某省高效节水灌溉工程建设方案.docx
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1、XX省小型农田水利重点建设方案XX镇高效节水灌溉工程审定审.核校核编写2. 2. 4水利科技服务体系现状项目区水利科技服务由该镇农业经济服务中心负责项目区内的 农田水利设施维护管理的指导工作和技术服务,是农田水利设施长效 管护运行的基础保证。2.3项目区水利设施状况2. 3.1水源工程现状项目区水源均为区内河道水源(直接或二级提水),大部分河道 经最近几年的河道清淤整治,河底高程一般在-0.80米以下,能满足 枯水期的需水要求。2. 3. 2项目区水利设施现状项目区所在乡镇现有农业基础较好,以种植业为主导,种、养、 加工业有机结合,粮、油、畜、桑、菊等全面发展。在各级党委、政 府的重视和领导下
2、,经过不懈努力,农田基本实现了电力灌溉,但由 于部分已建工程设备老化、锈蚀严重,影响灌水效率。目前项目区内灌溉工程存在问题,集中体现在:由于项目区的种植结构的调整,导致原有的明渠灌溉方式不能适 合葡萄、蔬菜大棚等经济作物的灌水方式。群众对改善农业灌溉条件 的要求十分迫切。2. 3. 3项目现行小型农田水利工程管理体制与运行机制小型农田水利工程运行管护采取“以政府为主导、农民为主体, 村级集体组织或用水户协会为载体”的新型农田水利长效运行管护形 式。为加强工程管护,XX市出台了XX市农田水利工程长效运行管 护实施方案和XX市农田水利工程长效运行管护管理办法(试行) 等文件,鼓励组建用水户协会,实
3、行村级水务员管理,引导用水户参 与维护管理,倡导和谐建管体系。2.4项目建设必要性和可行性.项目建设的必要性农业种植结构的需求由于各灌区种植结构以葡萄、大棚蔬菜为主,原有的明渠漫灌不 适宜除水稻外经济作物的需水要求。漫灌经常造成葡萄等作物根部长 时间的浸泡并烂根。如采用微灌灌溉方式,可充分满足作物的需水要 求,又不会形成地表径流。大棚蔬菜则根本没法用明渠灌溉。经济发展的需求面对XX市农村经济发展的迫切要求和农业劳动力偏少的现状, 大力发展农业节水,大幅度提高水的利用效率、效益,是缓解农业和 经济社会用水矛盾的根本途径,是促进城镇化发展,实现经济社会可 持续发展的必由之路。节水灌溉发展对于建设资
4、源节约型社会,推动 农业劳动力向非农劳动力转移,增加农民收入,保护和改善生态环境, 促进地方经济社会协调发展具有十分重要的战略意义。节水和环保要求明渠灌溉水的下渗严重,水利用率低。管道灌溉可大幅度提高水 的利用率。节水的同时,是溶于水中的化肥、农药等得到充分利用, 大幅度减少化肥、农药等流入河道,避免形成农业污染。1 .项目建设的可行性工作组织有保障为加强对小型农田水利重点县建设的组织领导,XX市成立了 XX 市小型农田水利重点县建设项目协调领导小组,统领全市的农田水利 项目建设,协调各涉农部门的工作,确保重点县建设工作顺利进行。资金投入有保证重点县建设是一项艰巨的任务,需要足够建设资金投入才
5、能保证 项目建设顺利进行。为此,除省级以上财政补助外,XX市政府将努 力加大财政资金的扶持力度,进一步加强涉农资金的整合,将资金合 理安排、综合利用,在完成确保重点县建设任务的同时,尽量减轻群 众自筹负担,以达到惠及民生的最终目的。设计经验丰富,施工能力较强全市上下开展小型农田水利建设的愿望较为强烈,一直有开展小 型农田水利建设的传统。XX市市域内有三级水利施工资质企业二家,从事当地水利工程 施工多年,有较好的声誉。XX市水利局有水利技术人员26人从事管 理监督工作,全市12个镇(街道)共有72名水利员从事水利工程管理 与监督工作。近几年来XX市一直很重视农田水利技术的引进与创新。在灌溉 泵站
6、建设中推广节能变频技术,使得新建的大部分机泵效率达到部颁 标准;在排涝闸站的建设中,首创了轴流泵水下无螺栓安装技术,在 排涝站中成功应用,解决了长期无法解决的轴流泵使用过程中故障检 修难题,简化检修工序;在喷微灌技术推广过程中进行特低水头微喷 灌技术的研究与开发。这些技术已获得专利12项,其中发明专利3 项。此外,XX市水利局也积极引进农田水利适用新技术,大力提升 XX市农田水利工程技术含量。农田水利技术的引进与不断创新,夯 实了 XX市建设农田水利重点县的技术基础。群众积极性高,政府重视建后管护工作XX市农民在以往的农田水利建设当中有着较好的优良传统,对 工程政策处理等工作一向较为配合。XX
7、市在全省率先开展水利设施 防盗报警装置以及新型复合材料配件的推广,使水利设施的盗窃损失 直线下降。在此次重点县建设过程中,我们要进一步加大宣传力度, 充分调动农民群众积极参与工程建设的积极性。对于工程建成后的管 护工作,根据XX市农田水利工程长效运行管护实施方案,继续大 力推动农田水利长效管护工作的开展。第三章 工程建设内容、标准和布局3.1设计依据1、XX省202x年中央财政小型农田水利设施建设补助专项资金 项目立项指南2、中央及省针对现行农田水利专项资金补助的有关文件3、相关技术规范b.微灌工程技术规范GB/T50485-2009d.泵站设计规范GB/T50265-202xe.灌溉与排水工
8、程设计规范GB/T50288-993.2高效节水灌溉工程设计标准2.1项目建设目标1 .灌溉设计保证率微灌各类作物采用95%o2 .灌溉水利用系数微喷灌区不低于0.85;滴灌区不低于0.90。管道输水水利用系数不低于0. 95o3 .3项目区水量共需平衡分析3. 3.1项目区水资源概况水资源总量是指当地降水形成的地表和地下产水量。xx市多年 平均水资源总量为3. 93亿疗,其中地表水资源量为3.42亿浅层 地下水资源量为0.51亿招。根据xx市水资源综合规划,xx市多年平均外来过境水量15. 33 亿n?。xx市不同频率水资源量见表3-1。表3Txx市不同频率水资源量表类别均值不同频率水量汇总
9、(亿m3 )20%50%75%95%当地水资源量3.935. 193. 722. 761. 70外来过境水量15. 3321.0415. 0010. 404. 05xx市年降水量、年径流深在面上的分布自西北向东南递增,但 是变幅不大,且全市多年平均径流深为460mm,多年平均径流量为 3. 34 亿 n?。3. 3. 2供需平衡分区供需水量平衡分区,以xx市全市区域水量平衡与项目所在乡镇 6个灌区进行类比分区。3. 3. 3供需平衡分析项目区工程所需水流量:A = g1。/0式中:A灌溉面积(而);td水泵日供水小时数,取16小时;由计算得可得各个区块的需水流量。项目区地形处XX湖平原,地势平
10、坦,区内流域属XX水系。项目 区内外河网纵横交错,水量可互补。项目区在取水保证率达到95% 时的相应水位为0. 35m,而各区块的取水水源河底高程为-0. 80m以 下,能个满足项目的取水要求。本次设计参考整个xx市的水量供需情况。根据XX市“十五” 节水增效重点县建设规划报告,分析xx市在75%偏枯年、90%枯水 年的径流量,另外考虑经过我市的外来水量等。项目区的水资源量不 多,但过境水可利用,在频率为75%的偏枯年份、90%的枯水年份时 均能满足工农业生产的需求,通过项目的实施,能更好地发挥工程效 益,能提高水的利用率。在水资量、可供水量基本不变的情况下,农 业需水量减少,剩余的水量将更多
11、。3. 3. 4灌溉水质分析项目区为水网地区,有大量的天然水面,由于工业废水和生活污 水的排放,水质污染日趋严重,根据市环保局在该地区监测的统计资 料可知,该区域主要水体水质的污染以有机污染为主,主要超标污染 物以CODmn、BODr、氨氮等为主,其中CODmn为7. 06毫克/升,BODr 为3. 36毫克/升,氨氮为3. 59毫克/升。环保局对该地区的水质评价 为河流水质普遍处于V类。对照农田灌溉水质标准,该区域的灌 溉水质还是能达到国家规定的灌溉水质标准。对于水质的严重污染,环保部门已采取措施,严格实施水污染 防治法,搞好地面水环境的综合整治工作,在抓好企业环境保护长 效管理的前提下,对
12、入河废水污染的排放实行总量控制,逐步提高地 面水环境质量。3. 4总体规划(一)分区根据设计人员的现场勘查和当地农户的需求,并参考了以往的工 程设计案例。设计上拟定的具体分区情况见下表。项目灌区设计情况统计表区号所在村分区名称工程类型面积(亩)作物情况1XX4号桥蔬菜基地滴灌70蔬菜2XXXX葡萄基地滴灌31葡萄3XXXX蔬菜基地微喷25蔬菜4XXXX桥葡萄基地滴灌216葡萄5XXXX蔬菜基地滴灌103蔬菜6XXXX之浜果蔬基地滴灌15果蔬(二)系统布置水源工程布置各个区块考虑到附近没有内河河网或河道水质问题,则在区块附 近开挖修建序蓄水池,利用原有渠道向蓄水池供水,再通过水泵二级 供水。管道
13、系统布置管线的布置应密切与排水系统、道路、林带、供电系统及建筑物 等规划相结合,同时考虑不能影响生产,兼顾操作方便。布置形式采用树状管网布置形式。3.5工程设计本设计拟定项目区节水灌溉工程设计类型:微灌工程。本次设计 选取XX村4号桥蔬菜基地作为典型工程设计。3. 5.1灌水器选型微灌工程滴灌灌水器选择滴灌管,滴灌带选用16内镶式滴灌管,工作 压力10-15%流量2-3L/h,滴头间距30cm。滴灌管布置根据作物的 种植情况确定,每行作物布置一条滴灌管,单条长度控制在60米内。微喷灌水器选择悬挂式微喷头,射程2. 8-3. 5m左右,工作压力 15-25m,流量30-40L/h。微喷头布置根据
14、作物的种植情况确定,6-8 米单位大棚内布置两行,喷头间距为3.0m,单条毛管长度控制在80 米内。3. 5. 2灌溉制度和工作制度一般来讲,设计灌水制度是指设计典型年的灌溉制度,应根据当 地的试验资料来确定。设计灌溉制度包括设计灌水定额、设计灌水周 期及设计灌水历时等。设计灌水定额是指单位面积上的一次灌水量或 是一次灌水深度;设计灌水周期是指作物需水临界期的最大灌水间隔 时间;设计灌水历时是指每次微灌达到灌水定额所需的微灌时间。因 缺乏当地试验资料,设计按下列步骤计算。(a)最大净灌水定额m以微灌工程技术规范为标准,选用公式:m.nan= 0.001Z ( - )(31)式中:mrnan最大
15、净灌水定额(山山);7土壤容重(g/cm3);z土壤计划湿润土层深度(cm)0(OKT含水率的上限(%);0含水率的下限(%);P设计土壤湿润比(%)o(b)灌水周期T选用公式:T Tman1 与(3 2)第一章综合说明41.1项目背景及依据41. 2项目区现状41.3 项目建设内容、标准及布局51.4 工程管理51.5 建设费用及资金筹措方案51.6 预期效益6第二章项目区概况72. 1自然状况72. 2社会经济状况92. 3项目区水利设施状况102. 4项目建设必要性和可行性11第三章工程建设内容、标准和布局143. 1设计依据144. 2高效节水灌溉工程设计标准145. 3项目区水量共需
16、平衡分析156. 4总体规划173. 5工程设计183. 6主要设备材料及工程量31第四章工程管理344. 1项目建设管理344.2项目建设资金管理354. 3项目施工组织364. 4建后运行管护38第五章投资概算及筹资方案41式中:rmax最大灌水周期(d);Ia设计供水强度(mm/d)灌溉水有效利用系数:r| =0.9;(c)设计灌水定额选用公式:md =T Iamj(3 3)式中:md设计净灌水定额(mm);m设计毛灌水定额(mm);(d) 一次灌水延续时间选用公式:t=mS(3-4)式中:Se灌水器间距(m);5,毛支管间距(m);t一次灌水延续时间(h)o轮灌组划分 因本设计各区块的
17、面积相对较小,故在划分轮灌组时,同一轮灌组的阀门位置可以不在同一处,这样可以充分考虑设计的合理性和经 济性,从而减小管径,而不必牺牲部分合理性来换得操作的方便。所 以在划分轮灌组的时候应该以充分分散供水作为设计的思想,这样使 系统在工作时,各级管道中均有水流通过,从而减小管径,降低系统 造价。但同时也得考虑管理上的方便。(a)轮灌组划分原则1、轮灌组数应满足作物需水要求;2、轮灌组数应不大于最大轮灌组数;3、轮灌组数应与水源的水量相协调;4、各轮灌组的面积尽可能相等,以保证系统的流量较为平稳, 且始终保持在水泵工作的高效区的范围之内;5、轮灌组应有利于提高管道设备的利用率;6、轮灌编组应该有一
18、定的规律,田间管理方便;7、制定轮灌顺序时,应尽量把流量分散到各输、配水管道中去, 避免流量集中于某一条分干管,从而有利于减小输、配水管道的管径 或减少其水头损失,降低管道投资或运行费用。(b)确定最大轮灌区数目选用公式:CTN/(3-5)式中:n最大轮灌区数目,组;T灌水周期,d;C系统每天运行小时数,取全天工作16小时。根据轮灌组划分原则,结合具体地块分布和各区面积,使各组灌 溉面积大体相当。由于相同面积上的灌水器数量也基本相同,因此相 同面积上的总的流量也是大体相等。微灌工程各灌区灌水形式均采用轮灌,基本分为4-8个分区灌溉,具体按实际定。每组同时运行24个阀门。3. 5. 3管网流量计
19、算管道是微灌系统的主要部件,微灌常用的塑料管有硬聚氯乙烯 管、聚乙烯(PE)管等。本设计微灌工程采用高压PVC管进行输配水。微灌工程管网设计流量:Qo-q(3-7)i=式中:q作物的灌水率;n同时工作的微喷头(滴孔)数目;3. 5. 4管道水力计算在完成微喷头、滴管的选型、布置和轮灌区划分之后,即可计算 各级管道的流量和进行水力计算。某一支管流量为该支管上同时工作 的微喷头流量之和,干管流量为系统中同时工作的微喷头流量之和。 流量确定后,即可选择管径并计算管道和系统的水头损失。滴管同上。(a)微灌毛、支管设计当微灌均匀度为95%时,确定小区最大流量偏差控制为0. 2o1max = (l + O
20、.65%)1hi =(10.35分户无“式中:灌水器最大水头“皿一一灌水器最小水头心流量偏差,取0.2hd灌水器设计工作水头,取15nl%灌水器流态指数,取0.5。灌水小区中允许的最大水头差:H 毛=0.5”也凶支二05H也式中水头偏差在支/毛管内的分配为0. 5/0. 5o根据多孔出流的水头损失:hfi) =A-F-f-L-Qn/db由于毛管(滴灌管)根据地形各项参数(直径、长度)已定,根 据试算,满足要求。小区内支管长度已定,从而试算出支管管径。由试算得:支管设计管径取为63。(b)干管分干管设计经济管径计算公式:D = 13yQ式中:Q为干管流量,取各轮灌组中最大的流量。由试算得:根据上
21、述的管径设计原则,初步计算得:地下低压管道干管、分 干管为e160、6110、690,支管为“63。水力损失计算的任务是:根据各级管道的流量和内径,计算各级 管道的沿程水头损失和局部水头损失,为水泵及动力机的选型提供依 据。计算中,一般选取最不利轮灌组和最不利位置分别进行计算,取 水头损失最大值作为依据。考虑项目区内地形高差不大,本此设计选 取最不利轮灌组进行计算。管道水头损失计算与:hfi)=Af-L-Qm/db式中:f与沿程阻力系数有关的摩阻系数;L支管的长度;Q支管接口的流量;m流量指数,查表;b管径指数,查表。其中局部水头损失取沿程水头损失的10%o系统设计水头Hs:s = Zp +
22、% +式中:Zp典型灌水小区管网进口的高程;乙水源的设计水头;%)典型灌水小区出口设计水头;Z时管道水头损失;计算比较得:滴灌设计水头为22-25m左右,微喷灌工程设计水头为42-50m左 右,。根据实际经验,一般关阀历时大于水锤相长的20倍,因此不进 行水锤压力的验收。3. 5. 5水泵及首部枢纽设备首部枢纽是微灌工程的心脏,主要由加压水泵、动力机、控制阀、 过滤器、流量计、压力表和保护装置等组成,是整个系统的驱动、检 测和调控中枢。微灌系统对水质过滤、水量控制通常在灌水时在首部 枢纽控制室同时进行。为了提高运行效率和养护的便利,首部枢纽控 制室设在水源附近的机房中。(a)水泵选型水泵选型的
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