ICS 65.020.01 CCS B60 包 DB1502 头 市 地 方 标 准 DB 1502/T 014—2022 干旱半干旱区生态景观林自动化节水灌溉 技术规程 Technical regulations for automatic water-saving irrigation on eco-landscape forest in arid and semi-arid region 2022-05-05 发布 包头市市场监督管理局 2022-08-05 实施 发 布 DB1502/T 014—2022 前   言 本文件依据GB/T 1.1-2020《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。 本文件由包头市林业和草原局提出并归口。 本文件起草单位: 内蒙古天龙生态环境发展有限公司、包头市林业和草原工作站、包头市林业和草 原局九原分局、包头市昆都仑区农牧局。 本文件主要起草人: 兰再平、鲁存海、李慧敏、吕可、张瑞、马红叶、张文英、任爱琴、李明、 黄志勇、苗培、张必诚、崔宏斌。 I DB1502/T 014—2022 干旱半干旱区生态景观林自动化节水灌溉技术规程 1 范围 本文件规定了干旱半干旱区生态景观林自动化节水灌溉技术相关的自动化滴灌系统的组成、设计与 安装、自动化滴灌系统的运行与维护、滴灌灌溉制度、滴灌施肥制度、土壤水分监测等内容。 本文件适用于干旱半干旱区山地生态景观林、通道生态景观林和城市园林的节水灌溉和科学施肥。 2 规范性引用文件 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。 GB/T 50485 微灌工程技术规范 SL/T 364 土壤墒情监测规范 NY/T 1107 大量元素水溶肥料 3 术语和定义 3.1 干旱半干旱区 arid and semi-arid region 主要包括第二级阶梯的内蒙古高原、塔里木盆地和准噶尔盆地等，面积占全国陆地的 30%，年降水 量不到 300 mm 的区域。 3.2 生态景观林 ecological landscape forest 以持续发挥景观效果为主要目的，具有美学欣赏价值和优良生态功能的乔木林或灌木林。 注：生态景观林归属于公益林，是风景林的二级林种。 3.3 田间持水量 field water carrying capacity 在充分灌溉（降雨）后，土壤水因重力自由下渗后，土壤能保持的最大含水量。 3.4 单次有效灌溉时长和灌溉量 single duration and quantity of effective irrigation 采用滴灌管沿树行实施灌溉形成连续湿润带所需的灌溉时长和灌溉量。 1 DB1502/T 014—2022 3.5 灌溉制度 irrigation system 用于指导生长季内栽培生态林精准灌溉的方案，包括单次有效灌溉时长和灌溉量以及启动灌溉时的 土壤相对含水量值。 3.6 施肥制度 fertilization system 用于指导生长季内栽培生态林精细施肥的方案，包括不同生长发育阶段的施肥配方和施肥量以及施 肥次数、单次施肥量。 3.7 林木营养元素年吸收量 annual absorbing quantity of nutrient elements by tree plantation 栽培林木在单个生长季内从土壤中吸收的 N、P、K 等营养元素的年吸收总量。 4 自动化节水滴灌系统的组成、设计与安装 自动化滴灌系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网、滴头、自动化控制系统 5 部分组成。 4.1 4.1.1 自动化滴灌系统的组成 水源工程 河流、湖泊、水库、井水等均可作为滴灌的水源，为了利用各种水源进行灌溉，往往需要修建引水、 蓄水、提水工程，以及相应的输配电工程，当以含泥沙量较多的河渠为水源时，还应修建沉砂池，这些 统称为水源工程。 4.1.2 首部枢纽 滴灌系统的首部枢纽通常由水泵或动力机、控制设备、施肥装置、水质净化装置、测量和保护设备 等组成，其作用是从水源抽水加压，施入肥料液，经过滤后按时按量送进管网。首部控制枢纽是全系统 的调度中心。 a) 水泵 如果不是直接取水于有压水源（水塔、压力给水管、高位水池等），需要安装水泵或动力机。 选择的水泵应满足系统总扬程和设计流量要求； b) 过滤器 过滤器是清除水流中各种有机物和无机物杂质，保证滴灌系统正常工作的关键设备。由于滴头 的流道很小，容易堵塞，即使使用清洁的井水作滴灌水源，也应使用过滤器，以保证滴灌系统 的正常运行。过滤器一般安装在施肥装置后面。过滤器的类型较多，根据滴灌的水源和水质情 况正确选用。目前过滤器主要有离心式过滤器、砂石过滤器、叠片式过滤器和筛网过滤器四种 类型。如果滴灌水源中含砂量较大，一般选择离心式过滤器作为初级过滤器；如果滴灌水源富 含有机质和藻类，一般选择砂石过滤器作为初级过滤器。叠片过滤器分为手动冲洗和自动反冲 洗两种类型，其过滤精度高、效率高，初级过滤和终极过滤均可使用。为了减少日常管理维护 2 DB1502/T 014—2022 c) d) 4.1.3 工作，建议选择自动反冲洗型叠片过滤器。筛网过滤器多作为末级过滤器使用，其结构简单， 由承压外壳和缠有滤网的内芯构成。筛网孔径大小（即网目数）应根据滴头流道尺寸而定。为 了降低滴头堵塞的风险，滴灌系统一般要安装多级过滤器，确保流入滴头的水中没有杂质； 施肥装置 随水施肥是滴灌系统的一大功能，滴灌系统中向压力管道内注入可溶性肥料，溶液的设备和装 置称为施肥装置。通过施肥装置将肥料溶解后注入管道系统随水滴灌到土壤中。 向管道系统注入肥料的方法有两种：压差法和泵注法。利用压差法的施肥装置有文丘里注入器、 旁通施肥罐、胶囊施肥罐三种类型。利用泵注法的施肥装置有注射泵和射流泵两种类型。根据 实际情况和林业生产特点，要正确选择施肥装置。文丘里注入器适合小型滴灌系统，旁通施肥 罐不易控制肥料浓度，射流泵的压力损失大，对水压和供水量变化敏感，因此，建议选择胶囊 施肥罐或注射泵。为了防止滴灌系统水源污染，应注意以下两点： 1) 肥料注入装置一定要安装在水源与过滤器之间，以免未溶解的肥料或其他杂质进入滴 灌系统，造成堵塞； 2) 水源与注入装置之间一定要安装逆止阀，以防肥液进入水源，造成污染； 测量和保护设备 为了保证滴灌系统的正常运行，应在系统中的某些部位安装阀门、流量计、压力表、流量和 压力调节器、安全阀、进排气阀等测量和保护设备。 输配水管网 输配水管网由从水源引水和向田间输水的干管、支管、毛管等管件和必要的调节设备组成，其作用 是将压力水或肥料溶液输送并均匀的分配到滴头。 滴灌系统常用的管材主要有两种：聚氯乙烯管(PVC 管)和聚乙烯管(PE 管)。 4.1.4 滴头 滴头是滴灌系统的关键部件，其作用是使毛管中压力水流经过细小的流道或孔眼，减小压力，变成 水滴或微细流而均匀的分配于植物根区土壤。一个滴灌系统工作的好坏，最终取决于滴头性能的优劣。 因此，通常称滴头为滴灌系统的心脏。 选择的滴头应具备以下特点： a) 制造偏差小，一般要求滴头的制造偏差系数 Cv 值应控制在 0.07 以下； b) 出水量稳定，受压力变化的影响较小； c) 抗堵性能强，结构简单，便于制造、安装、清洗； d) 坚固耐用，价格低廉。 滴头的类型主要有内镶式压力补偿式滴头、管上非压力补偿式滴头、内镶式滴灌管。三种类型各有 优缺点，管上压力补偿式滴头出水均匀，使用寿命长、方便维护，但价格稍高；管上非压力补偿式滴头 价格低廉，但出水量不均匀，压力适用范围小；内镶式滴灌管安装简便，但不方便维护。生态景观林应 当选择使用寿命长、方便维护、出水均匀的内镶式压力补偿式滴灌管。 4.1.5 自动化控制系统 自动化控制系统是由互相独立运行的电磁阀、智能控制/采集器和物联网云服务平台组成。 通过手 机 APP 和电脑 IP 智能终端为滴灌系统实现自动化控制。根据生态林的耗水量和土壤湿度适时、适量地 灌溉，既能充分满足生态景观林的生长需要，又能最大限度的节约水资源。 4.2 自动化滴灌系统的设计与安装 3 DB1502/T 014—2022 4.2.1 自动化滴管系统的设计 按照 GB/T 50485 微灌工程技术规范执行。 4.2.2 首部枢纽安装 首部枢纽包括水泵、过滤器、施肥装置和量测保护仪表等，将水泵、过滤器、施肥装置等按照顺序 连接、组装，将进排气阀、远传压力表、流量计等安装在适当位置。 4.2.3 干管和支管的布设 输水管宜埋设在距地表 40 cm 深以下，与滴灌毛管相连的支管道应埋设在距地表 40 cm 深以下，以 免整地、除草等机械作业时对其造成损坏。 4.2.4 滴灌毛管的选择与布设 应当沿树行铺设滴灌毛管，滴灌管上的滴头间距不宜过大或过小，以 40 cm～60 cm 为宜；选用滴 头的流量也不宜过大或过小，以 2 L/h～4 L/h 左右为宜。 4.2.5 排水与排气装置安装 应在地下主管道的低点处上安装排水设施，以便冬季将地下管道中的水排出，防止主管道被冻裂， 主管路的高点位置安装排气装置，防止空气将管道撑破。 4.2.6 自动化控制系统安装 自动化控制系统安装应符合下列规定： a) b) c) d) 5 选择具有变频、工频、远程三个状态的变频柜，通过物联网和云服务平台实现远程控制水泵的 开启和关停； 选择需具备自动和手动开、关功能的直流电磁阀作为轮灌区开、关的阀门； 将智能控制/采集器安装在电磁阀附近，并配备支架和太阳能供电装置，用数据线连接电磁阀 和土壤环境传感器，将土壤环境传感器布置在林木吸收根主要分布土层内； 在手机上登陆 APP 或电脑上登陆云服务平台 IP--对滴灌系统进行自动化操作以及对土壤含水 量自动化采集。 自动化滴灌系统的运行 自动化滴灌系统是靠手机 APP 或电脑 IP 操作和运行的，操作人员通过手机或电脑直接发出指令， 指挥滴灌系统完成灌溉工作。利用滴灌系统能够做到在整个生长季内持续不断地供给生态景观林生长所 需要的水分和养分，使树木始终处于适宜的生活环境中，从而最大限度地激发出树木的生长潜力。 5.1 灌溉 灌溉管理根据运行方式的不同，可分为远程/手动灌溉、远程/制度灌溉和现场/人工灌溉三种方式。 a) b) 4 远程/手动灌溉 用户通过点击手机 APP 或打开电脑 IP 中灌溉控制功能进行查看阀门当前状态，通过操作按钮 的开/关，管理水泵、电磁阀的开启、关闭工作；