DB13_T1692-2012滨海区暗管排水排盐技术规程.docx

ICS 91.140.80P 42DB13河北省地方标准DB 13/T 16922012滨海区暗管排水排盐技术规程Technical Specification for Drainage and Saline Decline in Coastal Region2012- 12 -19 发布2013- 01 -15 实施河北省质量技术监督局发 布DB13/T 16922012前 言本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。暗管排水排盐技术是控制潜水埋深抑制返盐、增强土壤盐分淋洗效率、排除涝渍，达到降低土壤含盐量、减少沟渠土地占用、提高作物产量及改善生态环境的有效方法。该技术应用相对复杂，与自然地理、土壤性质、水资源状况、社会经济等条件紧密相关，本规程对技术总则、环境调查、规划设计、工程实施、运行管理与系统维护六个方面提出明确规定，为暗管排水排盐技术的科学实施应用提供规范依据。本标准由河北省质量技术监督局提出。本标准起草单位：中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心、河北省土地整理服务中心。本标准主要起草人：刘慧涛、刘金铜、李志祥、谭莉梅、韩立朴、刘树明、刘浩杰、于淑会、马凤娇、刘宏娟、徐丽、刘鹏、王志彬。IDB13/T 16922012滨海盐碱区暗管排水排盐技术规程1 范围本规范规定了滨海盐碱区暗管排水排盐技术所涉及的术语和定义、适用条件与技术要求。本规范适用于河北省滨海盐碱区采用暗管排水排盐技术进行盐碱低产田改良或者盐碱荒地开发的系统工程。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 3838-2002地表水环境质量标准GB 5084-2005农田灌溉水质标准GB/T 19647-2005农田排水用塑料单壁波纹管GB 50265泵站设计规范GB 50288-1999灌溉与排水工程设计规范NY/T 1121.16-2006土壤检测 第16部分：土壤水溶性盐总量的测定NY/T 1782-2009农田土壤墒情监测技术规范LY/T 1218-1999森木土壤渗透性的测定SL/T 4-1999农田排水工程技术规范SL 79-1994矿化度的测定（电导仪法）SL 109-1995农田排水试验规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1滨海盐碱区 coastal saline regions河北省滨海范围内因受自然因素或人为因素影响而导致土壤盐渍化区域，包括盐渍化农田和盐碱荒地等。3.2暗管subsurface pipe埋设于地下管壁上有进水孔缝，直接吸收和接受土壤中多余水分和盐分的吸水管道。3.3暗管排水排盐技术 subsurface pipe drainage and desalination technology1以水运移规律为理论，通过暗管吸收和接受土壤中带盐水分，加快土壤盐分淋洗或降低潜水埋深抑制返盐实现减少或者控制土壤含盐量的技术，通常该技术会辅以其它配套措施来增加排盐效果。3.4暗管排水排盐工程 subsurface pipe drainage and desalination engineering采用暗管排水排盐技术改良盐碱地的系统工程3.5承泄区drainage receiver承纳暗管排出水量或者地表径流水量的区域，一般应满足下要求应具有足够输水能力或容蓄能力， 能及时排泄或容纳由排水区排放水量。3.6管道坡降slope of pipe管道高、低端两断面管底高差与该段管道水平长度的比值，也称暗管比降。3.7暗管埋深depth of subsurface pipe暗管中心线与地面之间的平均垂直距离。3.8暗管间距spacing of subsurface pipe指相邻两条同级平行暗管之间的距离。3.9地下水临界深度critical depth of groundwater指在蒸发最强烈季节，土壤表层不显积盐的最浅地下水埋藏深度。3.10冻土层最大厚度maximum freezing depth城市村庄之外，地表平坦、裸露的空旷地少于10年近期实测最大冻深的平均值。3.11滤料filter materials防止土壤细小颗粒随地下水流进排水暗管而采用的覆盖管壁孔隙的透水外包材料。3.12集水管collecting drain汇集暗管渗流并将其排泄出去的排水管道。3.13集水井sump2汇集暗管中排出的水，实现集水管或者暗管连通，通过自流或者水泵将水抽排入下级管道或者排水沟渠的设施。3.14检查井manhole用于监测暗管或集水管水流、检修管道的井。3.15土壤含盐量soil salt content土壤中可溶盐的总量。以每千克干土中含有可溶盐的克数表示。3.16淋洗需水量water quantity for salt leaching requirement单位面积上，通过淋洗过程可以满足给定土壤表层深度内土壤含盐量降低到给定水平所需要的水的深度，单位为米（m）。3.17土壤淤积倾向tendency of soil Siltation可用粘粒含量与粉粒加细沙粒含量的比值 Rg 作为判别指标。 Rg 0.6 时， 无淤积倾向；0.6Rg 0.4 左右时，淤积倾向较轻； Rg 0.4 时，淤积倾向较重。3.18作物耐淹水深depth of submergence tolerance of crops使作物不致明显减产的最大淹水深度。3.19作物耐淹历时duration of submergece tolerance of crops使作物不致明显减产的最长淹水时间。3.20咸水结冰灌溉irrigation with freezing saline water为解决淡水资源的短缺问题，在冬季使用咸水或微咸水进行灌溉，利用当地自然冷源通过咸水结冰冻融实现咸淡水分离的原理达到咸水利用、分离出淡水淋洗盐分和提高土壤墒情的一种灌溉形式。4 技术总则4.1 为正确应用暗管排水排盐技术，降低土壤含盐量和防治涝渍危害，降低技术应用成本，节约水土资源与保护生态环境，促进区域可持续发展，制定本规范。4.2 本规范主要针对滨海盐碱区潜水埋深浅、矿化度高、土壤含盐量高、灌溉条件差的特点提出技术要求。34.3 应全面搜集分析所需资料，进行必要的勘测、试验，积极采用新技术、新工艺和新材料，做到与当地农业、水利区划相一致，全面安排，综合治理，以达到控盐、减灾、增产的持久效果。4.4 暗管排水排盐技术的实施符合河北省各级土地利用总体规划、土地整治专项规划。4.5 暗管排水排盐工程建设和管理，除应遵守本规范外，应符合国家现行有关标准的规定。5 环境调查5.1 地形调查。通过实地勘查、资料收集，获取坡度、坡向、高程等地形要素信息。5.2 气象调查。收集气温、降水量与蒸发量及季节分布情况。5.3 土壤调查。调查内容包括调查土壤粒径分布、质地、土壤含盐量、主要盐分离子组成、pH 值、饱和导水率、渗透系数、耕层深度。土壤质地按国际制土壤质地分类标准划分。土壤含盐量按NY/T 1121.16-2006 测定，渗透系数按 LY/T 1218-1999 测定。5.4 地下水调查。调查地下水埋深、流向、地下水矿化度、主要离子组成、pH 值及相应季节性变化情况。地下水矿化度测定按 SL 79-1994 中重量法执行。5.5 客水资源调查。调查周边河流、水库、湿地等可引用农业灌溉或土壤盐分淋洗客水资源。5.6 承泄区调查。明确暗管排出水的承泄区及排水流经路线与途径。5.7 适种植物调查。以提高农田产量或提高绿化效果及提升生态功能等为目的，调查适种作物品种、各生育期耐盐耐旱特性、耕种深度、产量；调查适宜种植的绿化功能植物或生态功能植物类型与品种。具体作物耐盐、耐渍和耐涝程度按 SL 109-1995 中 3.1、3.2 和 3.3 规定方法确定。5.8 水利设施调查。包括周边河流、沟渠、水库、泵站、电力设施等。6 规划设计6.1 一般要求6.1.1 规划设计应以环境调查结果为依据，符合排涝、排渍、降低土壤含盐量的目标。6.1.2 根据环境调查结果，除对必需的暗管进行规划设计以外，视暗管排水排盐工程具体情况，应规划设计必要的检查井、集水管（渠）、集水井等附属设施；对于无自流排水条件工程，需规划建设强排泵站。6.1.3 规划设计应考虑有效利用降水与地下微咸水资源，通过降水收集利用、地下微咸水淋洗盐分、咸淡水混合灌溉等方式利用水资源。6.1.4 应充分合理利用当地风电等新能源，为强排泵站等提供动力。6.1.5 尽可能利用原有水利设施等基础设施，减少技术应用成本与节约土地。6.2 暗管参数设计6.2.1 暗管宜采用等间距平等布设，并尽可能与地下水流方向趋于垂直状态，两者夹角不宜小于 40。46.2.2 暗管和集水管管道坡降设置应根据当地地形和水文状况确定，暗管管道坡降宜处于 0.5-0.7之间，集水管管道坡降宜处于 0.8-1.2之间。6.2.3 暗管埋深和暗管间距可采用实验最优 1.2m 埋深 40m 间距组合，对于土壤渗透性差的粘性土质或粉沙土质，应适当减小埋深的同时缩小间距，即采用浅埋密布方式；也可以因地制宜地寻求与当地经济技术条件相适应的最佳埋深，按式（1）计算暗管埋深：式中：H 为暗管埋深，单位m；H = Hk + Dh + d（1）Hk为地下水临界深度、排渍深度或者土壤改良深度，单位m；Dh 为滞流水头，单位m; d 为暗管管径，单位m。6.2.4 地下水临界深度由 SL 109-1995 中 3.4 部分规定确定。6.2.5 当 6.2.3规定暗管埋深小于冻土层最大厚度时，应将暗管埋深调整至冻土层最大厚度以下。6.3 植物选择6.3.1 根据环境调查的土壤含盐量，水资源供给情况，预计暗管排水排盐技术盐碱地良好效果，选择适种绿化植物和农田作物品种。6.3.2 作物品种选择时应注意到暗管排水排盐技术降低土壤含盐量的周期性，根据土壤含盐量监测下降程度，逐步选择种植耐盐碱能力可能较原有品种差，但经济产量更高的品种。6.3.3 应选择与暗管排水排盐技术相匹配的作物种植制度，如通过适时深耕、灌溉、地膜覆盖、有机肥施用等，增强盐分淋洗效率和抑制毛细现象土壤表层返盐，加快盐碱地改良。6.3.4 对于重度盐碱耕地或盐碱荒地，在暗管排水排盐技术应用初期可结合种植强盐分吸收植物，通过生物吸盐加快土壤改良速度。6.3.5 优先选择浅根系植物用于绿化与荒地生态功能提升。6.4 排水标准6.4.1 暗管孔隙密度不小于占管壁面积的 2.5。6.4.2 暗管周围应设置外包滤料，外包滤料的渗透系数应比周围土壤大 10 倍以上。6.4.3 暗管应具有良好的吸聚地下水流和输水能力；集水管(沟)应能及时汇集并排泄暗管来水。6.4.4 原则上承泄区不能因暗管排水造成 GB 3838-2002 规定之水域功能类别降低。6.4.5 防治盐碱化排水标准符合 SL/T 4-1999 中 3.2.4 之规定。7 工程实施57.1 管材选用7.1.1 暗管管材应符合 GB/T 19647-2005 农田排水用塑料单壁波纹管的质量要求。7.1.2 暗管宜采用同一尺寸规格，且内径一般在 8cm11cm 之间。7.1.3 集水管可根据汇流情况分段采用不同内径，且内径一般在 15cm25cm 之间为宜。当排水标准达不到要求时，可另增设平行集水管。7.2 滤料选用7.2.1 外包滤料应同时具备过滤和水力学功能。7.2.2 散铺外包滤料宜就地取材，选用耐酸、耐碱、不易腐烂、对农作物无害、无污染环境、方便施工的透水材料，鼓励使用新型材料或者工矿废料。7.2.3 散铺外包滤料的厚度与粒径等可根据当地实践经验选取，厚度一般以 8cm 左右为宜；或者根据土壤淤积倾向参考 SL/T 4-1999 中 3.4.2 节第 3 条确定。7.3 检查井与集水井(沟)7.3.1 检查井一般应设置在管道交接处、管路转角和比降突变处，以及穿越沟、渠、路的两侧。当管道较长时，每隔 200m300m 也应设置一个检查井。7.3.2 集水井与检查井应埋于耕层 20cm 以下，一般距地表距离不小于 50cm，便于农田机械化作业。7.3.3 检查井底、集水井底和集水沟底与进出水管口距离应不低于 50cm，用做淤泥沉积预留深度，以防止进水口被堵塞。7.4 其它要求7.4.1 为保证暗管排水排盐工程质量、降低建设成本，施工期应宜选在非汛期的农闲和地下水位较低的季节，不宜选择土壤结冻的冬季施工。7.4.2 铺设暗管与集水管的管沟底部应以保证管体稳定为原则，在可以完成暗管铺设作业条件下，应尽可能减小管沟底部宽度。7.4.3 通常按先集水管后暗管，先下游后上游的顺序施工。7.4.4 必要时应采取预排水施工措施，严禁在泥水中作业。7.4.5 管沟回填土应分层踏实，严禁用淤泥回填，并宜将原耕作土回填在表层，且略高于地面。每条暗管沟从开挖至回填宜在无雨日内连续完成。7.4.6 各类附属建筑物可在铺管后施工，其全部结合部位应密封好，并做好基础及回填土的夯实处理。7.4.7 进水口、出水口应有防护设施，避免日照老化、淤泥堵塞问题产生，出水口为明渠时，应有防止边坡坍塌措施。7.4.8 对于埋于地下检查井、集水井、暗管两端位置应做亚米级及以上高精 GPS 定位，并记录对应坐标信息，或者采用可以达到同等精度的其他定位方法。67.4.9 根据当地水文状况及暗管埋设情况无自流排水条件时，需要规划强排泵站，泵站建设按 GB 50265 规定执行。8 运行管理8.1 排水调控8.1.1 应根据当地自然条件和不同作物各生育期的耐涝、渍和耐盐碱能力，制定正常的运行管理方案。并及时掌握雨情、水情、旱情、涝情和土壤水分、盐分状况，协调发挥各项工程的排水与调控作用，充分发挥暗管排水排盐技术整体效益。8.1.2 降水后排水时机与排水量应根据作物生长阶段的耐盐程度、作物耐淹水深与作物耐淹历时确定， 同时考虑充分发挥降水淋洗土壤盐分的作用。8.1.3 作物耐淹水深与作物耐淹历时应通过当地或邻近地区有关试验或调查资料分析确定，无试验或调查资料时可参考 GB 50288-1999 之 3.2.3 章节。8.1.4 在土壤耕层返盐强烈的春季与秋季，应通过暗管排水降低地下水位抑制返盐；对于无灌溉条件地区，地下水位调控应顾及土壤墒情与农作物根部吸水。8.1.5 应充分利用原有农田水利设施对汛期农田暗管排水或农田径流进行储蓄，为后期作物灌溉或土壤盐分淋洗提供水源。8.2 灌溉与淋洗8.2.1 当存在渗透性差的犁底层或黏土层时，应进行必要土壤深松，提高土壤盐分淋洗效果，同时改善土壤物理状况。8.2.2 深松深度一般不大于 0.6m。8.2.3 在需水量受限时，灌溉与淋洗应以增加频率，降低单次用水量为原则，来提高水资源灌溉或盐分淋洗效率。8.2.4 优先使用淡水进行灌溉与淋洗，淡水不足时，可以根据作物生长期耐盐特性进行微咸水、咸淡水混合或者咸淡轮留灌溉与淋洗。8.2.5 土壤表层含盐量较高时，可以利用淡水或者地下微咸水对土壤盐分进行淋洗，淋洗需水量由公式（2）计算：Dw / Ds = - C lg(ECa - 2ECi ) / (ECs - 2ECi )（2）式中：Dw 为淋洗需水量(m)；DS 需要淋洗的土壤层深度(m)；ECa 为允许作物生长的土壤含盐量(dsm1)；7ECS 为初始土壤含盐量；ECi为灌溉水含盐量；C 为土壤的淋洗特性； 取C = 1.06 。8.2.6 降雨丰富季节可利用微咸水进行田间灌溉解决适种作物暂时性干旱，充沛降雨可以将土壤中因灌溉带入的盐分淋洗出作物耕层。8.2.7 暗管排出水用于灌溉与盐分淋洗，原则上需达到 GB 5084-2005 中灌溉水质要求，但在严重干旱的盐碱地区或在抗旱灌溉期间，特别是表层土壤含盐量较高时，可直接采用暗管排出水进行淋洗与灌溉， 可以结合淡水或微咸水进行混灌。8.2.8 对无淡水资源且耕层含盐量较高的冬季休耕地，应采用咸水结冰灌溉方法淋洗盐分并为春播提供必要土壤墒情。8.3 植物种植8.3.1 可施用有机肥、绿肥、大麦秸秆、糠醛渣等有机物料和磷石膏、硫酸亚铁等无机物料对土壤进行处理，减轻或防治土壤次生盐渍化，改善土壤理化性状。8.3.2 随着暗管排水排盐技术实施并显现土壤含盐量降低效果时，应伺机更换种植更高效益的作物品种。8.3.3 随着暗管排水排盐技术实施并显现土壤含盐量降低效果时，应结合光照资源、积温、水资源状态及作物生长期等条件，改一年一熟种植模式为一年两熟种植模式。8.3.4 盐碱荒地绿化与生态功能提升用植物宜选择耐盐浅根植物。8.3.5 应将施肥时间与盐分淋洗时间分离，避免肥料营养元素淋失。8.4 运行监测8.4.1 应对暗管排水排盐工程运行情况与工程效果进行必要的监测，积累实践资料，指导运行管理工作。8.4.2 应由专职人员根据治理目标进行全面的工程效果监测。8.4.3 排涝效果监测：暴雨量及其历时，农田淹水深度、排除时间及对农作物的影响，承泄区水位状况和排出水量，涝情、灾情调查以及工程排涝模数与减灾效果分析等。8.4.4 治渍效果监测：地下水位年内变化过程，作物生育阶段的土壤水分状况及其理化性状，作物受淹水深与受淹历时、增产效益与改善机械作业效果分析等。8.4.5 防治盐碱化效果监测：作物根层盐分和地下水矿化度的变化，暗管排出水矿化度变化，以及土壤理化性状改善和增产效果分析等。8.4.6 土壤营养元素淋失监测：施肥量、降水量、淋洗量、地下水与排出水中 N、P、K 等营养元素含量。88.4.7 土壤渗透性能监测：土壤分层饱和导水率、渗透系数、犁底层变化。8.4.8 土壤墒情监测按 NY/T 1782-2009 规定执行。8.4.9 有条件的地区应对暗管排水排盐工程的生态环境效应进行监测。8.4.10 监测周期一般以 1015 天为宜，遇特定灌溉淋洗、降水、排水等事件时应缩短监测周期。9 系统维护9.1 系统维护应以设计标准为依据，确保排水通畅和设施完好、运行正常。9.2 应对暗管排水排盐工程管理人员进行必要的技术培训。9.3 滨海盐碱区暗管排水排盐工程管理应包括经常性的维护、季节性的整修和临时性的抢修以及排水工程控制运用、挖潜改造、排水效果监测和必要的试验工作。9.4 暗管工程在运行初期应沿管线经常巡视，发现凹坑应及时填平；以后可每年定期检修一次。对于出流量明显减少或含沙量明显增多的管道，应查找原因，及时处理。9.5 排水建筑物和各种设备应经常维护、定期检修，确保运行良好，并符合下列规定：b) 泵站水池、检查井、集水井中的淤泥及拦污栅前的各种杂物应经常清除，各种井盖应严密盖好；c) 集水井、检查井、排水泵站及相关动力机械与电气设备应严格保养，每年全面检修一次，确保安全运行；d) 寒冷地区在冬季应做好有关设施及设备的防冻保护。9.6 定期检查暗管淤积堵塞情况，发现淤积排水不畅时，应及时使用专用冲洗设备疏通。9a)各类排水建筑物完整无损、无冲刷、无淤积，闸门启闭灵活。对于主要建筑物应建立专门的检修制度或维修养护条例；