DB13 T 928-2008 咸淡水混合灌溉工程技术规范.pdf

1、ICS 27.140P 59DB13河 北 省 地 方 标准DB13/T 928-2008咸淡水混合灌溉工程技术规范Technical specification of irrigation engineering mixedwith saline water and fresh water2008-03-26发布2008-04-10实施河J匕省质a技术监督局河 北 省 水 利 厂于发布DB13/T 928-2008目次前言II1范围，12规范性引用文件13术语和定义一14工程规划25工程设计56工程施工与验收87工程管理与监测，88经济评价9附录A(规范性附录)有关参数的计算方法12DB13

2、/T 928-2008月Ii舀开发利用地下咸水灌溉是缓解河北省中东部平原有咸水区水资源供需紧张矛盾的有效途径，咸淡水混合灌溉工程是科学利用地下咸水抗旱灌溉的基础设施。为确保咸淡水混合灌溉工程质量，规范施工质量的验收方法、程序和技术要求，制定木标准。本标准的附录A为规范性附录。本标准由河北省水利厅提出并归口。本标准起草单位:河北省防汛抗旱指挥部办公室、河北省水利科学研究院。本标准主要起草人:徐振辞、刘广才、郭永辰、刘为忠、李京善、聂建中、张斌、张艳红、李娜、魏飒。DB13/T 928-2008咸淡水混合灌溉工程技术规范范围本标准规定了咸淡水混合灌溉的工程规划、设计、施工、管理和水土环境监测。本标

3、准适用于有深层淡水灌溉条件的咸水区。缺水地区，矿化度小于2 g/1水可以直接用于农作物全生长期灌溉;无深井淡水灌溉条件的咸水区，矿化度2-5 g/I咸水，可用于农作物生长关键期汛前抗旱灌溉，但灌水次数不宜超过1-2次。混合水灌溉的水质应符合农田灌溉水质标准(GB 5084)的规定。在以下地区，咸淡水混合灌溉水质标准可适当放宽:a)具有一定的农田排水工程措施，能保证一定的排水和地下水径流条件的地区;b)有一定的淡水资源，能够满足冲洗土体中盐分的地区。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本

4、标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 5084农田灌溉水质标准GB 50288灌溉与排水工程设计规范GB/T 20203农田低压管道输水灌溉工程技术规范GB/T 8162结构用无缝钢管GB/T 3091低压流体输送用焊接钢管GB/T 3422连续铸铁管SLIT 238水资源评价导则SL 256机井技术规程SL/T 154混凝土与钢筋混凝土井管标准SL 18渠道防渗工程技术规范SL 223水利水电建设工程验收规程SL 183地下水监测规范SL 364土壤墒情监测规范SL 72水利建设项目经济评价规范3术语和

5、定义下列术语和定义适合于本标准。地下水矿化度mineralization degree of groundwater单位体积的地下水中可溶性盐类的含量，通常以g/L或mg/L表示。3.2咸水灌溉saline water irrigation利用矿化度大于2 g/L的微咸水或咸水，在水资源十分短缺地区进行的灌溉。DB13/T 928-20083.3灌溉水质irrigation water quality灌溉水的化学、物理性状，水中含有物的成分及数量的表征。3.4酸碱度pH地下水的酸碱反应和酸碱程度的表征。3.5土壤含盐量salt content in soil土壤中可溶性盐占干土重的百分数。3.

6、6作物耐盐临界值salt threshold value of crops农作物正常生长所能承受的土壤盐分的最大含量，判断作物是否遭受盐害的临界值。3.7土壤次生盐碱化secondary salinization of soil拼作土壤由于人类活动的影响而转化为盐碱土的过程。3.8地下水埋深临界深度critical depth of groundwater不致引起土壤盐分积聚过程的地下水埋藏深度。4工程规划4.1一般规定4.1.1旱作物灌溉保证率宜按P=50%设计。4.1.2浅层咸水矿化度不宜超过5 g/L, pH值78，盐分组成应以硫酸盐为主，可溶性钠百分率(SSP)小于60%，钠吸附比(S

7、AR)小于1004.1.3深层水呈碱性，pH值8-8.5，矿化度1.0 g/L左右，可溶性钠百分率(SSP)大于80%，钠吸附比(SAR)大于10，残余碳酸钠(RSC)大于1.0 me/Lo4.1.4混合水矿化度一般不应大于2.0昨，可溶性钠百分率(SSP)小于60%,钠吸附比(SAR)小于1004.1.5咸淡水混合比例应按浅、深井出水量和水质矿化度设计。4.1.6实行咸淡水混合，在相同控制灌溉面积和相同灌溉保证率条件下，应减少单眼深井抽水量。4.1.7土壤质地应以壤质土为主。4.1.8灌溉前后计划湿润层土壤全盐量(%)分别不得大于0.1%和0.15%4.1.9咸淡水混合灌溉适宜作物为小麦、玉

8、米和棉花等大田农作物。4.1.10采取适宜排水措施，应控制地下水位埋深在临界深度以下。4.2基本资料4.2.1项目区基本情况。行政辖区、地理位置、总面积、耕地面积和区内人口等。4.2.2自然条件。除地形、地貌、气候、水文等资料外，还应包括以下资料。a)地质与水文地质条件，包括地层岩性、构造分布及特征，含水层(组)的分布，地下水类型、埋藏和开采条件、富水性，地下水补给、径流、排泄条件，地下水动态、化学类型、矿化度及有关参数等;b)土壤质地、土壤肥力条件、土壤盐分状况以及土壤盐碱化的历史演变过程;c)地下水位(或埋深)、不同矿化度地下水分布及开发利用的情况。4.2.3灌溉工程现状。深、浅机井眼数及

9、分布、机井静水位、动水位、出水量及其水质，可供地表水资源量、来水时间等。DB13/T 928-20084.2.4农作物种植。各种农作物现状种植面积、产量、产值以及种植发展规划;现状各种农作物灌溉面积、灌溉农业产量、灌水方式、灌溉制度等。4.2.5社会经济条件。包括经济状况、市场状况、基础设施、人民生活水平等社会经济情况。4.3地下水资源评价4.3.1根据规划区地下水资源评价成果所提供的不同典型年地下水可采量，结合配套设备能力，确定可供水资源量;已成井区可以根据多年采补资料，对地下水资源评价成果加以复核，分析确定可供水资源量。4.3.2地下水资源评价的对象是小于2 g/L的浅层水、2-3 g/L

10、的浅层微咸水和35 g/L的浅层咸水以及深层地下水，且主要评价对象应是2-5 g/L的浅层咸水。4.3.3有关地下水资源评价参数确定及各项补给量的计算方法详见水资源评价导则(SL/T 238)a4.3.4应依据水资源评价成果、作物种植结构、灌溉制度、灌溉用水量等，进行项目区农业水资源供需平衡分析。4.4规划指导思想和原则4.4.1咸淡水混浇工程规划编制的指导思想是:以开发利用2-5梦L浅层地下微咸水、咸水为重点，通过大力发展咸淡水混浇抗旱灌溉工程，增辟农业灌溉水源，提高抗旱灌溉保证率，保证农业高产、稳产，增加农业生产效益，最大限度地减缓深层地下水的超采，改善农田生态环境，确保本区水土资源可持续

11、利用，国民经济可持续发展。4.4.2咸淡水混浇工程规划编制应遵循以下基本原则:a)坚持水资源采补平衡的原则。以水资源可开采量作为供水量，优先开发2-3 g/L微咸水，通过发展咸淡水混浇井组建设，科学利用3-5叭半咸水，增加浅层咸水利用量，逐步减少深层水开采量，稳定灌溉面积，提高农田灌溉保证率;b)坚持因地制宜的原则。综合考虑各区域地下咸淡水资源赋存条件，合理确定浅井井型和咸淡水混浇井组形式，因地制宜，科学规划;c)坚持统筹兼顾的原则。按照统一规划，先易后难，分步实施的要求，整合各方面资金，统一建设标准，成方连片，形成规模发展，统筹推进项目建设;d)坚持重点突出的原则。咸淡水混浇井组建设重点放在

12、深层地下水埋藏深、开采强度大、浅层地下微咸水、咸水资源储量丰富的地区。4.5工程方式与规模4.5.1浅深井咸淡水混合可采用一眼深井与一眼或多眼浅井构成咸淡水混合井组。4.5.2深井与浅井宜相邻布设，多眼浅井(咸水井)应采用梅花分布。4.5.3浅井的井位、井深应根据实际需要、地下水物探结果以及深井位置等因素确定。4.5.4咸淡水混合系统(包括混合水池或混合水塔)应根据深井和浅井的相对位置设置，距深井距离一般2-5 mo4.5.5单眼机井出水量应由抽水试验确定，混合井组最大设计出水量为组内机井出水量之和。4.5.6咸淡水宜先行混合后再人主管道。4.5.7按照出水压力条件，浅深井咸淡水混合的方式包括

13、无压混合和有压混合两种形式。a)无压混合浅、深井出水分别进人混合水池，在无压状态下，通过明渠或地下管道输水至田间。见图to深井浅)-图1咸淡水无压混合灌溉工程示意图DB13/T 928-2008h)有压混合浅、深井出水分别在有压状态下进人混合水塔(亦称“限压通气管”)或直接通过地下管道(亦称“管道一体化混合”)输水至田间。分别见图2和图30井井深浅图2咸淡水有压混合一一水塔灌溉工程示意图深井浅井图3咸淡水有压混合一一管道一体化灌溉工程示意图4.5.8咸淡水混合井组控制系统(包括井房、电力设施等)应由深井位置确定。深井井组控制灌溉面积可按下式计算QtTi (1一x)月二二(1)式中:A井组控制灌

14、溉面积，hm;Q组出水量，Q= Qi+ Q2, m3/h;QI、Q一分别为深井淡水和浅井咸水出水量，m3/h ;L灌溉期机井侮天开机时间，h;T轮灌期天数，d;，灌溉水利用系数;k干扰抽水的水量消减系数，由抽水试验确定;m综合平均灌水定额，m3/ hm-,4.5.9咸淡水混合井组所配浅井眼数，应根据深、浅井出水量和水质情况而定。咸淡水混合水质计算模型为MmM，Qf+MSQSQf+Qs(2)式中:M一混合水矿化度，g/L;M1. M一分别为深井淡水和丫划卜咸水矿化度，g/L;Q. Q一分别为深井淡水和浅井咸水出水量，m3o4.6规划成果4.6.1咸淡水混合水灌溉工程规划报告，应包括下列内容:a)

15、工程建设的必要性和可行性论证;b)项目区范围及基本情况;C)水土资源评价及供需平衡分析;DB13/T 928-2008d)工程建设的目标和任务;e)规划方案的确定及可行性分析;f)规划方案的实施计划;g)投资概算与资金筹措;h)经济评价与环境评价分析;1)工程运行管理。4.6.2附图中应提交下列主要图件:a) 1 /5 000或1/10 000项目区地下水水质分布图;b) 1 /5 000或1/10 000项目区工程规划布置图;c) 1/1000或1 /2 000典型混合系统和管道系统布置图5工程设计5.1水源工程5.1.1根据国务院颁布的取水许可制度实施办法和水行政主管部门审批的建井方案进行

16、单井和井组设计。5.1.2有深井的咸水区应根据规划要求，充分利用已有浅井(咸水井)或补打浅井(咸水井)，建设咸淡水混合水灌溉井组工程。5.1.3浅井设计出水量与降深，应采用抽水试验资料确定;资料不足时，可采用探采结合井的实测资料或根据附近同类条件的机井资料确定;也可选用经验公式或理论公式计算。5.1.4浅井出水水质应符合第4.1.2条的规定。5.1.5根据当地的水文地质条件和机井出水水质的要求，选用不同的浅井井型。5.1.6根据机井技术规范(SL 256)，管井设计应符合下列规定:a)管井深度设计应根据需水量和拟开采含水层(组、段)的埋深、厚度、水质、富水性及其出水能力等因素确定。b)按梅花形

17、布井时，井距初选按式(3)计算，并根据规划区具体条件，选用干扰抽水法或类比法进行校核。L=27.8而(3)式中:L-J仁距，川;A单井控制灌概面积，亩。c)井孔直径除应能下人井壁管和滤水管外，还应满足围填滤料的要求:井孔直径应大于100 mm;采用填砾过滤器时，中、粗砂含水层中应大于200应大于300 mm。井孔直径可采用下式校核:采用非填砾过滤器时mm，粉、细砂含水层中QI屁V1(4)(5)于二马v式中:Dl孔直径，m;Q管井设计出水量，m3/S;L,过滤器长度，m;V1允许渗透流速，ms;DB13/T 928-2008K含水层渗透系数，m/s(1)井壁管和滤水管应根据井深、水质和技术经济条

18、件等，选用钢管、铸铁管、钢筋混凝土管、混凝土管、无砂混凝土管材。各种管材的适宜深度应按表1的规定取值。表1各种管材的适宜深度表I1位:iii管材类型适宜深度铸铁管钢筋混凝土管塑料管蕊150混凝土管无砂混凝土管200一 400150200毛100延100注:钢筋混凝土管采用焊接、提吊、安装浮板施工，适宜深度为200400 m0e)无砂混凝土管、混凝土管、钢筋混凝土管按SL/T 154执行;金属井管参照GB/T S 162, GB/T 3091和GB/T 3422有关规定执行。0过滤器根据含水层岩性进行选择，各种过滤器的适用条件及适用管材见表20表2各种过滤器的适用条件及适用管材表过滤器结构类型适

19、用的含水层岩性适用管材填砾过滤器穿孔过滤器缠丝过滤器无砂混凝土过滤器竹笼过滤器桥式过滤器穿孔过滤器缠丝过滤器各种岩性钢管、铸铁管、钢筋混凝土管、塑料管、混凝土管、无砂混凝土管非填砾过滤器砾石、卵石粗砂、砾石、卵石钢管、铸铁管、钢筋混凝土管、塑料管填砾过滤器和非填砾过滤器应根据结构类型分别设计。滤料(填砾)设计应符合下列规定:1)滤料粒径可按下式确定:D*二(8一10) d一(6)式中:D9). dx滤料、适宜含水层砂样过筛累计重量分别为50%时的颗粒直径，mm0当含水层颗粒均匀系数11,3时，倍比系数取大值。、.f产1尹9曰Lll中粗砂适宜含水层填砾厚度大于100 mm;粉、细砂含水层中应大于

20、150 mmo粉细砂适宜含水层颗粒均匀系数11210砂壤土、轻壤土1.82.12.1-2.32.3-2石2.6-2.8中壤土1.5-1.71.7-1.91.9 2.02.02.2重壤土、粘土1.0-1.21.1 1.31.2-1.41.3-1.56工程施工与验收6.1工程施工6.1.1机井施工安装应符合SL 256的有关规定。6.1.2灌排渠系施工应符合SL 18和GB 50288的要求。6.1.3低压输水管道施工应符合GB/T 20203的要求。6.1.4在深井和浅井水泵出水口均应安装进排气阀、逆止阀、闸阀及其量水设备。6.1.5有条件地区可以利用激光平地仪平整土地，田间畦埂应每年翻耕修整一

21、次。6.2工程验收6.2.1工程验收应符合SL 223的有关规定。6.2.2工程验收标准应符合下列要求:a)咸淡水混合井组验收采用现场随机抽测法，以出水量和水质符合规划设计要求为合格;b)井组控制灌溉面积验收采用量测法，以不小于规划设计面积的士5%为合格;c)井组灌溉系统验收采用试运行法，运行正常，满足设计要求为合格。6.2.3工程验收宜分部分项进行。首先进行机井、地埋管道等隐蔽工程的验收;在全部工程施工结束后再进行项目竣工验收。6.2.4工程验收应包括如下内容:a)应审查技术文件是否齐全，技术数据是否翔实可靠;b)应审查咸淡水混合系统建设、管道布置、田间工程配套是否达到设计要求，安装是否合格

22、;c)工程验收后应填写工程竣工验收证书，并由验收组长签字，方可交付使用。7工程管理与监测7.1组织管理7.1.1建立健全农户参与的井组管理机构。7.1.2实行井组管理责任制。7.1.3井组管理人员应经过技术培训，持证上岗。7.1.4建立有关规章制度，及时进行各项技术资料的收集和整理，保证技术档案齐全。7.2工程管理7.2.1定期检查机泵和输配水灌溉系统，及时进行维护、修理和更换，保证机泵正常运转，渠道、管道畅通。7.2.2在灌水初期以及灌水期间应定期检测深井和浅井的出水量、水泵出水口压力的变化情况，根据水质变化情况，及时对深井和浅井的出水量和出水口压力进行调整。7.2.3严格执行机泵安全运行操

23、作规程。DB13/T 928-20087.2.47.2.57.37.3.1度。7.3.27.47.4.17.4.2根据管理制度，定期检查工程及配套设施的状况，并及时进行维护、修理和更换。井组在停用期间，应定期进行养护。用水管理结合当地的气候条件、土壤性质、作物种植等因素，选择适宜的灌水方法，制定合理的灌溉制按取水许可的水量开采地下水，严格控制超量开采，加强对地下水资源的保护。水质管理定期测定深井和浅井水含砂量。宁期检测分析深、浅井水和混合水水质.水质检测分析指标应至少包括以下内容:灌水初期:pH、矿化度(或电导度);灌水期间:定期测定水质矿化度(或电导度)。混合水水质应按照第4.1.4条的规定

24、严格掌握，一旦出现偏差应及时对深、浅井出水比例进行a)h)7.4.3调整。7.57.5.1环境监测建立相应规模的咸淡水混合灌溉技术与环境监测机构，培训相应的技术人员，负责全区水质与环境监测工作。5.25.3地下水监测:应按SL 183执行，灌溉期初和期末应监测灌区地下水位和地下水质变化情况。土壤理化性状监测:应按SL 364执行，灌溉期初和期末应监测灌区土壤水分和根层土壤盐分变77化情况。7.5.4农作物监测:农作物收获后应抽样调查其产量和品质变化情况。7.6地下水源保护7.6.1地F水开采应遵循采补平衡的原则，特别是深层地下水开采。已达到采补平衡的地区，没有水量增补措施，不得增加地下水的开采

25、量。7.6.2开采具有多个含水层的地下水时，应封闭水质不符合灌溉要求的含水层。7.6.3不得开采利用已被污染的地下水。8经济评价8.1咸淡水混浇工程应进行国民经济评价。8.2经济评价只在县级及县级以上部门制定咸淡水混合灌溉工程规划时进行。8.3经济评价方法可参照SL 72执行。2眼或2眼以下井组、控制灌溉面积小于500亩(33.3 bm)的咸淡水混合灌溉工程，可按本标准所列方法进行经济评价。8.4工程投资，即工程建成所需的一次或分次投人的全部资金，包括新打(或更新)井、配套、输变电工程、附属建筑物等以及其他费用。8.5年费用包括年管理运行费和折旧费。a)年管理运行费应包括能源消耗费、维修费和管

26、理费。b)折旧费可采用静态折旧法或动态折旧法。1)采用静态折旧法时，可按下式计算:K，d=2)采用动态折旧法时，可按下式计算:偿还基金法(投资不计利自、)、1一、1下，t二万L l+r)一11(9)(10)DB 13/T 928-2008资金回收法(投资需计利息、)_i(1+i)，刁d.=K:万万，下兀万一万(1+1)一i(11)式中:dl年折旧费，元;KI井组工程投资，兀;，乡组工程固定资产折旧年限，年;.年利率，%。8.6井组工程灌溉经济效益按已发生年份的实际增产值计算，农业技术措施基本相同时，增产值等于有、无井组工程相比所增加的产值，可按下式计算:B一艺A (Y一Y1 )D;(12)式中

27、:B组工程多年平均增产值，兀/年;A第1种作物的种植面积，亩;Y;有井组工程的第】种作物的多年平均单位面积产量，kg/亩年;-无井组工程的第i种作物的多年平均单位面积产量，kg/亩年;D第i种作物的产品单价，元/kg;N作物种植种类农业技术措施基本相同时，井组工程增产值的计算应在式(12)中乘以工程效益分摊系数。，其值可参考条件类似地区的试验成果或调查资料确定;无资料时，可按。=0.4 v0.6进行估算。8.7井组工程经济分析评价，宜采用动态分析法;简单估算时，可采用静态分析法。司 采用动态分析法时，井组工程经济分析以动态还本年限、效益费用比和内部收益率指标表示。1)动态还本年限T，可按下式计

28、算:_lg( B一C)一g( B一C一iK)i=二、g(1+i)(13)式中:I(0井组上程总投资现值或折算到基准年(C-一一井组工程多年平均管理运行费，元/年。当动态还本年限共5年时，认为可行。2)效益费用比R，是指折算到基准年费用的比值，可按下式计算:点)的总投资，兀(点)的总效益与总费用的比值，或折算年效益与折算年R=K。、+C、(14)或R=一兰一K+C(15)式中:B0.氏、C一折算到基准年(点)的总效益、总投资和总年运行费，元;B. K. C井组工程效益、投资和年管理运行费的折算年值(即多年平均值)，元。当效益费用比不小于1.0时，认为可行。3)内部收益率I，是指效益费用比R=1.

29、0或各年净效益现值等于零时的折现率，可按下式计算:艺(R一C),(1+I)一(16)10DB 13/T 928-2008式中:t计算期各年的序号，基准点的序号为0;n计算期。当内部收益率)社会折现率时，认为可行。b)采用静态分析法时，井组工程经济分析以还本年限或投资效益系数表示，可按下式计算:rh二一_户K1B一C(17)1 B0e,=二了-=Tb K!(18)式中:Tb,还本年限，年;e,投资效益系数;K,井组工程投资，兀;B多年平均年收益，包括增产值及其他收益，兀;C,多年平均年管理运行费，元;B一多年平均年净效益(含折旧费)，元。当还本年限蕊5年时，认为可行。8.8井组工程财务评价可采用

30、财务还本年限、财务效益费用比、财务内部回收益率和贷款偿还年限等指标表示。DB13/T 928-2008附录A(规范性附录)有关参数的计算方法A.1咸淡(碱)水混合水质MmM fQf+MsQsQf+Qs(A.1)式中:Mm -混合水矿化度，g/L;M1.M分别为深井淡水和浅井咸水矿化度，g/L ;QfS Qa一分别为深井淡水和浅井咸水出水量，m3 0A.2咸水灌溉定额q二丁，_1+!VI / 1(A.2)式中:q利用咸水灌溉的灌溉定额，m/hni3或mm;m设计作物灌水定额，m3/hm或mm;”、灌溉水矿化度指标，kg/m3;T咸水灌溉条件下的土壤脱盐指数，单位kg/m3。它是与土壤质地、原始土

31、壤含盐量、灌溉水矿化度及灌溉水平有关的一个参数。根据南皮试区的试验结果，T的取值范围一般为5-10A.3淋洗灌溉定额q(0=1一LF(A.3)式中:q (f)灌概冲洗定额，m3/hm或，Urn;U计算作物灌水定额，m3Tm或mm;LF淋洗系数，一般按0.05. 0.25和0.50设计。A.4可溶性钠百分率(SSP)NSSP=x 100%CT+M舒十NJ(A.4)式中:Y户、心十和M厂分别为钠离子、钙离子和镁离子含量，单位:me/Lo一般认为SSP80%，不宜灌溉。A.5钠吸附比(SAR)SAR=N+(A.5)SAR 10，长期灌溉土壤有碱化威胁;SA R 12，为碱化值。A.6残余碳酸钠(RSC)RSC= (C032一 +HC03)一(Cat.+Mg2.)12DB13/T 928-2008式中:Co尹一和HCO3一分别为碳酸根和重碳酸根离子含量，单位:me/LRSC2.5 me./L为不宜灌溉水。13