PAGE灌溉制度設(shè)計(jì)規(guī)范一、總則（一）目的本規(guī)范旨在指導(dǎo)灌溉制度的科學(xué)設(shè)計(jì)，確保灌溉用水的合理利用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，保障農(nóng)作物生長需求，同時(shí)促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用，減少水資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，推動(dòng)農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展。（二）適用范圍本規(guī)范適用于各類農(nóng)田灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括但不限于大田作物、蔬菜、果樹、花卉等種植區(qū)域的灌溉規(guī)劃與設(shè)計(jì)。（三）引用標(biāo)準(zhǔn)本規(guī)范引用了以下相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：1.《中華人民共和國水法》2.《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084）3.《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288）（四）基本原則1.科學(xué)合理原則根據(jù)農(nóng)作物的需水規(guī)律、土壤質(zhì)地、氣候條件等因素，科學(xué)確定灌溉定額、灌溉次數(shù)和灌溉時(shí)間，確保灌溉用水的精準(zhǔn)供應(yīng)。2.節(jié)約用水原則采用先進(jìn)的灌溉技術(shù)和設(shè)備，提高灌溉水的利用效率，減少水資源的浪費(fèi)。推廣節(jié)水灌溉模式，如滴灌、噴灌等，降低灌溉用水量。3.因地制宜原則充分考慮不同地區(qū)的自然條件、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，制定適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的灌溉制度。4.生態(tài)保護(hù)原則在灌溉設(shè)計(jì)過程中，注重保護(hù)生態(tài)環(huán)境，避免因過度灌溉導(dǎo)致地下水位下降、土壤次生鹽堿化等生態(tài)問題。合理安排灌溉用水，維護(hù)河流、湖泊等水體的生態(tài)功能。二、灌溉制度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料收集（一）氣象資料1.收集當(dāng)?shù)囟嗄昶骄邓?、蒸發(fā)量數(shù)據(jù)，了解降水的季節(jié)分布和年際變化情況。2.獲取當(dāng)?shù)氐臍鉁刭Y料，包括多年平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫，以及氣溫的季節(jié)變化規(guī)律。氣溫對(duì)農(nóng)作物的生長發(fā)育和需水特性有重要影響。3.收集當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)，風(fēng)速會(huì)影響灌溉水的蒸發(fā)損失和灌溉均勻度，風(fēng)向則有助于合理布置灌溉設(shè)施。4.了解當(dāng)?shù)氐娜照諘r(shí)數(shù)和輻射強(qiáng)度，日照時(shí)間和輻射強(qiáng)度影響農(nóng)作物的光合作用和水分蒸發(fā)，進(jìn)而影響灌溉需求。（二）土壤資料1.分析土壤質(zhì)地，如砂土、壤土、黏土等，不同質(zhì)地的土壤保水保肥能力不同，對(duì)灌溉制度的設(shè)計(jì)有重要影響。2.測(cè)定土壤的田間持水量、凋萎系數(shù)等水分參數(shù)，這些參數(shù)是確定灌溉定額和灌溉時(shí)間的關(guān)鍵依據(jù)。3.了解土壤的肥力狀況，包括土壤有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀等養(yǎng)分含量，肥力水平會(huì)影響農(nóng)作物的生長速度和需水情況。（三）農(nóng)作物資料1.掌握種植作物的種類、品種及其生長階段，不同作物在不同生長階段的需水量差異較大。2.了解作物的需水規(guī)律，包括作物的蒸騰系數(shù)、蒸發(fā)系數(shù)等，這些系數(shù)反映了作物在不同生長階段的需水強(qiáng)度。3.收集作物的灌溉試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過田間試驗(yàn)獲取作物在不同灌溉條件下的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標(biāo)，為灌溉制度設(shè)計(jì)提供實(shí)際依據(jù)。（四）水源資料1.調(diào)查灌溉水源的類型，如地表水（河流、湖泊、水庫等）、地下水等，不同水源的水量、水質(zhì)和供水穩(wěn)定性不同。2.分析水源的水量變化情況，包括年徑流量、枯水期流量和豐水期流量等，以確定水源的可供水量和供水可靠性。3.檢測(cè)水源的水質(zhì)，確保灌溉用水符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084）的要求，避免因水質(zhì)問題對(duì)農(nóng)作物造成損害。三、灌溉定額計(jì)算（一）灌溉定額的概念灌溉定額是指單位面積農(nóng)田在一定生育期內(nèi)所需灌溉的總水量，通常以立方米/畝表示。它是灌溉制度設(shè)計(jì)的核心參數(shù)之一，直接影響著灌溉工程的規(guī)模和水資源的配置。（二）計(jì)算方法1.根據(jù)作物需水量計(jì)算作物需水量（ET）可通過作物系數(shù)（Kc）與參考作物蒸發(fā)蒸騰量（ETo）的乘積來計(jì)算，即ET=Kc×ETo。參考作物蒸發(fā)蒸騰量（ETo）可采用PenmanMonteith公式等方法計(jì)算，該公式綜合考慮了氣象因素（如輻射、氣溫、濕度、風(fēng)速等）對(duì)蒸發(fā)蒸騰的影響。作物系數(shù)（Kc）根據(jù)作物的生長階段和作物種類確定，不同作物在不同生長階段的作物系數(shù)不同。例如，小麥在苗期的作物系數(shù)較小，而在拔節(jié)期至抽穗期作物系數(shù)較大。灌溉定額（M）等于作物需水量減去有效降水量（Pe），即M=ETPe。有效降水量是指能夠被作物根系吸收利用的降水量，可通過降水入滲系數(shù)等方法估算。2.根據(jù)土壤水分平衡原理計(jì)算土壤水分平衡方程為：W1+P+IETDR=W2，其中W1為計(jì)算時(shí)段初土壤儲(chǔ)水量，P為降水量，I為灌溉水量，ET為作物蒸發(fā)蒸騰量，D為深層滲漏量，R為地表徑流量，W2為計(jì)算時(shí)段末土壤儲(chǔ)水量。當(dāng)已知土壤田間持水量（FC）和凋萎系數(shù)（WP）時(shí)，可根據(jù)土壤水分平衡方程計(jì)算灌溉定額。灌溉定額（M）等于（FCW1）×土壤容重×土壤計(jì)劃濕潤層深度，其中土壤計(jì)劃濕潤層深度根據(jù)作物根系分布和生長階段確定。（三）影響因素1.作物品種差異不同品種的作物由于其生理特性和生長習(xí)性不同，需水量也存在差異。例如，耐旱品種的作物需水量相對(duì)較少，而喜水品種的作物需水量較大。2.土壤質(zhì)地砂土保水能力差，水分容易滲漏，灌溉定額相對(duì)較高；黏土保水能力強(qiáng)，灌溉定額相對(duì)較低；壤土的保水保肥能力適中，灌溉定額介于砂土和黏土之間。3.氣象條件干旱年份降水量少，蒸發(fā)量大，灌溉定額相應(yīng)增加；濕潤年份降水量多，蒸發(fā)量小，灌溉定額可適當(dāng)減少。氣溫高、風(fēng)速大時(shí)，作物蒸發(fā)蒸騰量大，需水量增加，灌溉定額也會(huì)提高。四、灌溉次數(shù)確定（一）灌溉次數(shù)的影響因素1.作物需水規(guī)律不同作物在不同生長階段對(duì)水分的需求程度不同，需根據(jù)作物的需水關(guān)鍵期確定灌溉次數(shù)。例如，玉米在拔節(jié)期至抽雄期對(duì)水分敏感，需及時(shí)灌溉，灌溉次數(shù)相對(duì)較多；而在苗期和成熟期對(duì)水分需求相對(duì)較少，灌溉次數(shù)可適當(dāng)減少。2.土壤保水能力土壤保水能力強(qiáng)的地區(qū)，灌溉次數(shù)可相對(duì)減少；土壤保水能力弱的地區(qū)，為保證作物生長，需要增加灌溉次數(shù)。3.水源供水條件如果水源供水充足且穩(wěn)定，可根據(jù)作物需水情況及時(shí)進(jìn)行灌溉，灌溉次數(shù)相對(duì)靈活；若水源供水有限，需要合理安排灌溉次數(shù)，優(yōu)先滿足作物關(guān)鍵需水期的用水需求。（二）確定方法1.經(jīng)驗(yàn)法根據(jù)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和類似地區(qū)的灌溉實(shí)踐，結(jié)合本地區(qū)的土壤、氣候和作物特點(diǎn)，初步確定灌溉次數(shù)。例如，在某地區(qū)種植小麥，根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，一般在返青期、拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期各灌溉一次。2.作物水分生產(chǎn)函數(shù)法通過建立作物水分生產(chǎn)函數(shù)模型，分析作物產(chǎn)量與灌溉水量、灌溉次數(shù)之間的關(guān)系。根據(jù)作物生長目標(biāo)產(chǎn)量，利用該模型計(jì)算出最優(yōu)的灌溉次數(shù)。例如，通過對(duì)棉花水分生產(chǎn)函數(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)灌溉次數(shù)為34次時(shí)，棉花產(chǎn)量最高且水分利用效率最佳。3.土壤水分監(jiān)測(cè)法利用土壤水分傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分含量，當(dāng)土壤水分含量低于作物適宜水分下限值時(shí)，進(jìn)行灌溉。根據(jù)土壤水分變化情況確定灌溉次數(shù)，這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，減少不必要的灌溉次數(shù)。五、灌溉時(shí)間安排（一）灌溉時(shí)間的選擇原則1.避免高溫時(shí)段在高溫時(shí)段灌溉，水分蒸發(fā)快，灌溉水利用率低，同時(shí)高溫會(huì)燙傷作物葉片。應(yīng)選擇在早晨或傍晚氣溫較低時(shí)進(jìn)行灌溉，此時(shí)水分蒸發(fā)慢，有利于作物吸收水分。2.結(jié)合作物需水規(guī)律根據(jù)作物不同生長階段的需水特點(diǎn)，合理安排灌溉時(shí)間。例如，蔬菜在苗期需水量小，可適當(dāng)減少灌溉次數(shù)，且每次灌溉量不宜過大；在生長旺盛期，需水量大，應(yīng)增加灌溉次數(shù)，并保證每次灌溉量充足。3.考慮水源供水情況如果水源供水有時(shí)間限制，如河水在特定時(shí)段流量較大，應(yīng)根據(jù)水源供水時(shí)間合理安排灌溉時(shí)間，確保灌溉用水的充足供應(yīng)。（二）不同灌溉方式下的灌溉時(shí)間1.地面灌溉畦灌：畦灌時(shí)應(yīng)控制畦長和畦寬，使水流均勻分布在畦面上。灌溉時(shí)間一般以畦面水層達(dá)到一定深度（如35厘米）后，停止供水，讓水自然滲透到土壤中。滲透時(shí)間根據(jù)土壤質(zhì)地和畦長確定，一般為12小時(shí)。溝灌：溝灌時(shí)將水引入溝中，通過土壤毛細(xì)管作用濕潤土壤。灌溉時(shí)間以溝內(nèi)水層保持一定深度（如23厘米），并持續(xù)一段時(shí)間，使水分充分滲透到作物根系分布層。灌溉時(shí)間一般為23小時(shí)。2.噴灌噴灌的灌溉時(shí)間根據(jù)噴頭的流量、噴灑強(qiáng)度和作物需水量確定。一般采用間歇性噴灌，每次噴灌時(shí)間不宜過長，以免造成地面徑流。例如，對(duì)于蔬菜作物，每次噴灌時(shí)間可控制在2030分鐘，間隔一定時(shí)間后再進(jìn)行下一次噴灌。3.滴灌滴灌是按照作物的需水要求，通過滴頭緩慢而均勻地向作物根部供水。灌溉時(shí)間根據(jù)滴頭的滴水量和作物需水量確定，一般采用小流量長時(shí)間滴灌。例如，對(duì)于果樹，每天滴灌時(shí)間可根據(jù)樹齡和土壤墑情控制在46小時(shí)。六、灌溉系統(tǒng)選型與設(shè)計(jì)（一）灌溉系統(tǒng)類型1.地面灌溉系統(tǒng)包括畦灌、溝灌等方式，適用于地形較為平坦、水源充足且水質(zhì)較好的地區(qū)。地面灌溉系統(tǒng)建設(shè)成本低，但灌溉水利用率相對(duì)較低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。2.噴灌系統(tǒng)噴灌系統(tǒng)通過噴頭將水噴灑到空中，形成雨滴狀落到地面，具有灌溉均勻度高、節(jié)水效果好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。適用于各種地形和作物種植區(qū)域，但設(shè)備投資較大。3.滴灌系統(tǒng)滴灌系統(tǒng)是通過滴頭將水一滴一滴地滴入作物根部土壤，能夠精準(zhǔn)供水，節(jié)水效果顯著，對(duì)土壤和作物的適應(yīng)性強(qiáng)。但滴灌系統(tǒng)的堵塞問題需要引起重視，且設(shè)備成本較高。（二）選型原則1.根據(jù)作物種類和種植方式選擇不同作物對(duì)灌溉方式的適應(yīng)性不同，例如，蔬菜適合采用滴灌或微噴灌，大田作物可采用地面灌溉或噴灌。同時(shí)，種植方式（如密植、稀植）也會(huì)影響灌溉系統(tǒng)的選型。2.考慮地形條件地形起伏較大的地區(qū)，宜采用噴灌或滴灌系統(tǒng)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉；地形平坦的地區(qū)，地面灌溉系統(tǒng)也可滿足灌溉需求。3.結(jié)合水源條件水源充足且水質(zhì)較好的地區(qū)，可選擇多種灌溉系統(tǒng)；水源有限或水質(zhì)較差的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先選擇節(jié)水型灌溉系統(tǒng)，如滴灌。（三）灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.首部樞紐設(shè)計(jì)首部樞紐包括水泵、過濾器、施肥器、控制器等設(shè)備，其設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)灌溉面積、灌溉流量、水質(zhì)等因素確定。水泵的選型要保證能夠滿足灌溉系統(tǒng)的流量和揚(yáng)程要求；過濾器要有效去除水中的雜質(zhì)，防止噴頭堵塞；施肥器要能夠準(zhǔn)確控制肥料的施用量，實(shí)現(xiàn)水肥一體化灌溉。2.管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)管網(wǎng)系統(tǒng)的布置應(yīng)根據(jù)地形和作物種植布局進(jìn)行，力求使管道線路最短，水頭損失最小。管道的材質(zhì)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥?、水質(zhì)和氣候條件選擇，確保管道的使用壽命和安全性。同時(shí)，要合理設(shè)置閥門、排氣閥和泄水閥等附屬設(shè)備，便于灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)。3.噴頭或滴頭布置噴頭的布置要保證噴灑均勻度，根據(jù)噴頭的射程和噴灑角度，合理確定噴頭的間距和支管的間距。滴頭的布置要根據(jù)作物的種植行距和株距，確保每個(gè)滴頭能夠覆蓋作物的根部區(qū)域，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。七、灌溉制度實(shí)施與管理（一）灌溉計(jì)劃制定1.根據(jù)灌溉制度設(shè)計(jì)成果，結(jié)合作物生長階段、氣象預(yù)報(bào)和水源情況，制定詳細(xì)的灌溉計(jì)劃。灌溉計(jì)劃應(yīng)明確灌溉時(shí)間、灌溉水量、灌溉區(qū)域等內(nèi)容。2.將灌溉計(jì)劃提前通知相關(guān)操作人員，確保灌溉工作按時(shí)、有序進(jìn)行。同時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整灌溉計(jì)劃，如遇降雨、水源變化等情況，合理減少或增加灌溉水量。（二）灌溉設(shè)備維護(hù)1.定期對(duì)灌溉設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，包括水泵、電機(jī)、管道、噴頭、滴頭等設(shè)備的檢查。檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備故障和漏水問題。2.對(duì)灌溉設(shè)備進(jìn)行清潔和保養(yǎng)，清除過濾器中的雜質(zhì)，防止噴頭堵塞。定期對(duì)管道進(jìn)行沖洗，防止管道內(nèi)滋生藻類和微生物。3.按照設(shè)備的使用說明書要求，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修和更換零部件，確保設(shè)備的正常運(yùn)行和使用壽命。（三）灌溉用水管理1.建立灌溉用水計(jì)量制度，準(zhǔn)確記錄灌溉用水量，便于對(duì)灌溉用水進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。通過計(jì)量數(shù)據(jù)，評(píng)估灌溉用水效率，發(fā)現(xiàn)灌溉過程中存在的問題。2.加強(qiáng)對(duì)灌溉水源的管理，確保水源水質(zhì)符合灌溉要求。對(duì)水源進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，防止污水、廢水等污染水源。同時(shí)，合理調(diào)配水源，提高水資源的利用效率。3.推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和措施，如采用智能灌溉控制系統(tǒng)，根據(jù)作物需水情況自動(dòng)控制灌溉時(shí)間和灌溉水量；采用覆蓋保墑技術(shù)，減少土壤水分蒸發(fā)，降低灌溉用水量。（四）人員培訓(xùn)與技術(shù)指導(dǎo)1.對(duì)灌溉操作人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，使其熟悉灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行原理、操作方法和維護(hù)要點(diǎn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括灌溉設(shè)備的使用、灌溉制度的執(zhí)行、常見故障的處理等。2.定期組織技術(shù)交流活動(dòng)，請(qǐng)專家