《DB51_T 3152-2023 灌区精量配水计划技术规程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DB51_T 3152-2023 灌区精量配水计划技术规程.docx（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、ICS93.160CCSP57DB51四川省地方标准DB51/T31522023灌区精量配水计划技术规程2023-12-29发布2024-01-29实施四川省市场监督管理局发布DB51/T31522023目次前言.1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14灌区供用水数据调查.25灌区供需水分析.26灌区年度配水计划.27灌区精量灌溉配水计划.3附录A.6附录B.9附录C.12附录D.16附录E.18附录F.23附录G.25参考文献.28DB51/T31522023前言本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉
2、及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由四川省水利厅提出、归口并解释。本文件起草单位：四川大学、四川省水利科学研究院、四川思润智慧农业科技有限公司、成都科润源智慧农业科技有限公司。本文件主要起草人：崔宁博、赵璐、侯艳、宋培、张帆、邢立文、朱彬、姜守政、李仁笑、谢颖、刘双美、罗茂盛、杨中凤、麻泽龙、郑顺生、陈飞、陈曦、张艺璇、吴宗俊、刘泉杉、李润童。DB51/T31522023灌区精量配水计划技术规程1范围本文件规定了灌区精量配水计划的术语、定义及相关技术要求等。本文件适用于四川省以灌溉为主，并综合考虑生活、生产、生态用水需求的大型灌区精量配水计划编制，中、小型灌区可参照执行。2规
3、范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB3838-2002地表水环境质量标准GB/T14848-2017地下水质量标准GB50282城市给水工程规划规范GB50288灌溉与排水工程设计标准SL310村镇供水工程技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1灌区用水计算单元Waterconsumptioncalculationunitofirrigationarea根据灌区用水管理实际情况，为便于灌区供需水量调查、水量优化配置等用
4、水管理，以支、斗、农渠系或县、乡、村行政区域划分的相对独立的单元。注：每个单元的用水量包括灌溉、生活、工业和生态用水。3.2灌区配水计划Waterdistributionplanofirrigationarea根据灌区灌溉、生活、工业和生态用水需求，在确保灌区配水总量不超过灌区用水控制总量的情况下，结合灌区可供水资源量及灌区渠系状况，编制的灌区逐时段（旬、月等）水源取水量和向各级渠道或灌区各用水计算单元的配水量。3.3灌区精量灌溉配水计划Irrigationprecisewaterdistributionplanofirrigationarea当灌区灌溉供水量不足的情况下，依据灌区作物的种植结
5、构、需水规律及非充分灌溉制度，优先保障作物需水关键期供水，以灌区经济效益最大化为目标，采用数学模型对灌区有限灌溉水量在灌区各用水计算单元间进行优化配置，在得到灌区各用水计算单元灌溉配水量基础上，编制的灌区逐时段（旬、月等）向各灌区用水计算单元的配水方案。1DB51/T315220234灌区供用水数据调查4.1灌区供用水数据包括灌区的基础数据、供水数据和用水数据，数据应按本文件附录A分类搜集调查。4.2灌区基础数据包括灌区气象、土壤和作物等数据。有灌溉试验资料的地区还应调查灌溉试验数据，无灌溉试验资料的地区应调查自然地理条件类似的邻近区域的灌溉试验成果。4.3灌区供水数据是指灌区水源历年来水数据
6、和实际配水数据，包括灌区骨干水源和灌区内各类蓄水、引水、提水、调水及临时供水工程供水量及过程。对于有再生水和非常规水利用的区域，还应包括再生水工程和非常规水工程供水量及过程。4.4灌区用水数据是指灌区历年实际用水数据，包括灌溉用水、生活用水、工业用水和生态用水。灌区灌溉用水应按照灌区各用水计算单元调查确定。5灌区供需水分析5.1灌区供水分析5.1.1灌区供水分析应在综合考虑河道生态基流、工程建设和管理的基础上，依据灌区来水预测，计算灌区水源不同时段可供给的水量（不包括回归水的重复利用）；并利用雨洪期多余水量引洪补蓄，增加库、塘、堰的可供水量。灌区可供水量应符合用水总量控制要求。5.1.2灌区来
7、水预测。宜选用综合分析统计学法、水文要素相关法及时间序列法等适宜方法，短期来水可根据气象预报预测。5.1.3生态流量。河道内生态流量应符合已批复的生态供水量。5.1.4供水过程。灌区供水应根据灌区供水任务，提出设计保证率下的年度可供水量及供水时段。5.1.5灌区水质。灌区水源水质应满足GB3838第4.1条类地表水水质标准和GB/T14848第4.2条类地下水水质标准。5.2灌区需水分析5.2.1灌区需水分析应在综合考虑灌区经济社会发展现状及水土资源情况基础上，根据灌溉用水并统筹兼顾生活、生产、生态等多目标用水需求，按设计供水保证率进行年度需水预测。灌区需水分析结果应符合所在行政区用水总量控制
8、目标要求。5.2.2灌区灌溉需水量应依据作物灌溉定额确定。作物灌溉定额宜通过灌区已有或邻近灌区的灌溉试验资料确定，无灌溉试验资料地区可按照四川省用水定额或灌区经验灌溉制度确定。在灌溉供水量不足的时段应采用非充分灌溉定额，四川省部分区域主要粮经作物灌溉制度（充分灌溉制度、非充分灌溉制度）见附录E。5.2.3灌区生活、工业和生态需水量应依据主管部门批复的水量确定。5.3灌区供需水平衡分析5.3.1在灌区供水和需水分析的基础上，进行不同时段不同需水类别的水量供需平衡计算，为灌区年度配水计划编制提供支撑。5.3.2应优先保证生活用水，确保生态基本需水，保障粮食生产合理需水，优化配置各类用水。5.3.3
9、资源性和工程性缺水地区，应按照灌区用水计算单元确定供需水过程。6灌区年度配水计划2Ai.（1）DB51/T315220236.1灌区年度配水计划编制原则6.1.1科学规划，节水为重，优先使用当地水源。6.1.2优先保障作物需水关键期和临界期用水需求。6.1.3统筹配置，高效利用，分级配水。6.2灌区年度配水计划编制6.2.1年度配水计划应依据灌区供用水调查数据、灌区供需水平衡分析结果，在上一年度年末编制。6.2.2在灌溉配水量与配水时段确定的基础上，按灌区各用水计算单元分时段累加生活、工业、生态配水量，形成灌区年度配水计划，参见附录F。6.2.3灌溉配水应依据5.2.2计算结果确定；生活、工业
10、配水应根据供水企业上报的取水计划确定；生态配水应根据主管部门批复的生态流量确定。6.2.4灌区用水管理单位应按批复的年度配水计划，将水量分配到各灌区用水计算单元或用水户。6.2.5在新建或实施现代化改造的灌区及灌区灌溉供水量不足的情况下，应在灌区年度配水计划制定的同时，制定灌区逐时段（旬、月等）的精量灌溉配水计划。7灌区精量灌溉配水计划7.1灌区精量灌溉配水计算方法7.1.1灌区各用水计算单元单位面积经济效益确定。假定充分灌溉条件下第i个用水计算单元的作物经济产量为Yi，平均市场单价为Pi，在充分保证作物需水条件下各用水计算单元单位面积经济效益Bi达到最大，灌区各用水计算单元单位面积经济效益应
11、按下式计算：Bi=YiPi式中：Ai第i个用水计算单元的灌溉面积，亩。Yi第i个用水计算单元的作物经济产量，kg。Pi平均市场单价，元/kg。Bi用水计算单元的单位面积经济效益，元/亩。7.1.2灌区用水计算单元配水优先度排序。将灌区各用水计算单元按单位面积经济效益从大到小进行排序，依次为1，2，k，n。7.1.3灌区灌溉总需水量确定。灌区第j时段灌溉总需水量Dj可分为非充分灌溉总需水量Dj非和充分灌溉总需水量Dj充，分别对应非充分灌溉定额mj非和充分灌溉定额mj充，四川省部分区域主要粮经作物灌溉制度宜参考附录E。灌区非充分灌溉总需水量（Dj非）应按下式计算：Dj非=ni=1Aimij非1i式
12、中：Dj非第j时段灌区非充分灌溉总需水量，m3；mij非第j时段第i个用水计算单元的作物非充分灌水定额，m3/亩；i第i个用水计算单元的灌溉水利用系数。灌区充分灌溉总需水量（Dj充）应按下式计算：.（2）3灌区用水计算单元mij非mij加mij1m1j非B1WjDj非m1j加=minn1,m1j充m1j非i=1BiA1m1j非+m1j加kmkj非k-1BkWjDj非-i=1Aimij加/imkj加=minnk,mkj充mkj非i=kBiAkmkj非+mkj加nmnj非n-1WjDj非i=1Aimij加/imnj加=nAnmnj非+mnj加Dj充=ni=1Aimij充1iDB51/T315220
13、23.（3）式中：Dj充第j时段灌区充分灌溉总需水量，m3；mij充第j时段第i个用水计算单元的充分灌水定额，m3/亩。7.1.4灌区同一用水计算单元内有不同作物的，灌区灌溉总需水量应按不同作物进行累加计算。7.1.5灌区精量灌溉配水情景划分。对比第j时段灌区灌溉总可供水量Wj与灌溉总需水量Dj之间的关系，划分为以下情景：情景A：灌溉总可供水量Wj大于等于充分灌溉总需水量Dj充，WjDj充；情景B：灌溉总可供水量Wj小于充分灌溉总需水量Dj充，且大于等于非充分灌溉总需水量Dj非，Dj充WjDj非；情景C：灌溉总可供水量Wj小于非充分灌溉总需水量Dj非，Dj非Wj。7.1.6当灌区第j时段灌溉总
14、供需水量满足情景A时，灌区各用水计算单元均可使用充分灌溉，并采用充分灌溉条件下的灌溉需水量进行精量配水。7.1.7当灌区第j时段灌溉总供需水量满足情景B时，首先满足各用水计算单元的非充分灌溉需水量。剩余水量再根据不同用水计算单元单位面积经济效益由大到小的顺序分配灌溉水量，并保证灌区每个用水计算单元累计配水量不超过充分灌溉条件下的灌溉需水量。灌区各用水计算单元净灌水定额具体计算过程参见表1。表1情景B下灌区用水计算单元净灌水定额注：mij非第j时段灌区第i个用水计算单元的非充分灌水定额，m3/亩；mij加第j时段灌区第i个用水计算单元在非充分灌水定额基础上增加的灌水定额，m3/亩；mij第j时段
15、灌区第i个用水计算单元的净灌水定额，m3/亩。7.1.8当灌区第j时段灌溉总供需水量满足情景C时，应按灌区用水计算单元排序依次满足排序靠前用水计算单元的非充分灌溉定额，当无剩余水量时则停止分配。7.2灌区精量灌溉配水方案确定7.2.1根据确定的第j时段灌区各用水计算单元的净灌水定额和灌溉面积，计算各用水计算单元第j时段的灌溉配水量。Mij=mijAi/i.（4）式中：Mij第i个用水计算单元第j时段的灌溉配水量，m3；4DB51/T31522023mij第i个用水计算单元第j时段的净灌水定额，m3/亩。7.2.2在确定灌区各用水计算单元逐时段（旬、月等）的配水量后，按配水量不能超过渠系最大设计
16、流量的原则来分配各级渠道的配水流量，优先保障主要作物需水关键期供水，合理安排配水时间，并充分利用灌区已有供水设施，缓解高峰供水压力。7.2.3在执行过程中可根据实际供水量在各用水计算单元分配情况灵活应用，根据灌区实际用水情况逐时段（旬、月等）制定精量灌溉配水计划。7.2.4以四川省某灌区为例进行灌区精量灌溉配水计划制定，过程详见附录G。5序号分类调查项目单位数据1灌区基础数据气象数据（逐日）净辐射2MJ/(mmd)平均气温风速（2m高）m/s降雨量mm蒸发量mm.土壤数据土壤种类-土层厚度m土壤容重kN/m3田间持水率%.灌溉试验数据作物需水规律-需水关键期-非充分灌溉制度-充分灌溉制度-灌水
17、方法-灌水技术-灌水定额mm灌溉定额mm作物水分生产函数-.灌区作物数据作物种类种作物分布范围-种植面积亩（1）小麦亩（2）玉米亩DB51/T31522023附录A（资料性）灌区数据调查表A.1表A.1列出了灌区数据调查的分类明细。表A.1灌区数据调查表6序号分类调查项目单位数据1灌区基础数据灌区作物数据（3）水稻亩.亩全生育期天（1）播种日期-（2）苗期-.-（n）收获日期-作物产量t（1）小麦t（2）玉米t（3）水稻t.t作物的平均市场单价元/t（1）小麦元/t（2）玉米元/t（3）水稻元/t.元/t2灌区供水数据骨干水源配水量m3当地水利设施供水量m3（1）蓄水工程可供水量m3（2）引水
18、工程可供水量m3（3）提水工程可供水量m3（4）调水工程可供水量m3（5）临时工程可供水量m3（6）再生水工程可供水量m3（7）非常规水工程可供水量m3.m33灌区用水数据灌区用水计算单元面积亩（1）灌区用水计算单元A亩（2）灌区用水计算单元B亩DB51/T31522023续表A.1灌区数据调查表7序号分类调查项目单位数据3灌区用水数据（3）灌区用水计算单元C亩.亩灌溉用水量m3（1）灌区用水计算单元Am3（2）灌区用水计算单元Bm3（3）灌区用水计算单元Cm3.m3生活需水量m3工业需水量m3生态需水量m3（1）需水量m3（2）需水时段-DB51/T31522023续表A.1灌区数据调查表8
19、Ks=TAWDrTAWRAW=1TAW.（B-3）ET0-PM=0.408Rn-G+237+Tu2es-eaDB51/T31522023附录B（资料性）灌溉需水量计算B.1充分灌溉条件下的作物需水量ETci宜采用FAO推荐的“参考作物蒸发蒸腾量乘以作物系数法”应按公式（B-1）计算。ETci=ET0iKci.（B-1）式中：ETci第i时段充分灌溉条件下的作物需水量，mm；ET0i第i时段的参考作物蒸发蒸腾量，mm；Kci第i时段的作物系数，具体参见附录C。B.2非充分灌溉条件下的作物需水量ETai宜采用FAO推荐的“充分灌溉条件下的作物需水量和土壤水分胁迫系数的乘积”应按公式（B-2）计算。
20、ETai=ET0iKciKsi.（B-2）式中：ETai第i时段非充分灌溉条件下的作物需水量，mm；Kci第i时段作物系数；Ksi第i时段土壤水分胁迫系数。B.3土壤水分胁迫系数。土壤水分含量低于关键值时，作物蒸发蒸腾量受到土壤水分含量限制，作物实际需水量开始减小。土壤水分胁迫系数Ks应按下式计算。TAWDrTAW=fcwpZr.（B-4）=0+0.045ET.（B-5）式中：Ks水分胁迫系数；TAW根系层总有效水量，mm；RAW根系层易吸收的有效水量，mm；Dr根系层土蒸发耗水量的累积深度，mm；fc田间持水量，m3/m3；wp永久凋萎点含水量，m3/m3；Zr最大根系有效深度，mm。水分胁
21、迫发生前根区土壤消耗水量占总有效水量的比例。值随作物种类、作物蒸发蒸腾量ET的大小变化。表B.1列出了四川省主要粮经作物的最大根系有效深度和在ET=5mm/day时的土壤水分消耗比率推荐值0。B.4参考作物蒸发蒸腾量。参考作物蒸发蒸腾量（ET0）是一种假想参照作物的蒸发蒸腾量，假想作物的高度为0.12m，叶面阻力为70s/m，反射率为0.23，非常类似于开阔、高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面而不缺水的绿色草地的蒸发蒸腾量。联合国粮农组织（FAO）于1998年推荐的基于空气动力学和能量平衡原理的PenmanMonteith（P-M）公式是全球ET0计算的标准方法。ET0-PM应按公式（B-6）计
22、算。900+1+0.34u2.（B-6）9粮经作物最大根系有效深度（Zr）土壤水消耗比率推荐值（0）水稻0.5-1.00.20油菜1.0-1.50.60小麦1.0-1.80.55玉米1.0-1.70.55大豆0.6-0.90.45马铃薯0.4-0.60.35红薯1.0-1.50.65棉花1.0-1.70.65猕猴桃1.0-2.00.50柑橘1.1-1.50.50苹果1.0-2.00.50DB51/T31522023式中：Rn太阳净辐射量，MJ/(mm2d)；G土壤热通量，MJ/(mm2d)；湿度计常数，kPa/K；T平均气温，；u22m高度处风速，m/s；es饱和水汽压，kPa；ea实际水汽压
23、，kPa；饱和水汽压-温度曲线斜率，kPa/K。表B.1四川省主要粮经作物的最大根系有效深度和土壤水消耗比率推荐值（ET=5mm/day）B.5灌溉需水量计算时将灌区地块以最末级渠系将灌区分用水计算单元计算。对于灌区用水计算单元t内任意地块k的农田净灌溉需水量Wk农田净按公式（B-7）计算。Wk农田净=ETAk.（B-7）式中：Wk农田净地块k的农田净灌溉需水量，m3；ET作物实际需水量，mm；Ak地块k面积，m2。B.6灌区用水计算单元t的净灌溉需水量W单元净按公式（B-8）计算。Wt单元净1=KWk农田净.（B-8）式中：Wt单元净灌区用水计算单元t的净灌溉需水量，m3；Wk农田净地块k的
24、农田净灌溉需水量，m3；K灌溉单元t的地块总数。灌区用水计算单元t对应干渠渠首处的灌溉需水量按公式（B-9）计算。Wt干渠首=Wt单元净/t.（B-9）式中：10DB51/T31522023Wt干渠首灌区用水计算单元t对应干渠首部的灌溉需水量，m3；Wt单元净灌区用水计算单元t的净灌溉需水量，m3；t灌区用水计算单元t的灌溉水利用系数。t=毛渠农渠斗渠支渠干渠田.（B-10）式中：毛渠毛渠的渠道水利用系数；农渠农渠的渠道水利用系数；斗渠斗渠的渠道水利用系数；支渠支渠的渠道水利用系数；干渠干渠的渠道水利用系数，各级渠道的渠道水利用系数见附录D；田灌区用水计算单元的田间水利用系数。将灌区内各用水计
25、算单元t对应干渠首部的灌溉需水量Wt干渠首累加可得灌区总需水量W灌区。TW灌区=t=1Wt干渠首.（B-11）式中：W灌区灌区总需水量，m3；Wt干渠首灌区用水计算单元t对应干渠首部的灌溉需水量，m3；T灌区内用水计算单元总数。11农业分区代表性站点各生育阶段Kc作物水稻油菜小麦玉米大豆马铃薯红薯棉花川西南山地干热河谷区（）攀枝花Kcini0.440.800.590.650.990.460.78-Kcmid1.131.071.141.131.101.141.11-Kcend0.660.350.400.520.450.730.60-川西高原半湿润气候区（）西昌Kcini0.711.000.770
26、.791.000.570.83-Kcmid1.131.171.141.301.231.241.21-Kcend0.670.350.400.720.600.850.72-盆西高原盆地过渡湿润气候区（）雅安Kcini0.991.131.061.001.001.030.95-Kcmid1.131.001.071.121.051.020.99-Kcend0.670.350.400.510.390.700.60-成都平原半湿润气候区（）成都Kcini1.001.101.051.001.051.020.99-Kcmid1.121.011.071.111.051.101.11-Kcend0.650.350.
27、400.500.400.700.60-川中丘陵夏伏旱频发区（）遂宁Kcini0.971.021.070.940.861.050.980.97Kcmid1.121.011.071.111.051.091.091.10Kcend0.670.350.400.500.400.690.580.53川北半湿润山地丘陵过渡区（）平武Kcini1.011.091.071.011.011.001.01-Kcmid1.131.021.091.111.051.101.10-Kcend0.660.350.400.480.410.700.58-川南中低山丘陵湿润气候区（）宜宾Kcini1.041.101.091.020
28、.981.071.02-Kcmid1.080.991.051.101.031.081.09-Kcend0.630.350.400.490.380.680.73-川东北盆周湿润山区（）巴中Kcini0.980.981.080.950.881.010.97-Kcmid1.121.011.071.111.051.091.09-Kcend0.670.350.400.500.400.690.58-DB51/T31522023附录C（资料性）四川省主要作物的作物系数C.1表C.1和C.2列出了四川省8个农业生态区分区及主要作物不同生育阶段订正后的作物系数。表C.1四川省8个农业生态区主要作物不同生育阶段作物系数12农业分区市（州）包括县、市、区县、市、区数川西南山地干热河谷区（）攀枝花盐边县、米易县、仁和区37凉山州布拖县、宁南县、会理县、会东县4川西高原半湿润气候区（）宜宾屏山县115凉山州雷波县