节水灌溉示范项目工程可行性研究报告及实施方案

赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -1- 1 1 综综 合合 说说 明明 1.11.1 绪言绪言 松山区太平地镇太平地村全村 825 户，3302 口人，共有耕地面积 12413 亩。由于水资源缺乏，耕地灌溉问题得不到有效的解决。特别是 近几年连续干旱，该地区地下水位严重下降，当地地下水资源供不应求。 因此，当地干部群众迫切要求搞设施农业节水灌溉工程，促进当地经济 发展。松山区设施农业的快速发展为太平地村提供了非常好的机遇，鉴 于此状，根据内蒙古自治区水利厅内水计200724 号文件编制 2007 年节水灌溉示范项目可行性研究报告的通知 ，受松山区太平地镇政府 的委托完成了赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范 工程可行性研究报告 。 1.21.2 设计依据：设计依据： 本次可研设计的主要依据： 1、 低压管道输水灌溉工程技术规范 （井灌部分） （SL/T15395） ； 2、 节水灌溉工程技术规范 （GB/T503632006） ； 3、 微灌工程技术规范 （SL10395） ； 4、 低压管道输水灌溉工程技术 5、 农用机井技术规范 6、 节水灌溉工程手册 ； 7、参照 88 年水利水电建筑工程概算定额 。 8、中华人民共和国行业标准水资源平价导则SLT238-1999 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -2- 9、根据199815 号文关于印发水利水电工程设计概（估）算费 用构成及计算标准的通知。 10、赤峰市物价局，交通局赤交运字（1993）50 号转发关于整 顿公路汽车货物运价的通知的通知 。 11、 水利建设项目经济评价规范 （SL72-94） ； 12、1995 年水利部水財（1995）281 文件关于实行财务基准受益 率和年运行费标准的通知 1.31.3 项目建设的必要性项目建设的必要性和可行性和可行性 1.3.11.3.1 项目项目建设的必要性建设的必要性 该村以农业生产为主，项目区内土地相对平坦，且集中连片，由于 水资源缺乏，致使大片农田得不到灌溉，农业产量低，广种薄收，群众 生活水平较低，年人均收入 3700 元左右，水资源已成为制约当地农业 生产发展的主要因素，所以，发展设施农业节水灌溉是当地群众十分迫 切的愿望。受周边村镇大棚效益的影响，每亩大棚可收入 30000 元左右， 效益十分显著，为提高土地利用率，节约水资源，增加收入，发展设施 农业节水灌溉是非常必要的。 因受水资源的限制,大部分土地靠天收,人们习惯种植小杂粮、杂豆 等传统的种植结构，为改变传统的种植结构和模式，加快传统农业区划 向现代农业区划的转化，发展高效农业。只有提高水的利用率，提高单 位水量产出效益。现该地区的农业基础设施较差，投入产出比相对较小， 为改变这种现状，调整种植结构，建设蔬菜大棚，发展秋冬反季节蔬菜 的生产，提高土地水资源的利用率是非常必要的。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -3- 1.3.21.3.2 项目项目建设的可行性建设的可行性 根据松山区水利局 2007 年 3 月 23 日对新建机电井进行的抽水试验 报告以及对临近水源水质的调查结果。该水源的水量充沛，地下水水质 较好，这为工程实施提供基础条件。 该区地势平坦，工程地质条件良好，适合进行节水灌溉工程建设。 随着国家对农业节水灌溉示范工程重视，并逐渐加大了投资力度， 为农业节水灌溉示范工程的实施提供了资金保证。另外该村集体经济实 力较强，具有丰富的矿产资源和林业资源，自筹能力较强。 项目区劳动力资源丰富，为工程的实施提供了劳力资源保证。同时， 当地群众饱受缺水的困扰和对项目实施的渴望，为项目自筹资金提供保 证。 具有相应资质的专业队伍和施工技术，可确保各项建设任务达到工 程质量建设标准。先进的材料设备为工程施工提供物质保障。 项目区内有公路、高低压线路通过，施工运输及交通运输比较方便。 综上所述，在该村实施节水灌溉示范工程条件具备、技术可靠、资 金保障有力、群众积极性足。因此，太平地村节水灌溉示范工程项目建 设是切实可行的。 1.41.4 工程内容、任务、规模及工期工程内容、任务、规模及工期 本次可研的任务是开发利用地下水资源，通过低压管道输水到蓄水 池，由蓄水池输水采用滴灌措施，解决赤峰市松山区太平地镇太平地村 设施农业节水灌溉示范问题。项目区设施农业节水灌溉面积 1209.6 亩, 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -4- 建滴灌温室大棚 757 座，规格为 50m8.5m ,计 500.25 亩；建畦灌冷棚 蔬菜 757 个，规格为 50m12.5m ，计 709.3 亩。 具体的建设内容：新打配机电井 2 眼；配套潜水泵 2 套；新建井房 2 座，每座 9m2；容积为 500m3高位蓄水池 1 座；管理房 1 座 139m2；修 闸阀井 147 座；排水井 2 座；铺设低压输水管道 55166m，滴灌带 340650m。施工工期为 8 个月。 1.51.5 设计估算及资金筹措设计估算及资金筹措 本设计主要是设施农业节水灌溉工程总投资 268.89 万元，其中建 筑工程投资 82.92 万元，机电设备及安装工程 119.59 万元，金属结构 及安装工程 16.39 万元，临时工程费 3.06 万元，其它费用投资 22.48 万元，基本预备费 24.45 万元。主要工程量为土方开挖 6.83 万 m3，土 方回填 6.74 万 m3 ，铺设低压输水管道 55166m。 资金筹措方案为国家投资 130 万元，地方自筹及投劳折资 138.89 万元。 1.61.6 经济效益评价及经济效益评价及结论结论 根据 1994 年水利部颁布的水利建设项目经济评价规范 （SL72- 94） ，1995 年水利部水財（1995）281 文件关于实行财务基准受益率 和年运行费标准的通知进行的。 由财务评价成果知，项目投资运营时，年平均利润总额为 59.36 万 元，投资利润率为 22.1%，财务净现值为 92.43 万元，大于零；财务内 部收益率为 15.18%，大于财政基准收益率 6 %；投资回收期为 7.29 年。 财务评价指标较好，项目在财务上是可行的。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -5- 由国民经济评价成果知，经济内部收益率为 32.67% ，大于社会折 现率 12%；经济净现值 337.31 万元，大于零；经济效益费用比为 37.92 ，大于 1；投资回收期为 3.03 年。项目经济评价指标较好，项目在经济 上是合理的。 松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程的实施，将彻 底改变太平地村农业生产条件，有利于提高农民的生活水平，并能推动 社会和各项事业的发展，为建设社会主义新农村奠定了坚实的基础，工 程实施后，具有巨大的经济效益和社会效益。对松山区以及周边地区设 施农业的节水灌溉发展起到很好的示范作用。 1.71.7 组织领导及管理机制组织领导及管理机制 本项目组织管理机构由松山区水利局负责组织实施，成立以松 山区水利局局长及技术负责人、监理公司派监理工程师、乡镇人民 政府及施工单位组成项目建设领导小组。工程实施要实行项目法人 制，由松山区水利局负责组建项目法人单位，严格实行项目招投标 制和建设监理制。资金管理形式实现设立专户、建立专帐、设立专 人封闭运行，并实行报帐制，建立严格的财务管理制度。项目所需 主要材料实行政府采购制度，自筹资金划入专户，和国家投资一起 集中管理使用。 示范项目建成后，由镇政府水管站仍负责示范区建后管护技术工作， 工程管理由水利局指导、乡镇和村委会组织农民成立用水协会进行用水 管理。设农民用水协会会长 1 名，副会长 2 名。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -6- 2 2 项目建设的必要性项目建设的必要性和可行性和可行性 2.12.1 项目项目建设的必要性建设的必要性 该村总户数为 825 户,总人口 3302 人，主要以农业生产为主，项目 区内土地相对平坦，且集中连片，现有耕地面积 12413 亩，其中区域内 英金河灌区地表水控制水浇地面积 8000 亩，还有 4413 亩坡耕地得不到 有效灌溉，由于是二干渠控制的末端，地下属贫水区，区域内无地下水 灌溉面积。水资源已成为制约当地农业生产发展的主要因素，所以，发 展设施农业节水灌溉是当地群众十分迫切的愿望。 由于水资源缺乏，致使大片农田得不到灌溉，农业产量低，广种薄 收，群众生活水平较低，年人均收入 3700 元左右，受周边村镇大棚效 益的影响，每亩大棚可收入 30000 元左右，效益十分显著，为提高土地 利用率，节约水资源，增加收入，发展设施农业节水灌溉是非常必要的。 因受水资源的限制,大部分土地靠天收,人们习惯种植小杂粮、杂豆 等传统的种植结构，为改变传统的种植结构和模式，加快传统农业区划 向现代农业区划的转化，发展高效农业。只有提高水的利用率，提高单 位水量产出效益。现该地区的农业基础设施较差，投入产出比相对较小， 为改变这种现状，调整种植结构，建设蔬菜大棚，发展秋冬反季节蔬菜 的生产，提高土地水资源的利用率是非常必要的。 2.22.2 项目项目建设的可行性建设的可行性 根据松山区水利局 2007 年 3 月 23 日对新建机电井进行的抽水试验 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -7- 报告以及对临近水源水质的调查结果。该水源的水量充沛，地下水水质 较好，这为工程实施提供基础条件。 该区地势平坦，工程地质条件良好，适合进行节水灌溉工程建设。 随着国家对农业节水灌溉示范工程重视，并逐渐加大了投资力度， 为农业节水灌溉示范工程的实施提供了资金保证。另外该村集体经济实 力较强，具有丰富的矿产资源和林业资源，自筹能力较强。 近几年,随着农业生产的不断发展和科学技术的进步，加之先进的 节水灌溉技术在全区的推广和应用,已使该地区领导和广大农民看到了 其丰厚的投入回报和强劲的发展前景。项目区的领导对该项目非常重视， 群众积极性较高。项目区劳动力资源丰富，为工程的实施提供了劳力资 源保证。同时，当地群众饱受缺水的困扰和对项目实施的渴望，为项目 自筹资金提供保证。 具有相应资质的专业队伍和施工技术，可确保各项建设任务达到工 程质量建设标准。先进的材料设备为工程施工提供物质保障。 项目区内有公路、高低压线路通过，施工运输及交通运输比较方便。 综上所述，在该村实施节水灌溉示范工程条件具备、技术可靠、资 金保障有力、群众积极性足。因此，太平地村节水灌溉示范工程项目建 设是切实可行的。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -8- 3 3 项目区概况项目区概况 3.13.1 自然概况自然概况 3.1.13.1.1 地理位置及范围地理位置及范围 赤峰市位于内蒙古自治区东南部，西辽河流域上游，蒙冀辽地区的 接壤处，地处内蒙古高原向松辽平原过渡地带，北部为大兴安岭南段山 地，西南部为燕山山地与辽西山地的边缘，中、东为西辽河平原，地貌 类型多样。 松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程位于赤峰市 东部老哈河流域，老哈河中游左岸，距赤峰市区 60km。地理位置为东经 119 25, 北纬 4226。工程范围为东至太平地村、西至公路、北 至赤朝高速公路、南至沟边。建设设施农业节水灌溉面积 1209.6 亩。 3.1.23.1.2 水文气象水文气象 3.1.2.13.1.2.1 气候特征气候特征 本地区属于中纬度温带半干旱大陆性季风气候区，本设计采用赤 峰市第三次农牧业气候区划赤峰站的水文气象资料：根据赤峰气象站 50 多年观测资料对该地区总结出的主要气候特征如下： （1）年降水分配不均 区域内降水成因除受局部地形影响外，主要受大气环流控制，多年 平均降水量为 371.1mm,年最大降水量为 564.0mm,出现在 1954 年,年最 小降水量为 205.3mm，出现在 1951 年，相差 2.7 倍。降水量年内分布不 均，主要集中在汛期 6-9 月份，占全年降水量 80%左右。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -9- （2）蒸发量较大 区域内多年平均蒸发量 1939.9mm (直径 20cm 蒸发皿),历年最大蒸 发量 2315mm，最小蒸发量 1512mm。 （3）日照充足 因区域深居内陆，阴雨天气较少，日照时数较多，年平均日照时数 为 2865.8 h，日照时数每天可达 12-14 h。 （4）温差变化大 多年平均气温 7.5。历年极端最高气温 40.4,出现在 1955 年 7 月 23 日，历年极端最低气温-28.8, 出现在 1953 年 1 月 16 日。 （5）大风偏多 区域地处寒暖流交汇地带，一年四季低压活动频繁，风向南西为盛 行风向，年大风日数 31d，多年平均风速 2.5m/s，历年最大瞬时风速 27m/s，出现在 1962 年 3 月 8 日。 （6）无霜期 无霜期一般在 137d 左右。最大冻土深 1.8m。 3.1.2.23.1.2.2 水文地质水文地质 老哈河流域大部分区域含水和储水条件较丰富，地下水类型主要为 第四系松散层孔隙水，富水不均一。根据区域水文条件分析，该区域河 流侧向补给源为唐家营子大沟流域，该区地下水资源比较丰富。山间谷 地河川平原，具有良好的含水性、补给性及汇水条件，但上游地下水超 量开采，使得本区地下水资源缺乏。根据当地水源井调查和松山区水资 源办提供的资料和现场踏勘，老哈河流域为低山丘陵区，项目区内表层 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -10- 以褐色砂壤土为主，表土埋深为 25 m，红粘土层 8 m，粘土沙层 15m， 粘土、干子加沙层 10m，沙层 12m，页岩 7 m，沙层 12m，页岩 7 m。具 有良好的含水性和补给、汇水条件。地下水类型主要为第四系松散层孔 隙水，根据 2006 年 9 月松山区水利局机械打井队和太平地村机电井地 质柱状图，含水层厚度为 2 层计 24 m。单井涌水量为大于 80m3/h。矿化 度小于 1g/l，硬度小于 25 度,水量充足。符合农田灌溉用水标准。 3.1.33.1.3 地形地貌地形地貌 本地区位于辽西丘陵的西部,为蜿蜒起伏的低山,低中山组成的山丘 地形,地处老哈河中游冲积河谷上, 项目区内属低山丘陵地区，海拔高 度 490-570m 之间,相对高差 60m 左右。 基岩岩性为石英岩、安山岩、 花岗岩、玄武岩等,为沉积地层。地貌特征是砂壤广布复盖层深厚,冲沟 发育,沟壑纵横。按成因分为两大类型，即侵蚀剥蚀地型低中山及丘 陵与冲积堆积地形二级阶地和河漫滩。 3.1.43.1.4 水利工程现状及水利工程现状及水资源情况水资源情况 项目区内原来无机电井,灌溉用水全靠地表水,该区是英金河二干渠 控制的末端，用水很难得到保证，水浇地控制面积仅为 8000 亩，还有 4413 亩坡耕地得不到有效灌溉。由于该地区连年干旱，缺少水利基础设 施成为制约农业生产发展的主要因素。为了改变缺少水利工程的现状， 2006 年 9 月太平地村自筹资金打井 2 眼，单井深 100m，并且水量充沛。 根据 2006 年 9 月松山区水利局机械打井队和太平地村机电井地质 柱状图，含水层厚度为 2 层计 24 m。单井涌水量为 80m3/h。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -11- 2007 年 3 月 23 日由松山区水利局组织技术人员对项目区新打机电 井进行连续 72h 抽水试验，结果表明该区单井出水量大于 100m3/h，地 下水最大降深为 28 m。详见附表。 试验表明：该区具备设施农业节水灌溉的水源条件。 3.23.2 社会经济状况社会经济状况 该村总户数为 825 户,总人口 3302 人，大畜 1039 头（只） ，小畜 3421 头（只） ，主要以农业生产为主, 现有耕地面积 12413 亩，其中区 域内英金河灌区地表水控制水浇地面积 8000 亩，区域内无地下水灌溉 面积。大部分山坡地由于水源不足得不到灌溉，年人均收入 3700 元。 项目区内有公路通过，施工运输及交通运输比较方便，项目区内有 高低压线路通过。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -12- 4 4 水资源评价及供需平衡分析水资源评价及供需平衡分析 根据工程项目需要,本次水资源计算以地下水水资源为主,水资源分 析根据内蒙古自治区赤峰市松山区井灌区规划报告 （内蒙古供水勘 测开发总队 1990 年 7 月）对太平地镇太平地村区域的水资源计算参数。 地下水资源量重点是计算地下水的补给量和开采量，根据项目区的 地形地貌，地下水资源计算范围为影响太平地镇太平地村新建供水水源 井位区的整个流域。根据地形单元确定计算面积为 20.31km2。区域内英 金河灌区地表水控制水浇地面积 0.8 万亩，区域内无地下水灌溉面积。 4.14.1 地下水资源地下水资源 示范区地下水资源计算： 利用水均衡法进行评价计算： Q补=Q排 4.1.14.1.1 年降雨量频率计算年降雨量频率计算 根据赤峰站 1951-2000 年计 50 年降雨资料进行进行计算，多年平 均降雨量为 371.1mm。Cv 值为 0.25。选 Cs=2Cv 进行计算，年降雨量频 率计算结果详见表 4-1、4-2 4.1.24.1.2 各项补给量各项补给量 太平地镇太平地村供水水源地的地下水补给主要是区外河流侧向补 给量、降水入渗补给量、灌溉回归补给量三项。 Q补= QC+ QJ+ QG 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -13- 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -14- 各种频率年降水量计算表各种频率年降水量计算表 表 4-2 p%12510205075909599 Cv0.250.250.250.250.250.250.250.250.250.25 Cs2Cv2Cv2Cv2Cv2Cv2Cv2Cv2Cv2Cv2Cv 多年平均 X(mm) 371.1371.1 371.1 371.1371.1371.1 371.1 371.1371.1371.1 Kp1.671.581.451.331.20.980.820.70.630.52 Xp(mm)619.74 586.34 538.1 493.56 445.32 363.68 304.3 259.77 233.79 192.97 式中：QC-大气降水入渗补给量 QJ-河流侧向补给量 QG-田间回归补给量 Q排= Q工业农业、人均灌溉用水量 各项计算结果如下： （1） 、大气入渗补给量 Qc=PF10-1 式中：-降雨入渗系数取 0.08松山区井灌区规划报告 （1：10 万）提供 P-多年平均降雨量 371.1mm F-计算区面积 20.3km2 计算结果得出保证率 P=95%降雨入渗补给量为 37.97 万 m3/年。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -15- 天然降水入渗补给量计算表天然降水入渗补给量计算表 表 4-3 项目多年平均 P=20%P=50%P=75%P=95% 土地面积（km2）20.320.320.320.320.3 降水量（mm）371.1445.32363.68304.3233.79 降雨入渗系数0.080.080.080.080.08 降水入渗补给量（万 m3/年）60.2772.3259.0649.42 37.97 （2） 、河流侧向补给量 根据区域水文条件及实测资料，河流侧向补给源为唐家营子大沟流 域，该区地下水资源比较丰富。参考松山区井灌区规划报告得该区的入 渗系数为 57.47 m/d，水力坡度为 0.0032，断面宽度 1000m，通过公式 计算得出： QJ=KIBH 式中：K-渗透系数 57.47m/d I-水力坡度0.0032 B-断面宽度 1000m H-含水层厚度 30m 经计算得河流侧向补给量 QJ=201.37 万 m3/年，详见表 4-5 （3） 、田间回归补给量 太平地村水浇地面积 0.8 万亩属于英金河灌区控制范围内，灌溉 定额 300 m3/亩。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -16- 地下断面径流补给量计算表地下断面径流补给量计算表 表 4-4 项目区计算公式 补给量 Q（万 m3/ 年） 计算断面宽 B（m） 含水层厚度 H （m） 水利坡度 I 渗透系数 K （m/日） 水文地质图 太平地村 Q=BHIK 201.37 1000300.003257.47110 万 QG=MF 式中：QG-田间入渗补给量 m-灌溉定额 300 m3/亩 F-计算区面积 0.8 万亩 -田间回归入渗系数 0.1（井水农业灌溉） 经过计算得出，田间回归补给量 24 万 m3 /年 田间灌溉回归入渗量计算表田间灌溉回归入渗量计算表 表 4-5 项目区 灌溉面积 （万亩） 单位耗水量 （m3/亩） 总耗水量 （万 m3） 回归系数 田间入渗量 （万 m3/年） 太平地村 0.83002400.124 4.1.34.1.3 各项排泄量各项排泄量 地下水排泄量主要有规划开采量、潜水蒸发量、地下断面径流排泄 量和基流排泄量。地下断面径流排泄量和基流排泄量不进行计算，将总 补给与总排泄均衡后的差额视为地下径流排泄量。 1、潜水蒸发量 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -17- 因该示范区的地下水位埋深为大于 5m，所以蒸发量可以忽略不计。 2、开采量 根据水利部村镇供水工程技术规范SL3102004 确定供水标准。 计算设计水平年人畜需水量 1860m3/d，年用水量为 67.86 万 m3。 设施农业灌溉用水为 40 万 m3/年。 开采量开采量 表 4-6 工程实施前开采量（万 m3/年）工程实施后开采量（万 m3/年） 项目 灌溉开采量 生活用水合计灌溉开采量 生活用水合计 太平地村067.8667.864067.86107.86 4.24.2 地下水资源评价及供需平衡分析地下水资源评价及供需平衡分析 根据地下水资源计算分析，太平地镇太平地村项目区地下水在保证 率 P=95%补给量为 263.34 万 m3/年,可开采量为 184.34 万 m3/年, 设计 开采量为 107.86 万 m3/年。可以满足太平地镇太平地村设施农业节水灌 溉示范工程的设计用水要求。 地下水补排总量平衡计算表地下水补排总量平衡计算表 表 4-7 地下水补给量（万 m3/年）排泄量（万 m3/年） 项目 合计降水入渗 地下断面径 流补给 灌溉回 渗 可开采量 合计 规划开 采量 灌溉开采 量 太平地村263.34 37.97 201.37 24.00 184.34 107.86 67.86 40.00 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -18- 5 5 建设内容及工程技术设计方案建设内容及工程技术设计方案 5.15.1 项目建设内容项目建设内容 具体的建设内容：新打配机电井 2 眼；配套潜水泵 2 套；新建井房 2 座，每座 9m2；容积为 500m3高位蓄水池 1 座；管理房 1 座 139m2；修 闸阀井 147 座；排水井 2 座；铺设低压输水管道 55166m，滴灌带 340650m。建设规模与方案建设规模与方案 表 5-1 项目区 面积 (亩) 新打配机 电井(眼) 新增高低压线路 (KM) 新增变压器 (台) 备 注 滴灌1209.620.61 5.25.2 总体规划、布置总体规划、布置 设计原则：设计原则：本设计结合机电井位置，因地制宜，统筹兼顾，合理布 置管道系统，做到技术先进、经济合理、便于管理、运行方便，尽量使 线路最短，控制面积大，管线平顺。 项目区本着实用性、科学合理性、效益优先，有利于集约化、规模 化生产的原则，针对不同作物及土壤条件，并根据地形，水资源条件和 种植作物品种等情况。 方案比较：方案比较：选择机电井恒压变频自动控制直接向大棚供水与由机电 井向蓄水池供水，再由蓄水池向大棚配水两种方案。 通过方案比较，虽然机电井恒压变频自动控制直接供水，可节省蓄 水池的费用，但输水管道投资明显加大，加上变频器的费用，总投资高 项 目灌 溉 形 式 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -19- 于由蓄水池供水的方案，因此本工程采用机电井向蓄水池供水，由蓄水 池配水的方案。 工程布置：工程布置：工程布置形式为在项目区的南面低洼处打配机电井，通 过输水管道把水输送到高位蓄水池，再由高位蓄水池分两条主管道向棚 区配水，采用配水干管、分干管、支管埋于地下的三级固定式管道的形 式，干管平行于大棚方向、分干管垂直于大棚方向、支管平行于大棚方 向布置，在分干管最低处设置排水井。 总体规划布置见工程布置附图。 5.35.3 工程技术设计方案工程技术设计方案 5.3.15.3.1 温室大棚灌溉制度温室大棚灌溉制度 1 1、净灌水定额、净灌水定额 In=(Fd-W0)ZPW/1000 式中：In设计净灌水定额，mm； 土壤中允许消耗的水量占土壤有效水量的比例，%，蔬菜 对土壤水分敏感，取 =60； Fd、W0分别为土壤田间持水量和作物凋萎系数（占土体体积 的%） ， （Fd-W0）表示土壤中保持的有效水分数量，按土壤质地为壤土 （中等） ，查得 Fd-W0=10； Z微灌土壤计划湿润层深度，m，取 Z=0.3m； PW微灌土壤湿润比，%，PW=80。 经计算得净灌水定额 In=14.4mm。 2 2、最大设计灌水周期、最大设计灌水周期 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -20- T= In/ETc 式中：T灌水周期，d； ETc日耗水量，mm/d，按蔬菜保护地设计取 2。 经计算得灌水周期 T=7.2d。取 7d 3 3、一次灌水延续时间、一次灌水延续时间 t=InSeSL/q 式中：t一次灌水延续时间，h； In净灌水定额，mm，In=14.4mm； Se滴头间距，m，Se=0.3 m； SL毛管间距，m，SL=1m； 田间水利用系数，=0.90； q滴头流量，L/h，q=1.5L/h； 经计算得一次灌水延续时间 t=3.2h。 4 4、一条毛管控制的灌溉面积、一条毛管控制的灌溉面积 对于固定式滴灌系统，毛管固定在一个位置上灌水，控制面积为： f1=0.0015S1L1 式中：f1一条毛管控制的灌溉面积(亩) L1一条毛管长度(m) 其它符号同上 经计算:一条毛管控制的灌溉面积 f1= 1.2810-2亩 则一条支管道控制的灌溉面积 f2=0.64 亩 5.3.25.3.2 滴灌系统流量确定滴灌系统流量确定 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -21- 1 1、计算一条毛管输水量计算一条毛管输水量 Q1= q滴 e S L1 式中：Q1一条毛管的流量(L/h) L1一条毛管的长度(m), L1=8.5(m) Se滴头间距(m), Se=0.3 (m) q滴滴头流量(L/h), q滴=1.5(L/h) 经计算: 一条毛管输水量 Q1=42.5(L/h) 2 2、计算一条支管输水量、计算一条支管输水量 Q2= Q1 1 2 S L 式中：Q2一条支管的流量(L/h) L2一条支管的长度(m), L2=50(m) S1毛管间距(m), S1=1.0 (m) 经计算: 一条支管输水量 Q1=2125(L/h) 3 3、根据作物、灌溉制度等资料计算需水量、根据作物、灌溉制度等资料计算需水量 计算公式： Q0=m A/Tt 式中：Q0设计灌溉流量 A设计灌溉面积 (500.25 亩) 控制性作物种植比例（取 0.9） m设计灌水定额 (9.6m3/亩) 灌溉水利用系数（取 0.90） 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -22- T设计灌水周期（取 7d） t日工作时数（取 12h） 经计算，温室大棚设计灌溉流量 Q=57.2(m3/h) ) 5.3.35.3.3 冷棚蔬菜灌溉制度冷棚蔬菜灌溉制度 1 1、设计依据和灌溉制度的确定、设计依据和灌溉制度的确定 依据节水灌溉技术规范 （SL207-90）和低压管道输水灌溉技 术 ，结合项目取得农业生产条件和相关输水灌溉工程技术规范，设计 参数为：灌溉保证率 75%，管道水利用系数为 0.9，田间水利用系数为 0.85，灌溉水利用系数为 0.8，土壤容重 r=1.4kg/cm，田取 24%。 2 2、设计灌水定额、设计灌水定额 计算公式：m=1000h田（1-2） 低压管道输水灌溉工程技术 规范式（2.2.5） 。 式中：m设计灌水定额 土壤容重（取 1.4 g/cm3） h作物计划湿润层深度（蔬菜取 0.3m） 1作物适宜含水量上限（重量%） （取田间持水率 田的 85%） 2作物适宜含水量下限（重量%） （取田间持水率 田的 65%） 田田间持水率（取 24%） 经计算，蔬菜设计灌水定额 m=20.16mm=13.44m3/亩 3 3、设计灌水周期、设计灌水周期 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -23- T=m/Ea 式中： T设计灌水周期 Ea作物日耗水量（mm/d）取蔬菜，Ea=3mm/d 经计算蔬菜灌水周期为 T=6.72d。取 7d 4 4、根据作物、灌溉制度等资料计算、根据作物、灌溉制度等资料计算 计算公式： Q0=m A/Tt 式中：Q0设计灌溉流量 A设计灌溉面积 (709.3 亩) 控制性作物种植比例（取 0.7） m设计灌水定额 (13.44 m3/亩) 灌溉水利用系数（取 0.80） T设计灌水周期（取 7d） t日工作时数（取 12h） 经计算，冷棚蔬菜设计灌溉流量 Q=99.35(m3/h)。 5.3.45.3.4 日最大供水量确定日最大供水量确定 项目区需水量为暖棚与冷棚需水量之和，经计算灌溉需水量为 156.55m3/h。设计日工作时数为 12h，设计日最大供水量为 1878.62m3。 5.3.55.3.5 棚室蔬菜灌溉制度棚室蔬菜灌溉制度 1、温室大棚蔬菜灌溉定额 设计灌水定额 9.6 m3/亩，作物日耗水量 2mm，灌水周期 7 天，温 室大棚室蔬菜生肓期为 210 天，灌水次数为 30 次，灌溉定额为 288m3/ 亩。 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -24- 2、大棚畦灌蔬菜灌溉定额 设计灌水定额 13.44 m3/亩，作物日耗水量 3mm，灌水周期 7 天， 大棚畦灌蔬菜生肓期为 180 天，灌水次数为 25 次，灌溉定额为 336 m3/ 亩。 5.3.65.3.6、灌溉制度、灌溉制度 根据设计净灌水定额和灌水周期以及大棚的数量确定灌溉制度，根 据大棚的需水量采取轮灌方式，757 个大棚中暖棚 500.25 亩和 709.3 亩 冷棚蔬菜，分成 20 个轮灌组，一条分干管为一个轮灌组,每个轮灌组一 天轮灌 4 次，一次灌 38 个大棚和 35.5 亩冷棚蔬菜,每次灌水时间为 3h，一天可浇灌 152 个大棚和 142 亩冷棚蔬菜，灌水周期为 7d, 这样可 以解决 1209.6 亩设施农业节水灌溉问题。 详见大棚灌溉制度表 5-2、表 5-3。 温室大棚滴灌蔬菜灌溉制度温室大棚滴灌蔬菜灌溉制度 表 5-2 作物灌水次数灌水周期灌水定额 m3/亩灌溉定额 m3/亩 蔬菜 3079.6288 大棚畦灌蔬菜灌溉制度大棚畦灌蔬菜灌溉制度 表 5-3 作物灌水次数灌水周期灌水定额 m3/亩灌溉定额 m3/亩 蔬菜 25713.44336 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -25- 5.45.4典型工程设计典型工程设计 5.4.15.4.1 水源井设计水源井设计 机电井设计井深 100 米,水泵安装高度 30 米,设计涌水量 80 m3/h。选用 350mm ,壁厚 4mm 的钢管为井壁管,花管长度 20m,开孔率30%， 打井扩孔不小于 500mm，采用混合滤料，井口封闭不小于 3m，成井后进 行洗井，并做抽水试验，水位稳定后抽水不得少于 24 小时。 为防止水泵启闭时易造成管道真空、水锤破坏，管道灌溉首部安装 逆止阀、闸阀、自动进气阀、压力表，安装水表。 5.4.25.4.2 井房设计井房设计 井房尺寸 3*2.5 米，高 2.5 米，砖混结构，墙厚 24 厘米，采用 M5.0 砂浆砌筑，房顶为 8 厘米厚现浇钢筋砼板，门为铁制防盗门。 5.4.35.4.3 管径的确定管径的确定 管径的选择根据其适宜流速确定，硬塑料管的适宜流速为 1.01.5m/s 之间，本设计取 1.4m/s。 管径确定根据公式 V Q D 4 式中: D管道直径（mm） Q管道输水流量（m3/h） V管道水流速（m/s） 计算结果详见表 5-4 5.4.45.4.4 塑料管沿程水头损失计算塑料管沿程水头损失计算 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -26- 管道沿程损失的计算公式： 低压管道输水灌溉工 b m d Qlf h 沿 程技术规范 （4.2.1） 式中：h沿-沿程水头损失(m) Q-一条支管设计流量 m3/h l-计算管段长度 m f-摩阻系数， b-管径系数 m-流量系数， d-管道直径(mm) 计算结果详见表 5-4 各种管材各种管材 f f、 m m 、b b 见下表见下表 表 5-4 管材fmb PVC 硬塑料管0.9481051.7744.774 5.4.55.4.5 塑料管局部水头损失计算塑料管局部水头损失计算 局部水头损失按沿程水头损失的 10%计算 计算结果详见表 5-4 5.4.65.4.6 总水头损失总水头损失 h总= h沿+h局 计算结果详见表 5-5 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -27- 管网水利计算表管网水利计算表 表 5-5 选取管径 管段编号管段长度管段龙头 沿线 流量 管段流量 计算管径 内径外径 管道损失地面标高 水压线标 高 自由水 头 单位m个L/SL/Smmmmmmmm 8.8713 555.79551.55 -4.24 池 0-1 72000.0024.4440.1440.1491602.3410541.30542.681.38 1-2 19000.0024.4440.1440.1491600.6578536.39540.343.95 2-3 27511.221.2220.0320.069751.5749534.72539.684.96 2-4 14000.0023.2220.1400.1491603.8448532.57538.766.19 4-5 47022.442.4440.0460.069752.4797530.55534.924.37 4-6 14000.0020.7780.1330.131405.5218528.94536.297.35 6-7 67522.442.4440.0460.069751.9859526.39530.764.37 6-8 14000.0018.3330.1250.131406.3399524.76534.309.54 8-9 77522.442.4440.0460.069751.5407522.78527.965.18 8-10 14000.0015.8890.1160.131405.7012521.56532.7611.20 10-11 82033.673.6670.0560.0839010.1186520.83527.066.23 10-19 46000.0012.2220.1020.1021104.0902504.00522.6418.64 19-20 50022.442.4440.0460.069755.5456505.65518.5512.90 19-21 14000.00 9.778 0.0910.083904.2539499.32517.0917.77 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -28- 21-22 52022.442.4440.0460.069758.0412500.89512.8411.95 21-23 14000.007.3330.0790.069754.4175496.36509.0512.69 23-24 54022.442.4440.0460.069753.9168497.67504.646.97 23-25 14000.004.8890.0640.069754.4175493.18505.1411.96 25-26 54022.442.4440.0460.069752.4184494.52500.726.20 25-27 14000.00 2.444 0.0460.059638.3780490.05502.7212.67 27-28 48522.442.4440.0460.0596318.4818491.86494.342.482.48 池池-30 150000.0024.4440.1440.14916012.9554555.79551.23-4.56 30-14 87500.009.7780.0910.10211014.6951515.15538.2723.12 14-13 87533.673.6670.0560.069750.9005515.15523.588.43 14-16 14000.006.1110.0720.10211013.8554 512.22 523.5211.30 16-15 82533.673.6670.0560.069752.4184 511.46 537.3725.91 16-18 14000.002.4440.0460.0596313.9921508.33520.9612.63 17-18 81022.442.4440.0460.059636.4778508.61 534.95 26.34 30-31 37522.442.4440.0460.059633.2995510.77544.7533.98 30-32 15000.0012.2220.1020.1021102.1214511.39 547.93 36.54 32-33 42011.221.2220.0320.059632.7370520.00545.8125.81 32-34 15000.00 11.000 0.0970.1021108.2916506.89545.1938.30 34-35 48022.442.4440.0460.059631.7525520.00536.9016.90 34-36 15000.008.5560.0850.1021108.6371502.07 543.44 41.37 36-37 50022.442.4440.0460.059636.2347499.07534.8035.73 36-38 15000.006.1110.0720.0697510.3645498.04537.2039.16 38-39 60022.442.4440.0460.059632.5192497.67526.8429.17 38-40 15000.003.6670.0560.0697510.1918495.09534.6839.59 40-41 59022.442.4440.0460.059633.7388496.05520.7524.70 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -29- 40-42 7000.001.2220.0320.0364033.1148493.73530.9437.21 42-43 62011.221.2220.0320.03640495.35497.832.482.48 合计 184604048.89 5.4.75.4.7 多孔出流沿程损失多孔出流沿程损失 Ht=HfF 式中：Hf无多口出流时的沿程损失，m， F多口系数。P66表 4-11 查得 表 5-6 管材管材 f f、 m m 、b b 见下表见下表 管材fmb 硬塑料管0.4641.774.77 表 5-7 沿程损失计算表沿程损失计算表 项目 HfFHtH H总 毛管 0.00540.3790.0022.02.002 支管 1.190.3710.440.482.482 滴灌系统各级管道确定以后，根据轮灌制度，可从最不利点开始逐 级推算管道损失。 计算结果详见表 5-5 5.55.5 蓄水池的确定蓄水池的确定 1、蓄水池位置 根据水源井的位置和供水要求，考虑采用滴灌灌溉，结合实际地形 赤峰市松山区太平地镇太平地村设施农业节水灌溉示范工程可行性研究报告 -30- 条件及管系水力计算结果，蓄水池建在项目区西北较高点距公路 600m 处。 2、蓄水池容积 蓄水池容积按日最大供水量的 25确定，计算容积为 469.7 m3， 本工程设计蓄水池容积为 500m3。 3、蓄水池底高程确定 根据管网水利计算结果，蓄水池底高程确定为 551.55 m，设计挖深 为 3.5m。 4、蓄水池结构形式 蓄水池结构形式为圆形钢筋砼结构，直径 14.06m ，池深 3.5m，参 照中国建筑标准设计研究院出版圆形钢筋混凝土蓄水池标准图集 04S803-60。详见附图 5.65.6 水泵扬程确定水泵扬程确定 水泵扬程应根据动水位与井口的相对高差、地形高差、塑料管损失 和钢管管路损失来确定。 5.6.15.6.1 水泵扬程按下式计算水泵扬程按下式计算： 式中：H扬=Z+H动+H铁+H总 Z系统地面高差 35.55(m) H动井动水位到地面的垂直高度（m） ，取 30 H铁铁管总损失，计算结果为 8.95(m) H总_