“规模化节水灌溉增效示范项目”县级总体实施编制技术PPT课件

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1、“规模化节水灌溉增效示范项目”县级总体 实施方案编制中的 技术问题探讨 u方案编制中应注意的技术问题 关于编制依据的技术标准 关于灌溉设计保证率 关于水资源平衡分析 关于典型设计 关于投资概算与投资估算 关于项目长效发挥作用 关于编制依据的技术标准 编制“规模化节水灌溉增效示范项目”总体实施 方案时，应依据现行的的技术标准，主要有： l节水灌溉工程技术规范（GB/T50363-2006） l喷灌工程技术规范（GB/T50085-2007） l微灌工程技术规范（GB/T50485-2009） l农田低压管道输水灌溉工程技术规范（GB/T 20203-2006） l渠道防渗工程技术规范（GB/T5

2、0600-2010） l泵站设计规范（GB50265-2010） l机井技术规范（GB/T50625-2010） l灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99） l农田灌溉水质标准（GB5084-2005） 关于灌溉设计保证率 n灌溉设计保证率是灌溉工程设计时确定典型 年的依据。 n灌溉设计保证率是以正常供水或供水不破坏 的年数占总设计年数的百分比来表示的。它 反映了在多年运行中，灌溉用水量能得到充 分满足的几率。 n国家标准对不同的灌溉方式规定了不同的灌 溉设计保证率要求。 n编制实施方案时，一旦确定了灌溉方式，就 必须按相应国家标准要求确定灌溉工程的灌 溉设计保证率。 国家现行技术标准规

3、定： n喷灌工程灌溉设计保证率：以地下水为 水源时不应低于90 ，其他情况下不应 低于85 。 n微灌工程灌溉设计保证率不应低于85 。 n管道输水灌溉工程灌溉设计保证率宜不 低于75 。 灌水方法 地区 作物种类类 灌溉设计溉设计 保证证率 （%） 地面灌溉溉 干旱地区或水资资 源紧紧缺地区 以旱作为为主 5075 以水稻为为主 7080 半干旱、半湿润润 地区或水资资源不 稳稳定地区 以旱作为为主 7080 以水稻为为主 7585 湿润润地区或水资资 源丰富地区 以旱作为为主 7585 以水稻为为主 8095 注：作物经济价值较高的地区取表中较大值；作物经济价值较低的 地区取表中较小值。

4、n地面灌溉灌溉设计保证率 关于水资源平衡分析 n水资源平衡分析的目的是摸清区域内现状和 未来几个阶段水资源的供需关系，反映区域 内水资源的余缺程度，探讨水资源开发利用 的途径与潜力，为区域内经济社会可持续发 展提供科学依据。 n区域的划分：地表水按流域、水系进行划分， 地下水按含水层所属地质单元进行划分；尽 量考虑以行政区（县或相邻的几个乡镇）为 单元，便于算清水账。 n水资源开发利用总量不能突破水资源配 置总量。 n水资源平衡分析和水量供需平衡计算的 基本资料，质量至关重要，一定要真实、 可信，有据可查。 n兴建节水灌溉工程后，应对当地水资源 永续利用、地下水环境逐年友好做出贡 献。 n水资

5、源平衡分析需要的基本资料有： 本地水 地表水总量和可利用量外来客水 区域水资源总地下水总量和可开采量 量和可利用量非常规水总量和可利用量中水 微咸水等 工业总用水量 总需水量生活总用水量农田灌溉用水量 农业总用水量林果草灌溉用水量 生态总用水量禽畜用水量 鱼塘补水量 n采用典型年法进行水资源平衡分析，即用天然 径流系列或年降水量系列进行频率分析计算， 选择符合一定频率的几个年份作为代表年，也 称典型年，用这几个年份的基本资料进行水资 源平衡分析计算。 n国家技术标准规定，典型年的频率P应选择: 平水年 P = 50; 一般枯水年 P = 75; 特别枯水年 P = 90 或95。 n用来进行频

6、率分析计算的天然径流系列或年 降水量系列应为长系列资料，至少应为20年 以上的近期资料。 n通过对选定的典型年中区域水资源可利用量 （地表水可利用量与地下水可开采量之和） 和总需水量的平衡分析，确定区域水资源的 余缺程度，明确相应频率下农业灌溉的可用 水量。 n典型年的频率与灌溉工程的灌溉设计保证率 应基本对应一致。 n供需平衡是一种相对平衡，是满足某一保 证率下的平衡。 n灌溉用水水量供需平衡分析 灌溉可供水量是指在农业灌溉可利用量的控制 下不同水平年（现状水平年、设计水平年） 在不同频率（50 、75 、90 或95 ） 条件下，通过工程措施可提供给作物的水量。 灌溉需水量是指在相应水平年

7、、相应频率下农 田、林果草地的作物，需要通过灌溉得到的 水量。 n在进行灌溉需水量计算时，应合理选择灌溉水 利用系数值，决不能为了凑水账而选择过高的 系数值。根据国家技术标准规定： 合格的喷灌工程灌溉水利用系数可取 0.80； 合格的微喷灌工程灌溉水利用系数可取 0.85； 合格的滴灌工程灌溉水利用系数可取 0.90； 合格的管道输水灌溉工程灌溉水利用系数可取 0.80。 n通过对灌溉可供水量和灌溉需水量进行平衡分 析，校核项目原定建设任务的合理性，确定灌 溉工程的规模和可发展的节水灌溉面积。 当年总供水量年总用水量时，在灌水临界期： 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

8、用水流量，但最小供水 流量(灌溉用水流量每天工作时间24), 则需进行日调节，建小规模的蓄水工程； 若条不满足，则需进行月调节、或季调节、 或年调节，建相应规模的蓄水工程。 当年总供水量年总用水量时： 缩小灌溉面积； 将作物调整为耗水量少的作物； 水资源条件允许时可开辟新水源。 n灌溉用水水量供需平衡计算 n井灌区进行灌溉用水水量供需平衡计算时，在原 有灌溉面积上由于采用先进的节水灌溉方式而节 省下的灌溉水量，应遵守下列原则处理： 地下水超采区，较之前少用的灌溉水量， 必须完全用于减少地下水开采量。严格禁 止扩大灌溉面积或调整为高收益但高耗水 高产值的作物。 地下水开采率较高（90）的地区较

9、之前少用的灌溉水量，应主要用于减少地 下水开采量，尽量不再扩大灌溉面积。 在地下水采补平衡区，较之前少用的灌 水量，或适当扩大灌溉面积；或用来提高 原灌溉面积上的灌溉保证率；或将节省下 来的灌溉水量转移为其他用途。 n地下水超采区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义新增地下水开 采量）；生态脆弱区限制地下水的开采量；严 禁取用深层承压水发展灌溉。 n挤占河流生态环境用水的河流不得从当地取用地 表水。 关于典型设计 规模化节水灌溉增效示范项目的投资概算是在 典型设计工程概算的基础上扩大得到的。因此典 型设计的数量够不够，对地块形状、面积、水源 类型及位置、灌溉模式等不同的灌

10、溉单元代表性 强不强，设计深度是否达到初设要求等，均将直 接影响到整个项目的设计质量、工程量和设备材 料数量的统计，影响到设计方案经济合理性分析、 国家投资依据、资金筹措以及招投标工作等，甚 至会影响到项目的成败。所以说典型设计在实施 方案中的地位是举足轻重的。典型设计的数量应 达到总规模的5 ； n灌溉制度与灌水工作制度的区别 n灌溉制度 n灌水工作制度 n水力计算 n管径确定及管材选择 n压力管网的水锤校核 n水泵选型 n对典型设计的其他要求 n灌溉制度与灌水工作制度的区别 灌溉制度是指是按作物需水要求和不同灌水方 法制定的作物在全生育期内的灌水次数、每次的灌 水日期、灌水定额及灌溉定额的

11、总称。它是用来确 定作物生育期内灌溉用水过程和计算作物需要的灌 溉用水量的主要依据。 灌水工作制度是指为了落实拟定好的作物灌溉 制度而制定的具体实施方案，包括设计日灌水时间、 同时工作的出水口数、同时工作的出水口一次连续 工作时间、一天可以轮换的次数以及轮灌编组。它 是进行灌溉系统水力计算、确定渠道断面尺寸和管 道管径、以及设计流量、设计扬程的前提。 n灌溉制度拟定 灌溉定额是指作物播种前及全生育期内 单位面积的总灌水量（或总灌水深度）。 设计灌溉定额应依据典型年的灌溉试验 资料确定，或按水量平衡原理确定。它等于 作物全生育期内各次灌水定额之和。 式中 ms最大灌水定额，mm; h 计划湿润层

12、深度，cm； 土壤容重，g/cm3； 适宜土壤含水量上限（占田间持水率的重量 百分比）； 适宜土壤含水量下限（占田间持水率的重量 百分比）。 最大灌水定额是在保证灌溉设计保证率的前提下，用来控制灌溉工程最 大规模的一个参数。 设计灌水周期是指相邻两次灌水允许的最大间 隔时间。在这段时间内灌溉系统可以持续不断地 工作，也可以只工作一段时间。所以一次实际灌 水时间可以设计灌水周期，但不能小的太多, 否则会造成工程规模大，利用率低。 设计灌水周期应根据当地试验资料确定，资料 缺乏时可按下式计算,计算结果应舍去小数取整。 式中 T 设计灌水周期； ETd 作物日腾发量，取典型年灌水高峰期平 均值，mm

13、/d。 延长灌水周期不能扩大灌溉系统控制面积！ 灌水周期是指一次所灌的水（灌水定额）可 以维持作物消耗的时间T。过了时间 T 若无降 水，作物生长需要的水已经耗完，灌溉系统就 必须重新开始给作物灌水，而不可以去灌其他 土地。如果延长灌水周期，势必将加大灌水定 额，则意味着要求水源供水流量必须增大，相 应工程的规模尺度也要加大。因此说，用延长 灌水周期来扩大灌溉系统控制面积的做法是概 念性的错误。 （还有可能造成灌溉水的无效渗漏） 生理需水（作物进行正常生理活动所 需要的水分） 作物需水 生态需水（调节和改善作物生长发育 的环境条件所需的水分） 作物需水量 是指作物正常生长时的腾发量与 构成植株

14、体的水量之和。通常因 构成植株体的水量相对很小，故 常以作物正常生长时的腾发量代 替作物需水量。 作物腾发量，即作物需水量，是指在一 定的耕作、栽培、土壤、气候条件下，作物 生育期所必须消耗的水量，包括棵间蒸发 （水分从植株棵间土面或水面由液态变为汽 态而散发到大气中的水量）和植株蒸腾（植 物体内的水分转变为水汽散发到体外的水量） 所消耗的水量之和。 作物腾发量应依据当地灌溉试验资料确 定；无资料时可根据气象、作物、地理等资 料，利用修正彭曼法进行计算。 设计灌水定额m 应根据作物的实际需水要求,（如考虑当年的实际降水 情况）和试验资料选 择，但要满足： 设计灌水定额m计算公式当设计灌水周期和

15、 作物日腾发量确定后，设计灌水定额m可按下 式计算： m ETdT 设计灌水定额m单位换算： 1(mm)23(m3亩) 设计设计 灌水定额额是指净净灌水定额额 通俗地讲讲可以这这麽理 解：将土壤看作是装水的容器，计计算它一次能够够装多少 水。容器长长、宽宽无限（也可以看作是单单位面积积），高为为 计计划湿润层润层 深度。但容器本身不是空的，而是装满满了土， 土颗颗粒之间间空隙可以用来装水。但水不能完全把空隙 充满满，那样样透气不好会形成渍涝渍涝 ；开始装水的起点又 不能等到空隙间间没了水，那样样作物已旱死。因此，灌溉溉 的起点是作物将要凋萎的某个值值（适宜土壤含水量下 限），灌溉溉的终终点是比

16、较较接近土壤田间间持水率的某个值值 （适宜土壤含水量上限）。 灌水次数应根据当地试验资料确定。缺少试验资料时 ，可根据典型年按水量平衡原理拟定的灌溉制度确定，或 依当 年的降水情况确定。 n灌水工作制度拟定 设计日灌水时间td 为了提高灌溉工程设 施和设备的利用率和利用效率，降低亩 投资，同时便于设施和设备的维护和维 修，灌溉系统的设计日灌水时间应当适 中。如机泵的设计日灌水工作时间应 22h；喷灌和微灌系统的设计日灌水 工作时间宜为1622h。 一个出水口一次连续工作时间t tmAQ 式中 m 设计灌水定额，m3亩 A A 一个出水口控制的面积，亩； Q 一个出水口的流量，m3h； 灌溉水利用系数。 一天可以轮换灌溉的次数nd nd tdt 一天可以轮换灌溉的次数应当是整数，如果计 算结果不是整数应取整。（通过适当调整一个出 水口一次连续工作时间和设计日灌水时间，将一 天工作位置数凑成整数。） 式中 Np灌区的总出水口数 喷灌系统或微灌系统同时工作的出水口数 应当是一条支管或一条毛管的整数倍；管道输水灌溉系统同时工作的出 水口数应当是一个阀门控制的整数倍。 同时工作的出水口数np 轮