喷灌与微灌技术应用
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第三章 水源与水量平衡计算

第一节 水源

一、水源类型及其特点

(一)地下水

通过打井,将地下水提取增压作为喷微灌水源,是喷微灌系统最为常见的水源类型。其主要有下列特点:

(1)受气候的影响比较小,出流量相对稳定。

(2)水量比较充沛,一般出水量随着井的深度加大而增大。

(3)不受地面污物杂质的污染,水质良好。

(4)含水层承受着一定的压力,抽水时形成水力坡度,井周围形成降落漏斗,抽水流量越大,水力坡度越大,降落漏斗半径越大。

(二)河溪水

河溪水流由降水径流汇集而成,因降水量和集流面积大小不同,流量相差很大,流量较大的称为河流,流量小的称为溪流,多数为江河、湖泊的支流。河溪水流有下列特点:

(1)来水量和水位受季节降雨情况的影响大,雨季水量充沛,流量大,干旱季节流量小,甚至出现干枯断流,灌溉季节供需矛盾大,常常采取修筑塘坝蓄水,拦蓄汛期径流供旱季灌溉用水,较大的河流来水量较大,喷微灌系统取水量可能只占其中小部分,但通常水位随季节变化大,水泵安装位置应适应这种变化。

(2)河溪水一般含沙量较大,且常有各种漂浮物,用作喷微灌水源时应注意采取净化防堵措施。

(3)水质可能存在污染问题,如果河溪上游有工业污水和生活污水排入,可能污染水质,引用时必须检测是否符合喷微灌水质的要求。

(三)库湖水

水库和湖泊是拦截江河水流和地面径流的调蓄水利设施,主要有下列特点:

(1)储水量大,当喷微灌系统从其中取水时,一般用水量只占一小部分,但库湖水位随季节变化大,修建喷微灌系统水源工程必须予以注意。

(2)库湖水易滋生藻类和存有标浮物,喷微灌系统时应采取适当的净化措施,防止灌水器堵塞。

(四)窑窖水

在缺乏水源的山丘地区,常修建窑窖储存雨水供喷微灌系统旱季使用,主要有下列特点:容量小;水质较好,含污物少,只能供小面积喷微灌用水。

(五)再生水

工业和生活废水经过处理,符合灌溉水质要求的再生水是喷微灌的重要水源。目前,再生水源主要用于园林绿地灌溉,主要有下列特点:

(1)来量丰富,流量稳定。按国家规定,城镇工业、生活污水必须经过处理,符合不同利用标准,才能排放。这类水来源和流量不受季节气候影响,供应稳定,灌溉可由排放管网直接引入,也可由再生水湿地提取。

(2)富含各种有机和无机元素,以及细菌,微量金属元素等。再生水用作喷微灌水源时,水质应达到灌溉水质标准外,还应针对所含固体物质和细菌的种类,以及数量采取相应过滤措施,防止灌水器堵塞。

(六)市政管网

城镇园林绿地喷微灌系统常常利用市政管网取用自来水灌溉,此类水源有下列特点:

(1)水质好,水费高。

(2)灌溉用水可能会与生活和工业用水有矛盾,应做好协调处理。

(3)具有一定压力,一般无需增压。

市政管网自来水是城镇生活和工业的宝贵水源,应尽可能避免用于灌溉。

(七)雨水

利用雨水就地灌溉不仅可以节约大量淡水资源,对于大中城市还可以降低城市防洪压力。雨水已成为许多大中城市绿地灌溉的重要水源。此类水源的特点是:

(1)降雨时间与灌溉用水时间错开,必须修建储存设施调蓄雨水,提供灌溉季节用水。

(2)雨水水质较好,但雨水流经屋面、道路,往往受污染,还带有一定泥沙、杂质,应作必要检测,如达不到灌溉要求,应进行相应净化处理。

(3)就全国而言,从南到北,降水量相差极大,对于雨量小的地区利用雨水灌溉在经济上不一定合算,一般认为,年雨量少于400mm的地区不提倡利用雨水灌溉。

二、喷微灌对水质的要求

(一)农业喷微灌对水质的要求

喷微灌水质应符合《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2005)的规定。

为了防止微灌系统灌水器堵塞,微灌水质还应根据表3-1分析,确定相应水质处理措施。

表3-1 灌水器堵塞水质评价指标

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续表

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(二)再生水作为喷微灌水源对水质要求

再生水作为喷微灌水源的水质除应根据表3-1分析,确定相应水质处理措施外,还应符合表3-2和表3-3的要求。

表3-2 再生水利用于农业、林业用水控制项目和指标限值

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注 引自《再生水质标准》(SL 368—2006)。

表3-3 再生水浇灌城市园林绿地的水质要求 单位:mg/L

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续表

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注 引自《北京城市园林绿地使用再生水灌溉指导书》。