喷灌设计说明书.doc

-YANGZHOU-UNIVERSITY-浦南喷灌工程规划设计目 录前言-（3）摘要-（4）第一章 灌区基本情况-（5） 1.1 地理概况-（5） 1.2 水文与气象-（5） 1.3 社会经济概况-（5） 1.4 灌区水资源现状-（6） 1.5 灌区土地利用情况-（6） 1.6 水利基础设施状况-（7） 1.7 灌区经济与运行管理情况-（7） 1.8 灌区存在问题-（9） 第二章 水土资源平衡计算-（9） 2.1 设计水平年-（9） 2.2 选取代表年-（9） 2.3水量平衡计算-（11） 第三章 灌溉渠系的规划设计-（26） 3.1 灌水率-（27） 3.2 渠道的横断面设计-（26） 3.3 渠道的纵断面设计-（33） 第四章 排水工程规划-（35） 4.1 排涝标准-（35） 4.2设计排涝模数-（35） 4.3 排水沟校核-（36） 第五章 田间工程-（39） 5.1 田间工程的规划原则-（39） 5.2 规划目标-（39） 5.3 布置形式-（39） 第六章 投资估算-（40） 6.1 编制依据-（40） 6.2 投资估算-（40） 第七章 经济评价-（43）7.1 经济评价参数-（44）7.2 效益估算-（45）7.3 国民经济评价指标计算-（46）7.4 敏感性分析-（46）7.5 国民经济评价结论-（46）结论-（47）附图一 泵房平面布置图附图二 泵房立面布置图附图三 喷灌管网布置图附图四 园区规化图前 言我国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量排在世界第109位，仅为世界平均水平的1/4。随着我国经济的发展，人口的增加，社会的进步，工业和城市用水量的激增，农业用水量的比重已从80年代的80%降到目前的70%左右。农业用水供需矛盾日益突出，干旱缺水成为制约我国农业发展的主要因素之一。一方面农业缺水，另一方面用水浪费现象又普遍存在。灌溉水的利用率只有30%40%，而先进国家达到70%80%以上。我国目前采用喷灌、微灌等先进节水措施的灌溉面积仅占总灌溉面积的2%。从国外和国内各地的实践经验看，凡采用先进的节水灌溉技术，都可获得十分显著的节水增产的效果。农业灌溉节水潜力巨大，通过普及节水灌溉技术,提高灌溉水的利用率,无疑是解决农业用水危机,缓解我国水资源供需的有效途径.党的十六大报告中指出要调整“农业产业结构，大力推进科教兴农”,发展高产，优质,高效农业和节水农业”,为了配合节水灌溉技术的推广和普及,近年来,浦口县县政府为了改变这种状况,增加农民收入，当地决定发展经常苗木生产。为保证苗木的正常生长节约用水拟兴建一喷灌工程,这不仅可以提高人民的生活水平,而且符合中央提出的以提高经济效益为中心的发展国民经济的重要方针.作为即将毕业的学生来讲,这次节水灌溉设计不但能够巩固课本上学到的知识,例如:、等, 而且可以把这些理论知识运用到实践中去,在实践中升华课本上的理论知识,当然在设计的过程中一定会遇到一些预想不到的困难,这就要求我们必须多学习国内外的先进技术和采用国外的产品.由于节水灌溉技术内容丰富、发展迅速,有待于进一步学习的内容很多,加之设计的时间较短,本设计的不足和错误之处,诚恳老师提出批评和改正的建议.第一章 基本资料1.1 概况1 自然地理该示范区位于浦江县浦南现代化园区内，土地面积近210亩，该区土壤为砂壤土，结构较差，渗透能力强，保水性较差。经过几次农田水利建设，该区土地平整，田块成方，地面高程在84m地表水可用但不可靠，拟在道路侧面打一深井以地下水为主要灌溉源。2 气候浦江县地处中纬度，属北亚热带向暖温带过渡型气候，并受海洋气候的影响。 气温：季风性气候特点显著，季风环流支配着主要气候要素的变化。总的气候特点是：风向多变，常见风速23m/s四季分明、气候温和、雨热同季、夏热冬冷，有利农业生产。第二章 喷灌工程建设的必要性和可行性2.1必要性随着我国经济的发展，水资源消耗急剧上升，而我国又是个贫水国家，发展节水灌溉建设是走可持续发展道路的一部分，是改革开放的必然要求，是社会主义现代化建设的大势所趋。位于浙江省的浦江县，同样存在着缺水问题，应大力提倡节水灌溉。在有关部门的努力下，拟在该县浦南农业园区内建喷灌工程，丰富现代化农业园区内的内容，进而发展该县高产、优质、高效农业，保护水资源，合理利用水资源。2.2 可行性1 技术上可行随着我国水利事业的发展，涌现出了一大批著名水利专家和大量知名水利设备生产厂家，节水灌溉技术日趋成熟。许多节水技术已在实际生产中有所应用，并取得了良好的节水效果和可观的经济效益，节水技术的应用使农业生产向着低成本、高效益的方向发展。因此，在该地区发展节水灌溉在技术上完全可行。2经济上可行随着党的改革开放政策的不断深入，浦江县的工业、农业和其它产业都有很大的发展，县政府和对当地农业的发展相当重视，且有大量投入。该县经济上的发展和相关政府部门对农业的投入和支持是该农业节水灌溉示范区项目在经济上可行的强有力保证。第三章 农业园区喷灌工程设计3.1工程总体规化由于本地区地表水可用但不可靠，所以在6为宽主道中部一侧打一深井作为本区的灌溉水源。为便于管线布置管理拟将规化地分为、区,并布置0.6米深的排水沟及中心排水沟。（见规划布置图）。3.2设计灌溉制度3.2.1系统类型选择因为此喷灌用于苗木生产所以选择固定式灌溉管道系统。它有灌水均匀，用水量省，作物增产幅度大以及省地省工等优点。3.2.2计灌溉制度 设计灌水定额 假定灌水周期T=5天 式中：m设计灌水定额（mm） e作物耗水量最旺盛时期的平易均耗水量（e=5mm/d）T灌水周期洒水利用系数 取30 mm。3.3喷头选择喷头选用981型，喷嘴直径7.03.1mm，工作压力0.3Mpa，喷头流量3.82m3/h，喷头射程19米。1 喷灌技术参数由资料查得砂壤土的喷灌湿度值P=15mm/h 苗木适宜雾化指标2 雾化指标校核雾化指标满足要求。3.4确定喷头组合间距利用组合间距系数法确定 式中风系数。查表计算为1.23（风速取2.5m/s） R设=KR 式中R设喷头设计射程 KT系数取0.9 R喷头射程 R=0.919=17.1米由于本地风向多变，均匀系数为0.85因此取喷头间距系数Ka=1.0；Kb=1.1 a=1.017.1=17.1考虑PVC管多为6米一根因此取18米； b=1.117.1=18.8取18米 则 喷灌强度满足要求。3.5确定工作制度3.5.1计算一个轮灌组的喷灌时间 式中：t喷头在工作点的工作时间 h b支管的间距m l喷头间距m q喷头流量m3/h m设计喷灌定额mm 3.5.2同时工作的喷头数1区工作制度区每天工作的时间取t=15小时N取11小时同时工作的支管数 确定轮灌组数与顺序 即分为15分轮灌组。2区工作制度区每天工作的时间取t=11小时N取5小时同时工作的支管数 取2个确定轮灌组数与顺序即分为11个轮灌组。表 喷灌轮灌工作制度表区喷灌轮灌工作制度表区喷灌轮灌工作制度表轮 灌 顺 序轮 灌 组 号区轮 灌 顺 序轮 灌 组 号区支 管 号支 管 号支 管 号支 管 号支 管 号支 管 号第1天1南支1南支2北支29北支30第1天1南支1北支212南支3南支4北支27北支282南支2北支203南支5南支6北支25北支263南支3北支19第2天4南支7南支8北支23北支244南支4北支185南支9南支10北支21北支22第2天5南支5北支176南支11南支12北支19北支206南支6北支16第3天7南支13南支14北支17北支187南支7北支158南支15南支16北支15北支168南支8北支149南支17南支18北支13北支14第3天9南支9北支13第4天10南支19南支20北支11北支1210南支10北支1211南支21南支22北支9北支1011南支11北支1112南支23南支24北支7北支812南支12北支10第5天13南支25南支26北支5北支613南支13北支914南支27南支28北支3北支4第4天14南支14北支815南支29南支30北支1北支215南支15北支716南支16北支617南支17北支5第5天18南支18北支419南支19北支320南支20北支221南支21北支13.6管道水力计算3.6.1初选管径1区 干管支管采用PVC管，竖管采用镀锌钢管。式中：d管直径 Q管道设计流量 V管道经济流速取1.5m/s取d支=75mm d内=70mm取d外=110mm d内=103mm2区干管支管采用PVC管，竖管采用镀锌钢管。式中：d管直径 Q管道设计流量 V管道经济流速取1.5m/s取d支=50mm d内=46mm取d外=75mm d内=70mm3.6.2管网水力计算式中：沿程水力损失 f摩阻系数 Q管道流量 d管道内径 L管长 m流量指数 b管径指数1 区水管水力损失计算区支管水力损失计算区支管为PVC管查喷灌工程设计手册得：f=0.948105 m=1.77 b=4.77多口系数式中：F多口系数；N喷头或孔口数目；x 支管入口至第一个喷头的距离与喷头间距之比；v管道流速，m/s；m流量指数。计算得：F=0.398 (N=6，x=0.5) 局部水头损失按延程水头损失的15%计算支管上最后一个喷头到干管处的压力差应该小于20%H区干管水力损失计算区的总水头损失h总=1.74+3.59=5.33米。2 区水管水力损失计算区支管水力损失计算区支管为PVC管查喷灌工程设计手册得：多口系数 局部水头损失按延程水头损失的15%计算h=1.152.04=2.35米支管上最后一个喷头到干管处的压力差应该小于20%H区干管水力损失计算F=0.453区的总水头损失h总=2.35+1.22=3.57米。3 总干管水头损失 F=0.648h=1.153.67=4.22米 管网的总水头损失H=5.33+3.57+4.22=13.12(米)。3.7计算系统扬程式中：Hp典型喷点的喷头工作压力水头； H喷点的竖管高度； h支支管的水头损失； h干干管的水头损失； h泵水泵进出水管口的水头损失取1m； h水源水位与支管入的地形高差。H系=30+1+13.2+1+0=45.12（米）3.8选择水泵和动力根据喷灌系统的最大流量Q=223.82+63.82=106.96(m3/s)；扬程 H=45.12米选择上海水泵厂生产的300JC/K130607型深井泵。其性能参数如下表表一：水泵型号流量(m3/s)总扬程（m）转速(r/min)水泵效率（%）配套电机型号(kw)功率（kw）配套开关箱型号300JC/K130-60713060146077YLB200-2-437JBX-223.9枢纽设计 如附图的管网布置图，在6米宽的路边打一深水井，流量要保证在150 m3/s，深约5080米。3.10工程投资 材料及设备明细表材料价格明细表序号设备名称型号及规格单位数量单价复价(元)备注1深井泵300JC/K130-607台165406540连接管件的费用为管道费的15%安装费为设备费的15%2电机 YLB200-2-4台1310031003开关箱JBXS-22只16546544PVC干管110米54029.1315730.25PVC干管75米577526.5153037.56PVC支管50米190018342008闸阀110只3551659闸阀75只6046.7280210闸阀50只4235.81503.611异径三通10075只6045.9275412异径三通7550只4234142813钢管1寸米46010460014喷头98-1只456803648015压力表只1252516连接管件37908.817安装费43595.12合计344523.2 投 资 概 算 总 投 资 概 算 表名 称 概算总额（万元）费 率%基 价复价一直接工程费57.35 （一）直接费56.04 1.喷灌系统34.4534.45 2.水源工程费2020.00 3.泵房费1.591.59 （二）其他直接费0.534.45 0.17 （三）现场经费3.334.45 1.14 二.间接费857.35 4.59 三.计划利润761.94 4.34 四.税金3.2266.27 2.13 五.临时工程费0.80 六.其他费用4.47 （一）挖压拆迁费0.00 （二）建设管理费0.67 1.建设单位管理费0.7569.21 0.52 2.监理费1.469.21 0.97 3.项目建设管理费150.52 0.08 （三）勘测设计费2.82 1.勘测统筹费102.56 0.26 2.勘测设计费2.56 （1）设计费3.269.21 2.21 （2）勘测费0.569.21 0.35 （四）其他0.98 1.定额编制费0.869.21 0.55 2.质量监督费0.1569.21 0.10 3.工程审计费0.169.86 0.07 4.工程咨询费0.3669.86 0.25 七.基本预备费573.68 3.68 静态总投资77.36 77.36 3.11经济评价3.11.1工程效益1增产效益m3名称每亩净增产田地数量（亩）增产值（万元）备注苗木喷灌160021033.6灌溉效益分摊系数为0.533.6灌溉效益16.82节水效益表 节水效益计算表名称水利用系数节水量（m）节水效益（万元）备注苗木喷灌0.8584000.0252灌溉用水0.03元/ m30.02523省工效益表 省工效益计算表名称面积（亩）节省工日（工日）省工效益（万元）备注苗木喷灌2102101.0550元/工日1.05年总效益B=16.8+0.0252+1.05=17.88（万元）3.11.2经济分析基本参数社会折现率，i=7%；计算期年数，n=201 年运行费用年运行费用是经济分析中常用的一个重要的经济指标.它包括年运行管理费和年运行维修费及动力费。表15 年运行管理费计算表名 称面 积（亩）单 价(元/亩)复 价(万