叶用桑水肥一体化技术标准

1叶用桑水肥一体化技术规程本标准规定了叶用桑水肥一体化技术的术语和定义、基本要求、水源工程、滴灌工程、施工与设施设备、系统运行管理和叶用桑水肥管理。本标准适用于叶用桑的水肥一体化建设。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是标注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是没有标注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB5084农田灌溉水质标准GB50231机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50268给水排水管道工程施工及验收规范GB50288灌溉与排水工程设计标准GB/T13663.2给水用聚乙烯(PE)管道系列第2部分：管材GB/T13664低压输水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材GB/T50265泵站设计规范GB/T50485微灌工程技术规范GB/T50363节水灌溉工程技术标准GB/T17187农业灌溉设备滴头和滴灌管技术规范和试验方法GB/T19812.1塑料节水灌溉器材GB/T19812.2塑料节水灌溉器材GB/T19812.3塑料节水灌溉器材GB/T50625机井技术规范第1部分：单翼迷宫式滴灌带第2部分：压力补偿式滴头及滴灌管第3部分：内镶式滴灌管及滴灌带GB/T50596雨水集蓄利用工程技术规范GB/T51033水利泵站施工及验收规范GB/T30948泵站技术管理规程QB/T1930给水用低密度聚乙烯管材NY1107大量元素水溶肥料NY2266中量元素水溶肥料NY1428微量元素水溶肥料NY1106含腐植酸水溶肥料NY1429含氨基酸水溶肥料NY/T2623灌溉施肥技术规范NY/T2624水肥一体化技术规范总则DB51/T843桑园肥培管理技术规程SL550灌溉用施肥装置基本参数及技术条件23术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1叶用桑Leavedmulberry以收获桑叶养蚕、加工食物或作为畜禽饲料等为目的栽培桑树。3.2水肥一体化技术Integratedmanagementofwaterfertilizer是以微灌系统为载体，将水溶性肥料溶解在灌溉水中，在灌溉的同时施肥，均匀、适时适量地满足农作物水分和养分的需求，实现水肥同步管理和高效精准的节水节肥的农业技术。3.3水溶性肥料Watersolublefertilizer是一种可完全、迅速溶解于水的单质化学肥料、多元复合肥料或功能型有机的固体或液体肥料。3.4微灌Micro-irrigation利用专用设备，将有压水流变成细小的水流或水滴，湿润作物根部附近土壤的一种灌溉方法。本标准仅涉及滴灌。3.5设计耗水强度Designeddailywaterrequirement设计年灌溉临界期植物月平均日耗水强度峰值。3.6土壤湿润比Percentagewettedarea在计划湿润层内,湿润土体与总土体的体积比。通常用地表下20～30cm深度的湿润面积与总面积的比值表示。4基本要求4.1综合考虑桑园土壤水分和养分管理，水肥同步，使两者相互配合、相互协调、相互促进。4.2桑园水分管理应根据桑树需水规律，考虑施肥与土壤水分的关系，合理调控降雨、灌溉水和土壤水等水资源，充分满足桑树的水分需求。4.2.1根据桑树需水肥规律，叶用桑水肥管理应考虑桑园土壤水分状况对施肥的影响以及桑叶品质的实际要求,科学制定施用水肥方案,满足叶用桑园桑叶优质高产的水分养分需求。。4.3收集下列基本资料:34.3.1工程所在地的水文、气象、土壤、地形、地貌、灌溉试验等资料。4.3.2工程所在地的水资源状况、水利工程现状。4.3.3工程控制区桑园桑树的行株距以及行向。4.3.4工程控制区1/500～1/5000地形图。4.3.5工程控制区灌溉运行管理情况。4.4水源应选择水量充足、清洁、无污染的集蓄雨水、地下水、河水、湖泊水、水库水、自来水等水源,水质应符合GB5084的要求。4.5肥料选择能全部并迅速溶解、养分全面、杂质少、腐蚀性小的,符合NY1107、NY2266、NY1428、NY1106、NY1429要求的水溶性肥料。5水源工程5.1水源为机井，机井应符合GB/T50625的规定。5.2水源为渠道输水，渠道应符合GB50288和GB/T50363的规定。5.3水源为雨水集蓄利用，雨水集蓄利用工程应符合GB/T50596的规定。5.4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85%。6滴灌工程6.1主要技术参数6.1.1滴灌的灌溉水利用系数不低于0.9。6.1.2毛管入口处的压力应满足滴头的工作压力；同一毛管上任意两个滴头压力允许偏差率不宜大于20%。6.1.3桑园滴灌的土壤湿润比为20～40%。6.1.4计划湿润层深度为30～50cm。6.1.5桑园设计耗水强度应由当地试验资料确定，无实测资料时，可按照4～8mm/d选取。6.1.6设计系统日工作时数不宜超过22h。6.1.7灌水小区滴头设计允许流量偏差率应小于20%。6.2工程设计6.2.1工程总体布置原则a）根据灌溉面积、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、公路或其他建筑物分隔，管道跨越或穿越不经济时，宜设置独立的系统。b）水源和泵站宜尽可能布置在灌区中心位置或最高处。c）管线尽可能短而直；减少与河流、沟渠、公路等障碍物的交叉跨越。46.2.2管道系统布置原则a）根据地形、面积、桑树的行向，采用树枝状、环状或枝环结合状进行管网布置。b）从大到小，管道分为干管、分干管、支管和毛管；上下级管道布置尽量减少折点。6.2.3灌溉制度应符合GB/T50485的规定。a）最大净灌水定额按照下列公式确定：mmax=0.001γzp(Qmax-Qmin) 式中：mmax——最大净灌水定额(mm);γ——土壤容重(g/cm3);z——土壤计划湿润土层深度(cm)；p——设计土壤湿润比(%)；Qmax，Qmin——桑树生长适宜土壤含水率上、下限（重量百分比）(%)。b）设计灌水周期按照下列公式确定：T≤Tmax Tmax=mmax/Ia 式中：T——设计灌水周期(d)；Tmax——最大灌水周期(d)；Ia——设计供水强度(mm/d)。c）设计灌水定额按下列公式确定：md=T.Ia （4）m′=md/η 式中：md——设计净灌水定额（mm）；m′——设计毛灌水定额（mm）；η——灌溉水利用系数。d）一次灌水延续时间按照下列公式确定：t=m′SeSl/qd 式中：t——一次灌水延续时间(h)；Se——灌水器间距(m)；Sl——毛管间距(m)；qd——灌水器设计流量(L/h)。6.2.4轮灌组a）编制满足水力计算和运行管理要求的轮灌组和轮灌制度。b）灌溉系统允许的最大轮灌组数按照下列公式确定：N≤CT/t 式中：N——允许最大轮灌组数(个)；5C——日工作时数(h)。6.2.5管道设计流量应符合GB/T50485的规定。a）毛管设计流量按照下列公式确定:Q毛=Lqd/(1000Se) 式中：Q毛——毛管设计流量(m3/h)；L——毛管长度(m)。b）支管设计流量为支管上毛管设计流量之和。c）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支管设计流量之和。d）干管各段设计流量为在一个轮灌组干管控制范围内所涉及的分干管的设计流量之和。6.2.6管道水头损失应符合GB/T50485的规定。a）管道沿程水头损失按下列公式确定:hf=fLQm/Db 式中：hf——管道沿程水头损失(m)；Q——管道设计流量(m3/h)；D——管道内径(mm)。f——摩阻系数(塑料硬管f=94800)；m——流量指数(塑料硬管m=1.77)；b——管径指数(塑料硬管m=4.77)；b）管道（支管或毛管）为多孔管时，沿程水头损失按下列公式确定：hf′=hf.F F=(Nn(1/(m+1)+1/(2Nn)+(m-1)0.5/(6Nn2))-1+X)/(Nn-1+X) （11）式中：hf′——等距多孔管沿程水头损失(m)；F——多孔系数；Nn——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。c）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，在设计阶段按下列公式确定:hj=(ζ)/(2g).....................................................................................（12）式中：hj——局部水头损失(m)；ζ——局部阻力系数；v——管道流速(m/s)；g——重力加速度（9.81m/s2）。d）微灌系统设计水头,应在最不利的轮灌组条件按下列公式确定：: （13）6式中：H——微灌系统设计水头（m）；Za——轮灌组最高地面高程（m）；Zb——水源的设计水位（m）；hd——灌水器设计工作压力（m）；Σhf——系统管网沿程水头损失之和（m）；Σh——系统管网局部水头损失之和（m）。6.2.7水锤应符合GB/T50485的规定。当管道系统有单向阀并有上坡管时，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。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。直接水锤的压力增加值按下列公式确定：△H=C·△V/g （14）C=1435/(1+2100·(D0-e)/(Es·e))0.5 （15）式中：ΔH——直接水锤的压力增加值(m)；ΔV——管中水流流速变化值，为初流速与末流速之差(m/s)；C——水锤波在管中的传播速度(m/s)；D0——管道外径(mm)；e——管道壁厚(mm)；Es——管道弹性模量(MPa)；聚氯乙烯管为2500～3000MPa；高密度聚乙烯管为750～850MPa；低密度聚乙烯管为180～210MPa；6.3设备和材料6.3.1首部枢纽a）水泵型号，根据水泵的设计流量和扬程，优先选用节能水泵。水泵配套动力选择应使水泵在高效区运行。水泵扬程按照公式（13）计算确定。b）泵站设计按GB/T50265的规定，泵房平面尺寸根据系统首部枢纽尺寸确定，进水口设拦污栅。c）过滤装置选型按GB/T50485的规定。d）施肥装置根据施肥量、经济性与方便程度选用,可选用泵吸、泵注、重力、压差式施肥罐、文丘里、注肥机等注肥法,施肥器的选择按SL550的要求。e）水泵出水管与管网连接处应设置闸阀或逆止阀，过滤装置前后应安装压力表，管网入口处设调压阀和流量表。6.3.2输水管网包括主管、干管、分干管和毛管四级，前三级可选用高密度聚乙烯(HDPE)或聚氯乙烯（PVC-U）管材管件，应符合GB/T13663和GB/T13664的要求；毛管选用线性低密聚乙烯(LDPE)管材和相应的管件，应符合QB/T1930的要求。6.3.3灌水器根据实际需要，可选用（非）压力补偿式滴头、管上式滴头、内鑲式滴灌管（带）等，应符合GB/T17187、GB/T19812.1、GB/T19812.2和GB/T19812.3的要求。76.3.4控制系统a)手动控制：所有操作都由人工完成，如水泵、阀门的开关，灌溉时间、灌溉定额的控制等，通常根据安装在首部枢纽的压力表和流量表监测系统运行情况。b)自动控制：以对应的通讯系统为支撑，采用专业软件，根据桑树的需水需肥规律和生长情况预先编好灌溉施肥的控制程序，并能实时修改，以满足不同时期桑树的需水需肥要求。根据首部枢纽的压力传感器、田间的水分传感器、环境的气象要素传感器等数据，由中央控制器自行处理和自动控制。c)变频装置：采用变频恒压系统，对管道压力控制要求较高时，系统中应有闭环反馈调节功能；对管道压力控制要求不高时，可直接利用变频装置的基本反馈调节功能；水泵距离变频装置较远时，应考虑实际压力值与传感器压力值是否一致，不应超过设定压力值。变频装置容量为水泵电机功率的1.0~1.1倍。7施工与设备安装7.1一般规定7.1.1工程施工与设备安装，按已批准的设计文件进行。7.1.2设备安装前，有关的土建工程应已施工完毕且验收合格。7.1.3应做好施工记录，隐蔽工程经验收合格后方可进入下道工序施工。7.1.4应执行工程施工、机电设备安装以及安全生产等方面的有关规定。7.1.5设备安装前，安装人员应充分熟悉设备性能和安装要求。7.1.6设备安装完成后，应按规定进行调试和试运行，并由专门技术人员组织实施。7.1.7水肥一体化工程的施工质量验收应符合有关技术标准要求。7.2首部枢纽7.2.1泵站施工与安装应符合下列规定：a）泵站施工应符合GB/T51033的规定。b）直联机组安装时，水泵与动力机应同轴，联轴器的端面间隙应符合要求。c）电气设备应按接线图进行安装，安装后应进行线路检查和试运行。d）机械设备安装应符合GB50231的规定。7.2.2过滤装置安装应符合下列规定：a）过滤装置应按输水流向标志安装。b）自动反冲洗过滤装置的传感器等电气元件应按产品规定的接线图安装，并通电检查运转状况。7.2.3施肥装置安装应符合下列规定：a）施肥装置应安装在过滤器的上游。b）施肥装置的进、出水管与灌溉管道的连接不宜使用软管连接；必须使用软管时，不应拖拉、扭曲或打结。c）注肥装置安装应符合产品说明书要求，安装完毕经检查合格后，方可通电试运行。87.2.4控制设备安装应符合下列规定：a）逆止阀应按流向标志安装。b）压力表、调压阀与管道的连接应严密，安装完毕经检查合格后，方可试运行。c）水表等计量设备安装应使其进出口中心线与连接管道的中心线同轴，不得受扭。水表悬空时应设置支撑。水表的安装应使其流向标记与管道水流方向一致，标度盘呈水平。d）水表后置设止回阀。e）有流量调节要求时，应设置调节阀，在调节阀上游侧，应设置进排气阀。7.3管网7.3.1管道施工与安装应符合下列规定：a）管沟的挖填和管道安装应符合GB50268的规定。b）管道安装前，应对管材、管件外观进行检查，不得有裂缝，并应清除管内杂物。c）管道安装，宜先干管后支管。承插口管材，承口向上游，插口向下游，依次施工。管道中心线应平直，管底与槽底应贴合良好。d）带承插口的塑料管应按厂家要求连接。在塑料管连接后，除接头外均应覆土20cm～30cm,并在每间隔30m左右以及转弯处增设固定卡座。e）管道穿越道路或其他建筑物时，应增设套管等加固措施。f)管沟的回填应在地面和地下温度接近时进行；管道周围填土不应有直径大于2.5cm的石子及直径大于5cm的土块。7.3.2管件安装a）大于φ63mm的管道安装阀门时宜采用金属法兰，法兰连接管外径应大于塑料管内径2～3mm，长度不应小于2倍管径。b)小于φ63mm的管道安装阀门时可采用螺纹连接，并应安装活接头。c)大于φ63mm的阀门应安装在底座上，底座高度宜为10～15cm。d）连接件安装前应检查管件外形，清除管口飞边、毛刺，抽样量测插管内外径，符合质量要求时方可安装。e）塑料管件安装用力应均匀。7.4灌水器滴头安装应符合下列规定：a）应选用直径小于滴头插头外径0.5mm的打孔器在毛管上打孔。b）应按设计孔距在毛管上开孔，并随即安装滴头，防止杂物进入孔内。8系统运行管理8.1一般规定8.1.1结合工程特点，按照GB/T50363的要求，制定运行、维护、管理细则，由专人负责管理，并认真执行。8.1.2按照设计轮灌制度表确定的方式进行运行。8.1.3当设施设备出现问题或故障时，应查明原因，及时处理，不应强行运行。98.2水源工程8.2.1机井管理应符合下列规定：a)井房周围应填高夯实，井房内应通风干燥，管理用房应干净、整洁；b)定期观测水井的静水位、动水位和水质；当出水量减少、含沙量增多时，应查清原因，妥善解决；当水质不能满足灌溉要求时，应立即停止使用，进行处理，达标后方可使用；c)制订水泵机组运行、维护和检修等规章制度，悬挂在管理房明显位置，并由专人负责；d)机井在停灌期间，每隔1～2个月进行1次养护性抽水，抽水时间不少于4h。8.2.2蓄水池管理，应按设计要求及时清淤、清污和维修；寒冷季节应采取防冻措施。8.2.3输水渠道管理，在供水期间，管护人员应经常巡查输水渠道，检查有无漏水现象，发现问题应及时处理。8.3首部枢纽8.3.1水泵机组管理应符合GB/T30948的规定。8.3.2过滤装置管理应符合下列规定：a)离心式水沙分离器，在运行期间应定时冲洗排污；b)筛网、砂石、叠片式过滤器，当前后压差接近最大允许值时，应冲洗排污；c)筛网和叠片式过滤器，如冲洗后压差仍接近最大允许值，应取出过滤元件进行清洗；d)砂石过滤器，冲洗时应避免滤砂冲出器外，必要时应及时补充滤砂。8.3.3施肥装置运行前，应按规定进行检查；施肥后，应用清水将系统内的肥液冲洗干净。8.3.4控制装置管理，配电箱、启动装置、仪表和自动化控制装置应保持清洁，并应按设备本身有关规定进行保养与维修。8.4管道系统8.4.1管道管理应符合下列规定：a)灌溉季节前，应对管道进行检查、试水，管道系统应通畅，无漏水现象；b)灌溉季节后，应对管道进行保养、维修和防冻处理。8.4.2管道阀门和保护装置管理应符合下列规定：a)灌溉季节前，应对控制阀、安全保护设备、阀门井进行检查、试水，控制阀应启闭灵活，安全保护设备应动作可靠，阀门井中无积水和泥沙；否则应及时检修、校正（更换）和清理；b)灌溉季节后，应对闸阀、安全保护设备、阀门井加盖和防冻处理。8.5灌水器8.5.1灌水前，应对灌水器及其联接部位进行检查，不能正常工作应及时补换。8.5.2灌溉季节后，应对灌水器进行检查，修复或更换损坏