冶金矿山地质]宽城县20xx年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目建设方案

冶金矿山地质]宽城县20xx年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目建设方案内容摘要：

灌水次数 毛灌水定额 （ m3/亩） 灌溉定额 （ m3/亩） 灌 水时期 玉米种子 4 发 芽 、拨节、孕穗、灌浆 板栗 4 43 172 发芽、生长期、果实膨大、冻水 水量平衡计算 项目区用水 主要 为农业灌溉用水，水源为地下水，水源工程为机井，水量平衡计算以机井可供水量与农业灌溉需水量进行对比分析。 （ 1）机井可供水量计算 可供水量， 项目区为井灌区， 项目 区可用机井 63 眼，出水量 以 40m3/h，灌水天数按 38（ 果树 灌水周期为 天，灌溉次数为 4 次）天计， 因工程建设有调节池，故 每天取水时间按 22 小时计，灌溉水利用系数取 ，则可供水量 为 63 40 22 38 ＝ 万 m3。 （ 2）农业灌溉需水量计算 灌溉需水量计算公式如下： V＝ mA/η 式中： V－用水量， m3； m－灌溉 净 定额， m3/亩； A－灌溉面积，亩 η－灌溉水利用系数 宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 19 表 43 项目区 农业 灌溉需 水量计算表 项目区 主要作物 亩均毛 灌水 量 （ m3/亩） 灌水次数 （次） 亩均用水量 （ m3/亩） 灌溉面积 （亩） 用 水量 （万 m3） 大田作物 玉米种子 4 3410 设施农业 食用菌 20 128 4250 果园 板栗 43 4 172 3840 66 合计 11500 （ 3）水量平衡计算结果 经计算，项目区的机井供水量为 万 m3 大 于农业灌溉需水 量 万 m3，故满足灌溉要求。 典型工程设计 低压管道输水灌溉工程典型设计 （ 1）典型地块的选择 选取东李杖子村 4 号井 为低压管道输水灌溉工程典型设计单元 ，地块长400m，宽 330m， 面积为 200 亩，种植作物为玉米种子。 （ 2）设计参数 设计保证率应根据 宽城 县 当地自然条件和经济条件确定 灌溉设计保证率不低于 75%； B .灌溉水利用系数 取 ； C. 设计日耗水量 ：大田 种植作物最大耗水量 Ea=； D .灌水周期 ： 大田作物为 6d； （ 3）灌溉制度的拟定 ① 设计灌水定额， 大田作物 采用 玉米 灌水定额作为设计灌水 净 定 额宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 20。 ② 设计灌溉周期 ， 大田作物为 9d。 （ 4） 设计流量 计算公式 ： Q =10mA/Ttη 式中 ： Q 管道设计流量 (m3/h)； m 设计灌水 净 定额 (mm)； A 控制灌面积 (hm2)； T 灌水周期 (d)； ｔ 每天灌水小时数 (小时 )， 取 ； η灌溉水利用系数 ， 取 经计算为 m3/h 考虑一些不利因素 ， 管道 设计流量 均 确定为 40m3/h。 典型地块每次集中供 1 个出水口，出水 口的流量就是管道的设计流量。 （ 5）管网的布置形式及运行方式 根据 机井位置、地块形状、种植方向 及项目区 种植习惯、管网 设计为干支两级管道，按树状管网设计， 管道分为干、支两级，均为固定 聚乙烯塑料 管，埋入土层深度为 以下，干管沿种植方向布设，支管垂直于种植方向布设，双向浇地。 管网系统在低处设置排水井，冬季放空管道内积水，防止冻坏管道， 灌溉过程中，为适应当地的种植模式和灌溉习惯，计划每次集中供给 2个出水口，待该出水口工作完毕后，先开启另 2 个出水口，然后再关闭该出水口，以灌水计划进行灌溉。 出水口的流量就是管道的设计流量。 （ 6）出水口工作时间 宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 21 t’=（ a b m） /（ 1000 Qη） 式中： t’出水口工作时间（ h）； a出水口间距（ m）； b支管间距（ m）； m设计灌水定额（ mm）； Q出水口设计流量（ m3/h） η 田 田间水利用系数。 经计算为 小时。 （ 7）确定管径 采用经济流速来确定管径，计算公式为： d= (Q/V)1/2。 根据《低压管道输水技术规范》 采用经济流速来确定管径。 选用经济流速 V 取 ，经计算 d=.(40/)1/2==85mm， 结合管材的供应情况、节水灌溉的需要及当地老百姓实际使用情况，确定管道直径为 ∮ 90mm，管材选择的 PE 塑料 管 ，工作压力标准。 （ 8）管道水力计算 ①塑料管水力计算： Hf= 104 L 式中： Hf 沿程水头损失（ m）； Q设计流量（ m3/h）； D管道内径 (mm)； L管道长度（ m）。 ②泵管水力计算： 宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 22 Hf= 105 L 式中： Hf 沿程水头损失（ m）； Q设计流量（ m3/h）； D管径 (mm)； L计算管道长度（ m）。 考虑到塑料管埋入地下，地形局部起伏，所以管节间连接难以平直， 再加上一些出水口、三通、四通、闸阀、弯头、进排气阀、单法兰短管等管件，由此增大了局部水头损失 ，本设计局部水头损失值按沿程水头损失值的 系数计算。 （ 9）机泵选型 ①地下输水灌溉系统设计扬程的确定 计算公式 H=h 干 +h 支 +h 泵 +△ h+△ H+△ z+△ H：设计总扬程（ m） ； h 干 ：干管沿程水头损失（ m） ； h 支 ：支管沿程水头损失（ m） ； h 泵 ：泵管沿程水头损失（ m） ； △ h：出水口工作压力一般为 ； △ H：备用扬程一般为 2m； △ z：动水位埋深（ m） ； △：地形变化。 项目区 配套 水泵型号为 200QJ4078， 配套功率 ， 可以满足低压宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 23 管道节水灌溉工程的配泵要求。 （ 10）典型地块 材料用量及投资概算 该典型地块管道总用量为 3470m，亩均用量 ,给水栓 80 个，亩均 个。 总投资概算 元 ，亩均投资 元。 地块的材料用量及投资见表 44。 表 44 低压管灌工程典型设计概算表 序号 项目名称 规 格 单 位 数 量 单价（元） 金额（元） 一 田间工程 1 塑料管 ∮ 90 m 910 2 塑料管 ∮ 63 m 2560 3 闸阀 ∮ 90 个 3 4 三 通 ∮ 63 个 113 5 给水栓 ∮ 63 套 80 6 软管 ∮ 63 m 1600 二 土建部分 1 闸阀井 个 8 500 2 土方开挖 m 3 土方回填 m 三 管道安装 直接材料费 8% 合计 典型地块 200 亩，亩均投资 元 果树微灌工程典型设计 本设计选取塌山乡北场村微灌示范区的一个小区，灌溉面积 260 亩，地块长 610m，宽 290m，土壤为沙壤土。 种植作物为 板栗。 水源为 北场村 2 号机井，机井出水量 50m3/h，水质良好，宜于灌溉。 宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 24 （ 1） 、水量平衡计算 η Qt A＝ ————— 10Ia Ia＝ Ea – P0 式中： A—— 可灌面积， hm2 Q—— 可 供流量 50 m3/h Ia—— 设计供水强度 Ea—— 设计耗水强度，查规范取 6mm/d P0—— 有效降雨量 1mm/d t—— 水源每日供水时数、取 12h/d η —— 灌溉水得用系数，查规范取 求得 A＝ 20hm2(300 亩 )＞ hm2(260 亩 ) （ 2） 、设计灌水定额 设计灌水定额为。 （ 3） 、设计灌水周期 为 天。 （ 4） 、喷头选型 根据作物，土壤等条件，选取 L224 型喷头，指标 见表 4－ 5. 表 4－ 5 喷头 技术参数指标 喷头型 号 喷嘴直径（ mm） 工作压（ KPa） 流量 喷洒直径（ m） L224 ～ 50－ 78 ～ 宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 25 （ 5） 、管道布置 采用干管、支管、毛管三级管道布置，干、支管为固定管道、毛管为移动管道。 干管沿地块南北方向布置总长 300m，设支管 4 条，每条支管长 168m，支管间距 60m，每条支管设毛管 56 条，每条长 57m，毛管间距 3m，每条毛管带 20 个喷头。 支管与干管垂直，毛管与支管垂直。 （ 6） 、喷头在一个位置上工作时间 bLm t＝ ———— q 式中： t—— 喷头在一个位置上的 工作时间（ h） ｂ —— 毛管间距（ m） L—— 喷头间距（ m） ｑ —— 喷头流量（ 65L/h） m—— 灌水定额 求得 t=2(h) （ 7） 、同时工作的喷头数 N＝ A/TC t/bl 式中： A—— 灌溉总面积 260 亩（ T—— 灌溉周期 2d 求得： N＝ 370（个） （ 8） 、同时工作的毛管数 每条毛管带 10 个喷头，则每次运行 37 条毛管。 宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 26 （ 9） 、运行方案 每次运行两条支管，每条支管分别运行 18～ 19 条毛管，共运行 370 个喷头。 （ 10） 、管径选择及水头损失计算 干管管径按 D＝ √ Q/v 计算 式中： D—— 管径 370 65 Q—— 干管流量 Q＝ ————— 1000 V—— 经济流速 取 求得 D＝ 75mm 选用 ∮ 90（内径 82mm） PE 塑料管 支管及毛管管径选择 支管及毛管管径按水头偏差率小于等于允许水头偏差率计算，即 hv≤[hv]，根据规范规定 [hv]＝ 20% 喷头工作水头按 2KPa 设计，则灌水小区允许水头偏差为 [Δ h]＝ [hv]hd＝ 20% 20＝ 4（ m） 初选支管为 ∮ 90（内径 82mm） PE 塑料管，摩阻系数 f＝ ，流量指数 m=，管径指数 b＝ 初选毛管为 ∮ 32（内径 27mm）微灌用 PE 管。 摩阻系数 f＝ ，流量指数 m=，管径指数 b＝ 宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 27 fsqdm （ N＋ ） m+1 S0 根据公式 hf=————— ［ —————— － Nm(1—— )］ ｄ b m+1 S 计算沿程水头损失 式中： hf—— 等距多孔管沿程水头损失 m。 s—— 分流孔间距。 支管、毛管均为 3m S0—— 多孔管进口至首孔的间距，支管按最不利情况时取 117m，毛管 3m。 N—— 分流孔总数，支管 N＝ 18 毛管 N＝ 20。 qd—— 单孔设计流量，支管 1300L/h，毛管 65L/h. 求得：支管沿程水头损失为。 毛管沿程水头损失为 局部水头损失取程水头损失的 10% ，则支管总水头损失为+=,毛管总水头损失为 +=。 本地块地形平整，最不利支管上的喷头地势差为 1m。 则喷头水头偏差为Δ K＝ ＋ ＋ 1＝ 所以Δ h＜ [Δ h]满足微喷灌要求。 主管路水头损失计算 Qm 按公式 hf＝ f———— 计算主管路沿程水头损失。 Db 式中： f— 摩阻系数 宽城县 2020 年追加小型农田水利设施建设补助专项资金项目（高效节水灌溉） 28 Q— 流量 24000L/h d— 管道内径 82mm m— 流量指数 b— 管径指数 L— 管路长度 30。