設(shè)施蔬菜膜下滴灌水肥一體化工程技術(shù)規(guī)范

宮彬彬　吳曉蕾　王寧　李威　高洪波

摘 ? ?要： 針對(duì)設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，制定了設(shè)施蔬菜膜下滴灌水肥一體化工程技術(shù)規(guī)范，主要內(nèi)容包括規(guī)定了設(shè)施蔬菜水肥一體化工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)總體要求、膜下滴灌節(jié)水灌溉制度設(shè)計(jì)、灌溉系統(tǒng)組成、系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)和系統(tǒng)運(yùn)行管理等方面。該項(xiàng)規(guī)范可為設(shè)施蔬菜膜下滴灌水肥一體化工程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化提供參考。

關(guān)鍵詞： 蔬菜; 設(shè)施; 滴灌; 水肥一體化; 技術(shù)規(guī)范

滴灌水肥一體化系統(tǒng)是我國(guó)節(jié)水農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)，近幾年，隨著河北省設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，使這項(xiàng)技術(shù)得到了大范圍的推廣。但與水肥一體化設(shè)備的使用面積逐年增加所不協(xié)調(diào)的是設(shè)施蔬菜膜下滴灌水肥一體化工程技術(shù)還缺乏規(guī)范的指導(dǎo)。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)相關(guān)科研人員在積累多年試驗(yàn)示范經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上制定了設(shè)施蔬菜膜下滴灌水肥一體化工程技術(shù)規(guī)范，該技術(shù)規(guī)范于2018年12月13日經(jīng)河北省市場(chǎng)監(jiān)督管理局批準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施（標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)DB13/T2878—2018），為設(shè)施蔬菜膜下滴灌水肥一體化提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保障，對(duì)實(shí)現(xiàn)河北省設(shè)施蔬菜節(jié)水節(jié)肥和農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

1 規(guī)劃設(shè)計(jì)總體要求

1.1 基本資料收集

工程所在地區(qū)的降水、蒸發(fā)、氣溫、濕度、日照、積溫、無(wú)霜期、風(fēng)速風(fēng)向、凍土深度、氣象災(zāi)害等與灌溉密切相關(guān)的農(nóng)業(yè)氣象資料。工程所在區(qū)域的水資源狀況、水利工程現(xiàn)狀。項(xiàng)目區(qū)灌溉水量平衡分析。灌溉工程控制區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)布置與種植作物布局情況。

1.2 膜下滴灌設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

膜下滴灌工程灌溉水利用系數(shù)取0.9。設(shè)計(jì)灌水均勻系數(shù)不小于0.8。膜下滴灌工程設(shè)計(jì)保證率85%以上。

2 膜下滴灌節(jié)水灌溉制度設(shè)計(jì)

2.1 最小土壤濕潤(rùn)比與計(jì)劃濕潤(rùn)層深度

最小土壤濕潤(rùn)比與計(jì)劃濕潤(rùn)層深度根據(jù)作物種類、種植方式等確定，也可按表1選取[1-3]。

2.2 設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度

設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈魑锕喔仍囼?yàn)資料確定;無(wú)灌溉試驗(yàn)資料時(shí)，可參考鄰近地區(qū)資料。無(wú)資料時(shí)可按表2適當(dāng)選取[4-5]。

3 膜下滴灌系統(tǒng)組成

3.1 水源工程

水源可選擇地表水或收集的雨水、地下水。地表水應(yīng)先進(jìn)行經(jīng)攔污柵、沉淀池等預(yù)處理，再經(jīng)首部處理后，應(yīng)符合GB/T 5084—2005和GB/T 50485—2009中的規(guī)定。地下水經(jīng)首部處理后，應(yīng)符合GB/T 5084—2005和GB/T 50485—2009的規(guī)定。水源進(jìn)入首部樞紐之前水壓應(yīng)保障在0.3～0.5 MPa。

3.2 首部樞紐及兩級(jí)過(guò)濾器安裝

3.2.1 首部樞紐 一般安裝在水源附近，進(jìn)水端直接與水泵出水口相連，出水端與供水管網(wǎng)相連。3.2.2 安裝兩級(jí)過(guò)濾器 容量應(yīng)超過(guò)滴灌系統(tǒng)總流量的20%。水質(zhì)較差的水源一級(jí)過(guò)濾器采用砂石過(guò)濾器，水質(zhì)較好的水源可采用旋流水砂分離過(guò)濾器。過(guò)濾器需能過(guò)濾掉大于灌水器流道尺寸1/10粒徑雜質(zhì)。二級(jí)過(guò)濾器采用疊片或網(wǎng)式過(guò)濾器，120～200目（篩孔尺寸0.075～0.125 mm，下同）。采用水溶肥施肥時(shí)二級(jí)首部樞紐過(guò)濾器應(yīng)設(shè)置一級(jí)120～200目疊片過(guò)濾器;采用有機(jī)肥濾清液施肥時(shí)應(yīng)設(shè)置50目+80目+120目的三級(jí)過(guò)濾器。

3.2.3 施肥裝置 用于有壓給水管路，規(guī)格型號(hào)應(yīng)與種植要求以及所在管段管道的規(guī)格型號(hào)相配套。灌溉面積較小時(shí)可采用活塞注肥泵，灌溉面積較大時(shí)可采用隔膜式注肥泵或全自動(dòng)施肥機(jī)。容積必須與肥液濃度相適應(yīng)。

3.2.4 控制閥、壓力表和水表 控制閥額定參數(shù)應(yīng)大于或等于系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作參數(shù);壓力表和水表量程取系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作參數(shù)的1.25倍以上;規(guī)格型號(hào)應(yīng)與所在管段管道的規(guī)格型號(hào)相配套。（1）在干管進(jìn)口處設(shè)置控制閘閥。（2）在首部與供水管連接處和施肥裝置與灌溉水源連接處設(shè)置截止閥。（3）在水泵出水口和供水管與施肥裝置之間設(shè)置逆止閥。（4）在水泵出水側(cè)的主干管上設(shè)置安全閥。（5）在首部最高點(diǎn)設(shè)置排氣閥。 在首部樞紐進(jìn)水口、各組過(guò)濾器進(jìn)、出水口，以及施肥裝置進(jìn)、出水口應(yīng)分別設(shè)置壓力表。水表一般安裝在首部樞紐過(guò)濾器之后的干管上。也可根據(jù)需要在分干管、支管進(jìn)口處設(shè)置水表。

3.3 供水管網(wǎng)

3.3.1 布置原則 滴灌管網(wǎng)應(yīng)根據(jù)水源位置、地形、地塊等情況分級(jí)，一般應(yīng)由干管、支管和毛管三級(jí)組成。管網(wǎng)布置應(yīng)使管道總長(zhǎng)度短，少穿越其他障礙物。毛管順作物種植行布置，毛管上級(jí)管路垂直于作物種植行布置。支管應(yīng)均勻分布，供水面積相等[7]。

3.3.2 管網(wǎng)安裝 支管以上各級(jí)管道的首端宜設(shè)控制閥。在干、支管的末端應(yīng)設(shè)沖洗排水閥。在直徑大于50 mm的管道末端、變坡、轉(zhuǎn)彎、分岔和閥門處，應(yīng)設(shè)鎮(zhèn)墩。PE管材支管可沿地面鋪設(shè)，呈“S”形鋪設(shè)。PVC支管應(yīng)埋入地下，埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)土壤凍層深度確定。干、支管管頂覆土厚度需大于60 cm。

3.4 灌水器

3.4.1 灌水器規(guī)格 灌水器產(chǎn)品質(zhì)量要滿足GB/T 19812.3—2017和GB/T 19812.2—2017相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。滴灌管（帶）鋪設(shè)于地表的地膜下，滴灌管（帶）的出水口應(yīng)朝上，需要將地膜與滴灌管（帶）貼合或淺埋（≤5 cm）。

3.4.2 供水壓力 非壓力補(bǔ)償?shù)喂喙埽◣В┕ぷ魉^應(yīng)在0.05～0.2 MPa設(shè)置。立體栽培設(shè)備可使用壓力補(bǔ)償?shù)喂喙埽◣В?，壓力補(bǔ)償?shù)喂喙埽◣В┕ぷ魉^應(yīng)在0.1～0.4 MPa設(shè)置。

4 膜下滴灌系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)

4.1 水頭損失計(jì)算

膜下滴灌系統(tǒng)管網(wǎng)水頭損失計(jì)算設(shè)計(jì)參照GB/T50485—2009相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4.2 設(shè)計(jì)流量與設(shè)計(jì)水頭

膜下滴灌系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量與設(shè)計(jì)水頭設(shè)計(jì)參照GB/T50485—2009相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4.3 節(jié)點(diǎn)壓力均衡校核

膜下滴灌系統(tǒng)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)壓力均衡校核設(shè)計(jì)參照GB/T50485—2009相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5 膜下滴灌系統(tǒng)運(yùn)行、管理

5.1 系統(tǒng)試運(yùn)行

試運(yùn)行前需進(jìn)行主管道水壓試驗(yàn)。試壓的水壓力應(yīng)大于管道設(shè)計(jì)壓力的1.25倍，并保持10 min，管道不應(yīng)發(fā)生爆裂、脫落等。

5.2 系統(tǒng)清洗

系統(tǒng)在使用前需徹底清洗。清洗順序可按照干管-支管-毛管進(jìn)行。

5.3 系統(tǒng)運(yùn)行

系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)5膜下滴灌節(jié)水灌溉制度中所確定的單次灌水量，灌水周期和灌水延續(xù)時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行管理。

5.4 系統(tǒng)日常維護(hù)

5.4.1 日常管理 當(dāng)過(guò)濾器進(jìn)出口壓力差大于0.035～0.07 Mpa時(shí)，需對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行清洗。水表流量減少時(shí)，需檢查主管、過(guò)濾器或滴頭是否堵塞。嚴(yán)格按照滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)的輪灌方式灌水，當(dāng)一個(gè)輪灌小區(qū)灌溉結(jié)束后，應(yīng)先開(kāi)啟下一個(gè)輪灌組，再關(guān)閉當(dāng)前輪灌組。灌溉系統(tǒng)維護(hù)時(shí)間可參照表4執(zhí)行。

5.4.2 系統(tǒng)運(yùn)行 灌溉施肥方案一般按照“清水-肥水-清水”的模式運(yùn)行，先進(jìn)行10 min的清水灌溉，在進(jìn)行肥水灌溉，在灌溉停止前30 min停肥，滴30 min清水沖洗系統(tǒng)。

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