XX县2011年农业综合开发中低产田改造管灌典型工程设计.doc

代县2011年农业综合开发中低产田改造管灌典型工程设计1.1项目区概况12.1水文现象13.1典型区设计13.1.1 典型区选择13.1.2典型区管灌系统的设计参数23.1.3灌溉制度及工作制度23.1.4设计流量及管径确定53.1.5管网系统布置63.1.6设计扬程计算73.1.7首部设计84.1管道工程施工94.1.1管槽开挖94.1.2塑料管道系统安装94.1.3试水回填105.1管道工程管理及维护1011代县2011年农业综合开发中低产田改造管灌典型工程设计1.1项目区概况代县2011年农业综合开发阳明堡镇项目区，位于代县城西10km处的东关、南关、堡内、泊水、徐村5个行政村，共有农户2019户，农业人口7059人，农村劳动力2679个。2011年农业综合开发任务为：中低产田改造0.5万亩。2.1水文现象该项目区地处大陆性干旱半干旱季风气候地区，干旱是农业生产的主要矛盾，据市水文站气象资料分析，多年平均气温8.1，最高气温达38.3，最低气温达-24.5，多年平均降雨量431mm，多年平均蒸发量1846.4mm，多年平均风速2.6m/s，最大冻土层厚98cm，全年无霜期140-180天。3.1典型区设计3.1.1 典型区选择典型区选择在该项目区具有代表性的南关村南边地块的井灌区为典型进行详细的低压输水管道灌溉工程设计。3.1.2典型区管灌系统的设计参数管灌设计保证率：75%。管道系统水的利用率：95%。灌溉水利用系数：0.8。设计作物耗水强度：4mm/d。设计湿润层深：0.5m。3.1.3灌溉制度及工作制度1、灌溉方式本项目区采用固定式低压塑料管道输水形式的节水灌溉，建设面积0.5万亩。2、低压管道输水工作制度的确定设计灌溉保证率本工程设计主要依据项目区的自然地理、社会经济状况、水资源实际以及作物种植情况等基本资料进行。设计标准：低压管道输水灌溉工程设计保证率p=75%，渠系水利用系数达到0.95，灌溉水利用系数达到0.8，田间水利用系数达到0.85。作物种植情况。根据本地的实际种植情况以玉米为主。 设计灌水定额。根据低压管道输水灌溉工程技术规范（井灌区部分）sl/t153-95提供的公式计算：m=1000sh(12)式中：m-灌水定额，mm;s计划湿润层土壤干容重kn/m3；中壤土取14kn/m3；h土壤计划湿润层深度m；大田作物取0.55m；1适宜含水量上限，取田间持水量28%的93%；0.262适宜含水量下限，取田间持水量28%的65%；0.18计算得出m=616m3/hm2=41m3/亩设计灌水周期。本项目区在6月下旬至7月上旬需水高峰时期的需水强度e为4mm/d，灌水周期可由下式计算，t=m/e=41/(4667/1000)=15.36(d)取灌水周期为16天。设计灌溉定额。依据节水灌溉技术规范sl207-98、低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)sl/t153-95，根据项目区实施工程后的种植比例，以及有关试验的资料，结合本区的实际、加以综合后拟定。毛灌水定额m毛=m/=系41/0.8=51 m3/亩灌水次数与灌溉定额根据项目区内多年灌水经验，玉米灌水4次，则全年灌溉定额为204m3/亩。3. 机井工程)井位间距复核根据当地机井有关资料及水文地质情况，对更新和修复机井井位进行了复核。单井控制灌溉面积应按下式计算：f0=qt3t2（1-1）/m2式中：f0单井控制灌溉面积，亩； q单井出水量；63 t3灌溉期间开机时间；22 t2每次轮灌期的天数；16 灌溉水利用系数；0.8 1干扰抽水的水量削减系数，取0.1 m2每亩每次综合平均灌水定额，51m3， 代入数据计算得f0=313亩，结合当地实际情况取单井控制灌溉面积为320亩。井距与井数的确定应符合下列规定：井距初选可按下列公式计算：方形布井时l0=25.8 梅花形布井时l0=27.8 式中l0井距，m井距应按规划区具体条件选用干扰抽水法或类比法进行校核。取为460米。b)井数确定井数可按下式计算： 式中n-规划区需要打井数，眼；f4-规划区灌溉面积，西茂河渠道灌溉面积1140亩，机井管道灌溉面积3860亩。计算得n=12.06眼，即项目区内实际需要机井为12眼。c)工程项目因经济地理等原因，项目区内原有水井5眼，工程计划新打机井7眼。3.1.4设计流量及管径确定系统设计流量采用公式：q0=cma/tt式中：a单井控制面积，亩； q0灌灌系统的灌溉设计流量，m3/h； 灌溉水利系数，取0.8 t每天灌水时间，取22h（尽可能按实际灌水时间确定）。 t轮灌期，取16d； m灌水定额，51m3/亩。 q0=57.953/h 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=63m3/h，以保证水源能满足设计要求。、管径确定 根据输送流量、经济流速，考虑运行管理方式，按下式计算干、支管经济管径： d=18.8q/v =18.863/1.5 =121.8mm（选取125pp管材，取经济流速v=1.5）、工作制度a、灌水方式。考虑运行管理情况，采用各出水口轮灌。 b、各出水口灌水时间：采用公式ts=t/n 式中：t设计灌水周期，16天，每天工作22小时。 n轮灌组数，一出水口为一组，共33组。 ts=1622/33=10.6h3.1.5管网系统布置布置规则a、管理设施、井、路、管道统一规划，合理布局，全面配套，统一管理，尽快发挥工程效益。 b、依据地形、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。 c、管道因受地形条件限制，采用单用灌水。 d、为方便浇地、节水，长畦要改短。 e、按照村队地片，分区管理，并能独立使用的原则。 、管网布置a、支管与作物种植方向相垂直。 b、干管尽量布置在生产路、排水沟旁成平行布置。 c、保证畦灌长度不大于120m，满足灌溉水利用系数要求。管网布置详见典型工程设计图。3.1.6设计扬程计算 、水头损失计算：采用公式：h=1.1hf hf=flqm/db式中：f管材摩阻系数，选取聚乙烯管材，则f=0.948105; q设计流量，q=63 m3/h； m流量指数，取1.77； d管道内径，选取塑料管材为pe管，d=125-32=119mm; b管径指数，取4.77。管长按井位到末端的距离计算。水头损失计算按最不利工作状态考虑，进行计算：h=1.10.948105631.77/1194.77900=18m、设计水头计算：总扬程h总=1.1hf+hj +z+h出口式中h总为系统要求的总扬程，m hf管道沿程水头损失，mhj管道局布水头损失，m z为水井动水位到田面控制点的高差，mh出口为地面移动软管出水口工作水头，取0.5m根据管道设计及机井设计，进行扬程计算，据此确定水泵所需的总扬程。 h总=1.1hf+hj +z+h出口=1.1*18+1.8+（-4）+0.5=18.1米该设计井位设在最高处，末端为最低，地形高差为4m，查相关资料，水井动水为78米，设计扬程为78+18.1=96米因此，选取96m作为设计扬程。3.1.7首部设计 根据设计流量q=63 m3/h，设计扬程h=96m，选取水泵型号为200qj63-96/8潜水泵。 首部工程配有止回阀、蝶阀及进排气装置。4.1管道工程施工4.1.1管槽开挖根据当地土质、管材、地下水位、冻土层浓度及施工机具等确定等确定断面开挖型式为矩形。根据管材规格、施工机具、操作要求确定管槽开挖宽度为0.5米。槽底宜挖弧型管床。管槽开挖深度，宜使管道工作在冻土层以下，且埋深不小于100cm，开挖深度为1.2米。如在冻土层中埋设应经技术论证，并有相应措施。 管槽弃土应堆放在管槽一侧0.3m以外处。槽底应整齐、密实，并清除石块与杂物，排除积水。如超挖应回填至设计高程并夯实，如遇软弱地基应采取加固措施。 管槽开挖完毕，经验收合格后方可铺设管道。4.1.2塑料管道系统安装 管道安装，宜先干管后支管。承插口管材，插口在上游，承口在下游，依次施工。 管道中心线应平直，管道与槽底应贴合良好。 塑料管的安装应符合产品的有关施工要求。 塑料管连接后，除接头外应覆土20-30cm。 安装带有法兰的阀门和管件时，法兰应保持同轴、平行，保证螺栓自由穿入，不得用强紧螺栓的方法清除歪斜。管道安装分期进行或因故中断时，应用堵头将敞口封闭。在设备安装过程中，应随时进行质量检查，不得将杂物遗留在设备内。4.1.3试水回填认真检查被测管道系统：设备是否安全，进排气阀是否畅通，安全阀、给水栓是否灵活，压力表是否安装到位和被测管道覆土固定情况是否符合要求。试水压力应为管道系统的设计工作压力，检查管道系统的渗漏情况，渗漏损失应符合管道水利用系统要求，不允许有集中渗漏。试水不合格时应采取修补措施，修补后重新试水，直至合格。管道试水合格后方可进行回填。回填应按设计要求和程序进行，分层压实，回填料中不含有直径大于75mm的石块。5.1管道工程管理及维护1、应成立管理机构或明确专管人员，制定运行操作