3712亩节水增效示范项目可行性研究报告

1 3712 亩节水增效示范项目 可行性研究报告可 2 第一章 项目综述 项目背景 *+是以农业为主的团场，属 *地面积 亩，现有耕种面积 亩，其中中低产田 亩，占 66%，另有因缺水而弃耕面积 3 万亩，随着社会经济的发展，水资源的短缺成为 +农业可持续发展的瓶颈， +团党委充分认识到节水的重要性，利用中央实施西部大开发的有利时机和中央财政的支持，多方筹措资金，发动群众，大力发展节水灌溉，改善生态环境，改造中低产田，并取得了一定成绩。 为了更好、更 快的推广高新节水灌溉技术，扩大高新节水灌溉技术覆盖面， +2004 年决定建设 节水灌溉示范项目，并委托 *勘测设计院编写 *+2004 年 项目建设的目标和任务 示范项目的建成，必将大大增强项目区及周边地区的群众发展节水灌溉的热情，带动一大批节水灌溉项目，为植林种草项目和中低产田改造提供水源保障，为生态环境治理奠定先进的设施基础。经过全场干部群众的共同努力，“天苍苍、野茫茫、风吹草低见牛羊”的迷人风光将在项目区得以重现，这有效促进了本 地区及周边地区环境的良性循环，对改善和保护地区的生态环境将起到非常重要的作用。 项目区将 成为发展生态农业，推广节水灌溉的标杆。 周边干部群众 通过学习和现场考察 示范项目 ，在增强感性认识的同时，深深地触及了传统农业，粗放农业的思想意识 ， 学到了好的经验和好的做法，又看到了差距和不足，增强了紧迫感和危机感。 宣传部门 抓好宣传，大造声势 ， 并利用 3 板报、画廊、有线电视台、散发宣传单等多种形式对广大干部群众进行 节水 灌溉的重要性和必要性，以及发展 节水生态 农业前景分析等形势教育，使广大干部群众观念意识明显增强，为上节水灌溉项 目，发展 节水生态 农业奠定思想基础。 高效示范节水项目的建成，可以使灌水均匀度达 85%，田间水有效利用率达 95%，节约耕地 5%，每个农工的管理定额有现在的 30 亩提高到 80 亩，皮棉产量从现在的 80公斤 /亩提高到 110公斤 /亩，净灌溉定额由现在的 376方 /亩，减少到 200方 /亩，水分生产率由 方提高到 斤 /方，每年节约水量 复弃耕地 1738 亩。 项目选择原则 1、具备示范辐射的有利条件，带动范围大； +8 连处于 +中心地带，与 7 连、 9 连、 11 连、 12 连、 13 连毗邻 ，该项目的实施可带动周边节水灌溉的发展。 2、团场有一定的资金配套能力； 为实施该项目，团场自筹 100 万元。 3、当地领导重视，群众有积极性。 连队成立节水灌溉运行小组，指导农户运行管理。群众也从这两年实施节水灌溉的农田里得到了实惠，逐步认识到滴灌的优越性， 农民搞节水灌溉的积极性增强了，过去搞 滴 灌都是 “团场 找 连 队，群众往后退 ” ，如今变成了 “ 农民找 连队 ，争着要 节水” 。 因此，项目建设区选择在 +8连。 项目建设内容及规模 4 项目建设内容为渠水加压膜下滴灌工程包括变压器、沉淀池、泵房、过滤及施肥 装置、地埋管网、地面管网、毛管、土建等。具体见下表： 项目名称 +*+2004年 工程面积 受益面积 5450 亩 节水量 方 总投资 元 其中分项 名称 投资额（万元） 1 建筑工程 机电设备 临时工程 其它费用 基本预备费 济评价指标 1、 2%)： 、动态还本年限 T： T= 3、经济内部回收率 4、经济净现值 2%)： 56万元 资金筹措 国家专项资金 100万元， +自筹 可研报告编制依据 1. *+土地利用规划（修编）（ 1997 2. 节水灌溉技术规范 . 微灌工程技术规范 . 水利建设项目经济评价 2. 喷灌与微灌工程技术管理规程 . 灌溉与排水工程设计规范 0288. 国家水利部大型灌区批复 行性研究报告成果构成 1. 可行性研究报告正本 2. 典型设计说明书及图纸 第二章 项目建设的必要性及有利条件 5 目建设的必要性 节水灌溉项目的实施是 恢复和建设良好生态系统 和 满足生产和生活 用水日益增长的需要。 +光热资源、土地资源丰富，而水资源相对不足是农业发展的制约因素，同时，一方面水资源的严重短缺，另一方面是低效传统灌溉方式对有限水资源的浪费。项目区为灌溉农业，农业用水占整个用水量的 94%，由于长期采用传统的灌溉方式，产生大量深层渗漏和无效蒸发，导致灌溉定额偏高（地面灌灌溉定额是 376 方 /亩，膜下滴 灌灌溉定额是 200方 /亩 ），不仅造成水资源的浪费，而且造成地下水位不断上升，耕地土壤盐碱化蔓延，农业生态环境逐步恶化；化肥施用量的加大使土壤结构进一步恶化；所以，尽管生产成本逐年增加，农作物单产却提高缓慢，难以保证农业的持续稳定发展。随着社会经济的发展，人口的增加，水资源的供需矛盾越来越突出。实施高效节水灌溉，则从根本上解决上述问题，因为实施高效节水灌溉，不仅可节水、增产，还可降低地下水位和耕作层土壤盐分的积累；同时，节余的水量可以改造中低产田和植林种草，进行科学的草田轮作制度，发展畜牧业和二、三产业，逐步 改良土壤，培肥地力，改善生态环境。 利条件 1、 本项目符合当前国家的产业政策和农业结构调整的方向。 节水生态农业 是今后我国农业和农村经济发展的方向，也是提高土地资源利用率和农业生产效益、促进农业增长方式转变的根本途径。 党和政府高度重视节水灌溉，提出把节水灌溉当作革命性措施来抓，并在资金上予以支持。 2、发展节水灌溉的基础设施得到完善 6 随着我国经济发展、国家财力增强和西部大开发的战略不断深入，中央和 +投资建设水利基础设施的力度不断加大，为水利发展提供了更广阔的空间。特别是近三年来国家实 行积极的财政政策，发行财政债券，建设水利工程，对水利枢纽建设、城市供水和污水处理、节水灌溉、大型灌区节水改造配套、病险水库除险加固、水土保持生态建设等重点水利工程建设的投入力度大大增加， 进一步拓宽了供水、水电等基础设施建设资金来源渠道，都为 节水灌溉的实施 提供了有利条件 。 3、 具备了 项目对建设管理的要求 经过近几年节水灌溉示范项目 建设， +在建设和 运行 管理方面，积累了丰富的经验，培养了一支技术干部队伍，建设与管理的体制不断健全，水平逐步提高，为 本项目的建设 奠定了基础。 4、项目 区集中连片，地 形平坦，宜于发展节水灌溉； 第三章 项目区概况 然地理 理位置 +*一二四团位于天山中段北麓，准噶尔盆地西南缘，行政区属乌苏市境内，界于东经 840224 841500，北纬 442022 444211之间，本团总面积 亩，山区及戈壁牧场 88 万亩，平原垦区面积 有耕地 亩。垦区南北长 44公里，东西宽平均 8 公里，南连天山，北与甘家湖林场接壤，东临乌苏市四棵树乡，西与甘家湖牧场毗邻。项目建设区位于 8 连，紧靠 高双公路东侧，与连部隔 7 路相望，距团部约 23 公里。 候 由于地处亚欧大陆腹地，距海遥远，水汽输送距离长， 属北温带大陆荒漠气候区，具有典型的大陆性气候特征；年降雨量 170发量 1770大冻土层深 区年平均气温 稳定在 10以上天数为 170天，多年平均无霜期 167 天，气候条件能满足棉花、小麦、瓜菜、水果、甜菜等多种作物的生长需要。 项目区灾害性气象主要为冻害、干热风和冰雹等。 +辖区置于两河冲积平原之间，垦区东西两侧略有隆起，构成南北狭长 的带状地形，海拔高程 504，地形走向总趋势南高北低，平均地面坡降 3左右。 地貌由南向北分为冲积山前倾斜平原和沉积平原，由干旱荒漠平原的特性地貌逐步过渡到沼泽的地貌景观。 壤 项目区土壤类型以灰漠土和草甸土为主，成土母质为冲积洪积黄土状母质；土壤肥力有机质含量为中下级，相当国家五级标准，速效氮在五级以下，土壤肥力按国家分级标准属中下。 土壤质地多为轻壤土或中壤土，透水性适中，土层深厚，宜耕性好，不利因素是地下水位偏高，易产生土壤次生盐渍化，限制土壤养分有效的发挥。全团 70%土地地下水 埋深在 以下， 18%在 以下， 12%以下。 8 水资源 项目区地表水主要引自古尔图河，由师统一按计划配水，通过新柳干渠直接给灌区供水，无水库调节，年内水土的主要矛盾是季节性不平衡， 3 5 月份为枯水期，造成的春灌紧张和“五月旱”是直接影响农业生产的重要因素， 5 月底或 6月初后，随着气温的升高，引水量加大，基本可以满足现有农牧业生产的需要，多年平均配水量 5700 万 +属山前洪积、冲积平原，承压水主要受古尔图河和四棵树河渗漏补给，初 测动储量 4000 万方左右。潜水矿化度不高，大部分在 3 克 /升以下，可用于农业灌溉，含砷、氟等有毒物质也不多（含氟 克左右，含砷极少），可作为人畜用水。项目区目前实际开采量 1000 万 会经济情况 +截止 2002年末，全团总人口 从业人员 人，其中第一产业 4618 人；第二产业 1012 人，第三产业 1409 人，人均占有耕地 劳动力有保障。 截止 2002 年末，实现国内生产总值 10820 万元，其中第一产业 6940万元，第二产业 1399 万元，第三产业 2481 万元； 职均收入 5700 元，人均收入 1447 元。 础设施 312 国道和北疆铁路从本团团部 秧龄 所在地通过，前高公路 的起始站是 9 +部；团内公路网络基本构成，交通四通八达。 +现有自备电源火力发电厂一座，装机容量 2 1500与师电力公司联网，其中一回 10路沿高双公路架设，距项目建设区仅一公里，故项目建设区供电有保证。 利建设现状 利工程现状 全团灌溉渠系由四级固定渠道组成，总有渠道长度 防渗率 支渠 防渗 渗率 渗长度 渗率 农渠长度 有防渗。全团总防渗率 渠系水有效利用系数 溉水利用系数 全团规划排水网络由四级排水渠道组成，排水沟总长 677挖412规划总长 61%，其中干排 131挖 130排 1322挖 122排 194排 220有实施。 项目区节水灌溉现状 项目区节水灌溉现状见下表 3 项目区节水灌溉现状 表 3度 （新增） 节水工程 (万亩 ) 面积 合计 （万亩） 效益指标 渠道 防渗 滴灌 节水量（ ） 棉花 增产量 （ ） 水分 生产率 ( ) 节省运行费 （万元） 2001 5 25 2002 20 35 0 10 第四章 农业生产方案 农业生产现状 +2002 年农业生产总值 6940 万元，占国民生产总值的 各作物 产量、单产、种植结构如下表 4 +农业生产现状表 表 4 项 作物名称 面积（万亩） 单产（公斤） 比例（ %） 1 种植业 食作物 小麦 00 玉米 50 济作物 棉花 5 甜菜 000 西红柿 500 林业 林 50 田防护林 济林 牧草 计 100 农业生产规划 通过发展节水灌溉，用节余水量，改造中低产田，提高土地和水分生产率，有步骤收复弃耕地，大力发展林业和牧业，从而达到调整产业结构和降低生产风险的目的。到 2007 年种植业：林业：牧业由 2002 年的 整为 业 结构趋于合理。农业产业结构组成情况见表 4 11 农业产业结构调整情况表 表 4项 年度 种植业（万亩） 林业（万亩） 牧草 （万亩） 棉花 番茄 玉米 小麦 甜菜 农田防 护林 园林 经济林 2002 007 2002 年， +棉花平均亩产 95 公斤 /亩，而根据 2001、 2002两年膜下滴灌增产统计，平均 每亩增产 25 35 公斤，项目建设区棉花平均单产 70 公斤 /亩，据此，规划项目建成后增产 30公斤是有保证的。 农业节水配套措施 节水工程技术只有与相应的节水农业技术相结合，才能发挥综合优势，达到节水、高产、优质、高效的最终目标。 本项目采用的节水技术是渠水加压膜下滴灌技术，与之配套的技术是渠水水质处理技术、随水施肥技术、覆膜栽培技术、化学调控技术、膜上精量点播技术和优良品种的推广等，这些技术经过近几年科研单位和生产单位的努力，日臻成熟，再加上科学的管理，完全有能力达到规划单产。 第五章 水土平衡 分析 则与方法 12 平衡计算的基本单元为项目建设区 ，根据项目区现状年和项目建成后的灌溉需水量和可供水量进行比较，确定水土是否平衡。 灌溉需水量 目实施前灌溉需水量 项目区现状年种植棉花 溉定额为 376，采用常规地面灌溉类型灌溉制度见表 5 项目实施前灌溉制度表 表 5份 6 7 8 9 10 11 合计 灌水次数 1 2 3 4 4 灌水量 （ ） 100 120 86 0 0 70 376 目实施后灌 溉需水量 项目实施后，灌溉方式为滴灌，灌溉定额为 200 ，项目实施后灌溉制度见表 5表 500 4万 灌溉工程可供水量 本工程由一支渠供水，每年向项目区供水量为 项目实施后灌溉制度表 表 513 月旬 分项 4 5 6 7 8 9 合计 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 生育期 苗 期 蕾 期 花 铃 期 吐絮期 滴灌 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 灌水 定额 方 /亩 15 12 12 12 20 20 20 20 20 15 12 12 10 200 水土平衡分析 项目区可供农业灌溉的总水量为 项目实施前灌溉水量为 目实施后灌溉水量为 74 万 此本项目的实施 有水源保证。项目实施后比实施前节余水量 第六章 工程方案 程布置原则 本工程布置原则遵循下面两点： +农业发展总体规划的要求。 低系统投资和运行费用，运行管理方便，工作稳定可靠。 工程总体方案 案选择 本工程的方案选择主要是针对喷灌和滴灌的优缺点进行比较。 喷灌是将灌溉水通过喷灌系统（或喷灌机具），形成具有一定压力的水，由喷头喷射到空中，形成水滴状态，洒落在土壤表面， 为作物生长提供必 14 要的水分。 作为一种先进的灌水方式，它的优点是： b. 与常规灌溉相比，具有节水和增产的作用；但是，作为一种全面灌溉，它具有以下缺点： 3 级以上风力时应停止 运行；飘洒 损失相对较大 ； 行费用比滴灌高； 铃期喷洒易对花铃产生不利影响，影响棉花产量和质量。 滴 灌是利用 滴 灌设备组装成 滴 灌系统，将有压水输送分配到田 间 ，通过灌水 器 以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。 滴 灌可以非常方便地将水施灌到每一株植物附近的土壤，经常维持较低的水应力满足作物生长需要。 它的优点是： a. 比喷灌省水； 高了肥料的利用率； 间土壤疏松，可免于中耕或少中耕，节省机力； 行费用低；缺点是膜下滴灌 灌水器出口很小，易堵塞， 故 对过滤系统要求高。 但是通过近几年的实践，对水质的处理，摸索出了行之有效的方法。 案比较结论 从上面表述中，可以看出滴灌比喷灌有许多的优点，并且更适合于*干旱半 干旱的气候条件，故本次节水增效示范项目选用膜下滴灌技术。 本项目面积总计为 分为三个大系统，全部在 8连，由一 15 支渠供水，支渠的流量为 s，其下分为 3条斗渠，因此该支渠流量分配到每条斗渠流量均为 m3/s，每条斗渠控制面积 1350 亩。由于选用的示范地块大小形状基本一致，土质条件也基本相同，水源又均来自同一条支渠，所以为了起到更好的示范比较的作用，在三个大系统的滴灌模式选型上选用了三种膜下滴灌模式：一斗渠采用辅管轮灌（支管地埋 水阻管）设 计模式，二斗渠采用辅管轮灌（地面 管）方案设计模式，三斗渠采用支管轮灌设计模式。通过这次示范比较的结论，用实践和事实来寻找一种最适合本地的膜下滴灌设计模式，以便于以后更好的在本地开展膜下滴灌。 程设计 一二四团节水灌溉示范项目总面积为 ，共分 3 个大系统，每个大系统分为两个独立运行但共用一个泵房和沉淀池的小系统。这样整个示范项目分 6 个独立运行的小系统， 3个泵房， 3 个沉淀池。 本资料 （ 1）水 源 一二四团节水灌溉示范项目水源来自古尔图河水，经 2002 年 7 月 1 日分析取样其水质情况大概为： 悬浮泥沙含量： 4800mg/l 粒径小于 粘土） 粒径小于 细泥土，粘土） 粒径小于 粗细泥土，粘土） 16 粒径小于 极细沙，粗细泥土，粘土） 粒径小于 100%（中、细沙，粗细泥土，粘土） （ 2）土壤状况 由于受大陆荒漠气候影响，植被稀少。腐殖质积累甚多，矿化作用强。因此，土壤形成过程主要是荒漠化过程。成土过程是脱藻泽过程。由于气候干旱，土壤盐分随土地中水分蒸发而上移 ，部分盐分随河流带入，因而成土过程又是一个盐化过程，土壤较易发生次生盐渍化。土壤肥力总的状况是：富钾、缺磷、缺氮、有机质少。本项目区土质主要为中、轻壤土的混合式，其中中壤土所占比重较大。 滴灌规划地土质情况具体见表 6 6土质一栏为系统土壤组合中含量比重最大的土壤类型。 （ 3）作物资料 该项目区种植作物为棉花 ,其种植模式为 :18 45 18 60,其中 18 为棉花窄行间距， 45为棉花宽行间距， 60 为膜间距。 项目区滴灌地基本资料 表 6块名称 8 连 1支 1斗 8连 1支 2斗 8连 1支 3斗 合计 地块面积 (亩 ) 1350 1350 统个数 2 2 2 6 系统面积 (亩 ) 系统 1 系统 2 系统 1 系统 2 系统 1 系统 2 675 675 675 675 质 中壤 中壤 中壤 中壤 沙壤 沙壤 容重 (g/ 地 形 西高东低 、南高北低 坡 度 东西向 南北向 系统水源 渠水 水源泥沙平均粒径 种植作物 棉花 17 种植模式 18作物株距（ 7 源分析及水源工程规划 源分析 +为渠水滴灌，水中泥沙含量较多，因此水质处理的重点是在洪水期考虑泥砂沉淀问题。通过首部的拦污栅，沉淀过滤池，网式过滤器处理后，基本达到滴灌水质要求。水中含盐量（矿化度 ）基本能满足作物灌溉水质要求。 源工程规划 滴灌系统的水源为渠水，在水量上，完全能够满足滴灌用水要求。由于沉淀池造价较高，所以在水质处理方面应考虑两个或两个以上 系统共用一个沉淀过滤池，以降低系统总造价。 （ 1）、主控过滤器选用 经取水源水样于瓶中放置 50 分钟时，上层水样基本澄清，其下层悬浮泥含沙量在 2374经 120 目网式过滤器过滤后，水中泥沙粒径约为 米远小于迷宫式滴灌带出水口最小直径 米。所以过滤系统选用沉淀池 +砂石过滤器 +120目网式过滤器组合。 （ 2）、沉淀池的设计 不同滴管的滴头通过含悬浮泥沙水流（浓度及颗粒级配）的能力十分悬殊。滴头输沙的固有特性决定着过滤器的过滤精度、沉淀池的表面负荷及泥沙去除等，是一个 相互联系的、密不可分的系统。因此，本项目区滴灌系统沉淀池采用下列两种方法进行比较设计： 方法一（摘自微灌工程技术）： 18 沉淀池尺寸确定： 沉淀池是根据水流从进入沉淀池开始，水流所挟带的设计标准粒径以上的砂粒以沉速 水流流到池出口时砂砾刚好沉到池底来设计的。 沉淀池长度： h 沉淀池宽： B= 沉淀池长度： L=5B V=D ( 其中： D 设计标准粒径， 泥沙颗粒比重， g/ A 沉淀池表面积， Q 设计流量， m3/s； V 设计标准粒径的沉速， m/s； 蓄水系数，取 2； 方法二：（摘自林性粹、魏永曜农业供水工程， 版） 沉淀池的设计计算： a、沉淀池表面积（ A） A=Q/中 ： ; 产水量 m3/s） m/s) b、沉淀池长度（ L） L=中： m） 平流速（ mm/s） 19 间（ h） c、沉淀池宽度 （ B） B=A/L 式中 ： m） m） d、有效水深（ 有效水深是指沉淀池水面至存泥层上表面的高度，其值按下试计算： （ 式中： m） m3/h） h） m） m） e、存泥区 存泥区容积（ V） 沉淀池存泥区的容积以下式表示： V=86400r 试中： 量（ m3/s） 水）设计含沙量（ Kg/ 一般 C=90% 20 d）， 在混水入池期间，采用 T=6天 Kg/ 存 泥区深度（ 沉淀池的存泥区深度为： ： m） m） m） 以上两种方法计算成果见表 6表 6以看出，采用方法二计算沉淀池时考虑的因素较多、更合理。因此本项目滴灌沉淀池的设计采用方法二的计算成果。由于三个沉淀池的面积均在 1100 1400 亩之间，所以，本项目区的三个沉淀池的大小尺寸取为一致。具体设计见沉淀池设计图。 （ 3）、施肥装置的选择 施肥装置是滴灌系统的重要组成部分之一，被称为滴灌系统的营养器。现在在农业中广泛使用的主要有四种施肥装置：压差式施肥罐、文丘里吸入式施肥器、开敞式施肥器以及泵注入式施肥装置。后三种一般用于小面积农田作物和温室大棚。压差式施肥罐由于其价格低廉、施肥方便、易于管理操作和大容积等优点而广泛用于大田作物。 压差式施肥罐的容积的确定一般按下式计算选择： 1( 式中： V 肥料罐容积（升）； 21 G 单位面积需施用某种化肥的重量（千克 /公顷）；棉花主要施用尿素，根据已施工滴灌运行情 况，每次施用 135顷。 A 滴灌系统一个轮灌组控制的面积（公顷）；本项目轮灌组控制面积约为 S 化肥的溶解度，即 20时 100 千克水可溶解的化肥量（千克）；尿素的溶解度为 105 千克。 化肥溶液的密度（千克 /升）；尿素的密度为 升。 经计算，经计算 V=256 升，本项目滴灌系统施肥罐容积实际取 300L。 计参数的确定 1、设计耗水强度 计耗水强度 用频率为 85%设计年月平均耗水强度峰值，该值由下式计算 : w a 设计 耗水强度； mm/d 阶段日平均需水量； mm/d 阶段日平均参照需水量； mm/d 土壤水分修正系数； 作物系数； 参照作物需水量由修正后的彭曼公式计算： 10000中： 标准大气压， 22 P 计算地点平均气压； 平均气温时饱和水气压随温度的变率， = T 平均气温，； 温度计常数， =； 太阳净辐射，以所能蒸发的水层深度计（ mm/d）； 干燥力， mm/d； 通过对 1958气象资料分析、计算，确定 30年逐月平均需水量，确定设计保证率 P=85%时， d。 2、滴灌带型式的选择 由于滴灌带用量较大，所以滴灌带的选择型式决定整个滴灌系统的造价，用在大田中的型式主要有复用型内镶式滴灌带和非复用型单翼迷宫式两种，复用型内镶式滴灌带具有流量稳定，抗堵塞性能好等优点，但价格较高，约为单翼迷宫式的两倍，作为复用型，冬季保存和春天铺设都需耗费大量的人力和物力，损耗较大，现在使用越来越少；而单翼迷宫式滴灌带，价格低，只使用一个生产季节，铺设时可与地膜、播种一次完成，生产季节结束后，由厂家负责回收，节省许多人力和物力。因此，本工程选用非复用型单翼迷宫式滴灌带。 3、 膜下滴灌条件下滴头流量的选择 本项目区滴灌系统滴头流量的选择根据系统的土质和棉花的种植模式综合确定。确定依据有两点，一是 根据微灌工程技术一书中的数据，对于中壤土，滴头流量为 h 的滴头其湿润直径为 70 厘米， h 的 23 滴头其湿润直径为 100 厘米。那么可以估算出，对于 h 滴头其湿润直径为 90 厘米左右。二是 根据 *农垦科学院与西安理工大学室内研究成果，结合 *近几年对大田棉花膜下滴灌生产实际的观测调查总结所得的结论： 植模式： 30花 粘土、重壤土宜选择滴头流量 h,间距 中壤土、轻壤土宜选择滴头流量 h,间距 宜。 砂土宜选择滴头流量 h，间距 植模式： 20花 粘土、重壤土宜选择滴头流量 h,间距 中壤土、轻壤土宜选择滴头流量 h,间距 宜。 砂壤土宜选择滴头流量 h，间距 本项目区的土质为中壤土和沙壤土，其种植模式如采用 +给定的18于一膜一管四行的 滴灌形式可以满足灌溉要求。这样基于上面两方面的结论，选用滴头流量为 h 和 h 的滴灌带和滴头间距为 300 毫米得滴灌带就比较合适。因此，本项目区滴灌带型号选用 16 300 16 300 种。两种滴灌带的技术参数见表6 表 6 单翼迷宫式滴灌带技术参数表 规格 内径 （ 壁厚 （ 滴孔间距（ 公称流量（ L/h） 滴头工作压力（ 滴头流量方程 Q（ L/h）， h（ m） 6 00 Q=6 00 Q=24 3. 膜下滴灌土壤湿润比 滴灌土壤湿润比的计算根据微灌工程技术中给出的对于毛管为单行直线布置时，其土壤湿润比可用 %100中 D 为滴头湿润直径， 微灌工程技术中可以查出对于中轻壤土，滴头流量为 h,其最大湿润直径分别为 ，对于沙壤土，h，其最大湿润直径为 ， 根据上面公式可以计算出对于中、沙壤土，滴头流量为 h 和 h、毛管有效间距为 的土壤湿润比为 4、基本参数的确定 根据上面的描述，本项目区的滴灌系统设计基本参数确定如下： 1、设计保证率： 85% 2、灌溉水的利用系数： 、设计系统的日工作小时数 C： 20或 21h。 4、滴灌设计土壤湿润比 P： 5、湿润深度 Z： 、设计耗水强度 d 溉制度 灌溉制度包括灌水定额、一次灌水时间、轮灌制度、轮灌周期和灌水次数和 灌水总量。 1、灌溉制度中参数的确定 各个参数的计算过程详见表 6灌系统设计参数计算表。 2、灌水次数与灌水总量 25 灌水总量由当地的气象资料按彭曼法计算，计算出总需水量后，应根据作物各生育期的需水量确定不同时期的灌水定额及灌水周期，确定总的灌水次数，合理分配灌溉水量。该项目区面积 ，规划种植作物为棉花，结合作物的需水特性和当地的气候、土壤、农业技术条件和已建滴灌工程的运行情况，制定出作物灌溉制度如下表： 月旬 分项 4 5 6 7 8 9 合计 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 生育期 苗 期 蕾 期 花 铃 期 吐絮期 滴灌次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 关水定额 方 /亩 15 12 12 12 20 20 20 20 20 15 12 12 10 200 灌灌水均匀度 1、滴灌均匀系数 水利部行业标准微灌工程技术规范规定，灌水器设计允许流量偏差率 0%，设计灌水均匀系数不应低于 2、灌水小区允许水头偏差 、滴头工作水头偏差率 式中： 、灌水小区允许水头偏差按下式计算： H= 10=） )h v vv qx 10 2 26 式中： Hm； m； 则毛管的允许水头偏差为 ，。 网总体规划设计 （一）系统设计流量的初步确定 式中： m3/h； mm/d， mm/d，取 d； mm/d； *地区可近似取 0； h/d；根据电力供应情况取 20h； 根据上式可得四个系统所需设计流量的计算值，再根据具体轮灌情况确定 实用值，设计流量值见下表 6 系统设计流量初定表 表 6块 1支 1斗 1支 2斗 1支 3斗 系统 系统 1 系统 2 系统 1 系统 2 系统 1 系统 2 系统面积（亩） 675 675 675 675 统面积（公顷） 45 45 45 45 统工作小时数 20 20 20 20 21 21 计算流量 (m3/h) 128 128 128 128 92 92 （二）管网布置原则 )/( t a 27 1 根据作物种植要求及采用的灌溉技术，要求输水干管要适合滴灌的要求。 2 因地 制宜，结合沉淀池位置和作物种植方向的要求，使管道总长度最短和尽量少穿越其它地物。 3 确保作物用水要求，调水便捷，管理维修方便。 4 输配水干管沿地势较高位置布设，支管垂直作物种植行布置，滴灌带（毛管）顺作物行布置。 防止热胀冷缩和冬季冻害，输配水干管均采用地埋式，埋深 在管尾修排水井，以排除管道中冲砂水和秋季积水。 （三）系统结构 现在膜下滴灌设计方案很多，常见有以下三种： 管地埋 水阻管） 统特点： 上，支管与辅管通过地竖管连接。 达到支管与支管之间的压力平衡。 统优点： 资和运行费用不高。 用年限长。 统缺点： 均 一个），如灌溉季节结束后回收，则来年安装工程量大；如不回收，影响秋耕和春播。 建工程量大；变径接头多，安装工程量大。 28 此方案具体布置见一支一 斗系统设计。 面 案 统特点： 管铺在地面。 统优点： a. 由于水量分散，投资和运行费用不高。 地管少（平均 42 亩一个），适合秋耕和春播。 系统缺点： 宜保证。大劳动强度和管材、管件的损耗。 此种方案具体布置见一支二斗系统设计。 统特点：没有辅管，用稳流三通代替原来按扣三通，直接连接毛管和地面支管，轮灌时 ，一条支管全部打开，靠稳流三通直接调节毛管流量。 统优点： 启一个球阀可控制面积 21 亩。 许水头偏差全部加在毛管上）。 少了收放量。 统缺点： 果维持与上述两种方案相同的水头，需增大干管（或分干管）管径。故投资（或运行费）较前两种方案大。 田超过一定宽度时，不得不靠增加分干管数量满足均匀度和流量平衡。 此种方 案具体布置见一支三斗系统设计。 29 这三种布置形式各有优缺点，故本次示范项目三个系统分别采用了上述三种轮灌方法，通过实践检验适合本地的工程方案。 （四）系统的工作制度 1、轮灌区的划分： 根据滴灌系统的布置，为保证系统持续稳定的压力，分散水流，降低管道水头损失，将系统划分多个轮灌区。每个系统论灌区的划分详轮灌方案图。 2、轮灌组数 每个系统的轮灌组数不能大于附表 6的计算组数，另外，根据系统管网的布置可酌情变化。 每个系统的实际轮灌组数见表 6 系统实际轮灌组列表 表 6块 1支 1斗 1 支 2斗 1支 3斗 系统 系统 1 系统 2 系统 1 系统 2 系统 1 系统 2 系统面积（亩） 675 675 675 675 灌组数（个） 20 20 20 20 21 21 （五）各级管道设计流量的确定 各级管道设计流量的确定应按实际运行方案分别计算，主干管的流量按照最不利路线时的流量计算。 1、毛管流量：毛管的流量等于计算毛管上各滴头流量之和即： Q 毛 = 式中： Q 毛 30 流量。 2、辅管的设计流量： Q 付 = N 毛 2Q 毛 式中： N 毛 Q 毛 Q 辅 3、支管的设计流量： Q 支 = N 辅 Q 辅 式中： N 辅 Q 辅 Q 支 4、分干管设计流量： Q 分干 =N 支 Q 支 式中： Q 分干 Q 支 N 支 ； 5、主干管设计流量： Q 主干 =Q 设 式中： Q 主干 Q 设 具体各管段流量详见水力计算图和水损计算表。 （六）系统水力计算 1、毛管水力计算 、毛管的选择：根据前述，根据不同的土质情况毛管选用了 16 300 16 300 种边翼迷宫式滴管带。 31 、毛管极限滴头个数的确定 对于滴头流量为 h 的滴灌带其毛管极限孔数的计算见下式： 式中： 头差 m，为 。 d k 般为 。 、毛管极限铺设长度： 25 、毛管的水头损失 h 毛 毛管的水头损失 h 毛 按多孔管计算，如下式： 式中： f、 m、 量指数和管径系数。 L/h； m。 2、辅管水力计算 、辅管的选型 辅管选用 E 管。其管径的选择可根据经济水利坡度 I= 确定。 q dm I N T qh 1 2 、辅管沿程水头损失的计算 辅管也为多孔管，其水头损失的计算方法与毛管相同。 3、支管水力计算 、支管的选型 管径的选择方式同辅管。 、支管沿程水头损失的计算 根据轮灌方案可知支管为单孔出流形式，其水损计算采用下面公式：