灌区改造技术标准 [附条文说明] GB/T50599-2020 建标库

8.4  排水工程

8.4.1  对现有明沟排水系统控制地下水能力不足的灌区,可视需要根据当地条件,适当增设田间级别的明沟或暗管,以加大排水工程密度。对地下水位得到有效控制的北方灌区,可调整原有排水工程密度,除保留必要的排涝明沟外,可以取消已经失去控制作用的沟道,以扩大耕地面积,增加土地利用率。南方地区雨水丰富,而年内分布极不均匀,故各种蓄水设施较多,灌区内各种大中小型蓄水设施彼此连接,形成长藤结瓜灌溉系统。数量众多的塘堰是雨水、灌溉回归水的汇集地,对于提高灌溉水的重复利用率、调节灌区内部水量分配、缓解灌区洪涝压力、减轻面源污染起到重要的作用,可以加以利用。

8.4.2  为缓解水资源紧缺局面,当排水沟流量和排水水质满足要求时,可在沟道适宜位置建立旁侧式或跨沟式排水再利用泵站工程。灌区排水主要来自降水或灌溉补给条件下从排水系统中流失的地表水和地下水,也包括部分企业废污水、生活污水排放等。研究表明,利用农田排放水作为灌溉补充水源不仅可以提供给作物所需水分,同时也可减小对水环境的影响。灌区排水资源能否加以再利用以及作为何种用途,主要取决于排水沟中的水质状况。通常北方灌区的农田排水中,除含有对作物生长有益的氮磷养分外,还含有危害作物的盐分和重金属等,关注的重点是排水水质中盐分的含量、排水再利用对土壤-水-作物系统可能带来的不利影响,排水不合理的用于灌溉会导致作物产量和品质下降,造成或加重土壤次生盐渍化程度;而在湿润半湿润地区,关注的重点则是如何再利用排水,既能够增加水肥利用率又能减轻排水中氮磷等污染物向地表水体的排放。目前,我国大部分农田采用传统的地面灌溉方式,与发达国家相比,农田灌溉水利用系数仍处于较低水平,农业水资源还有很大挖掘潜力,其中排水已成为一些灌区宝贵的补充水源,在科学合理的农业灌溉管理措施条件下,利用排水资源对解决北方水资源日趋紧缺局面和近年来南方旱涝急转态势将会发挥积极的作用。

8.4.3  部分地区的沟道滑坡治理虽取得一定治理效果,但尚有待其他地区进一步的实践验证。目前应用的滑坡治理措施有:柳桩草土护坡、干砌石护坡、干砌石和铅丝笼结合的护坡、格栅护坡等。柳桩草土护坡造价低,但适用于地下水位不高、滑坡不严重地区;干砌石护坡比柳桩草土护坡效果好,但造价高,工程质量不易保证,不适用于排水任务较大的干支沟;干砌石和铅丝笼结合的护坡施工工艺简单、成熟,抗冲刷能力强,透水性好投资较低,缺点是适应变形能力较差;格栅护坡耐久性好,抗冲刷能力强,适应地基变形的能力强,透水性好,抗冻胀性能好,对石料的要求较宽松,缺点是工程造价比传统护坡贵。

8.4.5  植被缓冲带、生态沟等是目前国内外在灌区普遍采用的较为简单实用的水污染修复技术。植被缓冲带位于陆地和沟道之间,可以种植经济林草,防止降雨冲刷,降低地表径流速度,对沟岸进行保护,并避免污染物及泥沙进入水体。排水沟在正常发挥排水功能的前提下,通过生态化设计创造适宜的生物栖息环境,截留降解各种流经沟渠的污染物,增强沟渠水体的自净能力。生态排水沟的护坡具有避免冲刷损毁、保护沟岸的作用。在建设护坡时,植被护坡应放在首要位置,当植被护坡不能满足保护边坡维持能力与景观效果时,可考虑土壤生物工程护坡,但尽量不采用全硬质护坡方法。植物和生态混凝土相结合的护坡方法,是通过混凝土孔洞上栽种的植物,吸收氮磷、农药等污染物,由此构成稳定的生态减污型排水沟系统。

8.4.6  暗管排水系统通常由田间一级固定排水管(吸水管)、下一级集水管(集水沟)、骨干排水工程以及附属建筑物组成。在现有灌区排水系统中,如果暗管出口处的明沟具有足够深度,能容纳来自暗管的排泄水,可实行自流排水;否则需要实行机械排水。与明沟相比较,暗管不占耕地,一般可节省土地5%左右,能够保持田块完整,有利于田间机械作业。在轻质土地区,也不存在像明沟那样的边坡坍塌问题,从而节省大量的维修养护工程量。

8.4.7  传统的灌溉排水系统只注重水量方面的问题,即旱能灌、涝能排,没有考虑水质改善方面的需求。因此,需要通过对现有灌排系统改造实现排水水质净化的目的,特别是对于南方存在零星分布、数量较多塘堰的水稻灌区,应形成灌溉、排水、塘堰(或人工湿地)水循环系统,充分发挥塘堰的灌溉调节、水质净化、排涝减灾等多重功能。