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农业项目设计报告培训资料

49
2020年5月29日
文档仅供参考
水利工程设计: 丙级
设计证号 : A

榆林市横山区赵石畔镇水掌村黄小梁组
农业滴灌项目设计报告

榆林宇泰水利技术有限公司
二零一七年四月

批 准:陈 润 才
审 查:陈 涛
校 核:刘 远
设 计:胡艳荣 刘 航 高容容

目 录
1、概况 1
1.1 项目背景 1
1.2 项目建设内容及投资估算 2
1.3项目效益 2
1.4综合结论 2
2、项目区基本情况 3
2.1自然概况 3
2.2社会经济状况 4
2.3基础设施状况 4
3、项目建设的必要性 5
4、水资源评价及供需平衡分析 6
4.1灌区水资源状况 6
4.2灌溉设计保证率及灌溉定额 6
4.3项目设计水平年水量供需分析 7
4.4水资源供需平衡结论 8
4.5灌溉水质分析 8
5、规划设计 9
5.1设计原则 9
6、扶贫建设任务和规模 14
6.1建设任务 14
6.2建设内容 14
6.3建设方案 14
7、 施工组织设计 22
7.1施工条件 22
7.3阀门安装 23
7.4 施工质量保证 23
7.5施工进度 24
8、项目总投资与投资构成 25
8.1工程概况 25
8.2编制原则及依据 25
8.3取费标准 26
8.4工程概算 28
8.5资金筹措方案 28
9、组织实施与运行管护 29
9.1实施措施 29
9.2工程管护 30
10、经济评价 31
10.1效益计算 31
11、附件 33
11.1项目附表 33
11.2工程估算表 33
11.3附图 33

工程特性表
一、项目位置
1、项目名称
榆林市赵石畔镇水掌村黄小梁组滴灌农业项目
2、建设地点
横山区赵石畔镇水掌村黄小梁组
3、项目村组
黄小梁组
二、工程基本情况
单位
数量
备注
1、灌溉面积
亩
368.94

三、建设内容及规模
1、Φ75PE干管
km
4.705

2、Φ75PE分干管
km

4、Φ16滴灌带
km
4.7

7、闸阀井
座
20

四、投资概算
(一)静态总投资
万元
35.49

1、建筑工程费
万元
21.41

2、金属设备及安装工程费
万元
5.47

3、临时工程
万元
3.73

4、其它费用
万元
2.76

(二)资金筹措

1、政府贷款
万元

2、自筹
万元

五、经济评价及效益分析
经济内部收益率
%
11.62%

经济净现值
万元
63.6

经济效益费用比

1.52

六、工程建设工期
月
10

榆林市赵石畔镇水掌村黄小梁组
滴灌农业项目
1、概况
1.1 项目背景
横山区位于榆林市中部偏西,毛乌素沙漠南缘。地处北纬37.22度～38.14度和东经108.56度～110.02度之问,东西最宽处为97公里,南北最长处约102公里,总面积4333平方公里。全县辖12镇2乡1个农场359个行政村,横山区位优势明显:位于全市”人”字型工业走廊和城镇发展体系的中心地带,是距榆林最近的区。资源优势突出:境内已发现8大类75多种矿产资源,特别是煤、油、气、盐、高岭土分布广、储量大、品质优,具有重大开发价值。境内北有包茂高速公路,东有神延铁路,中有204省道,南有307国道、青银高速公路和太中银铁路,形成了北上南下、四通八达的大通道。
按照中央关于”保障谷物基本自给,口粮绝对安全”和”抓好粮食安全保障能力建设”的总体要求,坚持资金和项目安排向粮食增产潜力大、农产品净调出量大,和转化率高的产区倾斜,加大投入力度,强化政策措施,加快推进中低产田改造,大规模建设高标准农田,加强农田基础设施建设,提高农业物质装备水平,加强生态环境保护,促进农业可持续发展;积极引导和扶持新型农业经营主体参与高标准农田建设,促进农业规模化经营,显著增强农业综合生产能力和抗灾减灾能力,为保障国家粮食等主要农产品有效供给保障支撑,为构建集约化、专业化、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系奠定基础,为加快发展现代农业搭建良好平台。
横山区围绕促进贫困户脱贫增收,对6063户15334人采取了”六个一批”精准脱贫措施,重点实施”六到户”(饮水、供电、道路、通讯、房屋、绿化)和”五到村”(文化、教育、卫生。保障、电商)整村扶贫工程。成立农民专业合作社103家,辐射带动1975户贫困户脱贫致富;种植山地苹果4890亩,为937户无生产能力的贫困户种植核桃2811亩;建成电商服务站90个。贫困村建成卫生室110个,建成文化广场106个,安装太阳能热水器750台,启动实施74个贫困村通动力电工程、658.96公里村组道路建设、280处安全饮水工程及6063户贫困户电视全覆盖。在主抓产业扶持、政府兜底两项脱贫措施的同时,狠抓易地搬迁、教育扶持、医疗救助、生态补偿四项辅助脱贫措施,实现了贫困户帮扶措施全覆盖。其中:产业扶持2805户8973人,政府兜底3223户6280人(五保户1717户2353人,其它无生产能力1506户3927人),移民及危房改造1333户7588人(其中危房改造693户2138人,移民搬迁675户1950人),教育扶持2676人,大病救助1308户1506人,生态补偿1041户2550人。经过脱贫措施的帮扶,横山区在册贫困户年底已基本实现稳定脱贫,达到陕西省贫困户退出标准。
1.2 项目建设内容及投资估算
建设高标准农田369.98亩,项目涉及赵石畔镇水掌村黄小梁组。埋设管道4.705公里,玉米节水滴灌净面积318亩、新建阀井20座,工程总投资35.49万元。
1.3项目效益
项目实施后全年农产品的总产量达9.54万kg,比开发前增长50%,增加4.77万kg。项目区农产品的总产值达4.77万元,比开发前增长50%,亩产值增加150元。项目实施后,使农业生产条件显著改进。
1.4综合结论
经过对工程项目综合效益的分析,本次项目实施完成后。恢复滴灌面积318亩,农业增产总值4.77万元,灌区分摊效益3.8万元。因此,该项目是一项既有利于提高灌区管理水平和农业综合生产能力,促进灌区可持续发展,同时又可造福灌区百姓,促进灌区经济发展和社会和谐的富民工程。
综上所述,该项目选点布置合理,工程设计方案经济可行,经济效益较高,并有较好的社会效益,该项目的实施,对区域经济发展、农民增收有很大的促进作用,对发展节水灌溉有较大的示范意义。
2、项目区基本情况
2.1自然概况
2.1.1项目区位置
项目区处于榆林市横山区西南部的水掌村,距县城20km,本次项目区地理坐标介于东经109°09′32″—109°09′51″,北纬37°48′50″—37°49′23″,详见项目区地理位置图。

水掌村黄小梁组

图2-1 项目区位置示意图
2.1.2气象水文
本区属于半干旱大陆性气候,亦是暖温带与中温带的过渡区,其气候特点为:春季多风,夏季炎热,秋季多雨,冬季寒冷。
多年平均气温8.1℃,最低气温-29℃,最高气温36.7℃,≥10℃年积温3084℃。初霜期平均在9月28日至10月12日,最早曾在9月14日出现。终霜期平均在4月25日至5月16日,最迟可到6月9日。无霜期145天,最大冻土层深度为1.2m。多年平均日照时数2816小时,总辐射量为139.2千卡/cm2,多年平均蒸发量为2088mm。由于流域内冬季盛行西北风,夏季盛行南风和东南风,多年平均大风日数为28天,多年平均风速2.5m/s,60年一遇10分钟平均风速为34m/s。沙尘暴天气以4月份最为严重,已成为灾害性气候。多年平均降水397.8mm,多年平均降水日数为71.8天,最大6小时降雨量38mm,最大12小时降雨量50mm。其特点为:降水年内分布不均匀,6—9月份降水量为262.5mm,占年降水量的66.0%;降水量的年际变化大,多最多的年份高达697.7mm,最少年则为165.3mm; 降水多以暴雨的形式出现,多年平均雷、暴雨天数为32.4天,灾害性强。
2.1.3地形地貌
横山区位于陕西省北部,榆林市中部,无定河中游。处陕北黄土高原、风沙高原过度区,地势西南高,东北低。以南部丘陵沟壑为主,约占总面积70%。北部为沙漠草滩区。北接榆阳区,东连米脂县,东南、西南分别与子洲、靖边相连,南连延安子长;西北接内蒙乌审旗。东西宽96千米,南北长100千米,总面积7584平方千米。总人口33万人。
项目区地处芦河左岸,黄土丘陵过渡区,盖沙区。总体趋势为西高东低。
2.2社会经济状况
　本次滴灌项目涉及赵石畔镇的水掌村1个行政村,本项目所在的赵石畔镇水掌村,共75户,农业人口210人,其中劳动力80人。全村土地18km2,总耕地189.3hm2,水地73.3 hm2,人均耕地1.22hm2,全村种植业以玉米、马铃薯、洋芋为主,畜牧养殖业以白绒山羊、猪为主。人均年收入7500元。根据实地了解项目区现有耕作区基础生产条件较差,水资源少,大部分耕地靠天吃饭。因此,农业生产产出效果较差。
2.3基础设施状况
项目区现有机井5眼,已有变压器2台,容量100KVA;土地基本平整,再无任何设施,田间无配套设施。
3、项目建设的必要性
1是保证粮食安全、果业富民、农业增产、农民增收的需要
横山区是一个农业大区,玉米种植业在全县国民经济中占很大比重,地位尤为重要。当地群众主要经济收入来源为农产品,农业的丰欠对社会安定起着根本性的作用。本次工程实施对农业增产、农民增收是必要的。
2发展节水灌溉、提高供水能力为提高社会、经济、生态效益
近年来,横山区中低产田改造项目的实施,主要措施之一就是发展节水灌溉,提高供水能力,对提高作物的产量和品质发挥了显著作用。因此,发展节水灌溉成为该区域农业经济发展的唯一出路。赵石畔镇水掌村黄小梁组灌区设施灌溉面积369.98亩,规划发展节水灌溉面积318亩,这在全横山区的整体规划中具有举足轻重的作用。发展节水灌溉,水资源得到充分利用,灌区生态环境得到改进。因此,实施黄小梁灌区节水配套改造项目,对于全县发展玉米产业,提高产量,增加农民收入,促进农村经济的发展是十分必要。
4、水资源评价及供需平衡分析
现状年为 ,设计水平年为 ,现状年设施灌溉面积369.98万亩,有效灌溉面积318亩。
4.1灌区水资源状况
4.1.1地下水概况及开发利用现状
1.水文地质概况
流域内无降雨观测点,根据横山水文站及<榆林地区实用水文手册>资料。流域内年平均降雨量750mm,最大年降雨量为590.4mm,最小降雨量139.7mm,降雨量年内分布不均匀,且降雨多集中在七、八、九三个月内,多以大雨、暴雨形式出现,历时短、强度大、灾害性强,降低了水资源的利用率。
2.灌区地下水开发利用现状
横山区的地质结构决定其地下水主要为两种类型,即赋存于黄土中的空洞裂隙潜水和赋存于下浮沙、泥岩中的裂隙承压水。潜水在塬区普遍分布,其水位埋深,含水层厚度和富水性受塬面大小、沟道切深及其下伏上新统泥岩厚度的控制,在缺乏上新统泥岩的石头、朱牛等乡原区潜水层多接近基岩面,水位埋深80～200m,含水厚度不足20m。
灌区内含水层埋深较深,已成机井数量较少,富水性极弱,根据项目区已成井资料,井深一般200m,单井出水量5～10 m3/h,地下水位波动剧烈且出水量不稳定,农业灌溉开采利用价值不大。本次水量平衡分析不考虑地下水。
4.2灌溉设计保证率及灌溉定额
依据<灌溉与排水工程设计规范>(GB50288—99),结合我区实际,灌区灌溉设计保证率P=75%。在75%保证率时,果树每亩年灌溉3次,灌水定额20m3/亩。
4.2.1 灌区现状年水量供需分析
1)灌溉制度和需水量
项目区已有灌溉面积369.98亩。
根据群众灌溉玉米的高产经验确定的灌溉制度见下表4-1:

现状水平年玉米的节水灌溉制度(经验法)
表4-1
作物
种植比例(%)
灌水 次数
灌水定额(m3/亩)
灌水时间
灌溉定额(m3/亩)
灌水天数 (d)
玉米
100
1
9
15/3 -30/3
20
15
2
10
22/4-5/5
13
3
12
25/10-10/11
16
单位面积上的年灌溉用水量能够按照设计的灌水次数和灌水定额进行计算,即单位面积上的年灌溉用水量=灌溉次数×灌水定额／灌溉有效利用系数。
4.3项目设计水平年水量供需分析
4.3.1可供水量
保证率为75%时,项目区地表水年来水量总计0.72万m3。
1.灌溉制度和灌溉需水量
该项目完成后项目区新增灌溉面积369.98万亩,全灌区作物以种植玉米为主。
玉米的最佳灌水期为萌芽前(3月下旬)、新梢旺长前(5月初)、果实迅速膨大期(7月～8月)和封冻前(10月下旬至11月上旬)四个灌水期。
①萌芽前(3月下旬)灌水可有效利用先年贮藏养分,促进萌芽、开花、座果、扩大叶面积、增强光合作用。
②新梢旺长前(5月初)灌水。此期是玉米新梢旺长和幼果膨大并进的时期,叶片蒸腾作用强,是玉米的需水临界期,此期水分不足,不但影响春梢生长和果实发育,而且还会严重影响花芽分化,从而导致翌年产量的大幅度下降。
③果实迅速膨大期(7月～8月)灌水能促进果实增大和提高产量,且有利于花芽分化,为来年丰产创造条件,横山区7月～8月份处于汛期,降雨占到了全年将水的50%多,一般年份此期基本不需灌溉。
④封冻前(10月下旬至11月上旬)灌水能促进有机肥料腐解,满足果树休眠期的水分要求,增加冬季树体营养积累,防止冬季抽条。
由于项目区无玉米试验的灌溉制度,根据在横山区当地的走访调查,依据当地群众多年玉米灌溉高产经验,玉米果园一般年份每亩年灌溉3次、每次灌水定额为20m3/亩左右,灌溉方式为垅沟灌、穴灌,灌溉有效利用系数为0.92。
4.4水资源供需平衡结论
评价:赵石畔井水可满足本次项目区灌溉用水。
4.5灌溉水质分析
经水质检测,机污染项目中的化学耗养量、酸碱度、氨、氮等未超标;毒物元素项目中,酚、氯、氰、砷含量甚少或无,铬(六价)均在0.008—0.011mg/l之间,属二等水质。符合<农田灌溉水质标准>(GB5084— )灌溉水的规定。

5、规划设计
5.1设计原则
切实贯彻科学发展观,合理利用水资源,大力发展节水灌溉,以改进工程设施状况,促进节约用水和水资源可持续利用,全面提高灌区农业综合生产力,降低能源单耗,以提高灌溉水利用系数为目标,促进灌区良性循环机制的建立,进一步改进农业生产基础条件,提高农业抗灾能力,以人为本,服务 ”三农”,确保粮食安全,保持经济平稳发展,建设和谐社会,积极推进社会主义新农村建设。
——坚持统筹兼顾。根据<全国新增1000亿斤粮食生产能力规划( -2020年)>(以下简称<新增千亿斤规划>)和<全国高标准农田建设总体规划>的有关要求,以落实<国家农业综合开发高标准农田建设规划>建设任务和目标为主线,结合本地农业自然资源条件,科学布置农业综合开发高标准农田建设,并注重与国务院各有关部门高标准农田建设规划相衔接,形成全面推进高标准农田建设的合力。
——坚持连片开发。按灌区、流域和区域整体规划,打破行政区域界线,确定重点建设区域,统一设计规划,采取集中投入、连片治理、整体推进的开发方式,确保开发一片,成效一片,努力发挥高标准农田的规模效益。
——坚持综合治理。针对农业生产的主要制约因素,因地制宜、抓住关键、多措并举,切实把田间水利灌排工程建设摆在优先位置,实行水利、农业、道路、林业和科技等综合措施,进行山水田林路综合治理,努力建设高标准农田目标。
——坚持多元化投入。中央财政和地方财政不断加大投入。充分调动 农民合作社、专业大户、家庭农场和产业化龙头企业等新型农业经营主体参与高标准农田建设的积极性。在尊重农民意愿的前提下,鼓励农民筹资投劳。积极引导信贷资金和社会资本增加投入,努力形成高标准农田建设的合力。
——坚持机制创新。按照转变农业发展方式的要求,不断探索农业可持续发展、培育壮大农民股份制合作社、促进土地流转和适度规模经营、增加农民财产性投入的新机制、新举措,努力促进高标准农田建设可持续发展。
5.1.1建设标准
1.综合标准
1)高标准农田建设示范工程应达到田地平整肥沃、水利设施配套、田间道路畅通、林网建设适宜、科技先进适用、优质高产高效的总体目标。经过项目建设,解除制约项目区农业生产的关键障碍因素,抵御自然灾害能力显著增强,农业特别是粮食综合生产能力稳步提高,达到旱涝保收、高产稳产的目标;项目区农田基础设施要达到较高水平,田地平整肥沃,水利设施配套、田间道路畅通;项目区因地制宜推行节水灌溉和其它节本增效技术,农田林网适宜,生态环境改进,可持续发展能力明显增强;项目区要大力推广优良品种和先进适用技术,农业科技贡献率明显提高,主要农产品市场竞争力显著增强;项目区要达到优质高产高效的目标,取得较高的经济、社会和生态效益,实现农业增效、农民增收,让农民得到看得见、摸得着的实惠,为发展现代农业和建设社会主义新农村奠定坚实的基础。
2)高标准农田建设示范工程项目区按灌区或流域进行统筹规划,集中连片进行规模开发治理。按照适应现代农业发展的要求,采取水利、农业、林业和科技等综合配套措施,进行田水路林山综合治理。开发治理后,项目区与非项目区有明显区别,平原地区的项目区达到田成方、林成网、渠相通、路相连、旱能灌、涝能排、渍能降,基本实现园田化;丘陵山区的项目区,川地基本实现园田化,坡地基本实现梯田化。
3)项目建设遵循自然和经济规律,密切结合实际需要,因地制宜地探索各具特色的开发模式;充分尊重项目区农民群众意愿,主动让农民参与项目规划、建设和运行的全过程,让农民有知情权、参与权、选择权和监督权;严格资金和项目管理,提高科学化、精细化管理水平;落实工程管护责任,健全管护机制,确保建成工程长期发挥效益。
4)高标准农田建设示范工程项目区应设置永久性标识标牌。标识标牌设置应当统一、规范、实用,包含项目区基本情况、总投资、财政投资、工程项目建设、管护运营、监督举报等基本信息。
2.水利措施标准
各项水利措施建设标准应符合水利部门制定的有关规程、规范和标准。
1)灌溉工程
a．灌溉系统完善,灌溉用水有保证,灌溉水质符合标准,灌溉制度合理,灌水方法先进。
b．灌溉设计保证率应符合以下相关规定: 如表表5-1。 表5-1 灌溉设计保证率
灌水方法
地区
作物种类
灌溉设计保 证 率
地面灌溉
干旱地区或水
资源紧缺地区
以旱为主
50-75
以水稻为主
70-80
半干旱、半湿润地区或水资源不稳定地区
以旱作为主
70-80
以水稻为主
75-85
湿润地区或水
资源丰富地区
以旱作为主
75-85
以水稻为主
80-95
喷灌、微灌
各类地区
各类作物
85-95
注:1、作物经济价值较高的地区,宜选用表中较大值;作物经济价值不高的地区,可选用表中较小值。
2、引洪淤灌系统的灌溉设计保证率可取30%-50%。
  c．灌溉水利用系数:大型灌区不应低于0.50;中型灌区不应低于0.60;小型灌区不应低于0.70;井灌区不应低于0.80;喷灌区、微喷灌区不应低于0.85;滴灌区不应低于0.90。
    d．新建、除险加固和更新改造的小型水库、塘坝及引水渠首等工程,符合国家和水利行业的技术规范规定的设计标准和技术要求;井灌工程做到地下水资源合理利用、采补平衡;机井和泵站的水工建筑物、机电设备、输变电设施配套齐全,综合装置效率达到有关规范标准。
    e．输水、配水渠系(管道),桥、涵、闸等建筑物和田间灌溉设施配套齐全,性能与技术指标达到规范标准。渠道衬砌应坚固耐用,抗冻性能好;管道输水的干、支两级固定管道长度合理设定,井、水泵、管道、出水口等综合配套,便民务实;在有条件且农民群众有积极性的地区,积极推广先进节水技术,提高项目区节水新技术的普及和应用。
    f．灌溉条件较差的旱作农业区,应采取农艺、工程等节水措施提高天然降水的利用率。农艺节水措施包括蓄水保墒、地膜(秸秆)覆盖、选用抗旱品种、施用抗旱保水剂、深松技术等,各项措施符合技术规范。工程节水措施主要是建立小型蓄水工程,即根据降雨、地形、耕地等条件,合理布设小型塘坝、蓄水池、水窖等工程,做到坚固耐用,使用方便。
    g．推行科学合理的灌溉模式。水稻区推广”薄、浅、湿、晒”模式;蔬菜等经济价值较高的作物采用节水、丰产灌溉模式;严重缺水地区采用灌关键水等非充分灌溉模式。
    h．项目区水资源开发利用,宏观上实行总量控制,微观上实行用水定额管理。积极推行用水户参与灌溉管理模式,配备必要的量水设施,按用水量和核准的水价收取水费,以管理促节水。
3、农业措施标准
   1)农田工程
    土地平整,集中连片。平原地区的田(地)块,要以有林道路或较大沟渠为基准形成格田,以适应农业机械化和田间管理要求。  
2)土壤改良
    a．经过施用农家肥、秸秆还田、深松技术等措施,土壤耕作层有机质含量提高0.1个百分点以上。
    b．改造瘠薄地要加厚土层,使耕作层达到20cm以上。
3)农业机械化
    积极推广农业机械化作业。平原地区主要作业环节具备基本实现机械化在原有基础上有较大提高的基础性条件。
4.田间道路标准
   1)布局合理,顺直通畅。
田间道路建设分干道、支路两级,干道要与乡、村公路连接,部分主干路段可实现硬质化,路面混凝土等材料硬化,保证晴雨天畅通,能满足农产品运输和中型以上农业机械的通行;支路为砂石路硬化,便于农机进出田间作业和农产品运输。
   2)建设标准合理实用。
田间道路建设要科学设计,突出节约土地;建设标准合理实用,切不可贪大求洋。
5、林业措施标准
   1)因地制宜地采取林业措施,加强农田防护林网建设,达到当地林业部门规定的标准。
   2)项目区内主要道路、沟渠、河流两侧,要适时、适地、适树进行植树造林,长度达到适宜植树造林长度的90%以上。造林时应预留出农机进出田间的作业通道。
   3)人工造林树种一般应选择符合当地实际的速生丰产林木,苗木胸径达到5cm以上,造林当年成活率达到95%以上,三年后保存率要达到90%以上,林相整齐,结构合理。
   4)平原地区的农田防护林网建设,要达到林业部门规定的标准,防护林网格面积与格田面积一致;防护林网控制面积占宜建林网农田面积的比例,北方地区达到85%以上,南方地区原则上达到75%以上。
6、科技措施标准
   1)技术推广
在项目建设期间,推广2项以上先进适用技术,重点是农产品质量安全、标准化生产等方面的技术。鼓励采用经济适用的新材料、新工艺、新技术,提高工程建设质量。
   2)技术培训
在项目建设期间,对项目区受益农户进行先进适用技术培训2-3次。要加强对项目区乡村干部、技术员、财务人员和受益农户在农业综合开发政策方面的培训,使其熟悉有关资金和项目管理方面的要求,更好地完成项目建设任务。
5.1.2规划布局
本次项目规划建设高标准农田1万亩,涉及永乡镇霍家村、阿寺村、南贺苏村等3个村。铺设主管道及田间管道。
总体规划布局结合地形条件布局。南北细长,约8km。三条干管沿原渠道走向在原面中间较高处布局;支管垂直干管布局,间距300~500m。祥见输水管网总体布置图。
田间生产路利用现有生产路进行改造硬化,沿生产路两边营造防护林带,对贫瘠农田进行测土培肥,种草改良,新建高标准示范园实现综合开发治理,建设高标准农田。

6、扶贫建设任务和规模
6.1建设任务
建设农田369.98亩,项目涉及赵石畔水掌村黄小梁组。铺设主管道及田间管道。埋设管道4.705公里,新增玉米节水滴灌面积318亩、新建闸井20座,工程总投资35.49万元。
6.2建设内容
1.埋设管道7.68公里,其中输水干管4.705公里;田间管道2.975公里。布设控制闸井20座,果园节水灌溉面积369.98万亩;
2.配套建筑物:布设出水闸井20座;
水 利 措 施
序号
项目名称
规格型号
单位
数量
备注
2
埋设管道
/
公里
7.68
控制灌溉面积369.98亩
3
出水闸井
1.2米
座
20

6.3建设方案
6.3.1玉米滴灌工程简介
本项目地处榆林市横山区赵石畔镇,是黄小梁组的滴管工程。总面积369.98亩。主要以井水为主,在生育期补充灌溉,灌水流程采用轮灌的滴管系统。滴管带型号为WDF16/2.1-100,一管两行布设,间距100cm,土质为轻黏土;玉米种植行株距均为20cm;支管进口处设球阀。按平坡进行管网水力计算。
6.3.2玉米滴灌工程设计说明
1.基本资料
1 )地理位置及项目区地形
项目区位于榆林市横山区赵石畔镇水掌村黄小梁组,有5块田地。共369.98亩,其地势北高南低,西高东低。
2 )水源
灌溉水源以井水为主,雨水为辅,由井底输送到田地;在作物需水高峰期,每天按量供水最多15h用于灌溉。
3)气象
横山区的气候
该流域属北温带干旱半干旱大陆性气候,具有冬季漫长寒冷少雨雪;春季干燥,多风沙;夏季酷暑,雨量集中;秋季较短,气候凉爽。据横山区气象站建站以来资料统计,年平均气温9.7℃,极端最高气温36.0℃,极端最低气温-27.7℃;年日照时数为2646.9h,无霜期197天,≥10℃积温3341℃。年平均风速2.0米/秒,全年最大风速16.0米/秒。
4)土壤状况
土壤地为轻黏土,容重1.4g/cm³,田间持水量为30%。
5)能源动力
电源电网有新建一个变压器提供1、4、2号水井;3、5号有原有变压器提供。
6.3.3系统规划布置及设计参数
1.系统规划布置
针对水流程为:水源工程→输水干管→分干管→支管→滴灌带 ,有水泵、过滤器、施肥罐、量测装置及保护装置等构成;支管、滴灌带构成了本工程的输配水管网,灌溉期内固定在田间。
干管使用75mmPE管;分干管选用75mmPE管,根据土壤条件和种植作物,毛管选用单翼迷宫式滴灌带,一管两行铺设,型号为:WDF16/2.1-100,其压力流量关系为q=0.528h,各参数见下图。
系统管网与滴管带参数表
型号
WDF16/2.1-100
滴灌带间距Sr(m)
0.3
滴灌带设计流量qa(L\h)
2.1
毛管布设间距SL(m)
1
滴灌带设计工作水头hd(m)
10
滴灌带压力流量关系式
q=0.528h
PE支管外径(mm)
75
滴灌带铺设长度(m)

PE分干管外径(mm)
75
PE支管内径(mm)
25.1
毛管内径(mm)
16
PE分干管内径(mm)
25.1

滴灌带与作物布置简图(单位:m)
2.设计参数
1) 系统流量Q(以5号井为例)
由于其它原因系统每天运行时间C取13h,管道接头及控制阀门少,灌溉水利用系数取0.92,Ia=5mm/d,A=2.92hm²根据公式的系统流量Q=12.19(m³/h),确定系统流量为15m³/h。
2) 灌水小区允许水头(流量)偏差率
(1)流量偏差率qv:根据<规范>3.0.9条规定,本工程取qv=20%
(2)水头偏差率hv:x=0.6 ,qv=20%,代入公式
,计算的hv=0.34。
3) 土壤湿润比p

式中:P——土壤湿润比,%;
Se——滴头间距,m,按照一管四模式计算,滴头间距0.3m;
St——作物株距,m,根据播种方式,取0.3m;
Sr——作物平均行距,m,根据播种方式;
Sw——湿润带宽度,m,取值0.45m;
n——一棵作物所占有的灌水器数目,n=5。

规范规定土壤湿润比在60%～90%之间,因此一管四行模式能够满足要求。
4)设计灌水定额m
m=0.1γz(βmax-βmin)β·p/η
式中:m: 灌水定额(mm)
γ:砂壤土干容重1.75g/cm3
βmax:适宜土壤含水量上限90%
βmin:适宜土壤含水量下限65%
H:计划湿润深度0.35cm
β:田间持水量20%
η:滴灌水利用系数92%
p:计划湿润比75%

5)灌水周期
根据玉米生长期和气候条件,灌水期日需水量为6mm/d,则作物生长期最高日需水时灌水周期为:
T=mη/EP
式中 :T:设计灌水周期
m:灌水定额29.96mm
Ep:日耗水量5mm/d
则T= mη/EP=5.5天
设计灌水周期应根据实际情况进行调整,本项目区选择6天。
6)一次灌水延续的时间
灌水时间与土壤吸水率、作物种植和滴头流量及滴灌带铺设间距有关,可按下列公式计算:
t=mse.sL/q
式中:se:滴头间距 0.3m
SL: 毛管间距 0.6m
m、q意义同前
则 t=2.6h 取2h
7)每日工作时间
根据<微灌工程技术规范>SL103-95设计系统日工作小时不宜大于20h,根据周边地区成功的滴灌工程确定项目区滴灌工程每日工作时间取13h。
系统设计参数表表 4-2
序号
参数名称
参数值
1
灌溉补充强度Ia(mm/d)
5
2
灌溉水有效利用率η
0.92
3
灌水小区允许的偏差率
流量偏差率[qv]
0.2
水头偏差率[hv]
0.34
4
土壤湿润比p(%)
75
5
设计灌水定额m(mm)/(m3/亩)
29.96
6
设计灌水周期T(d)
6
7
一次灌水延续时间t(h/组)
2
8
每日工作小时数h
13
6.3.4灌水区(毛管和支管)的水力计算
管网水利计算从第1轮灌组运行时离水源最远的一条毛管算起。
1.毛管和支管水头损失计算
根据<微灌工程技术规范>SL103-95规定,毛管和支管沿程水头损失按多孔管水头损失公式计算,局部水头损失按管道沿程水头损失的10%计算。
⑴毛管选用单翼迷宫式滴灌带,内径d=16mm,S=0.3m,qd=3.0L/h ,滴灌带间距1.5m,毛管允许水头偏差[hv]=0.34。
毛管的极限孔数Nm按下式进行计算:

毛管的极限长度Lm按下式进行计算:

考虑现有条田分布及规划情况确定其实际平铺长度为48m,毛管设计流量q=392-539.5L/h,其水头损失按多孔管计算:

式中 f—摩阻系数 查表取0.505
m—流量指数1.75
b—管径系数4.75
K—扩大系数1.1
N—出水孔个数
S—分水孔间距 0.3m
S0—进水口至首孔的间距0.15m
hp:—滴头额定工作水头 10m.
K—为扩大系数取1.1
根据上列公式计算得:
则h毛=0.91m
⑵支管
支管选用1.6Mpade75防老化PE管,壁厚3.7mm,毛管实际铺设长度49m,毛管间距1.5米,故其支管出水孔设计流量q=2×490=980L/h ,其水头损失按下式计算。

根据实地条田情况确定一根辅管长60.9m, 采用多孔管计算其水头损失,扩大系数取1.08
式中符号意义同前则
根据上列公式计算得:hf=3.9m
2.干管及分干管
各级干管、分干管设计流量根据运行方案确定,然后根据经济流速预选管径,然后计算系统各部分水头损失,校核各管段压力,最后确定干管实选管径,各级管道实选管径及长度见平面布置图,管材选用0.4Mpa ,UPE管,每节长10m,按最不利组合(1区)计算,其水头损失按下式计算:
hf =kf(Qm/db)L
式中:符号意义同前
6.3.5管网布置与系统工作制度的确定
1. 管网布置
单行毛管沿作物种植方向直线布置。毛管的极限长度决定了支管的最大间距为161.7m,因每块条田的长度仅为150m,故仅需在每块条田沿y方向布设1条支管,毛管双向铺设,单向长75m,成对毛管长度150m。
考虑地形及支管上毛管的总对数,一条分干管带8条支管,划分为8个轮灌区,一条支管带20对毛管。
2. 各级管道设计流量的确定
一对毛管的出水孔数为150/3=500(个),一个出水孔的流量为2.1L/h,由此求得一对毛管的流量为1050L/h,一条支管带20对毛管,同理求得干管流量为15000lL/h=15m³/h,按照运行方案支管的流量和分干管相同,系统总流量为15m³/h,如图:
各级管道流量表
一对毛管滴头数
一对毛管流量Q毛(L/h)
Q分干管(m³/h)
Q支(m³/h)
500
1050
21
21
3.轮灌组数的校核
C=13h/d,T=5.5d,t=2.6h,代入 公式,最大轮灌组数为Nmax=27组,N轮灌组=24＜Nmax,且较为接近,设计满足要求。
6.3.6管道水力计算
田地系统管网结构简单:干管→分干管→支管→毛管,水力计算包括干管、分干管、支管水头损失计算及进口压力,管段流量计管长见下表。
管网水力计算表5
名称
管长(m)
管外径(mm)
管内径(mm)
流量Q(m³/h)
进口压力水头(m)
干管
166
75
61.4
15
20.52
分干管
741
75
61.4
12.19
15.75
支管
475
75
61.4
10.8
11.73
6.3.7枢纽设计
1. 水源过滤设备选型
因水源为井水,经过滤器过滤后能满足滴管要求,其型号选择应根据其过流量确定,本系统流量为15m³/h。
2. 施肥罐选型
本系统(以5号口井灌溉区域为例)设计面积为49.2亩,应根据灌溉面积选择。
3. 水泵与动力选型
选用200QJ20-202/15(22KW).
6.3.8系统运行复核
1.节点压力推算
根据选定的水泵和已确定的管网,可确定出系统运行时的各节点压力,见表5.
2.材料设备用量
本灌溉系统所需材料及设备用量表见下表。
1-5号水井区域材料设备用量
序号
名称
规格型号
单位
用量
备注
1
水泵
200QJ20-202/15(22KW)
台
5
已有
2
阀井
/
座
20

3
PE管
Φ75
m
4705

4
三通
/
个
84

5
球阀
Φ75
个
64

6
滴灌带
Φ16
m
47700

7
变压器
50kw
台
1

8
高压线
10kv
Km
0.2

9
低压线
380v
Km
0.06

10
增压泵
65SG32-16
台
5

11
沉砂灌
/
个
5

12
施肥罐
/