山东省小型农田水利工程建设技术手册.doc

山东省小型农田水利工程建设技术手册（仅供参考）山东省水利厅农水处 编2010.0370前 言小型农田水利工程是农业基础设施和保障，多年来我省坚持不懈大力实施小型农田水利工程建设，积累了宝贵的经验，取得了显著成效。为提高全省农业综合生产能力，保障全省粮食安全提供了重要支撑和保障。自2009年始，国家启动了小型农田水利重点县建设项目，我省的小型农田水利建设得到了更好的发展机遇和空间。为建好、管好、用好小型农田水利工程，针对小型农田水利工程面广量大、基层技术力量相对不足的现状，为有效的保障小型农田水利工程建设标准质量，建设一流精品工程，确保工程实现良性运行，保障小型农田水利重点县建设健康发展，我们按照水利部规定的小型农田水利工程建设的范围，参照涉及堰坝建设、泵站建设、机井、灌溉排水、节水灌溉、排水等现行规范和技术标准，结合我省的实际情况，本着高质量、高标准的原则，在依据上述规范不降低工程建设、管理标准的前提下，编制本技术手册。本手册由山东省水利厅农水处唐传义、赵琳、孙福华，山东省水利科学研究院吕宁江、杜贞栋、李其光等同志编写，山东省水利厅副总工周玉印、山东省水利科学研究院原总工李龙昌、山东省水利勘测设计院韩伟研究员进行了审核，提出了宝贵意见，在此表示真挚的谢意！由于小型农田水利工程建设与管理涉及面广，本技术手册的内容不可能完全满足和覆盖实际工程建设需要，随着社会经济和科学技术的不断发展进步，技术标准和规范也会不断更新，实际工作中除本手册外，可按照涉及的相关现行规范、标准执行。同时由于时间比较紧，本手册中难免有欠妥和不足之处，敬请使用单位和人员批评指正，并将你们的意见和使用中发现的问题及时反馈给山东省水利厅农水处，以便今后更好地为小型农田水利工程建设与管理提供技术支撑。山东省水利厅农水处2010年3月目 录1 总则12 工程等级23 技术标准33.1 防洪标准33.2 灌溉标准33.3 排水标准44 小型水源工程54.1 总体要求54.2 塘坝54.3 小型引水堰闸74.4 小型灌排泵站84.5 风力提水工程114.6 小型蓄水工程154.7 机井185 小型灌区、大中型灌区末级渠系改造与排水工程235.1 灌溉渠道系统235.2 渠道防渗衬砌275.3 田间排水工程316 灌排建筑物376.1 一般规定376.2 水闸376.3渡槽396.4 倒虹吸406.5涵洞416.6 跌水与陡坡426.7 量水设施447灌区田间工程457.1灌区田间工程设计457.2 灌水沟畦与格田457.3 田间渠道与排水沟477.4 田间道路与林带488 高效节水灌溉工程488.1 节水灌溉面积认定488.2高效节水灌溉工程规划538.3高效节水灌溉工程水源548.4 农田管道输水灌溉工程558.5 喷灌工程598.6 微灌工程619 雨水集蓄利用灌溉工程639.1 雨水集蓄利用灌溉639.2 雨水集蓄利用灌溉供水标准的确定639.3 雨水集蓄利用灌溉工程规模649.4 工程布置与规划设计669.5 工程管理68附录691 总则1.0.1 为保证山东省小型农田水利工程建设和管理做到质量可靠、技术先进、经济合理、安全实用、使用方便及水资源合理开发利用，特编制本技术手册。1.0.2 本技术手册适用于山东省境内新建、扩建、改建或更新改造的小型农田水利工程，小型农田水利工程建设的范围包括： （1）小型水源工程： 水源塘坝（容积小于10万m3）、小型灌溉泵站（装机小于1000kw）、引水堰闸（流量小于1m3/s）、灌溉机井、雨水集蓄利用工程（容积小于500m3）等小型水源工程；（2）小型灌溉排水工程： 大中型灌区末级渠系（流量小于1m3/s）、小型灌区渠系、井灌区输水管道、高效节水灌溉工程；（3）小型排水工程：小型排水泵站（装机容量小于1000kw）、控制面积3万亩以下的排水沟道等。本范围以外的应参照相应规范，特殊用途时应进行专门的技术论证和试验研究。1.0.3 承担山东省境内新建、扩建、改建或更新改造的小型农田水利工程规划设计单位必须持有水利丙级（含丙级）以上资质证书，水利施工单位必须持有水利施工三级（含三级）以上资质证书。1.0.4 山东省境内新建、扩建、改建或更新改造的小型农田水利工程应选用经过法定检测机构检测合格的材料与设备。1.0.5 山东省境内新建、扩建、改建或更新改造的小型农田水利工程应明晰产权并建立健全管理组织和规章制度，建管并重，实行用水户参与管理。1.0.6 山东省小型农田水利工程的建设和管理，除本技术手册外，还应符合现行有关规范和技术标准的规定。2 工程等级2.0.1 根据灌溉与排水工程设计规范（GB 50288-99）的有关规定：塘坝（容积小于10万m3）、小型灌溉泵站（装机小于1000千瓦）、小型排水泵站（装机容量小于1000千瓦）、引水堰闸（流量小于1m3/s）、灌溉机井、雨水集蓄利用工程（容积小于500m3）等小型水源工程等别为V等，水工建筑物级别为5级。大中型灌区末级渠系（流量小于1m3/s）、小型灌区渠系、井灌区输水管道、高效节水灌溉工程、控制面积3万亩以下的排水沟道等工程级别为5级，灌排建筑物为5级。2.0.2 塘坝（容积小于10万m3）、引水堰闸（流量小于1m3/s）、小型灌溉泵站（装机小于1000千瓦）、小型排水泵站（装机容量小于1000千瓦）等工程中位置特别重要，失事后将造成重大灾害，或采用新型结构、实践经验较少的5级主要建筑物；5级的高填方灌排沟渠、大跨度或高排架渡槽、高水头或大落差水闸、倒虹吸、涵洞等灌排建筑物，其级别提高到4级。 2.0.4 在防洪堤、挡潮堤上修建的小型农田水利工程，其级别不得低于防洪堤、挡潮堤的级别。2.0.5 倒虹吸、涵洞等灌排建筑物与公路或铁路交叉布置时，其级别不得低于公路或铁路的级别。3 技术标准3.1 防洪标准3.1.1 塘坝工程建筑物的防洪标准，按表3.1.1确定。表3.1.1 塘坝工程建筑物的防洪标准项 目防洪标准（重现期a）山区、丘陵区设 计3020校核混凝土坝、浆砌石坝200100土石坝、堆石坝300200平原、滨海区设计10校核50203.1.2 引水堰闸（流量小于1m3/s）、小型灌溉泵站（装机小于1000kw）、小型排水泵站（装机容量小于1000kw）工程建筑物的防洪标准，根据泵站设计规范（GB/T 50265-97）中表3.1.1之规定及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL 252-2000）中表3.4.3之规定，按表3.1.2确定。表3.1.2 引水堰闸、小型灌溉泵站、小型排水泵站工程建筑物的防洪标准项目防洪标准（重现期a）设计10校核引水堰闸3020泵站20 3.1.3 大中型灌区末级渠系（流量小于1m3/s）、小型灌区渠系工程的灌排建筑物、灌溉渠道的防洪标准为10a一遇。3.1.4 灌区内必须修建的排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按重现期510a确定。3.2 灌溉标准3.2.1 大中型灌区末级渠系（流量小于1m3/s）、小型灌区渠系、井灌区输水管道、高效节水灌溉工程等设计时，应首先确定灌溉设计保证率。3.2.2 灌溉设计保证率可根据水文气象、水土资源、作物组成、灌区规模、灌水方法及经济效益等因素，参照表3.2.2确定。大中型灌区末级渠系（流量小于1m3/s）节水改造工程应与大、中型灌区的灌溉设计保证率一致。表3.2.2 灌溉设计保证率灌水方法作物种类灌溉设计保证率（%）地面灌溉以旱作为主5075以水稻为主7080喷灌、微灌各类作物8595注：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，宜选用表中较小值。3.2.3 改良盐碱土或防治土壤次生盐碱化的地区，拟定作物灌溉制度时应考虑冲洗定额；缺水地区拟定作物灌溉制度时宜考虑进行非充分灌溉。3.2.4 应采取措施提高灌区渠系水利用系数，使其设计值不低于表3.2.4所列数值。表3.2.4 渠系水利用系数灌区面积（万亩）301301渠系水利用系数0.550.650.753.2.5 管道水利用系数设计值不应低于0.95。3.2.6 旱作灌区田间水利用系数设计值不应低于0.90；水稻灌区田间水利用系数设计值不应低于0.95。3.2.7 灌溉水利用系数，应符合下列规定：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；喷灌区不应低于0.80；微喷灌区不应低于0.85；滴灌区不应低于0.90。3.3 排水标准3.3.1 排涝标准的设计暴雨重现期采用510a，大中型灌区末级渠系改造工程与大中型灌区骨干工程设计一致。3.3.2 设计暴雨历时和排除时间：旱作区一般可采用13d暴雨从作物受淹起13d排至田面无积水；水稻区一般可采用13d暴雨35d排至耐淹水深。大中型灌区末级渠系改造工程与大、中型灌区骨干工程设计一致。4 小型水源工程4.1 总体要求4.1.1 小型水源工程主要是塘坝、小型引水堰闸、小型泵站、风力提水、小型蓄水工程、机井工程等。4.1.2 灌溉用水应以保持河、沟的合理流量和湖泊、水库的适宜水位，维持水体的自然净化能力为原则。4.1.3 塘坝、坑塘、渠、沟等水域岸边应保持天然植被，种植有经济价值并对水源有良好保护效果的乔木、灌木，建立水源保护区。4.1.4 生活饮用水与灌溉用水同用一个水源时，水源区不得有污染源存在。4.1.5 有污染源的地区，灌区取水工程应建在污染源上游，并应控制其取水量。4.1.6 开采具有多个含水层的地下水时，必须封闭水质不符合灌溉要求的含水层。不得开采已被污染的潜水或承压水。4.1.7 地下水已过量开采的地区，有条件时应利用天然洼地、坑、塘、渠、沟或筑坝、建闸蓄水，进行渗水回补。回补后的地下水水质不应劣于回补前，地下水位埋深不宜小于2m。4.1.8 塘坝、小型引水堰闸、小型泵站、风力提水、小型蓄水工程、机井工程等小型水源工程，要发挥民办公助的有效机制，推行“谁投资、谁受益、谁管理”的工程建设管理机制，因地制宜地推行运行管护机制，落实产权和管护主体。4.1.9 积极推行农民用水户协会管理机制，新建工程从建设之初到工程竣工验收，产权登记、移交，均有农民用水户协会参与，在水利部门和相关乡镇政府的指导、协调下，以农民用水户协会为主体，从工程规划、设计、招标、施工、竣工验收均有农民用水户协会参与，最终产权移交给农民用水户协会，由农民用水户协会对工程进行使用、维修维护和运行管理。 4.2 塘坝4.2.1 塘坝坝型一般采用碾压式土石坝、混凝土坝、浆砌石坝等型式。4.2.2 塘坝设计除参照本手册外，应符合碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）, 砌石坝设计规范（SL25-2006）, 混凝土重力坝设计规范（SL319-2005）, 混凝土拱坝设计规范（SL282-2003）, 混凝土面板堆石坝设计规范（SL228-98）, 水闸设计规范（SL265-2001），溢洪道设计规范（SL253-2000）等要求。4.2.3 塘坝工程设计规模应根据灌区灌溉设计保证率、水资源的可利用条件、灌溉用水量和其他用水量等，经调节计算并进行技术、经济比较后确定。4.2.4 塘坝型式应根据当地的地质条件，选择与周边环境相协调的工程形式，要考虑生态和美观效果。4.2.5 塘坝取水可采用卧管式取水设施，也可采用泵站取水方式。 4.2.6 坝顶有生产交通要求时，坝顶路面宽不低于4m,上游侧设置栏杆或防浪墙；无生产交通要求的，坝顶路面宽不低于1.5m,上游侧设置栏杆或防浪墙。栏杆高度1.3m，要求美观结实、坚固；防浪墙要求采用浆砌石或钢筋混凝土结构，并设置伸缩缝。浆砌石防浪墙采用料石浆砌，高1.3m，厚度0.4m，料石帽石压顶，料石帽石单块尺寸可采用长0.8m、宽0.6m、厚0.3m；钢筋混凝土防浪墙高1.3m，厚度可采用0.250.35m。4.2.7 塘坝大坝采用碾压式土石坝型式时，上游坝坡采取砌石或混凝土板护砌，下游采取草皮或混凝土梁格草皮护坡，排水设施应完善。4.2.8 塘坝建设要求大坝、溢洪道（必要时配置闸门）、放水洞或提水设施、坝后排水、安全检测设施配套齐全；库容大于5万m3塘坝，需配备无人值守信息化监控与自动控制系统，以自动控制溢洪闸和放水洞闸门，保护塘坝安全。4.2.9 塘坝大坝采用混凝土坝、浆砌石坝型时，要求坝面光滑、美观，水力条件好、坝体稳定性好。4.2.10 为体现景观水利、生态水利，塘坝大坝、溢洪道（必要时配置闸门）、放水洞或提水设施等需美观大方、园林化、景观化，与周边环境协调一致，力求人水和谐。4.2.11 塘坝竣工验收后，要落实管护主体，位置重要、防洪标准高的、跨行政边界的、库容大于5万m3塘坝，可将产权移交给当地镇政府，由当地乡镇水利站管理；一般塘坝可建立农民用水户协会，产权移交农民用水户协会，并负责运行管理。4.3 小型引水堰闸4.3.1 渠首引水工程设计应根据河（湖）水位、河（湖）岸地形、地质条件和灌溉对引水高程、引水流量的要求，经技术、经济比较确定采用无坝引水或有坝（闸）引水方式。4.3.2 无坝引水渠首引水口位置的选择应符合下列规定：(1)河、湖枯水期水位应能满足引水设计流量的要求。(2)应避免靠近支流汇流处。(3)位于河岸较坚实、河槽较稳定、断面较匀称的顺直河段或位于主流靠岸、河道冲淤变化幅度较小的弯道段凹岸顶点下游处。(4)在弯道段河势不稳定的情况下，可根据高、中、低水位时不同弯曲半径所形成的弯道形态，采取必要的防洪护岸措施。4.3.3 无坝引水渠首的引水比宜小于50%，多泥沙河流上无坝引水的引水比宜小于30%。4.3.4 无坝引水渠首的引水角宜取30o60o，引水口前沿宽度不宜小于进水口宽度的2倍。4.3.5 无坝引水渠首进水闸闸前设计水位，应取河、湖历年灌溉期旬或月平均水位进行频率分析，选取相应于灌溉设计保证率的水位作为闸前设计水位，也可取河、湖多年灌溉期枯水位的平均值作为闸前设计水位。 4.3.6 无坝引水渠首进水闸设计流量，应取历年灌溉期最大灌溉流量进行频率分析，选取相应于灌溉设计保证率的流量作为进水闸设计流量，也可取设计代表年的最大灌溉流量作为进水闸的设计流量。4.3.7 采取侧面引水、正面排沙的有坝（闸）引水渠首，其进水闸应位于溢流坝一端或两端的河岸上，冲沙闸宜紧靠进水闸布置。在多泥沙河流上，还应在进水闸前设置拦沙坎；在冲沙闸前设置有导流墙分隔的沉沙槽，并在闸后设置冲沙槽。4.3.8 侧面引水、正面排沙的有坝（闸）引水渠首进水闸宜采用锐角进水方式，其前缘线宜与溢流坝坝轴延长线呈70o75o夹角；进水闸前的拦沙坎断面宜为倒“L”形,坎顶高程宜比设计水位时的河床平均高程高0.51.0m；冲沙闸前的沉沙槽长度宜为进水闸宽度的1.3倍或比进水闸宽度长510m，其两侧导流墙的顶部高程宜高出溢流坝坝顶0.5m；冲沙槽槽底坡降宜大于渠首所在河段河道底部平均坡降。4.3.9 有坝（闸）引水渠首位于河道狭窄、河岸较陡的山区河流，可采取隧洞引水方式。进水闸可设在隧洞进口处。在多泥沙河流上，也可在隧洞出口后设置沉沙槽，其末端可按正面引水、侧面排沙的方式布置进水闸和冲沙闸。4.3.10 有坝（闸）引水渠首位于山区多泥沙河流、且要求引水流量较大时，可利用河势和有利地形采取人工弯道引水方式。人工弯道宜布置在引水渠首段，其中心线宜与河道上泄洪闸的中心线成40o45o夹角;弯道的曲率半径可取水面宽度的56倍,长度不宜小于弯道曲率半径的11.4倍,弯道底部坡降宜缓于河道底部平均坡降。在弯道末端可按正面引水、侧面排沙的方式布置进水闸和冲沙闸。冲沙闸中心线宜与进水闸中心线呈35o45o夹角。4.3.11 有坝（闸）引水渠首位于大粒径推移质较多、水面比降较陡的山区河流时，可采取在溢流堰堰顶设底栏栅引水方式。溢流堰堰顶高程宜高于河床多年平均高程的1.01.5m，底栏栅坡度宜取1/101/5。4.3.12 小型引水堰闸竣工验收后，要落实管护主体，位置重要、防洪标准高的、跨行政边界的小型引水堰闸，可将产权移交给当地镇政府，由当地乡镇水利站管理；一般小型引水堰闸可建立农民用水户协会，产权移交农民用水户协会，并负责运行管理。4.4 小型灌排泵站4.4.1 小型灌排泵站指装机功率小于1000kw的灌溉泵站、排水泵站、灌排结合泵站。小型灌排泵站设计除参照本手册外，应符合泵站设计规范（GB/T 50265-97）, 泵站更新改造技术规范（GB/T 50510-2009）的要求。4.4.2 泵站选用的主泵应能满足设计扬程与设计流量的要求；在加权平均扬程下，水泵应在高效区运行，并具有良好的抗汽蚀性能；在最大扬程与最小扬程下，水泵应能安全稳定运行，不得产生汽蚀和动力机过载。选用的水泵允许采用改变转速、车削叶轮和调整叶片安放角等调节运行工况的措施。4.4.3 小型灌排泵站选用的主泵台数按流量大小宜取39台，根据泵站的重要性可设12台备用泵。4.4.4 泵站动力机应首先采用电动机。对电源紧缺且非经常运行的泵站，可采用柴油机，但必须设置能储存燃料油的储油设备。有条件的地方，宜利用水力、风力或其它能源作为泵站动力源。4.4.5 泵站选用的动力机与水泵应配套合理。动力机功率备用系数，电动机可采用1.051.3，柴油机可采用1.151.5。如选用电动机，应对其启动特性进行校验。4.4.6 净扬程高于3m的轴流泵站与混流泵站，其装置效率不宜低于70%；净扬程低于3m的轴流泵站,其装置效率不宜低于60%。离心泵站的装置效率，抽取清水时，不宜低于65%；抽取多泥沙水流时，不宜低于60%。4.4.7 从河道取水的灌溉泵站站址选择和总体布置，应根据地形、地质、水源、动力源等条件确定，并应满足防洪、防冲、防淤和防污要求。取水口应选在主流稳定靠岸、能保证取水的河段。取水建筑物设计应考虑河床变化的影响，并与河道整治工程相适应。4.4.8 从多泥沙河道取水的灌溉泵站，应采取防沙、沉沙、排沙和抗磨蚀等措施，控制过泵水流挟沙量不超过7%。4.4.9 高扬程提水灌溉工程，应根据灌区地形、分区、提蓄结合等因素确定一级或多级设站。多级设站时，可结合行政区划与管理要求等，按整个提水灌溉工程动力机装机功率最小的原则确定各级站址。4.4.10 排水泵站的布局，应根据自排与提排、排除涝水与降低地下水位、排水与灌溉相结合，以及现有和计划兴建的灌排渠系布置的要求，因地制宜选用集中或分散建站、一级或多级排水的方式。排水泵站出水口不宜选在迎溜、岸崩、河床不稳定或淤积严重的河段。4.4.11 有部分自排条件的排水泵站，宜与排水闸合建。4.4.12 灌排结合泵站站址，应根据外水内引和内水外排的要求确定，总体布置应紧凑合理，配套涵闸的过流能力必须与泵站抽水能力相适应。4.4.13 灌溉泵站的泵房位置以及引渠和出水管道的长度，应根据地形、地质、水流、泥沙等条件，经技术经济论证确定。引水式布置应在引渠首部设进水闸，岸边式布置宜使进水建筑物前缘与岸边齐平或稍向水源凸出。4.4.14 泵房结构布置必须满足泵房内机电设备布置、安装、运行和检修的要求，并应符合通风、采光、防火、防噪声的规定。4.4.15 泵房应选择在岩土坚实和抗渗性能良好的天然地基上。泵房地基岩土各项物理力学性能指标较差，且工程结构又难以协调适应时，可采用桩基、沉井基础或其它人工地基。4.4.16 泵站前池或进水池应设置拦污栅，必要时应设防涡设施。前池水流平面扩散角不应大于40o，向主泵进水口倾斜的底坡不宜陡于1：4；进水池流速不宜超过0.5m/s，超过其秒换水系数不应小于30。4.4.17 进水管道内不得吸入空气和形成气囊。管道应不断向主泵方向上升，且坡度不小于0.005，管口应有足够的淹没深度。管道接头应密封。4.3.18 进水管道的直径应根据管内允许流速确定：管径为300500mm时，管内允许流速可取1.01.5m/s；管径为500800mm时，可取1.52.0m/s；管径大于800mm时，可取2.0m/s。进水管道直径不得小于水泵的进水接管或水泵进口直径。4.4.19 出水管道的出口上缘应淹没在出水池最低运行水位以下0.10.2m，末端应安装拍门或快速闸门。虹吸式出水流道顶部应设置真空破坏阀。4.4.20 进、出水流道的设计应使流速和压力沿程分布均匀变化。在各种工况下进水流道内不得产生涡带。进水流道的进口流速宜取0.81.0m/s，出水流道的出口流速宜取1.01.5m/s。4.4.21 出水池与输水渠道的联接应采用渐变段，渐变段的平面收缩角不宜大于40o。出水池流速不应大于2.0m/s，且不允许出现水跃。4.4.22 高扬程、长管道的灌溉泵站，应对压力管道进行水锤计算。计算项目应包括：水泵启动时产生的启动水锤、关闭阀门时产生的关阀水锤和停泵时产生的停泵水锤。必要时应设置水锤防护设施。4.4.23 自动调压喷灌泵站的主泵，应选择高效区较宽、能覆盖泵站设计调压范围、并能实现流量搭接的同型号离心泵。主泵台数宜取26台。若无法由同型号泵实现流量搭接时，也可选用12台流量较小的泵。调压泵配套电动机应允许频繁启动。4.4.24 要建设园林式的泵站管理区，办理确权划界，建立管理区。泵站厂房、管理用房要美观大方，厂区配电、管理、生活、休闲设施齐全，建设生态园林站区。4.4.25 小型灌排泵站竣工验收后，要落实管护主体，位置重要、防洪标准高的、跨行政边界的小型灌排泵站，可将产权移交给当地镇政府，由当地乡镇水利站管理；一般小型灌排泵站可建立农民用水户协会，产权移交农民用水户协会，并负责运行管理；只具有独立排水功能、公益性的泵站，由县水利局成立专门水管单位或移交当地乡镇政府管理。4.5 风力提水工程4.5.1 风力提水工程范围：本标准适用于单机功率 0.120kw，总功率 500kw以下的风力提水工程的规划、设计、施工、验收及管理。4.5.2 风力提水工程除参照本手册外，应符合风力提水工程技术规程SL 343-2006的要求。4.5.3 风力提水工程的规模分类：（1） 风力提水站：装机功率不大于1kw为微型泵站，大于1kw、不大于10kw为小型泵站，大于10kw、不大于20kw为中型泵站，大于20kw的为大型泵站。（2） 风力提水田：总装机功率不大于100kw的为小型风力提水田，大于l00kw、不大于500kw的为中型风力提水田，大于500kw的为大型风力提水田。4.5.4 风力提水工程宜由以下部分组成：风力机、风力机基础、控制系统、取水建筑物、水泵、输水管线(或渠道)、蓄水池、用水终端(或排水口)、必要的房舍及安全防护网。图4.5.4 风力提水系统示意图1一水源；2一水泵；3一风力机；4一上游输水管线；5一控制室；6一蓄水池；7一下游输水管线；8一用水终端4.5.5 风力提水工程建设地点应具备以下条件:（1）有稳定、可靠的风能资源。（2）有较适宜的水源条件,施工、运输较方便。（3）便于工程的维护与管理。（4）风力机的噪声不会对附近居民产生影响,机组运行对通信信号不会有大的电磁影响。4.5.6 风力提水工程建设地点的风能资源条件应符合下列要求:（1）年平均风速不小于2.5m/s。（2）年平均有效风能密度不小于300w/m2。（3）年有效风速小时数大于3000h。（4）30年一遇最大风速小于40m/s。（5）盛行风向的风频应大于40%.次盛行风向的风频应大于25%。（6）避开由于上风向地形的起伏或由于障碍物而引起的频繁湍流。（7）避免风害对风力机寿命及生产安全的影响。4.5.7 应收集、整理风力提水工程建设地点的风能资源资料,包括以下内容:（1）历年年、月平均风速(系列),系列标准差、离差系数及年际变化,年、月风速频率分布。（2）年、月平均风能密度和有效风能功率密度。（3）年、月各级有效风速小时数,各有效风速累积小时数及其频率。（4）30年一遇极大、最大风速,大风日数,年、月盛行风向、次盛行风向及其频率。（5）风速的日变化、月变化及季变化。（6）连续无效风速小时数(日数)及频率分布。（7）标准风压值。（8）其他有关气象数据如:气温极端值、气压、相对湿度、降水量、降水天数、日照时数、沙暴日数等。4.5.8 风力提水工程取水位置应符合下列要求:（1）机械式直接提水机组的水源井应在机位附近区域，一般机位与水源工程为一体。（2）发电式提水机组的机位和水源工程可分体布置，但机位与水源工程越近越好。4.5.9 风力提水工程的水源水量应符合下列要求:（1）选用地下水源时，其允许开采量应大于设计取水量。（2）选用地表水源时,其设计枯水流量的保证率应不低于90%。（3）当单一水源水量不能满足要求时,可采用多水源或调蓄等措施。4.5.10风力提水工程设计应符合下列基本要求:（1）风力机周围500m (L)内应没有阻风障碍物、或其高度应在风力机高度(H)的1/3以下；连续3d无效风速出现时泵站仍能正常供水；取水处应预留放置其他取水器所需的空间。（2）风力机、水源囗、蓄水池处应设有安全防护设施和警示标志。（3）风力提水泵站的出水口处应有消能和防冲刷装置。（4）蓄水池应建在有重力供水条件的高处；在蓄水池周围不应建垃圾点、牲畜引水处,避免对水源造成污染；蓄水池出水管应设有阀门。（5）主输水管线应有防冻措施:输水管线不应有明显的水漏；输水管线地埋时不宜有较大的起伏,穿越不良地质、地段时要采用相应的技术措施。4.5.11 风力提水工程尚应符合下列技术要求:（1）风力提水泵站应能在环境温度-2060oC的条件下正常工作。（2）风力提水泵站的噪声应控制在75dB以下。（3）容量超过5kW的风力发电提水泵站应设有控制室；卸荷系统与主控系统应分室放置；应有欠压、过载、卸荷、制动等自动保护功能,应设有通风设施和消防器材。（4）风力机和控制室应尽可能靠近水源,不宜超出30m。（5）当由多台风力机串并联作动力时,风力机应以水源为中心,垂直主风向一字排开,前后两排错位,取行距为59倍风轮直径(D),列距为35倍风轮直径。（6）水源的涌水量应大于额定风速时提水量的3倍。（7）主输水管内水的流速宜为0.31.0m/s。（8）蓄水池容积不应小于日最大用水量的3倍；蓄水池最低点的水头应高于用水终端处水头 23m。（9）控制室电器接地电阻不应大于10欧姆。4.5.12 机组类型选择宜符合以下规定:（1）年平均风速小于4m/s的区域宜选用多叶片风力提水机组。（2）装机容量大于5kw时,宜选用电力传动式风力提水机组。（3）高扬程、小流量的工程宜选用往复式活塞泵提水机组。（4）农田灌溉高扬程时宜选用电力传动式提水机组；低扬程时宜选用机械旋转式提水机组。（5）布置较困难时,宜选用电力传动式或气力传动式提水机组。（6）水中含沙量大时,宜选用离心泵风力提水机组。4.5.13 水源工程设计应符合下列要求:（1）提取地下水时井口直径与风力提水水泵直径相比应有较大的余量,便于机组的安装和维护。（2）水泵进水口应与取水建筑物底部保持适当的距离。（3） 如采用风力机驱动潜水电泵提水时,动静水位差应小于2m,泵潜水总深度应小于3m。（4）提取地表水时取水处应有良好的工程地质条件,稳定的河床,岸边应有防洪、防冲刷、防泥砂及漂浮物的措施。4.5.14 提水泵站的布置设计应符合下列要求:（1） 往复活塞式风力提水机组,做往复运动的风力机拉杆,宜置于井的中心进行整体布置。在风力机塔架的周围应建宽度不小于1.5m的检修平台。（2）风力机直接驱动容积式或其他水泵提水时,风力机宜靠近取水口。（3） 采用电力传动式风力提水机组时,风力机布置在主风向的上风向,且距离水井处的距离不应大于20m,控制室应在风力机主风向至下风向10m以内,也可将控制室与井房建造成一体,但高度应小于风力机高度的1/3。4.5.15 风力提水的蓄水工程，其形式的选择应综合考虑地形、地质、甲途,建筑材料等因素。选用水罐、水池、水窖等形式。4.5.16 风力提水工程竣工验收后，要落实管护主体，建立农民用水户协会，进行产权登记，移交给农民用水户协会负责运行管理。4.6 小型蓄水工程4.6.1 小型蓄水工程是指容积小于500m3的水池、水窖等。4.6.2 小型蓄水工程建设应符合下列要求:（1）蓄水池、水窖的位置应避开填方或易滑坡地段,地下式蓄水池、水窖的外壁与崖坎和根系较发达的树木的距离不应小于5m，多个水窖之间的距离不应小于4m。（2）蓄水工程应进行防渗处理。（3） 蓄水工程与水源的垂直高度差应与提水机组的设汁扬程相匹配,不应大于提水机组的设汁扬程。（4） 蓄水工程的高度位置应能满足最不利用户用水终端的水头要求,并应有一定的富余水头。（5）蓄水工程的设计容量不应小于最大日用水量的3倍。（6）为生活用水修建的蓄水工程或干旱地区的蓄水工程宜建顶盖。（7）蓄水工程的进水管应设置堵水设施,并布置泄水道。在正常蓄水位处应设置泄水管或泄水口。（8）蓄水工程进水口前应设置拦污装置。（9）蓄水工程底部出水管或倒虹吸管进口应高于地板30cm。4.6.3 土层内修建的水窖设计应符合下列要求：（1） 水窖防渗材料可采用水泥砂浆抹面、粘土或现浇混凝土。水泥砂浆标号应不低于M10、厚度不宜小于3cm，其表面宜用纯水泥浆刷23遍，土质较差时，宜在窖壁上按一定间距布设深10cm左右的砂浆短柱，与砂浆层形成整体。粘土厚度可采用35cm，也宜在窖壁上布设土铆钉（码眼），每平方米不少于20个，混凝土标号不宜低于C20，厚度可采用10cm。（2） 水窖顶宜采用混凝土拱或砂浆砌砖拱，混凝土标号不宜低于C20，厚度不小于10cm，砌砖可采用标号不低于M10的水泥砂浆。土质较好时，也可用厚35cm的粘土或水泥砂浆防渗。水窖底基土应先进行翻夯；其上宜填筑2030cm厚的灰土，石灰与土质量比为3：7，灰土上再抹水泥砂浆34cm；或采用厚34cm的现浇素混凝土。窖壁一般可采用水泥砂浆或粘土防渗，水泥砂浆厚度不宜小于3cm，标号可采用M10。但土质较软弱或砂粒含量较高时，宜采用素混凝土支护,混凝土厚度不宜小于10cm,标号可采用C20。（3） 窖顶、壁和底均采用水泥砂浆或粘土防渗，无其他支护的水窖总深度不宜大于8m，最大直径不宜大于4.5m。顶拱的矢跨比不小于0.5；窖顶采用混凝土或砖砌拱、窖底采用混凝土、窖壁采用砂浆防渗的水窖总深度不宜大于6.5m，最大直径不宜大于4.5m，顶拱的矢跨比不宜小于0.3。（4） 水窖顶高于地面的高度不宜小于30cm，水窖口直径宜为6080cm。4.6.4 岩层内修建的水窖宜采用宽浅形式。开挖岩石面如比较完整坚固，可在岩面上抹水泥砂浆，如岩石破碎或不稳定，应采用浆砌石或混凝土支护。窖顶及地面以上边墙外侧应堆筑土或开挖的石料隔温。4.6.5 岩石崖面上可修建隧洞式水窖。顶部可视岩石坚固程度采用浆砌石、混凝土支护、砂浆抹面或不支护。蓄水部分应进行防渗处理。4.6.6 蓄水池设计应符合下列要求：（1）蓄水池应采用标准设计，或按5级建筑物根据有关规范进行设计。水池池底及边墙可采用浆砌石、素混凝土或钢筋混凝土。最冷月平均温度高于5oC的地区也可采用水泥砂浆抹面。池底采用浆砌石时，应用座浆砌筑，水泥砂浆标号不宜低于M10，厚度不宜小于25cm。采用混凝土时，标号不宜低于C20，厚度不宜小于10cm。地基应进行夯实处理，深度不宜小于40cm。（2）寒冷地区水池的盖板上应覆盖土或采取其他保温措施。（3）水池内宜设置检修爬梯，池底应设置排污管。（4）封闭式水池应设置清淤检修孔，开敞式水池应设护栏，护栏应有足够强度,高度不宜小于1.lm。（5）地上蓄水池应力求坚固、美观，在保证透气、排污等安全设施条件下，浆砌石结构的蓄水池应采用上、下底钢筋混凝土圈梁结构，边墙采用重力挡土墙式结构，池底、内墙混凝土抹面防渗，外墙面采用浆砌料石镶面。4.6.7 蓄水工程清淤每年不应少于1次。汛期应经常观察蓄水量的变化。蓄水达到设计水位时，应及时关闭进水口。对汇流沟、沉沙池及蓄水工程的泄水管（口）应经常进行疏掏，保持畅通。4.6.8 水窖、蓄水池宜保留深度不小于20cm的底水，防止开裂。开敞式水池冬季应采取防冻措施，防止冻害。4.6.9 水窖、蓄水池应随时检查窑盖和进水口是否完好，进入孔应加盖门锁牢。4.6.10 水窖、蓄水池等小型蓄水工程一般配套提水、灌溉、供水等工程，这些工程一般为一整体系统，统一竣工验收后，要落实管护主体，建立农民用水户协会，产权移交农民用水户协会，并负责运行管理。4.7 机井4.7.1 机井包括管井、大口井、辐射井。机井设计除参照本手册外，应符合机井技术规范（SL 256-2000）的要求。4.7.2 机井规划应在水利总体规划的基础上进行，并兼顾流域与行政区域之间的关系，统筹考虑规划区内国民经济近期和远景发展的需要；应优先开采浅层地下水， 严格控制开采深层地下水；在长期超采引起地下水位持续下降的地区，应限量开采；对已造成严重不良后果的地区，应停止开采，滨海地区，应严防海水入侵；在规划区内应避免污染地下水，保护生态环境。4.7.3 井型可根据水文地质条件和需水量，经济合理地选择管井、大口井、 辐射井。4.7.4 单井控制灌溉面积应按下式计算： 式中：F0 单井控制灌溉面积，亩；Q单井出水量，m3/h；t3灌溉期机井每天开机时间，h/d；T2每次轮灌期的天数，d；灌溉水利用系数；1干扰抽水的水量削减系数，经抽水试验确定，要求不大于0.2；m2每亩每次综合平均灌水定额，m3。4.7.5 井距与井数的确定应符合下列规定：（1）井距初选可按下列公式计算：方形布井时：L0=25.8F00.5梅花形布井时：L0=27.8F00.5式中: L0井距,m。（2）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。（3）井数可按下列方法计算：采用单井控制灌溉面积法时，按下式计算： N=F4/F0式中:N-规划区需要打井数，眼；F0 单井控制灌溉面积，亩；F4-规划区内灌溉面积，亩。采用可开采模数法时，按下式计算：式中:M-可开采模数，m3/(km2.年)；F5-规划区内灌溉面积，km2；Q单井出水量，m3/h；t3灌溉期机井每天开机时间，h/d；Ta-灌溉天数，d /年。4.7.6 机井设计应根据机井规划、建井用途、需水量、水质要求和水文地质条件进行。根据国务院颁布的取水许可制度实施办法应经水行政主管部门审批建井方案，进行机井设计。4.7.7 机井滤水结构应满足下列要求：（1）有足够的强度；（2）有足够的进水面积；（3）有效防止涌砂；（4）避免堵塞，防止腐蚀。4.7.8 机井设计出水量应选用理论公式计算，通过抽水试验确定。资料不足时，可采用探采结合井的实测资料或根据附近同类条件的机井资料确定；也可选用经验公式或理论公式计算。机井成井后均应进行试验抽水，予以校正。4.7.9 管井结构包括井口、井壁管、过滤器和沉淀管。（1）管井轴线垂直度，即井孔倾斜度。井孔必须保证井管的安装，井管必须保证抽水设备的正常工作。泵段以上顶角倾斜：安装长轴深井泵时不得超过1o,安装潜水电泵时不得超过2o,泵段以下每百米顶角倾斜不得超过2o,方位角不能突变。（2）管井深度设计，应根据需水量和拟开采含水层（组、段）的埋深、厚度、水质、富水性及其出水能力等因素综合确定。（3）井孔直径除应能下入井壁管和滤水管外，还应满足围填滤料的要求，井孔终孔直径较井管外径大；采用非填砾过滤器时，应大于100mm；采用填砾过滤器时，中、粗砂含水层中应大于200mm；粉、细砂含水层中应大于300mm。（4）井管设计应符合下列要求：井壁管和滤水管根据井深、水质、技术和经济条件等，选用钢管、铸铁管、钢筋混凝土管、塑料管、混凝土管、无砂混凝土管等管材。各种管材的适宜深度应参照表4.7.9 的规定取值。表4.7.9 各种管材适宜深度表管材类型钢 管铸铁管钢筋混凝土管塑料管混凝土管无砂混凝土管适宜深度（m）400200400150200不大于150不大于100不大于100注:钢筋混凝土管采用焊接、提吊、安装浮板施工，适宜深度为200400m。金属井管用管箍丝扣连接或焊接；钢筋混凝土管、塑料管用焊接；混凝土管与无砂混凝土管用粘接加绑扎。（5）井管外部封闭应符合下列规定：滤料顶部至井口段，采用粘土球或粘土块封闭35m，剩余部分可用粘土填实。井口周围，浅井可用一般粘土夯实，厚度不小于200mm；中、深井可用粘土球或水泥浆封闭，厚度一般不小于300mm。对不良含水层或非计划开采段，一般采用粘土球封闭。如水压较大或要求较高时，可用水泥浆或水泥砂浆封闭。选用的隔水层单层厚度应不小于5m，封闭位置应超过拟封闭含水层上、下各不少于5m。自流井应根据水头大小确定封闭深度，并应增设闸阀控制水流，同时在井口周围浇注一层厚度不小于250mm，直径不小于1000mm的混凝土。基岩管井上部的安泵段，除完整和稳定的基岩可保留裸眼外，均应安装井管。下部井段可根据岩石稳定情况，确定是否安装井管。在基岩破碎或有溶洞（充砂或不充砂）发育等岩石中成井时,其井身结构应根据岩石具体情况确定。基岩管井上部安装井管时，井管下端应嵌入完整基岩内12m，并用止水材料在管外封闭2.02.5m，当上、下段均需安装井管时，在其变径处，应重合23m,并在重合部位进行封闭。4.7.10 大口井的适用条件应遵守下列规定：（1）地下埋藏浅、含水层渗透性强、有丰富补给水源的山前洪积扇、河漫滩及一级阶地、干枯河床和古河道地段。（2）基岩风化裂隙层较厚、地下水埋藏浅、有丰富补给水源的地段。（3）浅层地下水铁、锰和侵蚀性二氧化碳含量较高对井管腐蚀大的地区。4.7.11 大口井可根据水文地质条件、施工方法和当地建材等因素选定圆筒形、阶梯形和缩径形。4.7.12 大口井井径和井深设计应符合下列规定：井径应按设计出水量、施工条件、施工方法和造价等因素确定，一般为25m。井深应根据含水层岩性、厚度、地下水埋深、水位变幅和施工条件等因素确定，一般不超过20m。4.7.13 辐射井适用条件应遵守下列规定：地下水埋藏浅，含水层透水性强，有丰富补给水源的粗砂、砾石、卵石地区。地下水埋藏浅，含水层透水性良好，有补给水源，含水层埋深在30m以内的粉、细、中砂地区。裂隙发育，厚度大于20m的黄土裂隙含水层。透水性较弱,厚度小于10m的粘土裂隙含水层。4.7.14 集水井设计应符合下列规定：集水井井径应根据水平钻机尺寸、施工与安装要求等因素确定，一般不小于2.5m。井深应根据水文地质条件和设计出水量等因素确定，井底应比最低一层辐射孔位置低12m。集水井均需封底。4.7.15 井群布置应符合下列规定：（1）地下水水力坡度较陡的地区，应沿等水位线交错布井；地下水水力坡度平缓的地区，应按梅花形或方格形布井。（2）地下水水量丰富的地区，可集中布井；地下水水量较贫乏的地区，可分散布井。（3）地面坡度较陡或起伏不平的地区，井位应布设在高处；地面坡度较平缓的地区，井位宜居中布置。（4）沿河地带，可平行河流布井；湖塘地带，可沿湖塘周边布井。（5）应与灌排渠沟或管道系统、道路、林带、输电线路的布置相协调。4.7.16 井型应根据含水层分布状况及凿井机具、施工条件等优先选用管井、筒井或筒管井。含水层埋藏浅、透水性强、补源丰富或裂隙发育的地区，也可选用大口井；含水层埋藏浅、厚度薄的黄土含水层地区，还可选用辐射井。4.7.17 井用水泵应根据地下水位埋深和设计出水量选定。机井动水位小于时，可选用卧式离心泵；大于10m时，可选用深井潜水电泵或长轴深井泵。4.7.18 动力机类型应根据当地能源条件合理选定。选配动力机功率时，电动机功率备用系数可采用1.11.3，柴油机可采用1.21.4。4.7.19 电动机配套的机井，其装置效率不宜低于45%；柴油机配套的机井，其装置效率不宜低于40%。4.7.20 机井工程应配套完善，配电、安全保护、测控设施齐全。4.7.21 机井管理可采用有机井房、小机井房、无井房三种形式：（1） 有机井房型式：井房外观美观大方，室内布置合理，机械、配电布局安全，一般为一间，兼做管理用房时需建设2间，每间尺寸：长3m、宽2.5m,高2.53m；井房采用砖混结构或浆砌石结构，外观要求美观大方，室内采用M10水泥砂浆抹面，乳胶漆粉饰。（2） 在地下水位较深的地区，采用半地下式的井室结构：机井口下卧入地面以下1m,设宽1m、长2m、深1.2m的半地下井室，井室高出地面0.2m, 井室地面为渗水地砖或干砌石，下铺石子和粗砂；井室为厚0.24m浆砌砖或厚0.3m浆砌石，内墙M10水泥砂浆抹面防渗，外墙为瓷砖护砌，顶部