退化草原非充分灌溉技术规范

ICS 65.020.01 CCS B11 15 内 蒙 古 自 治 区 地 方 标 准 DB15/T 2387—2021 退化草原非充分灌溉技术规范 Technical specification for insufficient irrigation of degraded grassland 2021-09-26 发布 2021-10-26 实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发 布 DB15/T 2387—2021 前 言 本文件按照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。 本文件由内蒙古自治区林业和草原局归口。 本文件起草单位：内蒙古农业大学、内蒙古蒙草生态环境（集团）股份有限公司、阿拉善职业技术 学院、内蒙古自治区林业和草原监测规划院。 本文件主要起草人：王明玖、郭冬梅、张跃华、马春梅、刘爱军、杨勇。 I DB15/T 2387—2021 退化草原非充分灌溉技术规范 1 范围 本文件规定了退化草原非充分灌溉工程设计、灌溉制度等的要求。 本文件适用于以生态修复和牧草增产为目的的中国北方以平原或高平原为主的退化草原灌溉。包括 退化的草甸草原、典型草原、荒漠草原及草原区域内的退化草甸。 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。 GB 5084 农田灌溉水质标准 GB 19377 天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标 GB/T 20203 管道输水灌溉工程技术规范 GB/T 50085 喷灌工程技术规范 GB/T 50265 泵站设计规范 （附条文说明） GB 50288 灌溉与排水工程设计规范 GB/T 50363 节水灌溉工程技术标准 NY/T 1237 草原围栏建设技术规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 草原灌溉 grasslandirrigation 按照牧草生长的需要，利用供水设施将水送到退化草原，以补充草原牧草生长期内降水不足的人工 措施。 3.2 非充分灌溉 insufficient irrigation or non-full irrigation 由于受到水源不足和成本的限制，在牧草生长期内部分满足水量需求的灌溉方式。 3.3 灌溉定额 irrigation quota 1 DB15/T 2387—2021 依据退化草原牧草需水量、土壤含水率和有效降水量等确定的牧草生长期内的单位面积灌溉总用水 量。 3.4 灌水定额 irrigation quota on each application 依据单次灌水渗透深度、草原的需水程度等确定的单位面积单次灌溉用水量。 3.5 灌水时期 irrigation time 依据牧草生长各个时期对水分的需求、气候特点和土壤水分状况而确定的灌溉时间点或灌溉时期。 3.6 灌溉频次 irrigation frequency 依据退化草原需水的关键时期进行灌溉的次数。 4 退化草原辨识 按照GB 19377判断草原是否退化。 5 非充分灌溉工程设计 5.1 设计原则 草原区地形起伏较大，适于喷灌。灌溉工程设计按照GB/T 50363执行。 5.2 灌溉水源和水质 灌溉要有稳定的水源，主要用地表水。有条件情况下，可以使用蓄积雨水、水库汛前弃水等水源。 灌溉水质按GB 5084中二类水质标准（旱作）执行。 5.3 灌溉方式 根据草原植物对需水的敏感性，采用关键时期灌水、非充分灌溉方式。 5.4 灌溉设备 宜采用较大型喷灌设备，包括电动圆形喷灌机（亦称指针式喷灌机）和卷盘式喷灌机（亦称绞盘式 喷灌机），或适合于草原灌溉的其他设备。2种类型设备具有节水特点，其优缺点和适应性见附录A。电 动圆形喷灌机的普及率较高，单跨电机功率为1.1 kw，喷水均匀度大于等于85 %。 5.5 输水管道及泵站 2 DB15/T 2387—2021 输水管道规格按喷灌机设计流量设计。管道设计按GB 50288、GB/T 20203、GB/T 50085的规定执 行。为了防止冬季冻裂管道或春季残留冰堵塞管道，地埋式输水管道应埋在当年平均冻土层以下。输水 管道设计泄水装置。泵站设计按GB/T 50265的规定执行。 6 灌溉制度 6.1 灌溉定额 考虑退化草原灌溉的首要目标是恢复植被和生态，在此基础上提高草地生产力。为了节约灌溉运行 成本和水源，灌溉定额按生长季多年平均降水量确定，属于非充分灌溉。计算公式如下： 𝑊0 = 𝑅𝑖 × 𝑃0………………………………………(1) 式中： 2 2 W0 灌溉定额（mm/hm 或t/hm ）； Ri 灌溉量系数（草甸和草甸草原的Rd为0.15；典型草原的Rx为0.18；荒漠草原的Rm为0.22）； 2 2 P0 生长季多年平均降水量（mm/hm 或t/hm ） ； 𝑃0 = 0.8𝑃…………………………………………(2) 式中： 2 2 P0 生长季多年平均降水量（mm/hm 或t/hm ）； 2 2 P 不同草原类型多年平均降水量（mm/hm 或t/hm ） ； 注： 0.8是生长季多年平均降水量占全年降水量的比例。每公顷降水量或灌溉水量的换算关系为1 mm相当于10 t。 若出现特别干旱需要应急灌溉时，可额外增加定额；若在设定灌水时间段出现较大有效降雨，可减 少定额。 6.2 灌水次数和灌水时间 灌水次数按2+N确定，其中2为基本次数，N为根据需水程度增加的次数，其值小于等于2。灌水时间 依据草原气候特点、土壤含水量和植物需水特点确定，第1次为主要植物的分蘖、分枝期（如果返青期 土壤含水量不足5 %，灌水时间可提前）；第2次为主要植物的抽穗、现蕾期。N是满足特别干旱时应急 灌溉需要。当天然降水能够满足植物生长需要时，可减少灌水次数。草原特别干旱情况由专业人员或专 业机构认定。 6.3 灌水定额 草原植物根系主要集中于表土20 cm土层中，单次灌水定额以不超过20 cm为标准控制。把计算的灌 溉定额按标准灌水次数2次等分。根据土壤类型不同和天气影响，计算灌水定额时，允许±20 %的变化。 6.4 保护措施 灌溉地段需要保护。如需要进行围栏保护，按照NY/T 1237的规定执行。 3 DB15/T 2387—2021 A A 附 录 A （资料性） 电动圆形喷灌机和卷盘式喷灌机的指标差异 电动圆形喷灌机、卷盘式喷灌机的指标对比见表A.1。 表A.1 电动圆形喷灌机、卷盘式喷灌机的指标对比 设备类型 电动圆形喷 灌机 运行方式 电源驱动，以中心支 做圆周运动 卷盘式喷灌 系统。灌溉前喷头车 需要牵引拖拽；做直 线行走 4 2 （元/hm ） 适应性 受风速影响 轴为原点，通过悬臂 19500～22500 较大，节水 水涡轮式动力驱动 机 工程投资费用 节水和环境 15%左右 优点 缺点 日运行时 间（h） 自动运行，操作 对地块要求相 简单，节省劳 对平坦，无障碍 力，效率高，灌 物等，爬坡能力 水均匀 ＜20 ≤25° 受风速影响 对地块坡度和 需要拖拉机拖 13500～16500 较大，节水8% 平整度要求较 拽；对土表冲击 左右 低 较大 ＜20