2012年张北县实施方案809剖析

1、张北县2012年小型农田水利重点县建设项目实施方案甘肃大禹节水工程设计有限责任公司0一二年七月资质等级:丙级资质编号:设计证号 丙A262003844定：邱振存 核：于文德 查：王先飞编写人员：赵东彬 刘剑光赵平武强 刘万东孙义目录1 综合说明.1.2 项目区概况.3.2.1 自然地理状况3.2.2 社会经济状况5.2.3 水利设施现状7.3 建设内容.1.1.3.1 编制依据1.1.3.2 建设目标1.1.3.3 工程建设地点、建设内容1.24 技术设计方案1.5.4.1 设计依据1.5.4.2 总体设计1.5.4.3 典型工程设计2.0.5 施工组织设计.5.9.5.1 项目施工条件5.9

2、.5.2 施工准备工作5.9.5.3 施工组织要求5.9.5.4 主体工程的施工方法与要求.6.05.5 施工工期安排6.3.5.6 施工组织管理6.3.5.7 施工进度计划6.4.6 投资概算与资金筹措6.6.6.1 编制依据和说明6.6.6.2 投资概算.6.6.6.3 资金筹措.6.7.6.4 资金整合.6.7.7 效益分析.6.9.7.1 经济效益和技术经济分析.6.97.2 社会效益分析7.4.7.3 生态及环境效益分析.7.58 项目建设和运行管理7.6.8.1 项目建设管理7.6.8.2 项目运行管理8.3.附件：附表：1、张北县项目区基本情况表、张北县项目区小型农田水利工程现状

3、表、张北县 2012 年小型农田水利工程建设内容表4、张北县资金筹措及主要工程量设备情况表 5、张北县工程投资效益明细表 6、张北县工程投资估算汇总表 7、张北县工程投资计划表 8、张北县小型农田水利工程建设农民义务监督员表 9-19-19、各村节水灌溉工程建设内容表附图：1 、张北县小型农田水利重点县建设项目区示意图2 、露地蔬菜滴灌、设施农业滴灌及低压管灌典型设计图3、排水井平面设计示意图 4、智能保护柜及智能保护柜底座设计示意图 5、标志牌外形及尺寸示意图项目建设内容汇总表项目名称张北县2012年小型农田水利重点县项目项目建设地点郝家营乡新地房村、馒头营乡东豆腐窑村、张北镇马莲滩村、大囫

4、囵镇小 麻尼村、一台镇赵家村、小一台乡小一台村等19个项目村项目法人单位张北县水务局法人代表乔河电施方案编制单位甘肃大禹节水工 程设计有限责任 公司资质等级丙级电836项目拟施工单位招标确定项目竣工后 运行管理单位项目村项目主要建设内容工程内容低压管道输水灌溉渠道 防渗喷灌大田膜下 滴灌设施菜膜 下滴灌其它面积（万亩）0.032.05620.0815投资（万元）17.482017.92110.6912.50亩投资（元/亩）582.57981.391358.18水源工程更新或 新打机 井（眼）修旧井（眼）配套 机井（眼）塘坝（座）水池 水窖（

5、个）扬水站 点（处）其它（处）数量158166投资（万元）202.21116.20项目主要指标总工程量（m3）109372总投资（万元）2500材料设备费（万元）1929.07总增收（万元/年）1193.22年节水量（万 m3/年）299.28工期4个月主要材料型号 和用量PVC 管（ 110, 0.6MPa） 63.99km ; PVC 管（ 110 0.4MPa ） 3.94km ;PVC 管（ 9Q 0.6MPa） 85.24km ; PVC 管（ 63 0.6MPa） 3.24km ; PE软 带（ 63,0.25MPa） 120.31km ; PE 管（ 40, 0.25 MPa）

6、6.28km ; PE 管（ 32,0.25 MPa ） 120.31km ;滴灌带（ 16 X 300 X 0.2 xhL 1685.94km ; 滴灌带 （ 16X 300X 0.2 X 1.38Lh） 690km。工程受益人数（万人）1.5638新增粮食 生产能力（万吨）771.07新增经济 作物产值（万兀）635.7年增加农 民纯收入（元/人）406.51新增灌溉面积（万亩）其中：新增 集雨面积（万亩）改善灌 溉面积 （万亩）2.1677年新增 节水能力 （万 M3）299.28说明：配套机井指机井完好，只需配套水泵的机井，更新或新打机井所配套的水泵 不计算在内。张北县2012年小型农

7、田水利重点县建设项目实施方案 1综合说明1.1项目建设背景张北县是河北省重要的蔬菜种植基地。 本次开展农田水利重点县建 设，将会大大节约本县水资源，改善本县的水资源和水利设施现状，同 时促进农民增产增收，实现坝上地区农业稳定和农民收入稳定。1.2项目建设地点张北县2012年小型农田水利重点县建设项目实施地点位于张北县 中部和东部，共涉及郝家营乡、馒头营乡、张北镇、大囫囵镇、二台镇 及小二台乡，总计6个乡镇19个村。1.3项目建设规模项目区共实施节水灌溉面积21677亩，其中大田滴灌20562亩，大 田管灌300亩，设施蔬菜滴灌815亩。1.4主要工程形式项目区全部种植蔬菜，主要为大田膜下滴灌工

8、程、 设施蔬菜膜下滴 灌工程，以及大田管灌工程。1.5项目投资项目区总投资2500万元，其中中央财政投资1500万元，省级财政 投资800万元，县及以下财政投资200万元。1.6项目技术经济指标项目区大田膜下滴灌亩均投资 981.39元；设施蔬菜膜下滴灌亩均投资1358.18元，低压管灌工程亩均投资 582.57元。项目实施后受益人口达15638人，每年平均节水299.28万方，新增经济作物产值635.7 万元，总增收1193.22万元，增加农民纯收入406.51元。本项目工程 使用期15年，内部收益率为38.25%,大于社会折现率12.0%;经济净 现值为6064.36万元；经济效益费用比2

9、.55，其经济上合理。1.7项目建设和建后管理措施本实施方案涉及项目内容建设期限为一年， 项目建成后统一由村民 用水者小组管理，各乡镇水管站提供技术支持。1.8产权归属按照“谁受益，谁管理”的原则，建设完成后将节水工程所有权、管理权和使用权移交受益村集体所有。2项目区概况2.1自然地理状况2.1.1区域位置张北县位于河北省西北部，西与尚义县交界，北与内蒙古商都县、 河北省康保县相邻，东部与沽源县接壤，南部与张家口市、万全县和崇 礼县毗邻。地理坐标位于东经 114 10115 2 北纬40 5乙4134。本项目区位于张北县中部和东部， 分为4个片区，项目区总占地面 积2.1677万亩，共涉及6个

10、乡镇19个村。第1片区涉及二台镇的胡家 村、赵家村，郝家营乡的李四巴、新地房和小二台乡的小二台村；第 2片区涉及张北镇旧庙洼村、马连滩村；第 3片区涉及馒头营乡瓦窑湾、哈路、郑油坊、黑麻胡、化林沟、田成坊、张四坊、白城子、东后滩、 东豆腐窑村、二屹塄；第4片区大囫囵镇的小麻尼村，项目区境内交通 十分便利，项目区实施了 村村通油路”工程，地理位置优越，交通方便, 示范性强。项目区位置详见附图1。2.1.2自然概况张北县地处内蒙古南缘，属坝上高原区，平均海拔1400米左右,最低处张北县安固里淖，海拔 1300m左右；最高峰桦皮岭位于张北县东部境内，海拔2128m。全县地势东南，西南部较高，为山区丘

11、陵地带, 西、北部渐低，为高原平地，属内陆河流域，地上、地下水直接靠降雨补 给，安固里淖是最终汇集场所，地上、地下水的排泄主要以垂直蒸发为 主。全县土壤保蓄能力差，土体障碍层明显，主要以栗钙土为主，其次 是草甸土和盐土，分别为533.3万亩、16.9万亩、2.8万亩，分三个土类七个亚类，栗钙土多粗砂，养分含量低，保水、保肥能力差，氮、磷含 量低且比例失调。2.1.3水文气象张北县为蒙古高原气候，受西伯利亚高压控制，属大陆性干旱半干 旱中温带季风气候区，其特点是：春秋干燥多风，夏季凉爽多雨，冬季 严寒漫长，春季风多且大，风力大都为 4-8级，风沙和沙尘暴天气多年平均在15天左右。降水年际时空分布

12、不均，多年平均降水量396mm, 且多集中在7、8 9三个月内，时间占全年四分之一，雨量则占全年的 70%。昼夜温差大，年平均气温在 3.2C，年均无霜期110天，冻土层深度2.3m。年均日照时间2905.5小时，10C以上积温19627C，年蒸 发量为1955.7mm （20cm 口径蒸发器）。由于本区海拔高，又无高山 屏 障”围绕，树木稀少。常受西北寒风侵袭，风大气温低，降雨量少是本 地气候特征。干旱，霜冻，冰雹是张北主要的自然灾害。2.1.4水文地质张北县地下水的补给、储备、径流和排泄受地层岩性、地质构造和 地貌条件的控制。地下水量靠降水补给。封闭的内陆盆地、洼地是地下 水蒸发的场所。垂

13、直蒸发、机井开采、泉水出露是主要的排泄方式。地 下水流域与地表水基本一致。县内有三个汇水流域：西北部小乌登山以 北汇入西盐淖；东北部战海、三号一带山区地下水储集主要是河谷、洼 地及盆地内第四系粗粒碎屑松散堆积物， 并沿灯笼素河谷排泄入九连城 淖；中部流域面积最大、由其南部、西部玄武岩台地及东部、北部山区 径中北部波伏平原接受补给，最后汇入安固里淖，并垂直蒸发。按其储 藏条件分为四类：碎屑岩类孔隙裂隙水、玄武岩孔洞裂隙水、坚硬基岩 裂隙水、松散岩类裂隙水。2.2社会经济状况2.2.1行政区划、人口张北县总面积3863.3km2，辖18个乡镇、366个行政村、1167个自 然村，人口 36.34万

14、，其中农业人口 29.03万人，占人口总数的79.9%。2.2.2农业经济张北县属于农牧交错区，受自然条件限制，农牧区在国民经济中占 有重要地位，工业基础薄弱，产品缺乏竞争力；2011年，全县经济保持良好运行态势。全县实现地区生产总值498045万元，农业总产值为 154518万元，总人口为36.34万人，其中农业人口为29.3万人。张北县现有耕地面积151.56万亩，其中粮食播种面积70.04万亩，粮食总产量 为8.32万吨。主要种植的农作物有小麦、筱麦、谷物、蔬菜、甜菜、马 铃薯、油料等。农民人均纯收入 4084元，地方财政收入60116万元。(1)粮食作物张北县主要粮食作物包括小麦、燕麦

15、、谷物、马铃薯、豆类等。由 于水资源短缺，粮食作物大都为旱地，产量依赖降雨，极不稳定，平均 产量在20-100kg/亩。它占用近45%的耕地，但产值仅占农业总产值的21%。近几年随着退耕还林还草工程的进行，旱作面积呈逐年下降的趋 势。(2)蔬菜张北县无工业基础，基本没有污染性的工业企业，水质、土壤、空 气基本无污染，达到无公害蔬菜生产环境评价标准。加上坝上地区光照 充足，气候冷凉，昼夜温差大，十分有利于喜冷凉蔬菜(如芹菜、大白菜、圆白菜等）的生长和后期养分积累。蔬菜产品质地脆嫩、干物质含 量高，色泽饱满，深受京津地区人们的欢迎，为当地农民带来了一定的收益。到2011年，张北县蔬菜种植面积达到了

16、18.0万亩，其中露天菜 17.6万亩，棚室及设施蔬菜0.4万亩（见表1-2）。形成了多个优势蔬菜产业带，如张北战海的大白菜（1万亩）等。有多个知名大公司在张北 县建设了初具规模的蔬菜出口基地。蔬菜产业的快速发展，但配套的节水灌溉措施滞后。初步统计，在现有的设施蔬菜种植面积中，有节水灌溉措施的仅占1.4%。面积蔬菜种植 面积设施蔬菜面积露地蔬菜面积小计有节水措施无节水措施小计有节水措施无节水措施张北县18.00.400.250.1517.610.866.74张北县蔬菜种植现状表表 2-2-1单位：万亩项目区属于张北县的蔬菜主产区，主要作物为土豆、白菜和其它蔬 菜。2011年末，总人口 1563

17、8人，其中农业人口 15607人；耕地面积 84732亩，粮食作物种植面积42696亩，粮食总产量达到300.1万kg ； 经济作物种植面积51689亩；农民人均纯收入4084元。详见附表1。223水资源状况 2.2.3.1水资源现状根据河北省张家口市水资源评价报告和水资源规划，张北县水 资源总量仅为21116.8万m3，其中地表水资源量4288万m3，地下水资 源16829万m3,重复计算量3113万m3。按照2011年人口和耕地数量 计算，全县人均水资源量不足600 m3，亩均约200 m3，且县内分布不均， 时空分布不均。全县地下水资源可可利用量为6561万m3,在考虑水资源100%的开

18、发基础上，增加深层淡水、咸水利用等因素，全县可利用 水量也仅为9990万m3。项目区地下水属于孔隙一裂隙水区，地下水直接受降水补给，就地 补给，就地排泄，富水性弱。根据河北省张家口市水资源评价报告 及相关资料，项目区农业可用的地下水资源量为 400万m3。随着全县 农业的迅速发展，用水量逐建增大，地下水位严重下降，出现机井水位 不足，甚至不出水等现象。2232用水状况目前全县农业用水量已达 5936.8万m3，占全县总水量的86.9%。农业是张北县的用水大户，为保持张北县社会经济的发展，不得不超采 地下水，地下水位埋深已由70年代的不足10m下降至现在的36m。随 着国民经济的不断发展，人民生

19、活水平的逐步提高和水利建设的迅猛发 展，用水量越来越大。尤其是多年来张北县错季露地蔬菜栽培规模的发 展，加剧了区域地下水的持续下降， 虽然张北县总体地下水开发程度在造成区域水环境和生态其中可供农业灌溉用水2011年末，农业灌溉60%，但局部地下水资源开发成度达到 150%， 环境的恶化。2.3水利设施现状2.3.1水利工程形式全县水库共有9座，有效库容6021万m3,280万m3;机井是张北县最主要的水源工程，到机井2456眼，为80m以下的中浅井，控制灌溉面积22.1万亩。机井平 均出水量为32m3/h。机井在全县农业抗旱减灾中，提供了有力的支撑和 保障。2.3.2节水灌溉工程现状牧场、林地

20、2011年新增张北县是农牧交错区域的特殊位置，地广人稀，耕地、交错存在，大规模成方连片发展灌溉和节水灌溉规模较少,0.65左右,2.11万亩节水灌溉工程，节水效果明显。经过多年的发展，张北县现状井灌区灌溉水利用系数为露地蔬菜生产灌溉用水量290m3/亩。截止到2011年底，全县有效灌溉面积38.08万亩，节水灌溉面积发展到24.26万亩，占有效灌溉面积的63.7%。低压管道输水灌溉面积16.36万亩，占节水灌溉面积的62%，分布在张北镇、郝家营乡、三号乡等地，建设标准不高，管道用量4-6m/ 亩，用于露地蔬菜灌溉。喷灌3.94万亩，主要是卷盘式喷管机组、时针式喷灌机和全移 动管道喷灌，占节水灌

21、溉面积的14.9%，多建于上世纪90年代，分布在馒头营乡、公会镇、二台镇等区域，主要用于青饲料和牧草灌溉。 膜下滴灌2.27万亩，占节水灌溉面积的8.6%，规模少，占节水灌溉的比例较小，主要近年发展的，在馒头营乡王卜簯、东后滩村、 瓦窑湾村、二台镇菠萝素村、郝家营乡李四巴等村，建于2007年及2011 年，设备完好。 混凝土衬砌防渗垄沟3.46万亩，占节水灌溉面积的13.2%，建设年度较早，有的建于八十年代，多分布于发展节水灌溉较早的区域, 主要有张北镇和公会镇。其他节水灌溉面积0.34万亩，主要是个人或集体地面软管输水灌溉形式，占节水灌溉面积的1.3%。节水灌溉类型建设规模（万亩）占节水灌溉

22、 面积比例（%分布区域及建设年度完好率（%低压管道输水灌溉16.3662张北镇、郝家营乡、三号乡90喷灌3.9414.9馒头营乡、公会镇、二台镇85滴灌2.278.6馒头营乡、二台镇、郝家营 乡98混凝土衬砌3.4613.2张北镇和公会镇30其他0.341.3零星分布合计26.37100张北县节水灌溉建设现状表 2-3-12.3.3水利灌溉工程管理情况基本实现水资源统一管理 张北县自2000年以来，基本实现了水资源统一管理和落实了取水许可证制度，按照上级部门要求成立了水资源管理监督机构，确定了水资源监督专业人员，通过采取严格的申请、勘查、报批等程序，初步实现了全县水资源开发利用有序管理， 为以

23、后计划用水和以量计征制度的落实，奠定了基础。通过开展中澳技术合作，提高了农业灌溉用水管理水平张北县是中澳技术合作河北水及农业管理项目建设项目县，开展了包括社区能力建设、县乡能力建设、省级规划与政策、项目管理等工作，为张北县水资源的高效可持续利用起到了积极的推动作用。 为促进农业用水管理，项目区成立了农民用水者协会50多个，有良好的建设基础。提高了地下水灌区农业灌溉农户科学灌溉用水管理意识，灌溉用水量由农民按其意愿和灌水需求进行灌溉，由于坝上地下水灌区分布面广，受资金限制，机井几乎没有计量设施，还未进行农业灌溉用水总量控制和定额管理制度。农田水利工程管理自98年国家实行小型水利工程产权改革以来，

24、机井水源工程全部 实行了产权改革，工程管理和所有形式为股分制、联户、个人、承包等形式，落实了机井工程建设、管护责任，但是机井工程不同程度存在坏管、出砂、淤积现象，缺乏井台、井房等保护设施，需进行配套改造,机井工程完好率为80%。2.3.4项目区水利设施现状项目区全部为井灌区，现有机井166眼，项目区机井明细详见附表2。项目区农田水利工程存在的主要问题，一是灌溉设施比较落后，灌溉水利用系数低；二是田间管理除少部分为大水漫灌外，大多数已实施了畦灌，但畦田规格较大。此外，近年来，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，工农业用水量和居民生活用水量急剧增加,加之连年干旱，地表水源相对缺乏，地下

25、水水位下降，从而导致部分机井出水不足，机泵更新换代频繁，这是目前乃至将来制约张北县经济发 展的主要问题，发展节水灌溉势在必行。项目区的166眼机井，大部分为联户建设和个人所有， 少部分为村集体所有。机井按用电量征收水费。项目区农业节水工程建设薄弱，用水管理粗放，作为纯井灌区，灌溉水利用系数为0.65,与节水先进地区相比差距很大，有很大的节水潜力。因此，加强农业节水工程建设和提高用水管理水平十分必要。3建设内容3.1编制依据（1）财政部、水利部关于实施中央财政小型农田水利重点县建设的意见（财农200992号）;（2）张北县农田水利规划（2011-2020年）；张北县高效节水灌溉试点县项目建设方案

26、（2011-2013 年）；（4）2012年度小型农田水利重点县实施方案编写提纲3.2建设目标张北县小型农田水利重点县建设的总体目标是： 基本完成县域范围 内主要小型农田水利设施建设任务，初步实现基本农田“旱能灌、涝能 排”使农业生产条件明显改善，农业综合生产能力明显提高，农业抗 御自然灾害能力明显增强。具体目标包括:（一）有效灌溉面积占耕地面积的比重提高10%-15%或达到60%以上。（二）节水灌溉面积占有效灌溉面积的比重提高15%或达到50%以上。其中咼效节水灌溉面积提咼 5%平均达到23%。（三）纯井灌区的管道输水灌溉、喷灌、微灌工程面积占该区节水灌溉工程面积比例达到80%以上。（四）高

27、效农业区的喷灌、微灌工程面积占该区工程面积比例达到50%以上。井灌区灌溉水利用系数平均不低于0.75 ;其中滴灌灌溉水利用系数大于0.9,管灌灌溉水利用系数大于0.8。（五）张北县粮食综合生产能力提高 10%上；缺乏灌溉条件的山丘区和灌区的高岗地，通过新建小型水源工程发展补充灌溉，基本解决灌溉用水问题。（六）着力推进工程产权制度改革和以用水户参与管理为重点的管理体制与运行机制改革。项目区主要实施膜下滴灌、低压管灌两类高效节水灌溉工程。3.3工程建设地点、建设内容3.3.1工程建设地点根据河北省2012现代化项目和小型农田水利重点县建设项目申报指南建设要求及张北县农田水利规划（2011-2020

28、年），充分考虑张北县自然特点，优先在水源有保证且地下水超采严重、蔬菜主要种植区，有资金整合的区域，农民积极性高、农业增产增效潜力大、示范带动作用显著的乡镇开展。2012年项目区涉及到6个乡镇19个项目村。详见表3-3-1及附图1项目区位置图。表3-3-12012年张北县高效节水灌溉试点项目建设范围及规模乡镇名 称自然村名项目区面积（亩）低压输水管道（亩）设施农业（亩）滴灌（亩）郝家营乡新地房36893689李四巴15671567小计52565256馒头营 乡东豆腐窑822822瓦窑湾17861786张四坊352352郑油坊215215白城子486486哈路15031503东后滩10751075

29、黑麻胡13191319化林沟964964二圪塄916916田成坊484484小计99222159707张北镇旧庙洼38533853马莲滩15461546小计53995399大囫囵 镇小麻尼300300小计300300二台镇赵家村500500胡家村100100小计600600小二台乡小二台200200小计200200合计21677300815205623.3.2工程建设主要内容 膜下滴灌节水灌溉工程：建设规模 21377亩，其中露地蔬菜区建设膜下滴灌20562亩，设施蔬菜区膜下滴灌815亩。共涉及机井164 眼，安装智能井房166套，铺设滴灌带(16X 300X 0.2X 2.0L/h) 168

30、59.4km;滴灌带（ 16X 300X 0.2X 1.38L/h） 690km; PVC 管（110, 0.6MPa） 63.99km; PVC 管（90, 0.6MPa） 85.22km; PE 软带（ 63,0.25MPa） 120. 3km; PE管（ 40, 0.25 MPa） 6.28km; PE 管（32, 0.25 MPa） 120.3km。低压输水管道灌溉工程：建设规模 300亩，共涉及机井2眼，安装智能井房，铺设PVC 管（ 110, 0.4MPa） 3942m; PVC 管（ 63, 0.6MPa） 220m。潜水泵更新:级，总计更新水泵由于原有水泵不能达到节水技术要求，

31、需要更新升158台套。智能机井和计量设施安装：本项目共涉及机井166眼，每眼井配套安装钢化井房、水泵运行保护装置（包括起动保护装置和防盗报警器）、安装管段式超声波流量计166套。永久性标志牌：对于项目区涉及的 6个乡镇19个村，在其显要位置或主要路口设置小型农田水利重点县标志牌20座。其中大理石浮雕标志牌1座，砖砌标志牌19座。4技术设计方案4.1设计依据灌溉与排水工程设计规范 GB/T50288-99 ；农田低压管道输水灌溉工程技术规范GB/T20203-2006；农田灌溉水质标准GB5084-2005； 节水灌溉工程技术规范 GB/T50363-2006。4.2总体设计4.2.1工程总体设

32、计4.2.1.1节水灌溉工程形式依据节水灌溉工程技术规范(GB/T50363-2006)、灌溉与排水工程设计规范GB5088-99、河北省节水灌溉项目管理办法冀水农200543等节水灌溉工程有关技术规范、标准，以提高水的利用率和水分生产率，增加科技含量，建设优质、高效农业为目标。结合张北县经济发展、水资源开发利用情况及农作物灌溉的实际，提出适合本地特点的工程形式。膜下滴灌节水工程对于露地蔬菜种植区，如种植作物为大白菜、圆白菜、芹菜、白萝卜、生菜、甜菜等蔬菜区，为提高水资源利用效率，宜采用膜下滴灌工程，其工程模式为：地膜覆盖+滴灌+计量;对于棚室蔬菜生产，如黄瓜、茄子、西红柿等果类蔬菜，宜采用设

33、施蔬菜滴灌，其工程模式：大棚滴灌 +计量。低压输水管道节水工程对于地形条件复杂，不便利用滴灌节水工程设施的地区，为提高水资源利用效率，宜采用低压输水管道工程。本项目农田灌溉保证率达到 75% ;主要采取 “节水水灌溉工程技术+农艺节水技术+节水管理”的综合节水措施。4.2.1.2 水源项目区灌溉水源为地下水，灌溉水源主要利用机井提取地下水。项目区利用现有的农用机井166 眼,井深一般在 60-80m,单井出水量20-30m3/h左右。静水位埋深一般在15-30m,动水位埋深一般在20-60m。水质符合农田灌溉水质标准(GB5084-2005)的要求。421.3首部枢纽首部枢纽是节水灌溉工程的有

34、机组成部分，它担负着给配水量、观测控制、安全保护等功能。膜下滴灌工程 首部枢纽包括水泵、离心+网式过滤器(包含闸阀、进排气阀)、施肥装置、钢化井房及机井智能流量计。膜下滴灌首部示意图详见附图ZBX-08。其中，首部枢纽的钢化井房是替代传统井房且适宜野外农用机井的保护设备，其规格为：0.9mx 0.9mx 1.6m。低压管灌 首部枢纽包括水泵、闸阀、压力表、压力缓冲管、进排气阀、钢化井房及机井智能流量计。低压管灌工程首部示意图详见附图ZBX-09 。首部枢纽的钢化井房与滴灌工程相同。421.4工程布置项目区主要是蔬菜产区。主要按单井控制面积进行工程规划设计,共有166个设计单元。管道布置以机井为

35、布控中心，采用树状管网布置,般是管道分为猪管、分干管两级，主管沿种植方向布置,分干管管垂直于种植方向布置，也可根据实际需要布置。地埋管道考虑冻土层厚度及地上耕作对管道的破坏,张北县地处北部坝上地区，冬季寒冷，冻土层较深，根据当地施工经验,将管道埋深设计为0.8m，并设计配套排水井，排尽管道存水，以免冻破管道。421.5永久性标志牌为加大小型农田水利重点县建设的宣传力度， 接受社会对小型农田水利建设工作的监督，本着美观、大方、经济实用的原则，在项目区主要道路路口的显著位置新建小型农田水利重点县项目大理石浮雕标志牌1座，砖砌标志牌19座。422水量平衡分析可供水量分析根据张北县水资源评价成果，项目

36、区农业可利用地下水资源量为400 万 m3。供水平衡分析项目区主要用水量为农业灌溉用水，其计算公式为V=mA式中：V用水量，m3;m灌溉毛定额，m3/亩;A灌溉面积，亩;项目区在现有灌溉条件下，由于灌溉技术落后，水资源浪费严重， 灌水量较高，平均灌水定额为 290 m3/亩。因此计算农业灌溉需水量为 628.63万m3。而项目区可用于农业灌溉的地下水资源量仅为400万m3，作物得不到适时灌溉，影响项目区作物产量。本项目实施后，进一步优化灌溉制度，提高灌溉效率。项目区为干旱并且水资源紧缺的地区，以 旱作为主，根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99），灌溉保证率应取50%-75%,考虑项

37、目区全部种植蔬菜，耗水量较大，设计灌溉保证率取P=75%。张北县项目区大田膜下滴灌面积 20562亩，设施蔬菜膜 下滴灌815亩，管灌300亩。滴灌平均灌溉定额取150m3/亩，管灌平均 灌溉定额取290m3/亩。项目区农业灌溉需水量为:V二miAi+m2A2=（20562+815）*150+300*290=326.66 万 m3农业灌溉需水量小于项目区农业可供水量400万m3。详见表4-2-1。灌溉定额（m3/亩）灌溉面积（万亩）需水量（万 m3）农业灌溉可供 水量（万m3）缺水量（万 m3）实施前2902.1677628.63400228.63实施后1502.0562308.43400-7

38、3.341500.815122.252900.30087灌溉用水量计算表表 4-2-1(P=75%)423灌溉水质分析项目区深层地下水水质较好，生活用水均采用深层地下水。项目区内的农业用水全部采用的是浅层地下水。其水质符合地下水质量标准,见表4-2-2。检测结果mg/l标准值检测结果PH值7.116.5-8.5符合地下水质量标准GB/T 14848-93,属于川类水质高锰酸盐指数1.18 3.0氯化物45.18 250硫酸盐101.00 250硬度102.0320.53m3/h，满足作物需水要求。式中：Q为可供水量，m3/h; A为灌溉面积，A=8.13hm2; Ea为灌水高峰期设计平均耗水强

39、度，Ea=5 mm/d; 1日为设计灌溉补充强度，1日二Ea-Po-S=5mm/d; C为系统每日工作小时，C=22h,; n为灌溉水利用系数,n =0.9。灌水小区设计允许偏差率设计允许流量偏差率qv，按照规范qv 1.45+0.19+0.33=1.97m.试算支管管径，见上表知，支管管径选用63PE管满足要求 故支管管径确定为63PE辅管管径确定为32PE小区压力偏差验算小区总水损h小=毛管水损+出水口压差+支管水损=1.45+0.19+0.33=1.97mhv(4.5m)故满足规范要求。管网布置与系统工作制度确定(1)管网布置单行毛管沿作物方向两行一管直线布置，毛管双侧铺设，单侧长度72

40、 m。根据地形长度，支管单侧长度为14 m。详细情况见管网布置简图。干管、分干管呈“山”字形布置 ，分干管垂直于种植方向布置,间距为144m。系统的工作制度与各级管道流量的推算和最终设计轮灌组的划分 本工程运行时同时开启同分干管上的的 2条支管，根据实际运行情况，可划分20个轮灌组。轮灌组的校核Nmax=INTTC/t= 22*4/3=29 (组)20组V Nmax可知所布置轮灌组满足要求。最终确定参数表最终设计参数的确定见表4-3-6。参数符号qvhvqh h1 h2参数值0.20.452101.450参数符号z0 max0 min3mm (m )Tt参数值0.322.51522.22/14

41、.8143表 4-3-6水力计算和干管管径的确定(1)干管管径的确定根据经济管径计算公式和经济管道校核公式，计算干管管径，详见表 4-3-7。D / =10(tnXn)0.15Q0.43管径计算与选择表D=(3900/Y/)0.15 D /管段流量(m/h)系统年运行时间tn ( h)当地电价Xn(元 /kw.h)PVC现行价y (元/吨)计算管道内径D(mm)修正管道 内径D(mm)主管306000.651200099.4584.02分干管306000.651200099.4584.02表 4-3-7经试算，最终确定主干管规格为 PVC 90 mm,分干管的规格为PVC 90 mm。（2）管

42、道水头损失计算已知主干管管径 90mmPVC,公称压力0.6MPa;分干管选用90PVC管，公称压力0.6MPa;支管选用 63mmPE,公称压力0.25Mpa。沿程水头损失依据如下水力学公式:LD根据要求F取0.464, m取1.77, b取4.77，局部水头损失取沿程系统水头损失计算表水头损失的10%。因此各管段水力计算结果见表4-3-8:各级 7、管网流量Q(m3/h)管内径（伽）管段长L（m沿程损失总水头损 失（m）滴头工作水头h 滴（m）10.00毛管0.4815.6721.321.45辅管3.7528.83.50.170.19支管1560.6140.300.33分干管3084.62

43、756.877.56主干管1 3084.61994.975.47合计25.00最不利点对0.00水源地相对高程首部枢纽水头损失（m）15首部枢纽进口所需压力水头（m40.00表 4-3-8滴灌系统首部的设计(1)水源过滤设备选型因水源为井水，所含杂质主要为沙粒，选用“离心 +网式过滤器”过滤后能满足滴灌要求，本设计设计流量为30 m3/h。选择过滤器型号为 LW-30。(2)施肥罐选型根据规范，加入施肥罐的肥料的体积应小于施肥罐容积的2/3,本系统规划面积122亩，每个轮灌组面积为6.10亩，每亩地一次最大施肥量为5kg，次施肥总量为30.5kg，以常用肥料尿素计算，其比重为1.34kg/L,

44、体积为 22.76L28.96m3/h,满足作物需水要求。式中：Q为可供水量，m3/h; A为灌溉面积，A=11.47hm2; Ea为灌水高峰期设计平均耗水强度，Ea=5 mm/d； la为设计灌溉补充强度，la二Ea-Po-S=5mm/d; C为系统每日工作小时，C=22h,; n为灌溉水利用系数,n =0.9。(2)毛管的极限铺设长度 Lm=Se*Nm=0.3*313=93.9(m)，受条田的限制，实际铺设长度为77米。式中：d为滴灌带内径，其余符号意义同前。支管、辅管管径计算目前，市场上PE支管规格主要有 5063759Q本系统支管选用63PE管壁厚为1.2mm，内径为 60.6m m,

45、辅管选用32PE管壁厚为1.6mm,内径为28.8mm,水损计算见表4-3-10:s(单孔间距m)qd单孔流量(L/h)d(管径mm)N(多孔数)多孔系数沿程水损(m)总水损(m)多孔管(毛管)0.32.015.62570.361.581.74多孔管(辅管)0.9102728.830.490.150.16多孔管(支管)6.5750060.620.650.280.30水损计算表表 4-3-10取一条分干管上一条支管的4条辅管，作为一个轮灌组。毛管水损为1.74m,辅管水损0.16m,支管水损0.30m。4.5 1.74+0.16+0.30=2.20m.试算支管管径，见上表知，支管管径选用63PE

46、管满足要求 故支管管径确定为63PE辅管管径确定为32PE 小区压力偏差验算 小区总水损h小=毛管水损+出水口压差+支管水损=1.74+0.16+0.30=2.20mhv(4.5m)故满足规范要求。管网布置与系统工作制度确定(1)管网布置单行毛管沿作物方向两行一管直线布置，毛管双侧铺设，单侧长度77 m。根据地形长度，支管单侧长度为13 m。详细情况见管网布置简图。干管、分干管呈“山”字形布置 ，分干管垂直于种植方向布置,间距为154m。系统的工作制度与各级管道流量的推算和最终设计轮灌组的划分 本工程运行时同时开启同分干管上的的 2条支管，根据实际运行情况，可划分28个轮灌组。轮灌组的校核Nm

47、ax=INTTC/t= 22*4/3=29 (组)28组V Nmax可知所布置轮灌组满足要求。最终确定参数表最终设计参数的确定见表4-3-11。参数符号qvhvqh h1 h2参数值0.20.452101.450参数符号z0 max0 min3mm (m )Tt参数值0.322.51522.22/14.8143表 4-3-11水力计算和干管管径的确定(1)干管管径的确定根据经济管径计算公式和经济管道校核公式，计算干管管径，详见表 4-3-12。D / =10(tnXn)0.15Q0.43管径计算与选择表D=(3900/Y/)0.15 D /管段流量(m/h)系统年运行时间tn ( h)当地电价

48、Xn(元 /kw.h)PVC现行价y (元/吨)计算管道内径D(mm)修正管道内径D(mm)主管308400.6512000111.1193.87分干管308400.6512000111.1193.87表 4-3-12经试算，最终确定主干管规格为 PVC 110 mm,分干管的规格为PVC 110 mm。（2）管道水头损失计算已知主干管管径 110mmPVC,公称压力0.6MPa;分干管选用110PVC管，公称压力0.6MPa;支管选用 63mmPE,公称压力0.25Mpa。沿程水头损失依据如下水力学公式:LD根据要求F取0.464, m取1.77, b取4.77，局部水头损失取沿程系统水头损

49、失计算表水头损失的10%。因此各管段水力计算结果见表4-3-13:各级 7、管网流量Q(m3/h)管内径（伽）管段长L（m沿程损失总水头损 失（m）滴头工作水头h 滴（m）10.00毛管0.5115.6771.581.74辅管3.7528.83.50.150.16支管1560.6130.280.30分干管30103.63443.273.60主干管1 30103.62202.092.30合计18.10最不利点对0.00水源地相对高程首部枢纽水头损失（m）15首部枢纽进口所需压力水头（m33.10表 4-3-13（六）滴灌系统首部的设计水源过滤设备选型因水源为井水，所含杂质主要为沙粒，选用“离心

50、+网式过滤器”过滤后能满足滴灌要求，本设计设计流量为30 m3/h。选择过滤器型号为 LW-30。(2)施肥罐选型根据规范，加入施肥罐的肥料的体积应小于施肥罐容积的2/3,本系统规划面积172亩，每个轮灌组面积为6.14亩，每亩地一次最大施肥量为5kg，次施肥总量为30.70kg，以常用肥料尿素计算，其比重为1.34kg/L,体积为 22.90L 11.62m/h，满足作物需水要求。式中：Q为可供水量，m3/h; A为灌溉面积，A=4.6hm2; Ea为灌水高峰期设计平均耗水强度，Ea=5 mm/d； la为设计灌溉补充强度，la二Ea-Po-S=5mm/d; C为系统每日工作小时，C=22h

51、,; n为灌溉水利用系数,n =0.9。(2)毛管的极限铺设长度 Lm二Se*Nm=0.3*313=93.9(m)，受条田的限制，实际铺设长度为52米。式中：d为滴灌带内径，其余符号意义同前。支管管径计算目前，市场上PE支管规格主要有 506375、9Q本系统支管选用63PE管壁厚为1.2mm，内径为 60.6m m,辅管选用32PE管壁厚为1.6mm,内径为28.8mm,水损计算见表4-3-15:s(单孔间距m)qd单孔流量(L/h)d（管径mm）N(多孔数)多孔系数沿程水损(m)总水损(m)多孔管(毛管)0.32.015.61730.360.540.59多孔管(辅管)0.969328.83

52、0.490.070.08多孔管(支管)6.5500060.620.650.140.15水损计算表表 4-3-15取一条分干管上一条支管的4条辅管，作为一个轮灌组。毛管水损为0.59m,辅管水损0.08m,支管水损0.15m。4.5 0.59+0.08+0.15=0.82m.试算支管管径，见上表知，支管管径选用63PE管满足要求 故支管管径确定为63PE辅管管径确定为32PE 小区压力偏差验算 小区总水损h小=毛管水损+出水口压差+支管水损=0.59+0.08+0.15=0.82m hv(4.5m)故满足规范要求。管网布置与系统工作制度确定(1)管网布置单行毛管沿作物方向两行一管直线布置，毛管双

53、侧铺设，单侧长度77 m。根据地形长度，支管单侧长度为13 m。详细情况见管网布置简图。干管、分干管呈“山”字形布置 ，分干管垂直于种植方向布置,间距为104m。系统的工作制度与各级管道流量的推算和最终设计轮灌组的划分 本工程运行时同时开启同分干管上的的 2条支管，根据实际运行情况，可划分18个轮灌组。轮灌组的校核Nmax=INTTC/t= 22*4/3=29 (组)18组V Nmax可知所布置轮灌组满足要求。最终确定参数表最终设计参数的确定见表4-3-16。参数符号qvhvqh h1 h2参数值0.20.452101.450参数符号z0 max0 min3mm (m )Tt参数值0.322.

54、51522.22/14.8143表 4-3-16水力计算和干管管径的确定干管管径的确定根据经济管径计算公式和经济管道校核公式，计算干管管径，详见表 4-3-17。D / =10(tnXn)0.15Q0.43管径计算与选择表D=(3900/Y/)0.15 D /管段流量(m/h)系统年运行时间tn ( h)当地电价Xn(元 /kw.h)PVC现行价y (元/吨)计算管道内径D(mm)修正管道内径D(mm)主管208400.651200087.3573.79分干管208400.651200087.3573.79表 4-3-17经试算，最终确定主干管规格为 PVC 90 mm,分干管的规格为PVC

55、90 mm。（2）管道水头损失计算已知主干管管径 90mmPVC,公称压力0.6MPa;分干管选用90PVC管，公称压力0.6MPa;支管选用 63mmPE,公称压力0.25Mpa。沿程水头损失依据如下水力学公式:hf=F3D根据要求F取0.464, m取1.77, b取4.77，局部水头损失取沿程系统水头损失计算表水头损失的10%。因此各管段水力计算结果见表 4-3-18:分项各级管网流量Q(m3/h)管内径（伽）管段长L（m沿程损失总水头损 失（m）滴头工作水头h 滴（m）10.00毛管0.3515.6520.540.59辅管2.528.83.50.070.08支管1060.6130.14

56、0.15分干管30103.62251.872.05主干管30103.62201.661.82合计14.69最不利点对 水源地相对高程0.00首部枢纽水头损失（m）15首部枢纽进口所需压力水头（m29.69表 4-3-18（六）滴灌系统首部的设计(1)水源过滤设备选型因水源为井水，所含杂质主要为沙粒，选用“离心 +网式过滤器”过滤后能满足滴灌要求，本设计设计流量为30 m3/h。选择过滤器型号为 LW-30。(2)施肥罐选型根据规范，加入施肥罐的肥料的体积应小于施肥罐容积的2/3,本系统规划面积69亩，每个轮灌组面积为3.83亩，每亩地一次最大施肥量为5kg，次施肥总量为19.15kg，以常用肥

57、料尿素计算，其比重为1.34kg/L,体积为 14.29L 17.18m/h，满足作物需水要求。式中：Q为可供水量，m3/h; A为灌溉面积，A=6.67hm2; Ea为灌水高峰期设计平均耗水强度，Ea=5 mm/d； la为设计灌溉补充强度，la二Ea-Po-S=5mm/d; C为系统每日工作小时，C=22h,; n为灌溉水利用系数, n =0.9。灌水小区设计允许偏差率设计允许流量偏差率qj,按照规范qj 20%。x=0.46,取qu =20%,计算可得：11 _ x11 _ 0 46hv =qv(1+0.15qv)=x0.2x(1+0.15 x0.2) = 0.45xx0.460.46式

58、中：x为灌水器的流态指数；qv为流量偏差率，; h u为允许水头偏差率，。壤湿润比P毛管（滴灌带）与蔬菜布置见设计图纸，依据公式式计算土壤湿润比 P，Se=0.3m,SI=0.9m,Sw=0. 55m代入得-SSeSP =史色天100% =00% =SX100% 二055 =61.1%St SrQ SlSl0.9式中：P为土壤湿润比，; Se为滴头间距，m; St为作物间距，m;Sw为湿润宽度，m; Sr为作物窄行与宽行的平均值，m; n为一棵作物所占有的灌水器数目，个；Sn为毛管直线布置时，一条毛管灌溉的作物行数，一管两行布置时为2。计灌水定额mm =0.1YZ Pmax=0.1天1.55咒

59、 03 61.1r 22.5-15)/0.9= 23.68)=15.79 (m3/ 亩)式中：m为设计灌水定额，mm; 丫为土壤容重，g/cm3, 丫 =155g/cm3;z为土壤计划湿润层深度，m,蔬菜生长情况取z =0.3m； U max、min为适宜土壤含水率上下限，分别取田间持水量的90%和60%，即。max=90%X25%=22.5%, min=65%X25%=15%,; n =0.9; P二61.1%;其余符号意义同前。设计灌水周期T:T 兰 TmaxmmaxT max I ammax= 23.68 mm ,|a=5 mm/d 计算:Tmax=m/Ia =23.68/5 =4.7（

60、 d）,则最大灌水周期 Tmax=4.76 天，取设计灌水周期为4天。此值为蔬菜需水高峰期的灌水周期。设计灌水定额m设m设=T*Ia/ n =4*5/0.9=22.22mm=14.81（m 3/ 亩）一次灌水延续时间It = m设SeS=4.4（hr灌组）取 4.4h。 n sQd式中：t为一次灌水延续，h; S为滴灌带平均间距，S=0.9，Se为滴头间距，Se=0.3m; qd为滴头设计流量，4 =1.38L/h。其余符号意义同前。系统初设参数见表4-3-20。表 4-3-20系统初设参数表序号参数名称参数值1灌溉补充强度la (mm /d )52系统初定总供水流量 Q( m7h)303灌溉