jié)、或季調節(jié)、 或年

14、調節(jié)，建相應規(guī)模的蓄水工程?；蚰暾{節(jié)，建相應規(guī)模的蓄水工程。 當年總供水量當年總供水量年總用水量時：年總用水量時： 縮小灌溉面積；縮小灌溉面積； 將作物調整為耗水量少的作物；將作物調整為耗水量少的作物； 水資源條件允許時可開辟新水源。水資源條件允許時可開辟新水源。n灌溉用水水量供需平衡計算灌溉用水水量供需平衡計算n井灌區(qū)進行灌溉用水水量供需平衡計算時，在原井灌區(qū)進行灌溉用水水量供需平衡計算時，在原 有灌溉面積上由于采用先進的節(jié)水灌溉方式而節(jié)有灌溉面積上由于采用先進的節(jié)水灌溉方式而節(jié) 省下的灌溉水量，應遵守下列原則處理：省下的灌溉水量，應遵守下列原則處理： 地下水超采區(qū)，較之前少用的灌溉水量，地

15、下水超采區(qū)，較之前少用的灌溉水量， 必須完全用于減少地下水開采量。嚴格禁必須完全用于減少地下水開采量。嚴格禁 止擴大灌溉面積或調整為高收益但高耗水止擴大灌溉面積或調整為高收益但高耗水 高產值的作物。高產值的作物。 地下水開采率較高（地下水開采率較高（9090）的地區(qū)較）的地區(qū)較 之前少用的灌溉水量，應主要用于減少地之前少用的灌溉水量，應主要用于減少地 下水開采量，盡量不再擴大灌溉面積。下水開采量，盡量不再擴大灌溉面積。 在地下水采補平衡區(qū)，較之前少用的灌在地下水采補平衡區(qū)，較之前少用的灌 水量，或適當擴大灌溉面積；或用來提高水量，或適當擴大灌溉面積；或用來提高 原灌溉面積上的灌溉保證率；或將節(jié)

16、省下原灌溉面積上的灌溉保證率；或將節(jié)省下 來的灌溉水量轉移為其他用途。來的灌溉水量轉移為其他用途。n地下水超采區(qū)不得新增取用地下水（不得打新地下水超采區(qū)不得新增取用地下水（不得打新 井、不得以更新改造老井的名義新增地下水開井、不得以更新改造老井的名義新增地下水開 采量）；生態(tài)脆弱區(qū)限制地下水的開采量；嚴采量）；生態(tài)脆弱區(qū)限制地下水的開采量；嚴 禁取用深層承壓水發(fā)展灌溉。禁取用深層承壓水發(fā)展灌溉。n擠占河流生態(tài)環(huán)境用水的河流不得從當地取用地擠占河流生態(tài)環(huán)境用水的河流不得從當地取用地 表水。表水。關于典型設計關于典型設計 規(guī)?；?jié)水灌溉增效示范項目的投資概算是在規(guī)?；?jié)水灌溉增效示范項目的投資概算

17、是在典型設計工程概算的基礎上擴大得到的。因此典典型設計工程概算的基礎上擴大得到的。因此典型設計的數量夠不夠，對地塊形狀、面積、水源型設計的數量夠不夠，對地塊形狀、面積、水源類型及位置、灌溉模式等不同的灌溉單元代表性類型及位置、灌溉模式等不同的灌溉單元代表性強不強，設計深度是否達到初設要求等，均將直強不強，設計深度是否達到初設要求等，均將直接影響到整個項目的設計質量、工程量和設備材接影響到整個項目的設計質量、工程量和設備材料數量的統(tǒng)計，影響到設計方案經濟合理性分析、料數量的統(tǒng)計，影響到設計方案經濟合理性分析、國家投資依據、資金籌措以及招投標工作等，甚國家投資依據、資金籌措以及招投標工作等，甚至會

18、影響到項目的成敗。所以說典型設計在實施至會影響到項目的成敗。所以說典型設計在實施方案中的地位是舉足輕重的。方案中的地位是舉足輕重的。典型設計的數量應典型設計的數量應達到總規(guī)模的達到總規(guī)模的5；n 灌溉制度與灌水工作制度的區(qū)別灌溉制度與灌水工作制度的區(qū)別n 灌溉制度灌溉制度n 灌水工作制度灌水工作制度n 水力計算水力計算 n 管徑確定及管材選擇管徑確定及管材選擇n 壓力管網的水錘校核壓力管網的水錘校核n 水泵選型水泵選型n 對典型設計的其他要求對典型設計的其他要求n灌溉制度與灌水工作制度的區(qū)別灌溉制度與灌水工作制度的區(qū)別 灌溉制度灌溉制度是指是按作物需水要求和不同灌水方是指是按作物需水要求和不同

19、灌水方 法制定的作物在全生育期內的灌水次數、每次的灌法制定的作物在全生育期內的灌水次數、每次的灌 水日期、灌水定額及灌溉定額的總稱。它是用來確水日期、灌水定額及灌溉定額的總稱。它是用來確 定作物生育期內灌溉用水過程和計算作物需要的灌定作物生育期內灌溉用水過程和計算作物需要的灌 溉用水量的主要依據。溉用水量的主要依據。 灌水工作制度灌水工作制度是指為了落實擬定好的作物灌溉是指為了落實擬定好的作物灌溉 制度而制定的具體實施方案，包括設計日灌水時間、制度而制定的具體實施方案，包括設計日灌水時間、 同時工作的出水口數、同時工作的出水口一次連續(xù)同時工作的出水口數、同時工作的出水口一次連續(xù) 工作時間、一天

20、可以輪換的次數以及輪灌編組。它工作時間、一天可以輪換的次數以及輪灌編組。它 是進行灌溉系統(tǒng)水力計算、確定渠道斷面尺寸和管是進行灌溉系統(tǒng)水力計算、確定渠道斷面尺寸和管 道管徑、以及設計流量、設計揚程的前提。道管徑、以及設計流量、設計揚程的前提。n灌溉制度擬定灌溉制度擬定 灌溉定額灌溉定額是指作物播種前及全生育期內是指作物播種前及全生育期內單位面積的總灌水量（或總灌水深度）。單位面積的總灌水量（或總灌水深度）。 設計灌溉定額設計灌溉定額應依據典型年的灌溉試驗應依據典型年的灌溉試驗資料確定，或按水量平衡原理確定。它等于資料確定，或按水量平衡原理確定。它等于作物全生育期內各次灌水定額之和。作物全生育期

21、內各次灌水定額之和。式中式中 m ms s最大灌水定額，最大灌水定額，mm;mm; h h 計劃濕潤層深度，計劃濕潤層深度，cmcm； 土壤容重，土壤容重，g/cmg/cm3 3； 適宜土壤含水量上限（占田間持水率的重量適宜土壤含水量上限（占田間持水率的重量 百分比）；百分比）； 適宜土壤含水量下限（占田間持水率的重量適宜土壤含水量下限（占田間持水率的重量 百分比）。百分比）。 21 最大灌水定額最大灌水定額是在保證灌溉設計保證率的前提是在保證灌溉設計保證率的前提下，用來控制灌溉工程最大規(guī)模的一個參數。下，用來控制灌溉工程最大規(guī)模的一個參數。211 . 0hsm 設計灌水周期設計灌水周期是指相

22、鄰兩次灌水允許的最大間是指相鄰兩次灌水允許的最大間 隔時間。在這段時間內灌溉系統(tǒng)可以持續(xù)不斷地隔時間。在這段時間內灌溉系統(tǒng)可以持續(xù)不斷地 工作，也可以只工作一段時間。所以一次實際灌工作，也可以只工作一段時間。所以一次實際灌 水時間可以水時間可以設計灌水周期，但不能小的太多設計灌水周期，但不能小的太多, , 否則會造成工程規(guī)模大，利用率低。否則會造成工程規(guī)模大，利用率低。 設計灌水周期設計灌水周期應根據當地試驗資料確定，資料應根據當地試驗資料確定，資料 缺乏時可按下式計算缺乏時可按下式計算, ,計算結果應計算結果應舍去小數取整舍去小數取整。dETmT 式中式中 T T 設計灌水周期；設計灌水周期

23、； ETETd d 作物日騰發(fā)量，取典型年灌水高峰期平作物日騰發(fā)量，取典型年灌水高峰期平 均值，均值，mm/dmm/d。延長灌水周期不能擴大灌溉系統(tǒng)控制面積！延長灌水周期不能擴大灌溉系統(tǒng)控制面積！ 灌水周期是指一次所灌的水（灌水定額）可灌水周期是指一次所灌的水（灌水定額）可 以維持作物消耗的時間以維持作物消耗的時間T T。過了時間。過了時間 T T 若無降若無降 水，作物生長需水，作物生長需要的水已經耗完，灌溉系統(tǒng)就的水已經耗完，灌溉系統(tǒng)就 必須重新開始給作物灌水，而不可以去灌其他必須重新開始給作物灌水，而不可以去灌其他 土地。如果延長灌水周期，勢必將加大灌水定土地。如果延長灌水周期，勢必將加

24、大灌水定 額，則意味著要求水源供水流量必須增大，相額，則意味著要求水源供水流量必須增大，相 應工程的規(guī)模尺度也要加大。因此說應工程的規(guī)模尺度也要加大。因此說，用延長用延長 灌水周期來擴大灌溉系統(tǒng)控制面積的做法是概灌水周期來擴大灌溉系統(tǒng)控制面積的做法是概 念性的錯誤。念性的錯誤。 （還有可能造成灌溉水的無效滲漏）（還有可能造成灌溉水的無效滲漏） 生理需水（生理需水（作物進行正常生理活動所作物進行正常生理活動所 需要的水分）需要的水分）作物需水作物需水 生態(tài)需水（生態(tài)需水（調節(jié)和改善作物生長發(fā)育調節(jié)和改善作物生長發(fā)育 的環(huán)境條件所需的水分的環(huán)境條件所需的水分）作物需水量作物需水量 是指作物正常生長

25、時的騰發(fā)量與是指作物正常生長時的騰發(fā)量與 構成植株體的水量之和。通常因構成植株體的水量之和。通常因 構成植株體的水量相對很小，故構成植株體的水量相對很小，故 常以作物正常生長時的騰發(fā)量代常以作物正常生長時的騰發(fā)量代 替作物需水量。替作物需水量。 作物騰發(fā)量，作物騰發(fā)量，即作物需水量，是指在一即作物需水量，是指在一 定的耕作、栽培、土壤、氣候條件下，作物定的耕作、栽培、土壤、氣候條件下，作物 生育期所必須消耗的水量，包括棵間蒸發(fā)生育期所必須消耗的水量，包括棵間蒸發(fā) （水分從植株棵間土面或水面由液態(tài)變?yōu)槠謴闹仓昕瞄g土面或水面由液態(tài)變?yōu)槠?態(tài)而散發(fā)到大氣中的水量）態(tài)而散發(fā)到大氣中的水量）和植株蒸

26、騰和植株蒸騰（植（植 物體內的水分轉變?yōu)樗l(fā)到體外的水量）物體內的水分轉變?yōu)樗l(fā)到體外的水量） 所消耗的水量之和。所消耗的水量之和。 作物騰發(fā)量作物騰發(fā)量應依據當地灌溉試驗資料確應依據當地灌溉試驗資料確 定；無資料時可根據氣象、作物、地理等資定；無資料時可根據氣象、作物、地理等資 料，利用修正彭曼法進行計算。料，利用修正彭曼法進行計算。 設計灌水定額設計灌水定額m 應根據作物的實際需水要求應根據作物的實際需水要求, ,（如考慮當年的實際降水情況）和試驗資料選（如考慮當年的實際降水情況）和試驗資料選 擇，但要滿足：擇，但要滿足：smm 設計灌水定額設計灌水定額m計算公式計算公式 當設計灌

27、水周期和當設計灌水周期和作物日騰發(fā)量確定后，設計灌水定額作物日騰發(fā)量確定后，設計灌水定額m可按下可按下式計算式計算： m m ETd T T 設計灌水定額設計灌水定額m單位換算：單位換算： 1(mm)23 ( m3畝畝) 設計灌水定額是指凈灌水定額設計灌水定額是指凈灌水定額 通俗地講可以這麼理通俗地講可以這麼理 解解：將土壤看作是裝水的容器，計算它一次能夠裝多少將土壤看作是裝水的容器，計算它一次能夠裝多少 水。容器長、寬無限（也可以看作是單位面積），高為水。容器長、寬無限（也可以看作是單位面積），高為 計劃濕潤層深度。但容器本身不是空的，而是裝滿了土，計劃濕潤層深度。但容器本身不是空的，而是裝

28、滿了土， 土顆粒之間空隙可以用來裝水。但水不能完全把空隙土顆粒之間空隙可以用來裝水。但水不能完全把空隙 充滿，那樣透氣不好會形成漬澇；開始裝水的起點又充滿，那樣透氣不好會形成漬澇；開始裝水的起點又 不能等到空隙間沒了水，那樣作物已旱死。因此，灌溉不能等到空隙間沒了水，那樣作物已旱死。因此，灌溉 的起點是作物將要凋萎的某個值（適宜土壤含水量下的起點是作物將要凋萎的某個值（適宜土壤含水量下 限），灌溉的終點是比較接近土壤田間持水率的某個值限），灌溉的終點是比較接近土壤田間持水率的某個值 （適宜土壤含水量上限）。（適宜土壤含水量上限）。 灌水次數灌水次數應根據當地試驗資料確定。應根據當地試驗資料確定

29、。缺少試驗資料時，可根據典型年按水量缺少試驗資料時，可根據典型年按水量平衡原理擬定的灌溉制度確定，或依當平衡原理擬定的灌溉制度確定，或依當年的降水情況確定。年的降水情況確定。n灌水工作制度擬定灌水工作制度擬定 設計日灌水時間設計日灌水時間t td d 為了提高灌溉工程設為了提高灌溉工程設 施和設備的利用率和利用效率，降低畝施和設備的利用率和利用效率，降低畝 投資，同時便于設施和設備的維護和維投資，同時便于設施和設備的維護和維 修，灌溉系統(tǒng)的設計日灌水時間應當適修，灌溉系統(tǒng)的設計日灌水時間應當適 中。如機泵的設計日灌水工作時間應中。如機泵的設計日灌水工作時間應 22h；噴灌和微灌系統(tǒng)的設計日灌水

30、；噴灌和微灌系統(tǒng)的設計日灌水 工作時間宜為工作時間宜為16 22h。 一個出水口一次連續(xù)工作時間一個出水口一次連續(xù)工作時間t t t t mAQ 式中式中 m 設計灌水定額，設計灌水定額，m m3 3畝畝 一個出水口控制的面積，畝；一個出水口控制的面積，畝； Q 一個出水口的流量，一個出水口的流量，m m3 3h h； 灌溉水利用系數。灌溉水利用系數。一天可以輪換灌溉的次數一天可以輪換灌溉的次數n nd n nd t td dt t 一天一天可以輪換灌溉的次數可以輪換灌溉的次數應當是整數，如果計應當是整數，如果計 算結果不是整數應取整。（通過適當調整算結果不是整數應取整。（通過適當調整一個出一

31、個出 水口一次連續(xù)工作時間水口一次連續(xù)工作時間和設計日灌水時間，將一和設計日灌水時間，將一 天工作位置數湊成整數。）天工作位置數湊成整數。） 式中式中 N Np p灌區(qū)的總灌區(qū)的總出水口數出水口數 噴灌系統(tǒng)或微灌系統(tǒng)同時工作的出水口數噴灌系統(tǒng)或微灌系統(tǒng)同時工作的出水口數應當是一條支管或一條毛管的整數倍；管道輸應當是一條支管或一條毛管的整數倍；管道輸水灌溉系統(tǒng)同時工作的出水口數應當是一個閥水灌溉系統(tǒng)同時工作的出水口數應當是一個閥門控制的整數倍。門控制的整數倍。TnNndpp同時工作的出水口數同時工作的出水口數np 輪灌編組的確定輪灌編組的確定 輪灌編組即是將灌溉系統(tǒng)輪灌編組即是將灌溉系統(tǒng)內的內的

32、出水口出水口按計算出的按計算出的同時工作的出水口同時工作的出水口數數進行進行分組，并科學合理的確定每一組在設計灌水周期分組，并科學合理的確定每一組在設計灌水周期內的工作順序。（內的工作順序。（典型設計時應做出輪灌編組表典型設計時應做出輪灌編組表） 輪灌編組應遵照方便運行管理和盡量分散上輪灌編組應遵照方便運行管理和盡量分散上 一級渠道或管道流量的原則進行。提水灌溉的灌一級渠道或管道流量的原則進行。提水灌溉的灌 區(qū)，為使水泵經常保持在高效區(qū)范圍內運行，要區(qū)，為使水泵經常保持在高效區(qū)范圍內運行，要 求各輪灌組需求的流量和揚程盡量相等。求各輪灌組需求的流量和揚程盡量相等。n水力計算水力計算 水力計算水

33、力計算應在輪灌編組完成后，選出代表應在輪灌編組完成后，選出代表 管線（一般為最不利管線）進行計算。管線（一般為最不利管線）進行計算。 水力計算水力計算是指通過利用水力學公式，計算是指通過利用水力學公式，計算 水流能量的利用值和消耗值，從而為確定和校水流能量的利用值和消耗值，從而為確定和校 核管道（包括管網）、明渠及各種水工建筑物核管道（包括管網）、明渠及各種水工建筑物 的結構型式、尺寸（含過流斷面的形式和尺寸）、的結構型式、尺寸（含過流斷面的形式和尺寸）、 選用材料以及水泵機組選型等選用材料以及水泵機組選型等，提供力學依據提供力學依據 的計算。的計算。 管道水力計算管道水力計算主要是計算壓力管

34、網中各主要是計算壓力管網中各級管道的水頭損失，其目的是為了合理選定級管道的水頭損失，其目的是為了合理選定各級管道的管徑、管材、壓力等級和確定灌各級管道的管徑、管材、壓力等級和確定灌溉系統(tǒng)的設計流量和設計揚程。溉系統(tǒng)的設計流量和設計揚程。 管道水頭損失管道水頭損失 沿程水頭損失沿程水頭損失+ +局部水頭損失局部水頭損失 式中式中 h hf f沿程水頭損失；沿程水頭損失； ff摩阻系數；摩阻系數； LL管長；管長； QQ流量；流量； d d管內徑；管內徑； mm流量指數；流量指數； bb管徑指數。管徑指數。 ， bmfdfLQh 沿程水頭損失計算公式是一個指數多項式，沿程水頭損失計算公式是一個指數

35、多項式，式中各式中各系數、指數的值與公式中各參數選用的系數、指數的值與公式中各參數選用的單位密切相關，必須相對應單位密切相關，必須相對應。沿程水頭損失計算（沿程水頭損失計算（h hf f）管材管材 f f m m b b混凝土管、混凝土管、鋼筋混凝土管鋼筋混凝土管n=0.013n=0.0131.3121.31210106 62 25.335.33n=0.014n=0.0141.5161.51610106 62 25.335.33n=0.015n=0.0151.7491.74910106 62 25.335.33鋼管鋼管、鑄鐵管、鑄鐵管6.256.2510105 51.91.95.15.1硬塑料

36、管硬塑料管0.9480.94810105 51.771.774.774.77鋁管、鋁合金管鋁管、鋁合金管0.8610.86110105 51.741.744.744.74 當當h hf f 、L L 的單位為的單位為m m、 d d 的單位為的單位為mmmm、 Q Q 的的單位為單位為m m3 3/h/h時，時，f f、m m、b b數值表如下：數值表如下：地埋薄壁塑料管的f f值，宜用表內f f值的1.051.05倍管材管材 f f m m b b硬塑料管硬塑料管0.4640.4641.771.774.774.77微灌用聚微灌用聚乙烯管乙烯管 D D8mm8mm0.5050.5051.751

37、.754.754.75D D8mm8mm0.5950.5951.691.694.694.691.7501.7501.001.004.004.00 當當h hf f 、L L 的單位為的單位為m m、 D D 的單位為的單位為mmmm、 Q Q 的的單位為單位為L/hL/h時，時，f f、m m、b b數值表如下：數值表如下：ReRe23202320ReRe23202320地面移動軟管的沿程水頭損失為按公式計算值的 1.11.11.5 1.5 倍數。多孔出流管道沿程水頭損失計算多孔出流管道沿程水頭損失計算 多口出流管道多口出流管道是指同一直徑的管道上，沿程是指同一直徑的管道上，沿程有等距、等量出

38、流，且末端無出流的管道。噴有等距、等量出流，且末端無出流的管道。噴 灌的支管、滴灌的毛管均為多口出流管。灌的支管、滴灌的毛管均為多口出流管。 多口出流管道的計算公式是多口出流管道的計算公式是fzfzFhh式中式中 支管沿程水頭損失，支管沿程水頭損失，m m； F F 多口系數；多口系數； h hfz fz 無出流支管沿程水頭損失，無出流支管沿程水頭損失，m m。fzh塑料管、鋁管的多口系數塑料管、鋁管的多口系數 F F 值值 開口開口數數5 56 67 78 89 910101111121213131414X=1X=10.470.470.450.450.440.440.430.430.420.

39、420.420.420.410.410.410.410.400.400.400.40X=0.5X=0.50.410.410.400.400.400.400.390.390.390.390.390.390.380.380.380.380.380.380.380.38 X X等于支管上第一個噴頭距支管首端的距離等于支管上第一個噴頭距支管首端的距離與支管上噴頭間距的比值。通常選與支管上噴頭間距的比值。通常選X=0.5X=0.5。gvhj22式中式中 jh局部水頭損失，局部水頭損失，m m；局部水頭損失系數。局部水頭損失系數。過水斷面平均流速，過水斷面平均流速，m/sm/s；v重力加速度，重力加速度，

40、9.8 m/s9.8 m/s2 2 ； 在實際工程設計中，為簡化局部水頭損失計算，局部水在實際工程設計中，為簡化局部水頭損失計算，局部水頭損失通常按沿程水頭損失的頭損失通常按沿程水頭損失的10%10%15%15%計。計。局部水頭損失計算局部水頭損失計算水力計算中應關注的問題水力計算中應關注的問題 為了保證灌水質量，國家技術標準規(guī)定：為了保證灌水質量，國家技術標準規(guī)定： 噴灌系統(tǒng)噴灌系統(tǒng) 同一支管上任意兩噴頭之間流量差同一支管上任意兩噴頭之間流量差 限定在限定在10%10%以內；以內； 微灌系統(tǒng)微灌系統(tǒng) 同一灌水小區(qū)各灌水器間的流量差同一灌水小區(qū)各灌水器間的流量差 限定在限定在20%20%以內；

41、以內； 低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)低壓管道輸水灌溉系統(tǒng) 限制同一輪灌組中各限制同一輪灌組中各 給水栓的出流量差別為給水栓的出流量差別為25%25%以內。以內。灌溉系統(tǒng)設計工作水頭（設計揚程）灌溉系統(tǒng)設計工作水頭（設計揚程） 為了保證水泵在高效區(qū)中運行，要求系統(tǒng)中各輪灌組為了保證水泵在高效區(qū)中運行，要求系統(tǒng)中各輪灌組 對水泵要求的設計揚程應盡量相近。因此要求在編制對水泵要求的設計揚程應盡量相近。因此要求在編制 輪灌組時應特別經心，多方案比較。輪灌組時應特別經心，多方案比較。 噴灌、微灌通常是選用最不利管線計算設計工作水頭，噴灌、微灌通常是選用最不利管線計算設計工作水頭， 用最有利管線工作水頭進行校核，

42、使水泵工作點位于用最有利管線工作水頭進行校核，使水泵工作點位于 其高效區(qū)內。其高效區(qū)內。 管道輸水灌溉系統(tǒng)的設計工作水頭，是用管線要求的管道輸水灌溉系統(tǒng)的設計工作水頭，是用管線要求的 最大和最小工作水頭的平均值計算。選泵時，讓最大最大和最小工作水頭的平均值計算。選泵時，讓最大 和最小工作水頭要求的水泵工作點位于高效區(qū)的邊界和最小工作水頭要求的水泵工作點位于高效區(qū)的邊界 范圍內。范圍內。 自壓灌溉系統(tǒng)和較大規(guī)模的管道輸水灌溉系統(tǒng)，設計自壓灌溉系統(tǒng)和較大規(guī)模的管道輸水灌溉系統(tǒng)，設計 工作水頭以最不利點為基準進行推求。工作水頭以最不利點為基準進行推求。 n管徑確定及管材選擇管徑確定及管材選擇支管以上

43、管道（干管、分干管）管徑的確定支管以上管道（干管、分干管）管徑的確定： 按費用最小原則確定，即采用經濟管徑，其按費用最小原則確定，即采用經濟管徑，其 估算公式為：估算公式為： 當當Q 120m3/h D = 13 當當Q 120m3/h D = 11.5式中式中 Q 管道流量管道流量, m3/h； D 管道內徑管道內徑, mm。 經濟管徑中的流速為經濟流速，最小流速不經濟管徑中的流速為經濟流速，最小流速不 應低于應低于0.8m/s，最大流速不宜超過，最大流速不宜超過2.5m/s。 QQ 支管管徑的確定支管管徑的確定 支管管徑可通過下式反求支管管徑可通過下式反求 h hfzfz= F f L Q

44、 = F f L Q m m / d / d b b 式中式中 各符號的意義同前各符號的意義同前; ; h hfzfz最大取最大取0.20.2h hp p，當地形有坡度時，當地形有坡度時 從從0.20.2h hp減去高差。減去高差。 計算出的各級管道的管徑，均必須整合計算出的各級管道的管徑，均必須整合 成標準管徑。成標準管徑。 管材的選擇管材的選擇 管材是噴灌、微灌、低壓管道輸水灌溉系管材是噴灌、微灌、低壓管道輸水灌溉系 統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響著灌溉工統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響著灌溉工 程的質量和投資。程的質量和投資。 管材的管徑、壓力等級和強度應滿足灌溉管材的管徑、壓力等級和強度應滿

45、足灌溉 工程設計成果要求。工程設計成果要求。 管材的公稱壓力應大于運行時管內最大工管材的公稱壓力應大于運行時管內最大工 作壓力的作壓力的1.41.4倍（倍（管材的公稱壓力管材的公稱壓力 管材管材 的爆破壓力的爆破壓力）。當管道內可能產生較大水）。當管道內可能產生較大水 擊壓力時，管材的允許工作壓力應不小于擊壓力時，管材的允許工作壓力應不小于 水擊時的最大壓力。水擊時的最大壓力。 管材外觀應符合其相關產品標準要求，同時管材外觀應符合其相關產品標準要求，同時 因長期與土壤接觸，還應滿足耐土壤化學侵因長期與土壤接觸，還應滿足耐土壤化學侵 蝕要求。蝕要求。 管件的公稱壓力應大于管材的公稱壓力管件的公稱

46、壓力應大于管材的公稱壓力 管材與管材、管件以及附屬設備連接應方便管材與管材、管件以及附屬設備連接應方便 可靠可靠, ,連接處應滿足工作壓力、強度、剛度、連接處應滿足工作壓力、強度、剛度、 抗彎折、抗?jié)B漏、及安全性等方面的要求?？箯澱邸⒖?jié)B漏、及安全性等方面的要求。 移動管道應輕便、易快速拆卸、耐碰、耐摩、移動管道應輕便、易快速拆卸、耐碰、耐摩、 不易被扎破、抗老化性能好等。不易被扎破、抗老化性能好等。 地埋管道應能承受一定的局部沉陷應力，在地埋管道應能承受一定的局部沉陷應力，在 農機具和車輛等外荷載作用下管材的徑向變農機具和車輛等外荷載作用下管材的徑向變 形率不應大于形率不應大于5 5。 薄膜

47、閘管灌溉系統(tǒng)薄膜閘管灌溉系統(tǒng)是由田間輸水塑料薄膜軟管是由田間輸水塑料薄膜軟管 和開度可調節(jié)的配水口等部分組成。田間輸水軟和開度可調節(jié)的配水口等部分組成。田間輸水軟 管一般由聚乙烯（管一般由聚乙烯（PEPE）薄膜軟管制成，它的作用）薄膜軟管制成，它的作用 是代替了田間毛渠和輸水壟溝，減小了田間輸水是代替了田間毛渠和輸水壟溝，減小了田間輸水 損失。配水口可以控制入畦流量。田間閘管系統(tǒng)損失。配水口可以控制入畦流量。田間閘管系統(tǒng) 集田間輸水和灌水控制系統(tǒng)為一體，成為實施長集田間輸水和灌水控制系統(tǒng)為一體，成為實施長 畦分段灌、細流溝灌和涌流灌的主要工具畦分段灌、細流溝灌和涌流灌的主要工具 。n壓力管網的

48、水錘壓力校核壓力管網的水錘壓力校核 在灌溉系統(tǒng)的壓力管網中，當關閥歷時在灌溉系統(tǒng)的壓力管網中，當關閥歷時T T T T 40 40L La aw w， 式中式中 L L管長；管長； awaw水錘波傳播速度。水錘波傳播速度。 可不驗算水錘壓力?？刹或炈闼N壓力。 如果水錘壓力超過管道試驗壓力、水泵最高反轉如果水錘壓力超過管道試驗壓力、水泵最高反轉轉速超過額定轉速轉速超過額定轉速1.251.25倍、管道內水壓接近汽化倍、管道內水壓接近汽化壓力時，則應采取相應的水錘防護措施。壓力時，則應采取相應的水錘防護措施。 水錘防護措施有安裝安全閥、空氣閥、逆止閥等水錘防護措施有安裝安全閥、空氣閥、逆止閥等管件

49、，安裝水錘消除器等。管件，安裝水錘消除器等。 操作運行中應緩慢啟閉閥門，以延長閥門啟閉操作運行中應緩慢啟閉閥門，以延長閥門啟閉 時間，從而避免產生直接水擊并可降低間接水時間，從而避免產生直接水擊并可降低間接水 擊壓力。擊壓力。 由于水擊壓力與管內流速成正比，因此在設計由于水擊壓力與管內流速成正比，因此在設計 中應控制管內流速不超過最大流速限制范圍。中應控制管內流速不超過最大流速限制范圍。 由于水擊壓力與管道長度成正比，因此在設計由于水擊壓力與管道長度成正比，因此在設計 中可隔一定距離設置具有自由水面的調壓井或中可隔一定距離設置具有自由水面的調壓井或 安裝安全閥和進排氣閥，以縮短管道長度并削安裝

50、安全閥和進排氣閥，以縮短管道長度并削 減水擊壓力。減水擊壓力。 關于關于“渠道防滲工程渠道防滲工程” 該襯則襯，該滲則滲，不必一襯到底（比該襯則襯，該滲則滲，不必一襯到底（比 如井渠結合灌區(qū)）。如井渠結合灌區(qū)）。 積極采用優(yōu)秀的渠道斷面形式：積極采用優(yōu)秀的渠道斷面形式： Q1mQ1m3 3/s/s時，應采用弧形坡腳矩形、梯形時，應采用弧形坡腳矩形、梯形 斷面或弧形底梯形斷面；斷面或弧形底梯形斷面； Q Q1m1m3 3/s/s時，應采用時，應采用U U型斷面。型斷面。 渠系建筑物的更新改造與渠道防滲同等重渠系建筑物的更新改造與渠道防滲同等重 要；進行更新改造時要增設量水設施。要；進行更新改造時

51、要增設量水設施。 關注新型防滲材料和技術的研究與應用。關注新型防滲材料和技術的研究與應用。 關于關于“噴灌工程噴灌工程” 單噴頭在噴灑范圍內的水量分布實際上是單噴頭在噴灑范圍內的水量分布實際上是 不均勻的，噴灑后灌溉面積上的水量分布不均勻的，噴灑后灌溉面積上的水量分布 要求是均勻的（即有噴灌均勻度要求）；要求是均勻的（即有噴灌均勻度要求）； 無明顯主風向時，噴頭應正方形布置，噴無明顯主風向時，噴頭應正方形布置，噴 頭間距為（頭間距為（0.60.61.01.0）R R； 在滿足噴灌均勻度的同時，噴灌強度應控在滿足噴灌均勻度的同時，噴灌強度應控 制在適宜的范圍內；制在適宜的范圍內； 噴頭的霧化指標

52、應選擇合理，不是越高愈噴頭的霧化指標應選擇合理，不是越高愈 好。好。 關于關于“滴灌工程滴灌工程” 為使灌溉面積上工作著的所有滴頭為使灌溉面積上工作著的所有滴頭 流量基本一致，一定要控制單根毛流量基本一致，一定要控制單根毛 管的長度在允許最大長度之內；管的長度在允許最大長度之內； 滴灌是局部灌溉，在確定滴灌系統(tǒng)滴灌是局部灌溉，在確定滴灌系統(tǒng) 的灌溉制度時（特別是對果樹滴灌），的灌溉制度時（特別是對果樹滴灌）， 要充分考慮濕潤比和種植密度。要充分考慮濕潤比和種植密度。n對典型設計的其他要求對典型設計的其他要求 按照要求，各類典型設計的面積總和不宜小按照要求，各類典型設計的面積總和不宜小 于設計灌

53、溉面積的于設計灌溉面積的5 5。 典型設計應提供典型設計應提供1:20001:20001:50001:5000的地形圖，的地形圖， 在圖上進行節(jié)水灌溉工程的平面布置；標出在圖上進行節(jié)水灌溉工程的平面布置；標出 水源工程位置、機井布局；畫出田間工程平水源工程位置、機井布局；畫出田間工程平 面布置圖。面布置圖。 實施渠道防滲、管道輸水灌溉工程時，要做實施渠道防滲、管道輸水灌溉工程時，要做 好田間節(jié)水配套工程好田間節(jié)水配套工程 當開挖骨干渠道或鋪設骨干管道的地形起伏不平當開挖骨干渠道或鋪設骨干管道的地形起伏不平 時，應畫出渠道或管道的縱剖面圖時，應畫出渠道或管道的縱剖面圖。在縱斷面圖在縱斷面圖 上標

54、注各級管道樁號、高程、給水裝置、保護設上標注各級管道樁號、高程、給水裝置、保護設 施、連接管件及附屬建筑物的位置施、連接管件及附屬建筑物的位置。 采用微灌技術時，應畫出灌溉系統(tǒng)首部布置圖。采用微灌技術時，應畫出灌溉系統(tǒng)首部布置圖。 取用地下水時，應給出機井柱狀剖面圖。取用地下水時，應給出機井柱狀剖面圖。 應畫出水源工程（泵站、蓄水池、引水建筑物等）、應畫出水源工程（泵站、蓄水池、引水建筑物等）、鎮(zhèn)墩、閘閥井等設計圖鎮(zhèn)墩、閘閥井等設計圖。關于投資概算與投資估算關于投資概算與投資估算 投資估算投資估算 是擬建項目編制項目建議書、可行性研是擬建項目編制項目建議書、可行性研 究報告的重要組成部分，是項

55、目決策的重要依究報告的重要組成部分，是項目決策的重要依 據之一。據之一。 投資概算投資概算 在初步設計或擴大初步設計階段，由設在初步設計或擴大初步設計階段，由設 計單位根據初步設計或擴大初步設計圖紙，概計單位根據初步設計或擴大初步設計圖紙，概 算定額、指標，工程量計算規(guī)則，材料、設備算定額、指標，工程量計算規(guī)則，材料、設備 的預算單價，建設主管部門頒發(fā)的有關費用定的預算單價，建設主管部門頒發(fā)的有關費用定 額或取費標準等資料預先計算工程從籌建至竣額或取費標準等資料預先計算工程從籌建至竣 工驗收交付使用全過程建設費用的經濟文件。工驗收交付使用全過程建設費用的經濟文件。 投資估算的作用投資估算的作用n投資估算是項目主管部門審批項目建議書和投資估算是項目主管部門審批項目建議書和 可行性研究報告的依據之一，并對制定項目可行性研究報告的依據之一，并對制定項目 規(guī)劃、控制項目規(guī)模起參考作用。規(guī)劃、控制項目規(guī)模起參考作用。n投資估算是項目籌資決策和投資決策的重要投資估算是項目籌資決策和投資決策的重要 依據，對于確定融資方式、進行經濟評價和依據，對于確定融資方式、進行經濟評價和 進行方案選優(yōu)起著重要