灌区改造技术标准 [附条文说明] GB/T50599-2020 建标库

6.2  设计标准

6.2.1  确定灌区改造设计标准是一项重要工作。设计标准确定的合适与否,直接关系到灌区改造效益与投资规模等。因此,应摸清灌区现状水土资源条件、工程设施状况、种植结构、经济社会发展水平等,经综合分析,合理确定灌区改造设计标准。

6.2.2  灌区改造是一个系统工程,涉及工程内容多。各类工程等别、建筑物级别及防洪标准等,在国家现行标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252,《灌溉与排水工程设计标准》GB50288、《堤防工程设计规范》GB50286,《防洪标准》GB50201等标准中均有相应规定,应遵照执行。

6.2.3  灌溉设计保证率是我国进行灌溉工程规划设计时习惯采用的灌溉设计标准,也是进行水利计算、确定灌区规模的重要技术参数,各地在长期的灌溉实践中都积累了一定的经验。《灌溉与排水工程设计标准》GB50288在大量调查并参考相关资料的基础上,对灌溉设计保证率的选定做了具体规定,本标准推荐使用。

    灌溉设计保证率的取值和计算,实际上是对灌区原设计标准进行复核。由于许多灌区的灌溉范围、水源条件、作物种植结构、输水系统以及田间灌溉方式均已发生很大变化,因此有必要对灌溉设计保证率重新进行复核计算。

    空间跨度范围较大的灌区内作物种植结构、用水方式可能存在明显不同。如果采用同一设计标准不合理或不经济时,应根据灌区内自然条件、作物种植结构等差异,结合灌溉分区分别确定灌溉设计保证率。

    灌溉制度的确定有经验法、灌溉试验法和水量平衡分析法等。经验法是根据确定的设计典型年份,调查这些年份各种代表性作物不同生育期的田间耗水强度、灌水次数、灌水时间、灌水定额及灌溉定额,进而分析确定设计年份灌溉制度的方法。灌溉试验法是根据当地或邻近相似地区灌溉试验站积累的灌溉试验资料,分析确定设计保证率下灌溉制度的方法。在运用这种方法时,要注意试验区的土壤、水文地质、气象、灌溉管理及耕作技术等条件的差异性。水量平衡分析法是根据农田水量平衡原理分析制定作物灌溉制度的一种方法。在具体运用时,最好将上述方法结合起来,互相验证,制定出符合灌区实际、指导性强的灌溉制度。

6.2.4  排涝标准可用3种方式表达:第一种是以治理区发生一定重现期的暴雨,作物不受涝为标准;第二种是以治理区作物不受涝的保证率为标准;第三种是以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年作为排涝标准。目前,上述3种表达方式在我国均有应用,但普遍采用第一种方式表达。排涝标准是确定排涝流量及排涝沟道、滞涝设施(湖、河)、排水闸站等排涝工程规模的重要依据。排涝标准是否合理,直接关系工程的经济效益及其可行性。排涝标准过高,就会造成工程规模过大、占地多、投资大、工程利用率不高;排涝标准过低,就会造成工程规模过小、排涝效益小、达不到预期的排涝要求。因此,排涝标准需要通过技术经济论证后合理确定。我国各地目前采用的排涝标准可以参考现行国家标准《灌溉与排水工程设计标准》GB50288确定。

    排渍标准一般用农作物的设计排渍深度表示,即控制农作物不受渍害的地下水临界深度。农作物的耐渍深度是指农作物在不同生育阶段要求保持的地下水适宜的埋藏深度,即土壤中水分和空气状况适宜于农作物根系生长(有利于农作物增产)的地下水埋深。农作物的耐渍深度和耐渍时间因农作物种类、生育阶段、土壤性质、气候条件以及采取的农业技术措施等不同而变化,是一个动态指标,可根据当地的自然条件、作物种类和耕作种植技术等,经调查或试验后分析确定。

6.2.5  目前,国内外对防治盐碱化排水设计标准有不同的理解和规定。在苏联和我国早期的排水规范中,都将控制田间地下水位达到临界深度以下作为排水设计标准。欧美一些国家规定的控制地下水位深度小于临界深度,以此作为相对安全的控制指标设计排水系统。大量实践表明,临界深度具有动态特点,排水控制指标在不同时期允许有所改变,即在作物生长的灌溉季节有灌溉水和雨水补给情况下,控制地下水位可以浅一些,而非灌溉季节(特别是早春期间)则应控制得深一些。灌区应根据具体情况通过田间试验,并借鉴欧美一些国家关于控制地下水位深度的规定,合理确定地下水控制深度。

6.2.6  灌溉和排水系统一般分开布置,这样不仅可以及时排除涝水和有效控制地下水位,起到排涝、防渍、防止土壤次生盐碱化的作用,而且可以通过灌溉系统进行灌溉或洗盐,利用深沟排水达到改良土壤的目的。分开布置时,其设计标准可以分别确定。

    有些灌区经过论证,灌排渠(沟)可以结合布置,但要使排水沟水位保持在地面以下一定深度;引水灌溉时,也需控制渠(沟)水位和蓄水时间。当结合布置时,需要同时满足灌溉和排水两种要求;有潜在盐碱化威胁的灌区,更需要经过分析论证,合理确定设计标准。

6.2.13  灌区信息化建设是提高灌溉工程安全运行保证的关键措施,是提高灌区科学管理水平和用水效率的重要途径,也是实现灌区管理现代化的重要标志。经过多年实践,我国在灌区信息化建设方面积累了较为丰富的经验,取得了一系列技术成果,但目前尚未形成统一的技术规范,其设计标准可参考中国灌溉排水发展中心编著的《大型灌区信息化建设技术指南》和《大型灌区信息化建设年度实施方案编制大纲》及水利部颁布的相关水利信息化建设的有关规定确定。

6.2.14  现行国家标准《农田灌溉水质标准》GB5084、《灌溉与排水工程设计标准》GB50288和《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》GB20922对灌溉水质均有相关规定,应遵照执行。对于利用微咸水进行灌溉的灌区,应根据当地水土资源条件和灌区试验成果,制定合理的咸、淡水混灌或轮灌灌溉制度,以防止土壤次生盐碱化。