董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目实施方案(定稿）

1、常熟市董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范区项目实施方案常熟市水利勘察设计院有限公司二一一年六月常熟市董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目实施方案前 言近年来，常熟市坚持以科学发展观为指导思想，以发展现代农业和促进农民增收为目标，围绕建设优质农产品生产基地和现代农业园区，因地制宜，通过采取水利、农业和科技措施，消除制约区域农业生产的关键因素，加快农田水利建设步伐，改善农业生产基本条件，推动农业产业化经营，稳步提高农业综合生产能力。董浜镇位于常熟市东部，现以种植经济作物及蔬果为主，至今已建成高效节水灌溉面积17569亩，尚有2万余亩农田灌溉设施落后。为进一步加快董浜镇高效节水灌溉建设步伐，全面推动董

2、浜镇农业产业的转型升级，切实提高董浜镇的农业综合生产能力，常熟市董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目实施方案（简称实施方案）从现有农田设施和自然条件特点出发，依托科技力量，在董浜镇将高效节水灌溉工程做到全覆盖，全面推进董浜镇的社会主义新农村建设和城乡一体化发展。受董浜镇人民政府的委托，常熟市水利勘察设计院有限公司承担这个实施方案的编制任务，根据2011年苏州市水利设计研究院有限公司编制的常熟市董浜镇高效节水灌溉工程可行性研究报告，在充分听取常熟市水利局、常熟市水利技术推广站、董浜镇水利站、董浜镇节水灌溉协会等单位建议的基础上，于2011年6月编制完成常熟市董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目实

3、施方案。本方案的总体目标：对镇内灌溉设施落后的1.5万多亩农田进行节水灌溉建设，使董浜镇北部节水灌区连成一片，成为常熟市节水灌溉示范区，主要建设内容为：节水灌溉泵站的建设、管道的铺设以及田间配套设施的建设安装等。工程投资估算约1685万元，于2011年实施完成。在阶段实施方案编制过程中，得到了常熟市水利局及董浜镇相关部门的大力支持与帮助，在此表示衷心地感谢！目 录第一章 建设内容1第二章 项目区基本情况32.1 地理位置及范围32.2 水文气象32.3 地形地貌42.4 河网水系42.5 区域水源及供水52.6 交通运输52.7 农业产业结构52.8 农业社会化服务体系6第三章 技术设计方案7

4、3.1总体设计73.1.1 水资源量和水资源可利用量73.1.2 首部枢纽103.1.3 灌溉制度和工作制度113.1.4 总体布置图123.2 典型设计123.2.1 灌区概况133.2.2 灌溉模式133.2.3 设计依据143.2.4 设计参数143.2.5 灌溉系统规划设计223.2.6 管路系统管材与管径选择243.2.7 管网水力计算253.2.8水泵选型与配套动力273.3 试验观测方案22第四章 投资估算和资金筹措304.1 主要工程量304.2 投资估算304.2.1 编制依据304.2.2 投资估算方法314.2.3 编制结果32第五章 效益分析335.1 工程效益计算33

5、5.1.1 经济效益335.1.2 社会效益345.1.3 生态效益355.2 工程费用计算355.2.1 固定资产投资355.2.2 年运行费355.3 经济评价365.3.1 计算依据和参数365.3.2 计算结果和分析365.4 社会效益和生态环境效益37第六章 组织管理386.1 建设进度及施工安排386.2 建设管理386.2.1 组织管理386.2.2 资金保障396.2.3 质量保障396.3 建后管护406.3.1 管理体制406.3.2 运行机制41第一章 建设内容“十五”以来，董浜镇充分利用自身的区位、自然、环境优势，大力发展现代农业，实施节水灌溉。经过几年的发展，董浜镇农

6、业产业结构不断优化、国民经济较快发展，人民生活水平不断提高。董浜镇位于常熟市东部，北邻碧溪新区，南接古里镇，东与支塘镇紧靠，西与梅李镇相接，全镇面积62.54km2。项目区位于董浜镇盐铁塘以北，总面积49.13km2，以蔬菜种植为主。董浜镇自2000年开始推广节水灌溉技术，至2010年蔬果种植区共有高效节水灌区38个，节水灌溉面积17569亩。2011年计划在前几年节水灌溉的基础上，继续开展蔬菜节水灌溉工程建设，根据项目区蔬菜的种植结构和原有的灌排设施，基本做到种植区节水灌溉全覆盖。本次规模化节水灌溉增效综合示范项目工程建设内容为半固定式变频恒压供水管网微喷灌，总面积15336亩，涉及6个行政

7、村，建有24个灌区，新建泵站24座，敷设管道115.969km。具体建设内容见表1-1所示。表1-1 常熟市董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目建设内容汇总表项目名称常熟市董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目项目建设地点常熟市董浜镇项目法人单位常熟市规模化节水灌溉增效综合示范项目工程建设处法人代表：陈巧保电话：52898420项目实施方案编制单位单位名称：常熟市水利勘察设计院有限公司资质：丙级实施方案编制负责人：姚凤元电话目拟施工单位具有高效节水灌溉施工相应资质的水利工程施工单位项目竣工后运行管理单位董浜镇节水灌溉协会项目主要建设内容项目区总计喷灌微灌低压管道输水

8、灌溉渠道防渗节水灌溉面积（亩）1533615336投资（万元）1685.641685.64亩投资（元/亩）10991099工程主要因素设计总流量（m3/s）1.57总配套动力（kw）1038.8管道总用量（km）115.969总工程量（m3）土方：70000石方：3696砼方：1368总工期（月）材料设备投资（万元）：1426.46其他建设费（万元）259.18工程效益亩增产量（按不同作物列出）蔬菜：100公斤/亩，其他经济作物：130公斤/亩总增产量（按亩不同作物列出）总增产量162.56万公斤，其中：蔬菜种植12269亩，增产量122.69万公斤，其他经济作物种植3067亩，增产量39.8

9、7万公斤总增收（万元/年）323总节水量（m3/年）2022000第二章 项目区基本情况2.1 地理位置及范围董浜镇位于常熟市东部，北邻碧溪新区，南接古里镇，东与支塘镇紧靠，西与梅李镇相接，全镇总面积93810亩，距市区20km，是一座历史悠久的江苏名镇和交通重镇。项目区位于盐铁塘以北的6个行政村，共24个灌区，实施面积15336亩。按照：尽量按河流水系划区；尽量照顾行政村的完整性；尽量保持同一个供水系统在同一个区内的原则进行分区，根据以上原则，结合董浜镇节水灌溉发展的实际情况，将项目区分为6个区域，具体情况如表2-1所示。具体见附图一：常熟市董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目区位图。表2-

10、1 董浜镇节水灌溉项目分区情况表序号分区耕地面积（单位：亩）作物种类工程类型1旗杆村1686叶菜、茄果类蔬菜等微喷灌2智林村3090叶菜、茄果类蔬菜等微喷灌3陆市村4620叶菜、茄果类蔬菜等微喷灌4黄石村3230叶菜、茄果类蔬菜等微喷灌5杨塘村2310叶菜、茄果类蔬菜等微喷灌6东盾村400叶菜、茄果类蔬菜等微喷灌合计153362.2 水文气象项目区属北亚热带季风气候区，受季风环流支配。冬季受北方冷空气控制，寒冷少雨；夏季受副热带高压控制，天气炎热；春、秋季是季风交替时期，天气冷暖多变、干湿相间。年平均气温15.4，最高温40.1，最低温-12.7。境内春夏季为东南风，冬季盛行东北风和西北风。全

11、年平均日照数为2209.9小时，年平均降雨量1055.8mm，降雨最多的1931年为1694.2mm，最少的1934年为481.1mm，全年平均降雨日数为127天，最多的1954年有154d，最少的1932年65d。一年中以49月份降雨较为集中，6个月总降雨量占全年降水量71%。境内多年平均水面蒸发量为927.1mm，其中8月份最大，占全年平均蒸发量的14.22%左右，1月份最小，占全年平均蒸发量的3.35%左右。2.3 地形地貌董浜镇位于扬子准地台的下扬子钱塘褶皱带东部，构造线方向主要为北与北东。境属中生代隆起区的褶皱部分，新构造运动中的差异性升降在境内不明显，故地面比较平缓。镇域属长江三角

12、洲冲积平原，地面为第四系全新统松散沉积，多属全新统顶部冲积物，表层以黄棕色粉砂和粉质亚粘土为主。项目区位于盐铁塘以北，地势较高，属滨江平原，地面高程在4.55.5m（吴淞基面，下同）。 2.4 河网水系董浜镇域水系属阳澄水系，境内水网密布，河港纵横，集镇临河，村落傍水，是典型的江南水乡。镇域河道划分为区域性河道、市级河道、镇级河道、村级河道和生产河共五级。区域性河道2条：白茆塘、盐铁塘；市级河道1条：金泾；镇级河道4条：南港塘、里睦塘、袁泾、沈市河，这些河道组成了董浜镇三纵四横的水系骨架。除了上述骨干水系外，镇域内尚有村级河道34条，生产河467条，所有这些河道组成了一个可供引、排、调、蓄、航

13、的河网，服务于工农业生产和人民生活。2.5区域水源及供水 项目区现有白茆塘、金泾塘、盐铁塘、南港塘、里睦塘等主要河道，尚有遥路河、汶泾、南新河、杨塘、横浦塘等镇村河道，河网较密，水源丰富。项目区供水主要是当地产流可利用量及提水工程提水量，现状基本无固定灌溉设施，农田灌溉靠小机泵或人工挑抬水，灌排渠系大都是土沟土渠，拦截天然径流条件差。2.6 交通运输董浜镇地处苏嘉杭高速、沿江高速、常昆高速和苏通大桥“三路一桥”交汇点，处在长三角经济发达区中心地带，紧邻上海、苏州，车程仅1小时左右。另外，董浜镇内有七级航道白茆塘、六级航道盐铁塘、等外级航道金泾和虞东公路、支福公路等，水陆交通十分便利。2.7 农

14、业产业结构董浜镇现有耕地面积49102亩，农业产业结构特色明显，盐铁塘以南以水稻种植为主，盐铁塘以北以蔬菜种植为主。项目区便处于盐铁塘以北的现代农业示范区内，实施面积15336亩。蔬菜产业是董浜镇农业中最具特色的优势产业，常年蔬菜种植面积37500亩，占耕地面积76.37%。近几年，政府不断加大投入提高蔬菜综合生产能力，设施栽培面积逐年增加，2010年底共建有8000多个钢架大棚，占地面积2800亩，两座连栋大棚，占地6.55亩，共建有节水灌区38个，节水灌溉面积17569亩。董浜镇现有节水灌区分布详见附图二：董浜镇节水灌溉现状分布图。2.8 农业社会化服务体系项目区农业服务体系健全，该镇拥有

15、农业科普中心、农技推广中心、节水灌溉协会等服务机构，可以为本项目的实施提供全方位的科技服务。另外，还具有多个农民合作组织和农业龙头企业为农业生产服务。董浜镇节水灌溉协会属全省首个“民办公助”形式的协会，协会整合了常熟市水利技术推广站、镇农服中心以及各行政村资源，负责对全镇区域内节水灌溉工程实行统一管理、统一收费、统一维护，这种新的管理机制，将农村水利服务体系和农村合作组织有机结合，通过责、权、利的明确，调动各方的积极性，降低工程成本，使工程效益得到充分发挥，同时依托协会这个平台，将节水灌溉技术的研究、推广、应用和管理融为一体，形成科研单位、管理单位和用水农户共同管理、共同推进、共同提高的新型推

16、广服务模式，加快了科技成果向现实生产力的转变，并初步形成了政府扶持、科技支撑、协会组织、百姓参与的节水灌溉技术服务体系。第三章 技术设计方案3.1总体设计 董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目工程采用半固定式变频恒压供水管网喷微灌，节水灌溉工程设计包括水源工程、首部枢纽工程、 管网布置及田间灌水器具设置等的设计。3.1.1 水资源量和水资源可利用量水资源量包括地表水资源量、地下水资源量，水资源可利用量包括地表水资源可利用量、地下水资源可利用量和过境水资源（客水）量。1）地表水资源可利用量地表水资源可利用量根据不同平率地表径流量计算。项目区集水面积49.13km2，根据江苏省水文手册及常熟市不同

17、保证率年型、全年及汛期69降雨量资料，对项目区全年及汛期径流深、径流总量进行粗略估算，并根据多年地表水水资源可利用情况，常熟市当地产流可利用量采用地表径流量扣除超出防洪标准而排入长江的不可利用的洪水量。不可利用的排洪水量的计算，依据汛期河道内的洪水位过程曲线，对超过内河防洪警戒水位线，必须开闸泄洪的洪水量计算，采用割削峰值的方法予以确定。地表水资源可利用量计算结果如表3-1所示。表3-1 项目区不同保证率地表径流量保证率代表年降雨量（mm）径流深(mm)径流量（万m3）地表水资源可利用量(mm)50%195911002501228.3710.475%1976902.12051007.2582.

18、595%1978559.3127623.95360.8 2）地下水资源可利用量浅层地下水资源包括降雨入渗量、灌溉入渗补给量、渠系渗漏补给量及长江水侧向补给量。因项目区离长江较远，长江水侧向补给量不予计算。深层地下水资源量的计算，以计算承压含水层组的开采资源量（即允许开采量）为主。根据江苏省人大关于在苏锡常地区限期禁止开采地下水的决定的要求，深层取水井应在2005年12月31日前逐步封填完毕。因此，本次计算不计深层地下水资源量。项目区各水平年地下水水资源总量及可利用量计算结果如表3-2所示。表3-2 常熟市各水平年地下水水资源总量及可利用量计算表 单位：万m3保证率代表年地下水水资源总量地下水水

19、资源可利用总量50%195933626.275%197630423.795%197825319.73）过境水资源（客水）可利用量常熟市沿江各闸引提长江水量。通江河道金泾塘、白茆塘流经区域，两闸最大设计引水流量情况如表3-3所示。表33 金泾闸、白茆闸最大设计引水流量情况表序号水闸名称所在河流名称所在地孔数净宽(m)最大设计引水流量(m3/s)1金泾闸金泾塘新港镇吴市181162白茆闸白茆塘新港镇东张8128505根据历年沿江各闸引水量数值，将两闸长江引水量与产流建立相关关系，并对引水量进行调整。推算不同来水频率金泾闸、白茆闸的长江引水量如表3-4所示。 表34 金泾闸、白茆闸不同来水频率的长江

20、引水量表 单位：万m3频率50%75%95%平均长江引水量54408816130815684白茆塘、金泾塘为穿越区域的河道，白茆塘全长40.7km，区域内长度5.6km，金泾塘全长21.2km，区域内长度4.6km，经上述计算，区域按不同来水平率计算过境水可利用量见表3-5。表35 项目区不同来水频率的过境水可利用量表 单位：万m3频率50%75%95%平均金泾塘220357530230白茆塘6099861464636过境水可利用量829134319948664）水资源总量及可利用总量根据以上计算，项目区水资源总量及可利用量汇总表见表3-6。表3-6 项目区水资源总量及可利用量汇总表 单位：万

21、m3保证率代表年当地水资源量水资源可利用量地表水资源量 地下水资源量水资源总量 地表水地下水过境水量水资源可利用总量50%19591228.33361564.3710.426.28291565.675%19761007.23041311.2582.523.713431949.295%1978623.95253876.95360.819.719942374.5（1）供水量：项目区灌溉水源主要是地表水，故可供水量仅计算地表径流量，根据上述计算，项目区供水保证率95%的可供水量为2374.5万m3。（2）需水量：项目区为高效农业发展区，主要种植蔬菜，用水主要为农业灌溉用水，故需水量预测只计算农业灌溉

22、用水，农业灌溉用水量与蔬菜的种植面积、灌溉净定额、灌溉水利用系数等多个因素有关。取高效节水灌溉净定额为170m3/亩，由于项目区蔬菜种植大多在大棚内进行，故灌溉定额在不同的水平年份不变，灌溉水利用系数为0.9，据此，预测项目区的需水量为289.68万m3。（3）供需平衡分析：根据供水量和需水量的预测结果，进行项目区的水资源平衡计算，结果是在任何年份，包括特殊干旱年，项目区的水资源可利用量完全能满足其用水量需求，其水源是稳定可靠的。3.1.2 首部枢纽灌溉系统中首部枢纽包括水泵与电动机、过滤器、测量和保护设备、控制柜等。（1）水泵与电动机水泵选用离心泵，电动机为三相交流异步电动机，安装方式为直联

23、。为了保证供水管网压力和流量稳定，水泵电机采用变频调速控制。（2）过滤设备项目区灌溉水源均为取自河道的地表水，水中不可避免含有各种污染物和杂质。为了去除灌溉水中杂质，避免进入田间灌溉系统中引起堵塞，影响系统的正常运行，泵站设计时，在水泵进口处除考虑修建沉淀池外，还加设了两道拦污栅。另在水泵出口处串接网式过滤器，主要用于处理水体中的无机杂质等。（3）控制、测量和保护设备 泵房内设有闸阀、蝶阀等控制阀门，以控制设备的开启和关闭。另有压力表、单向阀、安全阀等量测和保护设备，保证设备的安全有效运行。在管网上的配水接口处还设有水表，方便灌溉用水计量和收费。（4）控制柜 为保护系统正常运行，达到管网压力恒

24、定，系统采用变频调速控制。3.1.3 灌溉制度和工作制度（1）灌溉制度1）设计灌水定额m根据微灌工程技术规范（sl103-95），采用如下公式计算灌水定额： 式中： m设计灌水定额，mm； 土壤容重，g/cm3，本区取1.38； z作物计划湿润层深度，一般蔬菜2030cm，本地区取25cm； p设计土壤湿润比，%，蔬菜微喷灌取70%100%，本工程中取85%； 土壤适宜含水量上限（占土壤干重的百分比），即相当于田间持水量，本地区为23%；土壤适宜含水量下限（占土壤干重的百分比），约为田间持水量的80%；灌溉水利用系数，取0.9。计算得：m=15mm。2）设计灌水周期t蔬菜是需水量较大的作物，生

25、育期间一般需要频繁地灌水。与其他农作物相比，蔬菜对水分状况更为敏感，灌水及时与否对产量的影响非常大，一些食叶类蔬菜更是如此。通过以上计算及已实施工程情况，蔬菜日需水量按6.5mm/d计。根据微灌工程技术规范sl103-95，采用如下公式计算： 式中：作物耗水最旺时期的日平均需水量，6.5mm/d。计算得：t =2d。（2）工作制度项目区内用水单位（各家各户）多，且种植作物种类多样，种植面积比较分散，各个用水单位在各个时期用水要求各不相同，带有较大的任意性。如果仍用轮灌方式，不仅增加了节水灌溉管理的困难，而且还可能影响到各用水单位的用水要求，因此采用随机取水灌溉的方式，每个取水口任何时候都可以取

26、水，也可以不取水，灌水次数不作限定，以取水口作为用水计算单位。3.1.4 总体布置图项目区总面积15336亩，共建24个灌区。项目区总布置见附图三：常熟市董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目规划图。3.2 典型设计董浜镇规模化节水灌溉增效综合示范项目工程主要为高效节水灌溉工程，包括水源工程建设（泵站）、输水管网铺设（含给水口）、机电设备安装及调试。本次规划设计采用典型工程设计，以智林村西遥路灌区为典型规划区，见附图四：董浜镇智林村西遥路灌区典型设计布置图。本次高效节水灌溉规划项目工程涉及旗杆、智林、陆市等6个行政村，共24个灌区，总灌溉面积15336亩，其余灌区设计布置图见附图五附图二十七。

27、3.2.1 灌区概况 智林村西遥路灌区位于遥路河以西、徐碧公路以北区域，灌区南北距离约1200m，东西平均距离约450m，灌溉面积740亩。灌区内种植田块地势平坦，土质为砂壤土，主要种植叶菜和茄果类经济作物。种植方式既有钢质大棚的设施栽培（主要分布在灌区内公路两侧），也有传统的露地种植。种植模式为各家各户分散种植经营。灌区灌溉水源均来自于河网，常水位在高程3.0m左右，枯水位在高程2.6m左右，最高水位4.0m左右，水位常年变幅在1m左右。项目区河网均与白茆塘相通，水质、水量有保证。进水池形式根据站具体位置采用正向或侧向进水池。泵房内部按照机组安装、检修及便于运行管理的要求进行平面布置。3.2

28、.2 灌溉模式该灌区内常年种植蔬菜，大棚或露地田块承包到户，各农户承包面积不同（少则一、二亩，多则六、七亩），种植的作物品种不同，作物需水要求和土壤水分状况也不尽相同，因此各个用水单位的灌水时机也不同。在这样的种植情况下，采用随机灌溉才能最大限度满足灌水需求，故本次工程灌溉规划采用半固定恒压供水管网灌溉的节水灌溉技术模式。半固定恒压供水管网灌溉模式特点：（1）低压管道输水，在供水管网中采用低水压（300kpa）通过pvc管将灌溉水输送到田间配水接口，农户可方便从接口取水灌溉；（2）恒压供水，供水管网内供水压力恒定。系统首部枢纽内控制系统可根据管网内用水量的大小，通过变频技术自动调节水泵的供水量

29、，实现供需平衡，稳定管网供水压力；（3）管网布置采用半固定形式。设置配水接口，灌水器具由用户自行选择，可以实现喷灌、滴灌。此种形式与固定管网布置形式比较，用户取水灌溉更灵活、方便，较好适用于随机灌溉；（4）系统首部内水泵电机启停，实现自动控制，可无人值守。3.2.3 设计依据 （1）节水灌溉技术规范（sl207-98）（2）低压管道输水灌溉工程技术规范（sl/t153-95）（3）微灌工程技术规范（sl103-95）（4）农田低压管道输水灌溉工程技术规范（gb/t20203-2006）（5）喷灌工程设计手册3.2.4 设计参数（1）灌溉制度1）作物日需水量蔬菜是需水量较大的作物，生长期间灌水较

30、为频繁。特别是生育中期，即生长旺盛期，需水量最多。根据彭曼公式计算其日需水量： 式中：作物腾发量，mm/d；作物日需水量，mm/d；净辐射量，以所能蒸发的水量计，mm/d；风函数； 平均气温下饱和水汽压，hpa；实际平均水汽压，hpa；取决于温度与高程的加权系数，查不同温度与高程条件下辐射对eo影响的加权系数w数值表，取0.61；考虑白天与天气影响的修正系数，查彭曼公式中的修正系数c 值表，取1.1； 饱和水汽压根据气象资料，平均气温=15.4，查饱和水汽压与平均气温关系表，得=18hpa 实际平均水汽压式中：平均相对湿度，根据气象资料，为60%。计算得=10.8hpa 风函数式中：2m高处的

31、平均风速，km/d，本地区=1.6m/s=138.24 km/d。计算得=0.64 净辐射量 式中： 净短波辐射，mm/d； 净长波辐射，mm/d； 到达地表的太阳辐射，mm/d；大气顶层接受的太阳辐射量，以所能够蒸发的水量计，mm/d，与纬度有关，常熟纬度在北纬31303150，查表得=16.8mm/d； 实测日平均日照小时数，本地区取9； 可能最大的日平均日照小时数，本地区取14； 太阳辐射的反射率，大多数作物的反射率为20%25%，一般取23%； 平均气温，查气象资料，为15.4； 以绝对温度表示的平均气温，k； 斯蒂芬-波尔兹曼常数，mm/(dk4)计算得=5.8mm/d。综上，=5.

32、9mm/d蔬菜类作物在生长旺盛期作物系数=1.1，则作物日需水量=6.5mm/d2）设计灌水定额m根据微灌工程技术规范（sl103-95），采用如下公式计算灌水定额： 式中： m设计灌水定额，mm； 土壤容重，g/cm3，本区取1.38； z作物计划湿润层深度，一般蔬菜2030cm，本地区取25cm； p设计土壤湿润比，%，蔬菜微喷灌取70%100%，本工程中取85%；土壤适宜含水量上限（占土壤干重的百分比），即相当于田间持水量，本地区为23%；土壤适宜含水量下限（占土壤干重的百分比），约为田间持水量的80%；灌溉水利用系数，取0.9。计算得：m=15mm。3）设计灌水周期t蔬菜是需水量较大的

33、作物，生育期间一般需要频繁地灌水。与其他农作物相比，蔬菜对水分状况更为敏感，灌水及时与否对产量的影响非常大，一些食叶类蔬菜更是如此。根据微灌工程技术规范sl103-95，采用如下公式计算： 式中：作物耗水最旺时期的日平均需水量，由前面计算得0.65mm/d。计算得：=2d。4）取水口流量估算 设计灌水模数 m3/(h亩)式中： 设计灌水模数，m3/(h亩)设计灌水周期，d。一次灌水延续时间，h，本工程中取2h。 供水口流量估算根据系统布置，每个供水接口一次灌溉面积平均约1亩2.5 m3/h则取水口流量2.5 m3/h（2）工作制度灌区灌溉系统控制面积较大，区内用水单位（各家各户）多，且种植作物

34、种类多样，种植面积比较分散，各个用水单位在各个时期用水要求各不相同，带有较大的任意性。如果仍用轮灌方式，不仅增加了用水组织管理的困难，而且还可能影响到各用水单位的用水要求，因此采用随机取水灌溉的方式，每个取水口任何时候都可以取水，也可以不取水，并以取水口作为一个用水计算单位，在此基础上用概率论和数理统计方法来推算各级管道的设计流量。（3）系统流量计算将管网上的各种取水口的启闭看成是一个个独立的随机事件，按随机用水推求各级管道的设计流量，具体公式为：式中：管道设计流量，m3/h；某一等级取水口数目；某一等级取水口的开启几率； 某一等级取水口的不开启几率=1-；某一等级取水口流量，m3/h；正态分

35、布函数中的自变量；取水口等级数目。1）取水口开启几率p式中：作物日需水量，mm；取水口控制面积，亩；取水口数目；取水口流量，m3/h；日灌溉工作时间，取14。本灌区中干支管取水口等级一致，流量均为2.5m3/h。根据一个供水接口平均控制约4亩范围的需水量，本灌区控制灌溉面积740亩，供水接口共需178只，实际安装数量会超过该值，因为一户可能申请安装只数大于预设1只，设计时还是按平均一户只用1只来考虑。又由前计算得=6.5mm，则代入各数据得p=49.7%。2）正态分布函数正态分布函数中的自变量u取值见表3-7。表3-7 自变量u值表设计流量保证率p（%）70808590959999.999.9

36、997u0.5250.8421.0331.2821.6452.373.094.5本工程中设计流量保证率取70%，则u=0.525。3）取水口数目灌区内取水口数目统计见表3-8。表3-8 取水口数目统计表支管分干管干管累计取水口数目名称取水口数目支管取水口数目累计名称取水口数目名称取水口数目支管1-13979干管1483支管1-27支管1-320支管1-413支管2-1-11153分干管2-114干管2095支管2-1-218支管2-2-111分干管2-228支管2-2-2134）流量推算根据以上公式，推求干支管流量及泵站流量见表3-9、3-10。表3-9 干支管流量及泵站流量计算表取水口等级取

37、水口数目ni控制面积ai（亩）取水口流量qi（m3/h）取水口开启率pi（%）piqipipiqi211787122.50.4971.243 1.56244表3-10 流量推算表名称支管分干管干管1灌溉管网支管1-1支管1-2支管1-3支管1-4支管2-1-1支管2-1-2支管2-2-1支管2-2-2分干管2-1分干管2-2干管1干管2累计取水口数目39720131118111343528395178nipiqi48.4778.70124.86016.15913.67322.37413.67316.15953.44964.636103.169118.085221.254nipipiqi260.

38、91810.93431.24020.30617.18228.11617.18220.30667.16681.224129.646148.390278.036u(nipipiqi2)0.54.0981.7362.5252.4912.1762.7842.1762.3664.3034.7325.9786.3957.809设计流量q（m3/h）52.5710.4427.38518.65515.8525.1615.8518.5257.7569.37109.15124.48229.06则系统总流量为229.06m3/h。3.2.5 灌溉系统设计（1）水源灌溉水源由灌区内遥路河，该河南通里睦塘，北与南港塘相

39、连，水量与水质均能满足灌溉要求。（2）首部枢纽灌溉系统中首部枢纽包括水泵与电动机、网式过滤器、测量和保护设备、控制柜等。为了便于设备管理和维护，并结合灌区内的管网布置、供电条件、村庄规划等因素，选址于杨家角村遥路河边新建泵站一座。1）水泵与电动机水泵选用离心泵，电动机为三相交流异步电动机，安装方式为直联。2）控制、测量、保护及过滤设备系统灌溉水源取自村级河道，水中不可避免含有各种污物和杂质。为了去除灌溉水中杂质，避免进入田间灌溉系统中引起堵塞，影响系统的正常运行。泵站设计时，在水泵进口处除考虑修建沉淀池外，还加设了两道拦污栅，另在水泵出口处串接网式过滤器，主要用于处理水体中的无机杂质等，这种过

40、滤器在灌溉系统中应用较为广泛。泵房内设有闸阀、蝶阀等控制阀门，以控制设备的开启和关闭。另有压力表、单向阀、安全阀等量测和保护设备，保证设备的安全有效运行。在管网上的配水接口处还设有水表，方便灌溉用水计量和收费。3）自动控制设备为了保证供水管网压力和流量稳定，水泵电机的电气控制采用变频调速技术，并且以plc为核心的控制系统能保证设备24小时不间断自动运行。系统可根据用户需要设定压力值（压力设定范围200400kpa），在供水额定流量范围内，根据灌区内不断变化的实际用水量，自动调节泵站内水泵的运行台数和运行频率，以使泵站供水量与实际用水量相适应，从而获得稳定压力和流量的灌溉用水，极大方便了田间灌溉

41、系统的操作和管理。（3）供水管网灌区供水管网由干管、分干管、支管、毛管四级管道组成，干管与首部枢纽直接连接，分干管分别与干管和支管相连（如附图四所示）。干管、分干管和支管埋入地面以下一定深度(通常离地表70cm)，以方便田间作业。1）管网的布置形式根据推广经验，灌区内供水管网布置成枝状与环状相结合的方式。如附图所示，部分田间主管网根据经验设计成闭合环形式，支管根据局部供水需要布置成树枝状形式，末端互不相连。这样的布置形式虽然增加了管子用量，但可大幅度降低因管路造成的水压力损失，且有利于改善管路中供水水质，在充分利用泵站供水能力的情况下，尽可能增加灌溉面积。2）供水接口灌区内因种植田块分属于不同

42、农户，种植摸式是一家一户种植，不具备统一灌溉管理条件，所以管网设计时采用设置配水接口这种供水方式为农户提供灌溉用水。这种供水方式也比较适合随机灌溉的工作制度。供水接口的安装位置和数量，通过对种植田块农户调查来确定。接口安装位置可分别位于三级管道中任何一级，数量一般按照每34亩设置一个为佳，同时也应满足农户额外安装的要求。供水接口有一球阀、一水表和一个消防水带式快速接头组成，安置于长方形预制水泥箱内，上有水泥板盖护。农户取水时，只需将灌水器具通过快速接头接入管网，打开球阀，即可进行灌溉。灌溉用水由水表计量，实行按方收费。（4）田间灌溉系统田间灌溉系统由灌水器和田间供水毛管组成，目前我们在节水灌区

43、使用多孔微喷带、内镶式滴灌带等灌水器具。这类将灌水器和供水毛管制成一体的节灌器具，不仅工作压力低、能耗少、灌水均匀、安装使用方便，而且一次性投资较低、灌水效率高，深受用户欢迎。这类灌水器具在设施栽培（如钢质大棚）和露地种植时都有较好的使用效果。3.2.6 管路系统管材与管径选择（1）管材选择管材选用硬聚氯乙烯塑料管，该类管材具有质量轻易搬运、内壁光滑、耐腐蚀、施工安装方便等特点，被广泛应用于农业低压管道灌溉工程中。（2）管径计算管道的管径采用下式估算：式中：q 管道设计流量，m3/h； 管径，m；管道经济流速1.5-2.0 m/s ，一般大管径可取较大的经济流速，小管径可取较小的经济流速。管道

44、的实际采用管径根据计算管径与标准管径对比后，根据压力校核结果、实际情况及施工方便等确定。经计算比较，管网选用管径见表3-11。表3-11 各级管道管径计算表管道名称流量(m3/h)长度(m)计算内径(m)选用管径支管支管1-152.577250.103110支管1-210.441750.05090支管1-327.3856400.07590支管1-418.6552900.06290支管2-1-115.853550.05790支管2-1-225.162700.07190支管2-2-115.853600.05790支管2-2-218.521900.06190分干管分干管2-157.752400.11

45、3160分干管2-269.374500.118160干管干管1109.152600.149160干管2124.48750.159160合计： 90管2280m 110管725m 160管1025m(注：每个水表控制箱与输水管之间均配有2m左右的50管连接)3.2.7 管网水力计算考虑最不利工况，选择供水距离最远的管路，计算其水头损失。本灌区中为支管1-3干管1管线最远。（1）支管末端压力按日本的kirco-type-r型微喷带计算，微喷带最大安装长度为100m，设计中最大铺设长度为80m。微喷带进口所需工作压力为100200kpa，即1020m水头，考虑到供水接管及水表、球阀等的水头损失，支管

46、末端所需压力定为20m水头。（2）支管入口压力1）管道沿程水头损失式中： 沿程水头损失，m；管材摩阻系数, 查农田低压管道输水灌溉工程技术规范（gb/t20203-2006），取f=0.948105；流量指数，查农田低压管道输水灌溉工程技术规范（gb/t20203-2006），取m=1.77；管径指数，查农田低压管道输水灌溉工程技术规范（gb/t20203-2006），取b=4.77；管长，m；管道流量m3/h；管内径，mm；多口系数，；孔口数；多孔支管首孔位置系数，即支管入口至第一个孔口的距离与孔口的间距之比。计算得 hf支1-3=6.2m2）管道局部水头损失管道局部水头损失可按管道沿程水头

47、损失的10%估算。 hj支1-3=hf支1-30.1=0.62m则=20+6.2+0.62=26.82m（3）干管入口压力沿程水头损失：2.26m局部水头损失0.23m 则=26.82+2.26+0.23=29.31m3.2.8水泵选型与配套动力（1）水泵设计扬程取水泵进出水管路及首部水头损失为3.0m，则水泵扬程：式中：水泵吸程，在水泵机组安装完成后，根据当地平均水位确定，一般计算取2m；最远配水点与水泵出水口的高差。本灌区取1m。则=29.31+3+2+1=35.31m（2）水泵选型根据泵站设计流量229.06 m3/h，扬程35.31m，考虑到泵站可能产生的用水集中、用水量变化幅度大等问

48、题，选用bpl80-200(i)型离心泵二台，其性能参数见表3-12。此外，另增加一台40gdl6-124多级离心泵以解决管网漏水和少量用水时作为维持管网压力的补给泵，其性能参数见表3-13。表3-12 泵型及性能参数表水泵型号流 量(m3/h)扬 程(m)配套功率（kw）bpl80-200(i)1304222表3-13 补给泵泵型及性能参数表水泵型号流 量(m3/h)扬 程(m)配套功率（kw）40gdl6-1246.0482.2（3）泵房设备及水表箱的选择泵房内水泵、电机、压力罐、过滤器、闸阀、止回阀、水上底阀、压力传感器等结合理论计算和分析由市场购买配套。根据上述典型规划设计，智林村西遥

49、路灌区高效节水灌溉工程规划的主要工程量见表3-14。表3-14 董浜镇智林村西遥路灌区高效节水灌溉工程量汇总表序号设备及项目名称规 格单位数量备注150u-pvc管0.6mpam525290u-pvc管0.6mpam22803110u-pvc管0.6mpam7254160u-pvc管0.6mpam10255正三通160只19086异径接头16090只11609041109037直角弯头110只190138堵头160只19029异径三通upvc16090只5160110110套管160只72011橡胶圈160只1801101409040012闸阀160只213法兰只214放水阀90只315u-p

50、vc胶水1kg/瓶瓶3516水表计量控制箱套25017控制阀4只218100lwb-80网式过滤器200目套219水泵、压力罐、管路机组、稳压泵套1bpl80-200(i)20恒压控制柜 （一控一备）套121底阀、进出水管等122泵房m25023进水池块石护岸m4024工程接电项13.3 试验观测方案为进一步发挥董浜镇节水灌溉增效综合示范项目的效益，推进农田节水技术的持续创新，构建节水高效农业技术体系，董浜镇水利技术推广部门利用现有的人才和技术优势，在已有成果的基础上，不断总结经验，进行农田节水技术、抗旱保水技术、缓控及微灌施肥技术、节水种植模式、农机具配套等方面的试验研究，为高标准农田节水示范区建设提供了重要的技术支撑。主要工作内容如下：（1）定期开展墒情监测。每个示范分区（行政村）建立1-2个土壤墒情监测点，定期开展农田土壤墒情监测工作，为示范区种植生产，特别是农田节水效益评价提供重要的技术参考。逐步建立和完善土壤