高效节水灌溉典型设计

康县碾坝乡高效节水灌溉工程典型设计陇南市水利水电勘测设计院二 0 一三年三月第一章 基本情况 11.1 自然条件 11.2 社会经济状况 11.3 自然灾害情况 11.4 农业生产现状 21.5 2012 年小型农田水利专项工程立项背景21.6 工程建设目标和任务 3第二章 小型农田水利现状42.1 小型农田水利工程类型、规模、分布及完好程度42.2 水源工程运行情况 42.3 现行小型农田水利工程管理体制与运行机制 42.4 水资源状况 52.5 工程建设必要性 5第三章工程建设内容、标准及布局 73.1 工程建设范围及布局 73.2 工程建设标准 73.3 工程数量、规模 73.4 工程类型选择 73.5 主要建设内容 8第四章工程管理 404.1 工程建设管理 404.2 工程运行管理414.3 服务体系建设 43第五章 建设费用及筹资方案445.1 工程概况 445.2 编制依据 445.3 编制办法 445.4 工程投资概算 455.5 资金筹措方案 47第六章 预期效益 486.1 经济效益 486.2 社会效益 496.3 生态效益 49第一章 基本情况1.1 自然条件康县位于甘肃省东南部，陕甘川交界地带。境内气候属典型亚热带向暖温带过渡气候，温和湿润，雨量充沛。全境处西秦岭南侧陇南山中，地质构造为昆仑秦岭地槽褶邹地带，地势西高东低，中部高，南北低。最高海拔2483m ，最低海拔560m,年平均气温12.1 C,无霜期207天，日照时数1433.7小时，年降水量742mm。县辖8镇13乡，350个行政村，1640个村民小组，常住人口 20.10 万人，其中农村人口 17.78 万人。总面积2958.46 平方公里，其中耕地 70.16 万亩。项目位于康县中部的碾坝乡。 全乡 14 个行政村， 73 个合作社， 2794 户， 10618人，有耕地面积16475亩，人均耕地1.55亩， 2011 年人均纯收入2347元，属燕子河流域。项目覆盖碾坝乡袁家坝、寺底下、崔家湾、安家坝四个行政村， 24 个社，1201 户， 4263人，项目受益761 户 3059人。项目区海拔11801250米，属燕子河流域。项目区地势平坦，土质肥沃，气候与光热条件较好，是县城主要的蔬菜供应基地之一。也是农牧系统高效大棚蔬菜种植示范区。1.2 社会经济状况康县辖 8 镇 13 乡， 350 个行政村， 1640 个村民小组，常住人口 20.10 万人，其中农村人口 17.78 万人。民族有汉、回、满、藏等。总面积2958.46 平方公里，其中耕地70.16 万亩。初步核算， 2011 全县实现生产总值60756万元，比上年增长12.6% 。其中第一产业增加值22435 万元，增长5.9%。第二产业增加值 12680 万元，增长14.7%：工业增加值完成10795 万元，增长16.0% 。实现大口径财政收入 6596 万元， 增长 81.6%： 实现社会消费品消费零售总额19957万元，增长14.6%。近年来康县县委、 政府加大了农业经济作物的扶持力度， 在项目区大力推广农业科技，农业基础设施不断完善，农业生产得到了很大的发展。项目区位于康县的燕子河流域，土壤肥沃，光照适宜，具有独特的地理优势，以此成为康县的蔬菜基地， 被列入康县高效蔬菜生产基地示范区。 也是农牧系统高效大棚蔬菜种植示范区。1.3 自然灾害情况康县境内的项目区虽然土地肥沃， 但受天气与气候制约的因素比较多。 旱灾频发。近 20 年，由于全球气候的异常变化，水旱灾害交替发生。随着社会经济的快速发展和人口的不断增加， 不仅农业用水缺口较大， 有相当一部分地区生活用水也日趋紧张。目前，旱灾已成为康县的众灾之首，要想发展高效农业，必须解决现有存在的旱灾问题。1.4 农业生产现状1.4.1 总体情况康县农业特色产业发展势头强劲， 农村经济持续发展。 一是大力实施科技增粮措施， 在实施农业结构调整和退耕还林的基础上确保粮食稳定生产， 虽然遭受了多种自然灾害，但粮食生产量仍然增长3.2%，达到62809 吨，实现了农民在种植业的稳步增收。二是狠抓特色产业基地扩张，全面推动农村经济结构调整，力争实现农业增效和农民增收的根本目标。 实现了全面发展的大好形势， 全年特色产业产值达到 18808万元， 占农业总产值的比重达到 64%。 三是积极推动特色产业标准化和产业化进程，强化了基地规模和龙头企业建设。加大扶贫开发力度，采取参与式和捆绑式扶贫相结合的办法，实施了 10 个整村推进项目。1.4.2 特色产业康县主要的蔬菜基地主要位于康县中部的碾坝乡。 农业生尤其是蔬菜生产的发展保持了良好的态势，取得了较大的成效，但与发达地区相比，差距还很大，仍旧属于贫困落后山区。 特别是农业灌溉基础设施建设严重滞后， 已建水利工程设施老化，抗御自然灾害的能力低，严重制约着当地经济社会的持续发展。因此，必须进一步加大水利基础设施建设。大力发展高效节水灌溉，才能保证蔬菜产业旱涝保收。三个项目区群众蔬菜种植历史久远，为县城无公害蔬菜供应基地之一。1.5 2012 年小型农田水利专项工程立项背景项目位于康县中部的碾坝乡。 全乡 14 个行政村， 73 个合作社， 2794 户， 10618人，有耕地面积16475亩，人均耕地1.55亩， 2011 年人均纯收入2347元，属燕子河流域。项目覆盖碾坝乡袁家坝、寺底下、崔家湾、安家坝四个行政村， 24 个社，1201 户， 4263 人，项目受益761 户 3059 人。项目所在地的地势平坦，土质肥沃，气候与光热条件较好， 是县城主要的蔬菜供应基地之一。 也是农牧系统高效大棚蔬菜种植示范区。项目区地高水低，属典型的资源性丰水，工程型缺水地区，项目区具备发展高效节水灌溉的水土资源条件， 且有稳定可靠的水源保障。 项目区农业种植结构相对统一。规模化经营程度高，农业管理水平较高。项目区交通便利、动力供应可靠。通过本工程的实施，能够改善蔬菜大棚灌水条件，促进蔬菜增产和农民增收。故项目村农民对工程建设积极性极高，各村组均对工程建设进行了一事一议，得到了95%以上群众的支持。项目区涉及的蔬菜大棚产业，以冬春反季节蔬菜为主，但当地冬春干旱少雨，菜园内无灌溉设施，群众以柴油机泵抽水大水漫灌，成本高，浪费大，严重影响了蔬菜的产量和质量，群众已多次申请解决灌溉问题，所以兴建该工程很有必要性。1.6 工程建设目标和任务1.6.1 建设目标2012 年计划在康县的碾坝乡袁家坝、寺底下、崔家湾、安家坝四个行政村，新建高效节水灌溉工程5 处，建扬水泵站5处。通过工程建设，使项目区大棚蔬菜产业成为旱涝保收、高产稳产的示范区，人均纯收入增加 1000 元以上，灌溉水利用系数达到 0.8 以上，项目区高效节水灌溉工程合格率达到100%。1.6.2 工程任务新建碾坝乡高效节水灌溉工程，发展高效节水灌溉面积4700 亩，其中：管灌3500 亩，大田滴灌1000 亩，大棚滴灌200 亩；建提水泵站5 处。第二章 小型农田水利现状2.1 小型农田水利工程类型、规模、分布及完好程度建国以来 , 康县历届县委、政府高度重视水利建设，在项目区建成了机井、灌溉渠道等各类农田水利工程。其中：项目区现有机井3 眼，由于出水量较少，且距变压器较远，当地群众利用柴油水泵抽水，进行大水漫灌，运行良好，但运行成本较高。2.2 水源工程运行情况项目区机井出水量较少，运行成本较高，且机井的数量有限等因素，同样无法完全保证灌溉用水要求，需要发展新的水源工程。2.3 现行小型农田水利工程管理体制与运行机制近年来，康县在实施工程建设的同时，深化工程管理体制改革，建立新型灌区运行管理机制，积极推动用水户参与工程管理模式。项目建成运行后，采用专业管理与群众管理相结合的方式， 建立了工程管理组织体系。 由县水务局成立管理机构，项目所在村社负责管理，将产权移交用水者协会管理，协会内部实行承包责任制，与各用水小组签订管理维护合同，协会采用目标责任制考核。同时农民用水者协会选举成立灌区管理委员会， 在工程管理中发挥领导和监督作用， 对灌区工程管理中的重大问题定期协商并做出决策，对灌区专业管理机构和群众管理组织进行监督检查。由于以上管理体制，使近年新建项目区的小型农田水利工程得到了有效管护，延长了工程的使用寿命，发挥了正常的使用功能。在工程运行机制中， 县水务局积极探索了切实可行的管理方法， 本着有利于调动广大农民参与工程建设和管理的积极性， 有利于已建成工程的巩固和效益的持久发挥，有利于水资源的合理高效利用，有利于加快高效节水事业的快速发展，以明晰工程所有权为核心，采用灵活多样的形式，实现工程的良性运行。2.4 水资源状况2.4.1 地表水资源康县属长江流域外流地区，嘉陵江水系。境内具有常年性流水的沟道极多，沟沟有水，溪流遍地。凡集水面积大于 50 平方公里 ，极端最枯流量不小于 0.05 立方米秒的水流划分为河流，则康县共有大小河流15 条，以万家大梁为界，分别流向南北，组成了两组走向各异的小河系，西汉水河系和燕子河河系。康县河流多为小型河流，流程一般很短，多数只有数十公里。跨境河流7 条，境内河流 8条。 年径流量小于0.5 亿立方米的有6条， 0.5-1.0 亿立方米的有6条，1.0-5.0 亿立方米的有一条， 5.0-10.0 亿的有一条， 10.0 亿立方米以上的有一条。集水面积小于 100 平方公里的河流有5 条， 100-1000 平方公里的河流有8 条，只有两条河流集水面积大于 1000 平方公里。除西汉水、平洛河外，南北部小河流横切山体，南部河河谷相互平行，由西北折向东南，北部河流走向北东。2.4.2 水资源质量根据康县水资源“十二五”环境保护规划 ，项目区地表水主要是燕子河，水质无污染，高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量均未超过地表水环境质量标准（GB3838-2002 V类标准。综合分析如下：1）物理性状：井水、泉水、大多数均为无色无味，无臭、透明，物理性状良好，受雨水影响时出现混浊。2）水的化学组成情况： PH值：7.47.6总硬度：燕子河为53.3毫克/升一78.5毫克/升。3）水质污染项目区内水质未发现污染情况。2.5 工程建设必要性2.5.1 该项目符合康县产业政策、发展规划项目符合康县产业政策。 康县在确保粮食总量平衡的基础上， 采取 “压夏扩秋、压低扩高、压劣扩优”的办法，大力调整农业种植结构，集中用于大棚蔬菜等产业开发，燕子河流域蔬菜产业已初具规模，产加销一条龙的产业链条初步形成，尤其 是碾坝乡，已从一个以粮食生产为主的乡转变为一个以蔬菜产业为主要收入的乡。2.5.2 资源优势及其与当地主导产业关系项目区水资源优势得天独厚。 项目区位位于燕子河两岸， 地表径流及地下水资源丰富， 具有得天独厚的水资源优势， 但项目区水利设施比较落后， 水源无法保证，大片蔬菜大棚缺乏灌溉条件， 蔬菜产量不稳， 与现有的农业生产条件和全面建设农村小康社会的要求还有一定的差距。 蔬菜是项目区的主导产业， 当地农民主要收入为蔬菜经济，只有发展高效农业才能增加了当地农民的经济收入。由于蔬菜对水的依赖不可或缺。水是农业的命脉，为使蔬菜稳产高产，当地部分群众采用柴油机泵抽水，大水漫灌，灌水成本高，农民要求改善灌溉条件的愿望强烈，建设高效节水灌溉工程，是将资源优势转化为经济优势的有效措施，也是农民群众的迫切需要。2.5.3 节水灌溉对促进当地经济发展和农民增收的作用示范带动推动经济发展。由于蔬菜大棚干旱缺水，个别群众放弃了蔬菜产业，通过节水灌溉建设，稳定蔬菜高产稳产，使群众认识到蔬菜也可以稳产高产，不但稳定了面积，而且可进一步发展蔬菜面积，形成规模效益，推动当地经济发展。节水灌溉节约了群众的灌溉成本。 川坝区内个别有灌溉条件的农民， 主要靠柴油机泵抽水灌溉，能耗大，劳力多，成本高。高效节水灌溉成本低、效果好、简单易行，节约大量的灌溉成本。项目实施后，有效提高蔬菜的稳产高产，增加农民收入。每亩可增加经济收入 1000 元以上，受益区人均增加纯收入 1000 元 ,其经济效益可观。第三章 工程建设内容、标准及布局3.1 工程建设范围及布局工程建设范围为康县中部的碾坝乡 4700 亩高效节水灌溉工程，工程布局为沿 河流两岸的川坝地。3.2 工程建设标准依据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定，本工程各灌片为V等工程。主、次要建筑物均按 5级设计。根据水利水电工程等级划分及设计标准(SL252-2000)及灌溉与排水工程设计规范( GB5082-99) ，洪水标准按山区、丘陵区5 级建筑物防洪标准确定，防洪标准为：设计洪水标准为 10 年一遇，校核洪水标准为 20 年一遇。管道及管道建筑物防洪标准按10年一遇洪水确定。根据 中国地震动参数区划图(GB18306 2001) ， 地震动峰值加速度为 0.2g ，相应的地震基本烈度为Vffl度，地震动反应谱特征周期为 0.40s ,因此，该工程泵房 抗震设防烈度应按Vffl度考虑。3.3 工程数量、规模确定建高效节水灌溉工程1 项，高效节水灌溉面积4700 亩，其中：管灌3500亩，大田滴灌1000 亩，大棚滴灌200 亩；建提水泵站5 处，泵房 5 间；埋设主管道 8750米，埋设田间管道46975米；建闸阀井91 座；出水池1334座。3.4 工程类型选择3.4.1 工程灌溉水源类型的选择项目区水源有三种形式，方案一是采用大口水源，建泵站抽水方式，将机井水利用水泵用管道直接供水； 方案二是引相应沟道的沟溪水到高位蓄水池， 利用高位蓄水池高差供水； 方案三是直接引燕子河水到高位蓄水池， 利用高位蓄水池高差供水。方案一有运行操作简单易行，建后管理方便的优点，也有运行费略高的缺点；方案二的优点是工程投资较低，运行费用低，有干旱时供水保证率低的缺点；方案三优点是工程运行费用低， 供水保证率高， 由于燕子河比降较缓自流引水线路较长，工程投资高， 施工难度相对较大， 对植被和环境影响较大， 建后运行维护工作量大，对运行管理水平要求高。经综合分析，权衡利弊，征求当地受益群众意见后，确定 本次设计工程水源采用第一方案。3.4.2 田间工程灌溉方式的选择随着项目区社会经济的持续发展壮大，粗放型灌水及常规节水已不能适应节水 型社会建设的发展。项目区降雨时空分布不均，气候呈现冬春严寒干旱的特点，项 目区内季节性缺水和工程性缺水已成了制约项目区经济社会发展的主要因素。高效节水灌溉工程是用尽可能少的水资源投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉工程模式，目的是提高水的利用率和水分生产率。高效节水灌 溉工程按其采用的主要节水工程措施分为：管道输水灌溉工程、喷灌工程、微灌工 程。其每种工程形式都有它的优缺点和适应条件，因此选择时因地制宜综合考虑区 域内的自然情况、经济条件、种植结构、生产力发展水平及投资等。项目区为农牧系统确定的大棚蔬菜示范区，主要作物为蔬菜，经对上述各种节 水方式进行比较，对已建200亩大棚蔬菜灌溉方式主要采用膜下滴灌，对 1000亩 大田地膜蔬菜采用膜下滴灌，对 3500亩大田蔬菜采用管灌。3.5 主要建设内容根据甘肃省康县小型农田水利高效节水灌溉专项工程建设方案（20122014年）的总体任务和目标，按照因地制宜，远近结合，统筹规划、突出重点、合理 确定工程方案的原则，康县2012年度小型农田水利高效节水专项工程建设的主要 内容为：发展高效节水灌溉 4700亩，其中：管灌3500亩，大田滴灌1000亩，大 棚滴灌200亩；建提水泵站5处，泵房5间；埋设主管道8750米，埋设田间管道 46975米；建I阀井91座；出水池1467座。具体建设任务见下表3.1。表3.1 康县2012年小型农田水利专项工程建设内容表序 号建设地点单 位工程类型小计大棚滴灌大田管 大合计亩47002003500 灌10001碾坝乡袁家坝村亩12008003002碾坝乡寺底下村亩11009002003碾坝乡崔家湾村亩120010003004碾坝乡安家坝亩10008002005碾坝乡玄麻湾亩2002003.6 、工程设计本次康县 2012 年度小型农田水利高效节水专项工程设计按照编制大纲要求，本次设计作了 1 处典型片的大田管灌工程典型设计、 1 处蔬菜大田滴灌工程典型设计和 1 处蔬菜大棚滴灌工程单项设计。3.6.1 设计依据甘肃省财政厅、甘肃省水利厅关于抓紧报送2012 年度第四批中央财政小型农田水利重点县和专项工程项目申报材料的通知 ；节水灌溉技术规范( SL207-98) ；微灌工程技术规范( SL103-95) ；灌溉与排水工程设计规范( GB50288-99) ；灌溉与排水工程技术管理规程( SL246-1999) ；农田低压管道输水灌溉工程技术规范 (GB/T20203-2006) ；节水灌溉工程技术规范 (GB/T50363-2006) 等。3.6.2 设计基本资料(1) 土壤情况：土壤质地为轻壤土、中壤土，容重1.3 1.35g/cm 3，田间持水量为 28 32%。(2) 作物：对作物的种类、种植面积、分布位置，生育期阶段，需水量，主要根系活动层深度，以及当地灌溉试验资料。(3) 气象：多年平均气温 12，最低气温-7 ，最高气温34.5 ，多年平均冻土深度 40cm,年无霜期240d,多年平均降水量680mm多年平均蒸发量 880mm。(4)地下水水质：水化学类型主要为HCO3-Ca2+-Mg2+型和HCO-SC42-Ca2+-Mg2+型，矿化度小于 1g/L。3.6.3 典型片选择根据灌溉与排水工程设计规范 ( GB50288-99) ，田间工程采用典型设计，在项目区按规范要求，进行典型设计。康县2012 年度小型农田水利高效节水灌溉专项工程建设项目设计灌溉面积为 4700亩， 工程典型片的选择按照以下原则进行。(1) 项目区根据灌溉分区制定田间工程典型设计，典型设计面积不应小于总面积的5%。(2) 工程典型片应选择在地形、地貌具有代表性，典型设计成果能够满足建设需要的片区。根据以上原则并结合实际， 大田管灌工程典型片选择在气象、 土壤等状况具有代表性的寺底下村。寺底下现有控制灌溉面积1100 亩分两根主管道控制灌溉，本次设计选用其中一片控制面积550 亩，占总管灌面积3500 亩的15.7%；大田滴灌工程典型片选择在气象、 土壤等状况具有代表性的崔家湾。 崔家湾现有控制灌溉面积 1200亩，本次设计选用其中一片控制面积300亩，占总滴灌面积1000 亩的30%；典型片面积均满足规定要求。3.6.4 管灌工程典型设计本次设计高效节水管灌面积共3500亩，主要分布在碾坝乡袁家坝、寺底下、崔家湾及安家坝村。依据低压管灌工程技术规范 ，结合该项目区域地形、地貌及耕地、沟渠、道路、林带、泵站和输电线路分布状况，管灌典型片选择工程量、管道输水方式和工程总体布局以及在整个节水项目区具有代表性的寺底下村，典型片单井控制面积550 亩，种植作物为大田蔬菜。管灌典型片设计采用固定式管灌系统。3.6.4.1 水源工程设计本次管灌工程典型设计的灌溉水源采用大口井供水， 典型片新建大口井1 眼， 单井出水量为280m3/h ,经调查，供水能力可达到设计供水能力可满足最大片区1000亩管灌和200亩滴灌农田灌溉。根据水质检验结果分析，井水水质符合农 田灌溉水质标准。3.6.4.2 节水灌溉制度拟定3.6.5 参数参照节水灌溉工程技术规范GB/T50363-2006T和低压管道输水灌溉工程 技术规范（井灌区部分）SL/T153-95规定，并根据项目区自然条件和经济条件， 管灌设计参数取值如下：1）设计灌溉保证率：85%2）管道系统水利用系数：0.95;3）田间水利用系数：0.90;4）灌溉水利用系数：0.85;5）设计作物耗水强度3.5mm/d6）设计湿润层深0.4m7） 土壤干容重1.35g/cm38）田间持水量30% （占干土重 为；（2）灌水定额净灌水定额采用下式计算：m=1000r sh（ B1-B2）式中：m设计净灌水定额，m3/hm20h 计划湿MI层深度，m工计划湿润层土壤的干容重，kN/moP1 土壤适宜含水率（重量百分比）上限，取田间持水率的95%区土壤适宜含水率(重量百分比)下限，取田间持水率的60%据此求得净灌水定额m =600n3/hm2,即净灌水定额为40mz亩。(3)灌水周期根据灌水临界期内作物最大日需水量值按下式计算理论灌水周期，因为实际灌水中可能出现停水，故设计灌水周期应小于理论灌水周期，即：T.侵 10* d-式中：品一一理论灌水周期，d；T 设计灌水周期，d;Ed 控制区内作物最大日需水量， mm/d计算得，T =10.2d,取 T =10do(4)毛灌水定额m 毛=m/r =600m/hm2, 即毛灌水定额为40n3/亩。(5)灌水次数及灌溉定额根据灌区内多年灌水经验，粮食作物全年需灌水4次，毛灌溉定额160此亩。(6)设计流量及管径确定1)系统设计流量本次典型片单井控制面积550亩，设计流量采用下式计算:amATt式中：Q0 一一管灌系统的灌溉设计流量，m3/h ;灌溉水利用系数，取0.85;t 每天灌水时间，取 22h。计算得，Q=123r3/h0因系统流量小于水井设计出水量，故取水泵设计出水量 为Q=123rmh,灌区水源能满足设计要求。PE管做2)管径确定管道系统各管段的直径，应通过技术经济计算确定，本次设计拟采用为输配水管道，经济流速选择为2.5m/s,则管径按下式计算:式中：D管道直径，mmv管内流速，m/s；Q计算管段白设计流量，吊/s。计算得,D=82mm （选取 0.4mPa90PEt材）（7）工作制度1）灌水方式考虑运行管理情况，灌水方式采用单管单灌，各出口轮灌。2）各出口灌水时间：mA. t.=式中：m=600n3/hm2, A =0.125hm2,Q=123n3/h计算得，t=0.72h。3）支管流量因各出水口采用轮灌工作方式，单个出水口轮流灌水，故各支管流量及管径与干管相同。管灌工程典型设计有关技术指标和参数见表3.2。表3.2管灌工程典型设计有关技术指标、参数表序号名称技术指标序号名称技术指标一基本技术参数4设计灌水周期10d1灌溉设计保证率85%5设计湿润层深0.4m2管道系统水利用系数0.956灌溉定额160m/亩3田间水利用系数0.97灌水次数4次4灌溉水利用系数0.858系统设计流量3123m/h二设计参数三工作参数1设计作物耗水强度3.5mm/d1日工作小时数22h2设计土壤湿润比60%2工作压力P0.4kpa3设计灌水定额40m7 亩3同时工作出水栓1个3.6.4.3田间工程设计(1)管网系统布置典型片单井控制面积550亩，管网布置依据灌区地形、地块、道路等情况布置管道系统，要求线路最短，控制面积最大，便于机耕，管理方便。输水管网布置为“丰”子形，采用干、支二级管道输配水形式。以单井配套设施为中心，管道沿道 路或地展布置，干管尽量布置在生产路、排水沟渠旁成平行布置，支管与作物种植 方向相垂直。管网系统只设计一种管径，即干管与支管管径相同，支管间距50m,在支管上每隔25m设一出水口，出水口布置在地头上，双向分水，每个出水口安 装给水栓一个，单个给水栓控制灌溉面积 0.125hm2o为保证管网系统运行管理，设计在干管450m左右干支分水处设置检查井1座, 以便于检修；在管网最低处设置放空阀门井1座，在冬季来临前将管内所有积水排 空。管网系统布置详见典型工程平面布置图。(2)管道系统断面设计管槽的断面形式根据现场土质、地下水位、耕作层深度、最大冻土深度以及施工要求确定为梯形：管槽底部开挖宽度：B=D+0.3管槽开挖深度:HD+h+0.1式中：B管槽底部宽，mD管子外径，mH 管槽开挖深度，mh最大冻土层深度或耕作层，康县最大冻土层深 0.3m,取0.6m 经过分析，管沟挖深0.8m,底宽0.5m, 口宽0.7m,边坡1: 0.1。(3)设计扬程计算1)水头损失计算采用公式hf式中：f 沿程水头损失摩阻系数;m流量指数；b管径指数。2)设计水头计算管道系统设计工作水头按下式计算H =Z -Zo Z % hf、f j设计水头计算成果见表3.3表3.3管灌系统水头损失计算表典型区管道 回管长 (m)(m3/h)管径(mm)摩阻系数 f指数m管径指数b沿程水 头损失hf局部水 头损失 hw(m)寺底卜1吕8621239050.948 X 101.774.7713.212.35支管4001239050.948 X 101.774.776.491.253)设计扬程的确定经计算，管路系统水头损失最大为 23.3m,水泵设计扬程由管路系统的水头损 失，机井动水位埋深至供水最高点的高差等确定，并留有一定的富余扬程，以满足 管道承压及灌溉要求。经计算，水泵设计扬程 40m,满足管道承压及灌溉要求。3.6.4.4 首部枢纽设计管灌系统首部包括水源、动力、控制闸阀、量测仪表等。本次管灌工程设计在 机井管理房内，布置流量表1块，压力表1块，排气阀1个，闸阀2个，逆止阀1 个。现状机井水泵为160QJ140-40/3,水泵扬程40m,管网进水口富余扬程5日 满 足管道承压及灌溉要求。3.6.4.5 附属设施设计检查井、排水渗井：设计均采用 M10砖砌体砌筑和钢筋碎盖板，具结构尺寸 为：长&涓=1.0M.0X.8m。M7.5砖砌体厚度为24cm,钢筋碎盖板厚度为8cm。 基础为40cm的M10浆砌石。出水池：设计为现浇 C20碎结构的矩形出水槽，具结构尺寸为：池底为长 侬 =0.8m0.8m,厚度为0.2m。两侧池壁厚为0.15m,高度为0.2m。，其余两侧出水。出水栓采用DN90mm的钢制出水栓3.6.4.6 典型设计工程量管灌工程典型设计土建工程总量为 4250m3,其中：土方开挖及回填3980m3, 垫层铺筑27m3,碎26.9m3,钢筋制安0.19t。材料用量中各类管材7337m。管灌工程典型设计工程量见表 3.4、3.5。表3.4管灌工程典型设计工程量表（寺底下 550亩）序号工程或费用名称单位数量1管沟工程土方开挖3 m3980土方回填3 m39802出水池座220垫层铺筑3 m27C15细粒碎砌石3 m0现浇C20碎3 m243闸阀井、检查井及排水井座32土方开挖3 m19.8砂砾垫层m14.4M7.5砂浆砖砌体3 m2.8现浇C15碎3 m3.2现浇C20钢筋碎3 m0.2钢筋制安t0.19表3.5管灌工程典型设计材料用量表（寺底下 550亩）序号设备或材料名称单位数量1首部系统DN90mm闸阀套1(4)块1逆止阀（4）个1进排气阀（1,1/2”）个1DN90mm钢制弯头个2钢制变径个1钢管m62管网系统G90PE 管（0.4MPa）m7337DN90mm出水栓（钢制）个2906 90mm正四通个506 90mm 900 四通个124排水阀套2DN90mm闸阀套13.6.5大田滴灌工程典型设计大田滴灌面积共1000亩，主要分布在袁家坝、寺底下、崔家湾安家坝 4个村,均采用机井供水，规划布局应按照因地制宜，布局合理的原则进行。大田滴灌典型片面积 3亩，位于崔家湾村，和大田管灌共用水源，控制灌溉面积300亩，由一条干管和 5条支管组成。3.6.5.1 技术参数选择（1）设计参数参照微灌工程技术规范SL103-95规定，并根据典型区自然条件和经济条件，滴灌设计参数取值如下：1）设计灌溉保证率：85%;2）灌溉水的利用系数：0.9;3）灌水器设计允许流量偏差率：20% 04）作物高峰日耗水强度：3.5mm；5）计划湿润层深度：40cm；3.6.5.2 土壤湿润比：60%o3.6.5.3 土壤容重 1.35g/cm38）田间持水率30% （占干土重）。3652灌溉制度的拟定（1）灌水定额选定土壤类型为中壤土，容重1.35g/cm3,计划湿润层深度0.40m,设计土壤湿 润比为60%,田间持水量为30%, 土壤适宜含水率上下限分别为田间持水量的 90% 和60%,管道输水利用系数取0.95,滴灌田间水利用系数取0.9,灌溉水综合利用 系数取0.85。m=0.1r Z(9 max0 min / 4 18mm即灌水定额为12m3/亩。(2)灌水周期(T)灌水周期根据T=m- 4/Eat算：Ea：设计耗水强度，本地区日平均最大耗水强度3.5mmT=5.14d,取 5d(3)灌水次数及灌溉定额根据以上选定的灌水定额和灌水周期，作物灌溉定额120m3/亩，拟定大棚蔬菜灌溉制度见下表3.6。表3.6灌溉制度表作物毛灌水定额 (岳/亩)灌水周期 (d)灌水次数(N)净灌溉定额 (岳/亩)毛灌溉定额 (m/ 亩)大棚蔬菜125448563.6.5.4 滴灌工程技术设计方案大田滴灌以种植蔬菜作物为例作典型设计，大田种植蔬菜，种植方向为西北 - 东南，株行距：1M.4m；拟采用滴灌灌溉技术，进行滴灌技术设计。滴灌管网一般由三级组成，毛管沿作物行布置，支管垂直毛管布置，二者长度 按滴灌均匀度要求而定。干管垂直支管布置，以线路短、经济为原则。阀井、地表 水取水的枢纽引水由优化分析而定。毛管管径规格为力16支管 不0,干管490。3.6.5.5 灌水器及支毛管设计(1)灌水器选择灌水器选择考虑水力性能，抗堵性能和价格。经过性能与价格比较，采用 IDP 内镶式滴灌管，管径16mm,滴头间距0.4m,滴头的工作压力水头 H设=10m,流量 2.0L/h。(2)毛管极限长度计算毛管均采用PE管材，根据灌水器工作水头，设计允许流量偏差qv和水头偏差 在支、毛管间的分配原则，根据微灌技术规范公式计算毛管允许工作水头偏差2.38m。滴头工作流量2.0L/h,间距0.4m,毛管的沿程水头损失扩大系数取 1.2,计算 出毛管极限孔数Nm=148个，即毛管极限长度L=50m。考虑地块长度及轮灌组划分， 毛管长度取49m。毛管进水流量力246L/h。(3)支管极限长度计算确定支管极限长度，方法同毛管极限长度的计算相同。支管管径 63mm,毛管 间距1.0m,沿程水头损失扩大参数取1.1,计算出支管极限孔数Nm=148个极限长度 为 70m 0考虑地块长度及轮灌组划分，支管长度30m。支管控制毛管30根，支管进口流量为7380L/h。滴灌小区情况一览表支管长度(m)毛管长度(m)毛管数滴头数油(L/h)地块30493036907380(4)小区面积一条支管控制4个小区，每个小区呈平行四边形，长50m,宽30m,面积1500m2共有136个小区，小区平均面积2.2亩。3.6.5.6 工作制度设计滴灌系统采用轮灌方式运行，由干管轮流向支管供水，支管向辅管供水，一条 辅管所控制的面积为一个灌水小区，由若干个小区构成一个轮灌组，轮灌组的划分 应遵循如下原则：(1)轮灌组的数目根据水源流量和各级管道的经济管径输水能力和作物的需水 要求确定，由公式计算：ND+h+0.1经过分析，管沟深0.8m,底宽0.5m, 口宽0.7m,边坡1: 0.1。3.6.5.11 典型设计工程量大田滴灌工程典型设计工程量见表 3-7、3-8表3-7大田滴灌工程典型设计工程量 表序号名称单位数量1管槽工程元土方开挖m31280土方回填3 m12802检查井及排水井座26;土方开挖m3135砂砾垫层m368M7.5砂浆砖砌体m325C15现浇碎m316C20钢筋碎m312钢筋制安kg135表3-8大田滴灌工程典型设计材料用量表序号名称单位数量1滴灌系统元网过滤器(L150-W150 )组1水表(5)个1压力表(1.0MPa)个2施肥罐(SFG150L)台1(4)块1逆止阀(4)个1闸阀(6)个5进排气阀(1,1/2)个22管材元DN90mm PE塑料用m850DN50mm PE塑料用m1214()16mm滴灌管m180090()32mmPE管m8603.6.7大棚滴灌工程单项设计大棚滴灌面积共200亩，工程位于安家坝村的玄麻湾社。单井控制面积200亩，每座大棚外部长70m、宽12m,大棚内部净长66m,宽10.5m,大棚间距1m。温室种植作物主要为蔬菜，株 距40cm,宽行距60cm,窄行距40cm。管网由2条干管和6条支管组成。3.6.7.1 设计依据(1)水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)(2)中华人民共和国工程建设标准强制性条文(3)节水灌溉技术规范(GB/T-50363-2006)(4)灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99)(5)机井技术规范(GB/T50625-2010)(6)微灌工程技术规范(GB/T50485-2009)(7)微灌工程设备与技术管理规范。3.6.7.2 节水灌溉制度拟定(1)设计参数参照微灌工程技术规范SL103-95规定，并根据典型区自然条件和经济条件， 滴灌设计参数取值如下：1)设计灌溉保证率：85%;2)灌溉水的利用系数：0.9;3)灌水器设计允许流量偏差率：20%。4)作物高峰日耗水强度：3.5mm；5)计划湿润层深度：40cm；6) 土壤湿润比：60%。37) 土壤谷重 1.35g/cm8)田间持水率30% (占干土重)。(2)灌水定额选定土壤类型为中壤土，容重1.35g/cm3,计划湿润层深度0.40m,设计土壤湿 润比为60%,田间持水量为30%, 土壤适宜含水率上下限分别为田间持水量的90%和60%,管道输水利用系数取0.95,滴灌田间水利用系数取0.9,灌溉水综合利用 系数取0.85。m=0.1r Z(9 max0 min / 18mm即灌水定额为12m3/亩。(3)灌水周期灌水周期根据T=m- 4/Eat算：Ea：设计耗水强度，本地区日平均最大耗水强度3.5mmT=5.14d,取 5d(4)灌水次数及灌溉定额根据以上选定的灌水定额和灌水周期，作物灌溉定额120m3/亩，拟定大棚蔬菜灌溉制度见下表3.6。表3.6灌溉制度表作物毛灌水定额 (岳/亩)灌水周期 (d)灌水次数(N)净灌溉定额 (岳/亩)毛灌溉定额 (m/ 亩)大棚蔬菜12544856(5)水量平衡计算经计算得大口井出水量为280m3/h,每天抽水按20h计算，用下式确定灌溉面积:A=Q- T t 4 /m式中：A 作物灌溉面积，亩;Q灌溉系统设计流量，280m3/h;溉水利用系数，0.85;t一日工作小时数，20h;T一次灌水延续时间，5d;m设计灌水定额，12m3/亩。A=Q. T . t -n()/m280M2M80.85/40=1285(g)1200 亩。机井出水量能满足本次最大片区1000亩管灌和200亩滴灌的灌溉面积。(6)设计流量确定根据大棚滴灌灌溉制度，滴灌管、支管、干管的流量按单滴头流量和同时工作 滴头数，从滴灌管、支管、干管逐级向上计算。其计算公式：Q=2 qi,式中：Q某级管道的设计流量，L/h ;qi 第i号灌水器设计流量，L/h;其计算结果见表3.7表4.7管道流量计算表滴灌管流量计算支管流量计算干管流量计算单滴头流同时工作滴灌管流同时工作支管流量同时工作1吕 油 (L/h )量(L/h )滴头数(N量(L/h )滴灌管(N)(L/h)支管(N)2.01653304013200226400(7)管径及管材选择管道系统的管径计算时选用经济流速1.5m/s,根据下式计算：D= (4Q 1/2/ (兀 V 1/2计算结果：干管流量为 26.4m3/h ,计算管径为79mm选取D90mm(0.8mPa)PE 管。支管流量为13.2m3/h,计算管径为47mm取50mm(1.6mPa PE管。(8)工作制度滴灌系统采用轮灌方式运行，由干管轮流向支管供水，支管向滴灌管供水，一 条支管所控制的面积为一个灌水小区，由2个小区构成一个轮灌组，轮灌组的划分应遵循如下原则：1)轮灌组的数目根据水源流量和各级管道的经济管径输水能力和作物的需水 要求确定，由公式计算：NK CT/t式中：N轮灌组的数目，（个）；C-系统一天的小时数。22hT设计灌水周期。根据滴灌管布置及灌水定额确定滴灌管工作时间，滴灌管间距1.0m,每行作物布置一条滴灌管，计算出工作时间 8.0h.。第天安排至少二个轮灌组，工作时间 16h。在作物需水高峰期，设计系统日工作小时数略超过20h规范要求。2）划分轮组时，按项目区地块大小设一条干管，干管向二侧供水，控制各支管， 使每个轮灌组的面积和流量尽量接近，使系统工作稳定，高效率运行。3）轮灌组的划分应便于田间管理，尽量减少地块与地块之间用水矛盾。4）轮灌组的顺序最好由下而上或由上而下分组轮灌，以方便系统的运行管理。表3.10滴灌工程典型设计有关技术指标、参数表序号名称技术指标序号名称技术指标一基本技术参数6灌溉定额3、48m/ 田1灌溉设计保证率85%7灌水次数4次2管道系统水利用系数0.958轮灌区数目3田间水利用系数0.99系统设计流量26.4m3/h4灌溉水利用系数0.85三工作参数二设计参数1日工作小时数22h1设计作物耗水强度3.5mm/d2工作压力p0.6kpa2设计土壤湿润比60%3滴灌管管径16mm3设计灌水定额3、12m/ 田4滴灌管间距S1.0m4设计灌水周期5d6滴头流里q滴2.0L/h5一次灌水延续时间4h3.6.7.3田间工程设计（1）工程总体布置1）主管道沿山脊布置，以减少投资，减低运行费用；2）管线布置应与道路、排水系统相结合，并使管道总长度最短；3）田间道布置应满足机械运输、灌溉及试验管理的要求；4）排水沟布置应考虑田间排水及道路排水要求。根据以上布置原则及项目区实际情况， 工程总体布置如下：大棚滴灌以种植蔬 菜为例作典型设计，大棚蔬菜，种植方向为西北 -东南，详见滴灌平面布置图。滴灌管网一般由三级组成，滴灌管沿作物行布置，支管垂直滴灌管布置，二者 长度按滴灌均匀度要求而定。干管垂直支管布置，以线路短、经济为原则。滴灌管 管径规格为16,支管50,干管90。（2）灌水器及支滴灌管设计1）灌水器选择灌水器选择考虑水力性能，抗堵性能和价格。经过性能与价格比较，采用 IDP 内镶式滴灌管，管径 16mm滴头间距0.4m,滴头的工作压力水头 H设