4.1 一般规定
4.1.1 总体设计应符合灌区规划要求,遵循以节水增效为中心,以水资源总量控制、提高农田灌溉和生产、生活用水利用率和水功能区水质达标率为目标,水土资源合理、高效、持续利用,经济、资源、环境协调可持续发展的原则。
4.1.2 灌区工程设计应确定设计水平年、灌溉设计保证率、灌溉水利用系数;确定工程等级、洪水标准、灌区农田排涝标准、排渍标准,土壤改良和防治盐碱(渍)化的排水标准。
4.1.3 灌区自然条件、水土资源状况、种植结构等差异较大时,应区别情况,结合经济社会条件,确定灌排分区。对土壤盐碱化或可能产生次生盐碱化的灌区,应根据水文气象、土壤、水文地质条件以及盐分积累机理等因素,进行灌区土壤改良分区。
4.1.4 提水灌区应结合地形、水源特点,按照节约能源、经济合理和便于运行管理等原则进行分区、分级。
4.1.5 应在水土资源平衡分析的基础上,确定灌溉方式、灌区规模和总体布局,并应确定水源工程、灌溉与排水工程规模和主要设计参数;进行田间工程典型设计,制定灌溉节水和用地措施;根据灌区规模进行灌区监测、信息化及管理设施设计,提出工程实施意见和管理办法。
4.1.6 各类工程规模及主要设计参数应包括下列内容:
1 灌溉供水水库工程的兴利库容、正常蓄水位、死水位和其他特征水位;综合利用水库工程的兴利库容、防洪库容,正常蓄水位和汛期限制水位、死水位和其他特征水位等;
2 直接从河道取水的无坝引水枢纽、闸坝引水枢纽的设计引水流量和设计水位;
3 提水枢纽工程的设计流量、扬程和装机功率;
4 井灌区地下水的资源量和可开采量;
5 新增、恢复、改善灌溉、排水面积;
6 田间工程典型区灌溉、排水面积。
4.1.7 灌溉方式应根据灌区气象、作物、地形、土壤、水源、水质,农业生产及发展、管理和经济社会等条件综合分析确定。
4.1.8 排水方式应根据灌区涝、渍、碱的成因,结合地形、降水、土壤、水文地质条件,因地制宜地选择水平或垂直排水、自流或抽排及其结合的方式。
4.1.1 近年来,我国大力加强水资源管理,目前全国年供水能力超过7000亿m³,2010年万元工业增加值用水量比2005年下降36.1%,2011年农田灌溉水利用系数达0.51。国务院批复的《全国水资源综合规划(2010-2030年)》提出到2030年全国用水总量控制在7000亿m³以内;用水效率达到或接近世界先进水平,万元工业增加值用水量降低到40m³以下,农田灌溉水利用系数提高到0.6以上;主要污染物入河湖总量控制在水功能区纳污能力范围之内,水功能区水质达标率提高到95%以上作为水资源管理目标“三条红线”的控制指标。
4.1.3 灌区划分不同类型的灌排分区和土壤改良分区,目的主要是为了分区制定合理的灌溉制度、灌溉用水量、灌排渠系布置及土壤改良措施。
4.1.4 一般来说,提水灌区分区、分级越多,各级提水设备的功率越小,耗用电费(或燃料费)也就越少;但泵站座数及管理人员增多,工程投资和管理费用增加,同时也增加上、下级泵站用水协调的复杂性,因此,进行技术经济论证是必要的。
4.1.5、4.1.6 这两条规定了灌区总体设计的主要内容,不同设计阶段的设计深度有所不同。
可行性研究阶段的灌区总体设计,要求初选灌区范围、灌排方式、灌排分区、土地利用及产业结构、灌溉面积、作物组成、轮作制度和复种指数等;调查灌区内城乡生产、生活供水设施现状,分析现状供水能力;确定设计水平年,分析论证水源不同水平年的可供水量;确定灌溉、排水及供水设计标准,预测不同水平年灌区经济社会发展指标、工农业生产生活用水定额和需水量,分析作物耗水量、灌溉定额,分析不同水平年的灌溉制度和灌溉需水量;基本选定灌溉水利用系数,提出灌区年供水量和年内分配,进行灌区水量供需平衡分析,基本选定灌区水土资源配置方案;选定灌区总体布局、主要建设内容和分期实施方案;基本选定水源工程、灌排渠系工程的规模、布置和主要设计参数;基本确定典型区田间工程布置,初拟监测、信息化、管理设施设计方案和建设内容。
初步设计阶段的灌区总体设计,要求论述灌溉供水水源条件,复核不同水平年的地表径流过程及年内分配情况,复核灌区地下水(含灌溉回归水)资源总量、补给量及可开采量,对多泥沙河流论述河流泥沙冲淤条件及其对灌溉供水水源的影响;论证土地分类评价和水土资源的条件,确定灌区土地利用规划,农、林、牧业产业结构,作物组成,轮作制度和复种指数等;进一步分析论证灌区可能产生旱、涝、渍、碱的原因,复核灌区灌溉、排水、供水范围及灌排面积和城乡供水对象,确定灌区开发方式和灌排分区,提出综合治理措施;确定灌溉设计水平年和灌溉、供水设计保证率,复核灌溉定额,制定灌溉制度,确定灌溉需水量;复核不同水平年灌区经济社会发展指标、工农业生产生活用水定额和需水量,结合现状工程供水能力确定城乡供水规模。确定灌溉水利用系数、总需水量及不同保证率的年内分配,复核水土资源供需平衡分析和水资源配置成果;确定排涝标准、排渍标准、改良和预防盐碱化的排水标准和承泄区水位标准,分析确定排水模数;复核灌区总体布局方案;对水源工程、灌排渠系及主要建筑物进行方案比较,确定工程布置、规模和设计参数;确定典型区田间工程布置;确定监测内容、主要检测项目、灌区信息化和管理设施设计方案;提出工程运行管理机构和管理办法。
4.1.7 常用的灌溉方式包括地面灌溉、低压管道输水灌溉、喷灌和微灌等,适宜的灌溉方式不仅可以保证田间灌水均匀,而且可以节约用水,有利于保持土壤结构和肥力。各种灌溉方式都有一定的适用范围,应区分不同的情况,考虑作物的组成、地形、土壤、水源和经济等条件,合理确定。
4.1.8 正确的排水方式可使排水通畅,及时排除涝(渍)水,有效控制地下水,防止土壤盐碱化、沼泽化,有利于农作物的正常生长,节省工程投资。