低压管灌工程项目可行性实施报告

1、低压管灌工程项目可行性研究报告第一章基本情况 1一、自然情况 1二、水文气象 1三、水文地质 1四、土壤及土质 2五、社会经济情况 2六、水利工程现状 2第二章 兴修缘由 2第三章水源井设计及分析 3一、水源井 3二、水质分析 3第四章 灌溉制度设计 4一、小麦需水计算 4二、设计保证率的确定 4三、灌水模数推求 4四、设计流量计算 5五、单井轮灌制度的确定六、灌畦规格的确定 7第五章管路布置及管材选择 7一、基本原则 7二、管道布置形式 8三、管材选用 8第六章管道尺寸确定与水头损失计算 8一、管道尺寸的确定 8二、水头损失计算 9第七章水泵选型及扬程校核 10第八章 水锤压力的验算及防护措

2、施 12第九章配套管件及附属建筑物设计 13第十章工程概算 15第十一章经济效益分析 16第一章 项目概况一 项目概况1、项目名称某村 低压管灌工程项目。2、项目地点* 乡位于某县中部蹦河流域，距某县城所在地 65 公里， 南与家营子镇相邻，北与老镇接壤，东与青松岭乡交界。建 三线公路贯穿南北，交通比较便利。地理坐标为东经 119o 45 36，北纬 41o 5T 7。3、项目承担单位某县* 乡水利站与 * 村合作完成4、项目规模* 乡*村马铃薯种植基地配水工程项目，座落在* 乡*村。项目工程总投资 55 万元。争取上级以工代赈资金 50 万 元，地方配套资金 5 万元。发展管灌面积为 100

3、0 亩。受益 人口 700 人。该村土地平整，灌溉工程围地面平坦，有灌溉条件。项 目建设规模：新打机电井三眼，安装低压管道节水灌溉配水 工程，管路由东向西倾斜，地面坡度大约 1/400 1/600 左 右。二、自然状况1、气候状况* 乡项目区位置处于中纬度，属北亚热带季风型大陆性 气候，四季分明，冬季以北风为主，气候干燥、气温较低、 天气寒冷，降雨量特别集中。 * 乡属半干旱、半湿润季风型 海洋性气候向大陆性过渡气候，多年平均降雨量为400 毫米左右，年降水变化较大且分配极度不均，多集中在6 8 月份，占全年总降水量的70%，多年平均蒸发量为1850 2200mm多年平均径流深 5081mm年

4、气温变化比较大，历 年最高气温为 30.7 C，历年最低气温-35 C,无霜期120 130 天，初霜期为 9 月下旬，终霜期为来年的 5 月下旬。作 物生育期日照时数为 1302.7 小时，光照充足，全年日照率 达 6570%，最大冻土深 1.8 米，冬春两季少雨，多刮北风，最大风速30m/s，平均风速3m/s。平均海拔810米，具有低 温凉爽的小区气候，是马铃薯种子最好的繁育基地。根据某 县气象局气象站资料统计，项目区多年平均气温 11.2 C, 一月份最冷，最低为-24.4 C,最高月平均为 27.7 C,最高为 38.1 Co2、水文气象该灌溉区为V3水文分区，具有半干旱半湿润特征，多

5、年 平均降雨量仅为 430 毫米，且年降雨变化较大，分配极度不 均，降雨多集中在 68月份，占全年总降雨量的70%左右。多年平均蒸发量为 1851.9 毫米，径流深 70毫米，多年平均 气温在 27C -28 C,历年来最高气温为34C,最低气温-32 C,无霜期130天，初霜期在九月中旬，终霜期在五月 上旬，最大冻土深 1.7 米，冬季多为西北风，最大风速 20 25/秒，平均风速为 3 5/秒。3、水文地质经勘查本次管灌设计区地质年代为第四纪全新统Q4 覆盖，地下水类型为冲洪积孔隙潜水，含水层为砂砾石，地下 水埋深 3070 米， *乡*村工程项目区水资源相对贫乏地区，农业灌溉基本上是开采

6、地下水，基本上无地上明水（水 库、塘坝、河流等） 。单井可供水量为 80100m3/h ，下部为 砂砾岩，属含水稳定的冲洪积孔隙潜水区，地下水质符合农 业灌溉标准。4、土壤状况灌区的耕作层土壤质地为壤土和沙壤土，田间最大持水 量为 28%，渗入速度为 1.344m/d ，土壤肥沃，适宜大面积开 发小麦。 * 乡 * 村工程项目区地形为西南偏高，东北偏低， 地面海拔高程在 730 米左右，在蹦河沿岸的一级阶地，土壤 以砂壤土为主。5、自然灾害情况* 乡自然灾害频繁，历年旱灾较为严重，大约有50%的年份发生春旱， 30%的年分发生夏旱，大约十年左右出现一 次特大旱灾，据对 1931年至 1981年

7、的资料统计， 大约有 90% 的年份发生不同程度的旱灾，春旱发生的概率为90.1%，而10月到第二年3月底降水w 40mm发生春旱的概率为 50%4 5月降水w 60mm发生春旱的概率为 19% *乡旱灾的特 点是年旱少， 季旱多， 春旱频繁 （多连年出现， 间隔周期短） ， 秋吊间隔较长，因此，干旱问题一直是困扰和制约农业生产 发展的主要因素。6、水资源现状该项目区附近，有 2003年打井队打的井，当时对该区 进行了物探，数字表明井深在 5060米之间，单井出水量 为50 80mi/h。这是水资源井设计的依据。三、社会经济状况*村三家组现有户数 270户，现有人口 700人，劳动力300人。

8、因耕地为旱地，土地利用率较低，农业生产水平低，导致农村经济发展不稳，收入偏低，年人均收入多在9001100元左右。社会经济情况调查表仓子村村民组总户 数（户）总人口（人）耕地面积（亩）人均收入（元）劳动力（人）机动 车（辆）20061270700379490030012年1100第二章 项目背景、项目设计的依据1. 省水利厅辽水计字（ 1995）第 126 号文颁发的省水利 基本建设工程设计概（估）算费用构成及计算标准 。2. 省水利厅辽水计字（ 1995） 097 号文颁发的省水利水 电建筑工程预算定额 。3. 安装工程按 1992 年水建（ 1993）63 号文颁发的 水利水 电设备安装工

9、程预算定额（中小型） 。投资估算指标按预算定额乘以 1.13 的估算系数。二、项目建设的必要性* 乡在经济上以农业经济为主，十年九旱的自然气候造 成农业经济效益低而不稳。近几年来乡党委、乡政府不断调 整农业生产部结构，把最适应本乡种植马铃薯产业做强做 大，现在马铃薯种植已成为我乡农业经济的支柱产业，并形 成产、供、销一体化，一些先进的种植技术得到了推广和应 用。但是由于连年种植，马铃薯种子退化严重，种子品种杂 而乱，严重影响了马铃薯的产业化发展，因此乡党委、政府 根据本乡繁育种薯的有利气候条件，决定把本乡建成种薯繁 育基地。今年首先在 * 村划定 1000 亩气候条件最好、土质 较好、水源有保

10、障的地块作为示基地。 以后逐年在全乡推广。 由于缺水，基地抗灾能力不强，综合生产水平不能适应基地 发展的需要，农田灌溉水的利用率为零，基本靠天收，所以 大力发展节水灌溉，扩大灌溉面积，是缓解水资源供需矛盾 的需要，也是实现基地可持续发展，振兴农村经济的重要环 节。项目设计灌区，有面积为 1000 亩比较平坦肥沃耕地， 很适宜发展小麦生产，由于气候条件的影响，几年来，十年 九旱，造成粮食产量低而不稳，群众想大面积发展麦田，但 无水源工程，该灌区为二级阶地，地下水源相当丰富，单井 出水量在 80-100 m 3/h ，而且土壤肥沃，很适宜发展低压管 灌工程，通过管灌节水，在工程打 3 眼机井，这样

11、 1000 亩 耕地全部能及时得到灌溉，可见修建该工程是非常必要的。三、项目建设的可行性项目区低压管灌系统工程的兴建，为灌区辐射面积的灌 溉和发展创造了条件。该项目对农业及乡镇企业的发展和农 村生活用水提供了可靠的水源。将成为改善当地农业生产条 件、改善生态环境、增加粮食和经济作物产量、振兴该地区 经济的重要骨干工程。该工程技术上可行、经济上合理，工程水源可靠，且项 目区严重缺水，干群盼水迫切。因此，该项目工程应及早决 策，纳入计划，尽快实施，以加速发展工农业生产，提高人 民生活水平。第三章 项目设计一、项目容项目容包括新打机电井 3 眼，深度 40 70 米，单井出 水量均达到 50m3/h

12、 ，配套潜水电泵 3 台，新建井房 3 座，面 积 45 平方米 /3 座，发展管灌面积 1000 亩，埋设低压管路 6000 米，动用土方 8000 立方米。二、水源井设计和施工1、水源井的设计该项目区地下水埋深 3045 米，含水层厚度 1530 米， 降深 610 米，水量较丰富，单井出水量为 50-80 m 3/h 。设计井深 55 米，井径 400 毫米，井壁管采用 d=400 毫米，L=3 米，两端带铁接口的钢筋砼管，滤水管采用某县打井队 制作的d外=470毫米，d=400毫米，L=3米的钢筋骨架缠丝管， 配套水泵全部采用的潜水泵厂生产的潜水泵。2、水源井的施工项目设计区共设计 3

13、 眼机电井，全部是新打井，需架设 高压线路300米，低压线路400米，新增30KVA变压器3台 某县打井队做为水源井的施工单位。3、水质分析基地水资源状况相对较好，地下水埋深为30 70 米，水位埋层相对较浅，为地下潜水，水量丰富，水质可以满足 农业灌溉要求。第四章 项目水资源评价及供需平衡分析一、灌溉定额设计根据我某县五间房旱灌试验站试验资料分析马铃薯生育期平均耗水量为275m3/亩，即412毫米，各生育阶段平均 需水模数等见附表。马铃薯生育期需水量统计表生育期名称播种期出苗期开花期结种期成熟期合计生育日1/4 21/4 21/5 10/6 26/6 约105期20/420/510/625/

14、615/7天需水模7.416.625.924.525.6100数%需水量30.563.6106.7100.9105.5412(mm)平均灌5/4 8/5 25/5 10/6 26/6 20天水时间12/415/52/617/65/7、设计保证率的确定项目区全部种植马铃薯属旱田作物灌区，根据有关规规定、取设计保证率为 P=75%。三、灌水模数推求 马铃薯各生育阶段的需水量减去天然有效降雨量即为 该生育阶段的净灌水量。计算灌水模数的公式：q=0.1853 X H/Tt式中：q 灌水模数 （ 公升/ 秒/ 亩）；H 不同生育阶段需水量 （ 毫米 ） ；T 轮灌周期 （7 天） ；T 日灌时数 （16

15、 小时 ） ；计算得最大灌水模数 q=0.107 l/s/ 亩四、设计流量计算 该工程设计灌溉面积 1000 亩，按地形、组界等条件划 分各井设计灌溉面积，见各井设计灌溉流量计算表，由此计 算各井设计流量。公式：Q=3.6F q/ nQ单井设计灌溉流量 (m 3/h)F设计灌溉面积(亩)q灌水模数(I/S/ 亩)n灌区有效利用系数PVG PE管结合地面毛渠n =0.88机电井设计流量统计表井号井深(m)井型静水位(m)动水 位(m)变压器型号出水量m/h155管井243230KVA50255管井243230KVA50355管井243230KVA50计算结果表明： 1#、2#、3#设计出水量为

16、88m3/h ，本工 程新打井按额定流量 80m3/h 定购水泵， 由于地形和地界因素 限制单井控制面积较大， 设计流量超过 80m3/h 可以在运行中 适当延长灌水周期和日灌时数，以保证农作生长的正常需水 要求。五、单井轮灌制度的确定 根据各井出水量的不同，经分析确定，每个轮灌组开四 个出水口，同时一组轮灌组的出水口至少分布在两条支管 上，不允许一条支管单独运行。单口设计出水量为20m3/h 。六、灌畦规格的确定初步拟定畦田宽度为 23 米；单宽流量为 Q=2.8 升/ 秒。根据上述有关数据分析计算，考虑到便于机耕作业等其他因素确定灌畦长度 （ 即出水口间距 ） 为 60 米。第五章 管路布

17、置及管材选择、基本原则总的原则是因地制宜，综合考虑，即要经济合理，又便于运用和管理。1、采用单井运行方式，以组为界，就近集中的原则划 分单井控制面积。2、以林带、道路、组界布置管路，便于施工和管理。3、以田间耕作和种植方向、干管垂直于垄向，支管平 行于垄向，地面毛渠垂直于垄向。二、管道布置形式本次设计均采用半固定式管路布置形式，根据地形采用 树枝状管道布置。三、管材选用地埋固定管采用大兴塑料管厂生产的低压薄壁PVC和PE管。第六章 管道尺寸确定与水头损失计算一、管道尺寸的确定1、经济流速该工程选用PVC和PE管，参照有关资料介绍其经济流速为 1.0 1.5m/s 。2、管径确定 计算公式：1/

18、2D=18.81 X (Q/V)式中：D 管道径 (mm)Q管道设计流量 (m 3/h)V管道适宜流速 (m/s)用上述公式计算各段管径并参照厂家产品规格尺寸确 定各管段的管径。二、水头损失计算Hf =94800 X (Q1.77/D4.77)L式中：H f- 沿程水头损失 (m)L管道长度(m)Q 管道流量(m3/h)D 管道径 (mm)在管网布置图上找出各井的水利最不利点管线逐段计算，各段的沿程水头损失，累加即为总沿程水头损失。关于管段流量根据前面所制定的单井工作制度，为便于计算，用水泵额定出水量在一轮灌组各出水口出水量相等计算。低压输水管道属水力长管，为了简化计算取管道沿程水 头损失的1

19、0%做为局部水头损失，详见水头损失计算表。水头损失计算表井号管段管长(m)管径(mm)流量(m3/h)水头损失1O# -1430150804.361 -290150400.272 -3180106402.83 480106200.377.82O# -1360150803.661 2100150400.302 3270106201.24刀5.23O# -1380150803.861 2100150400.302 3310106201.425.58第七章水泵选型及扬程校核一、设计扬程计算计算公式：H=A h+刀hj +z+X hf+h富裕式中：H 设计扬程（m） h 地形扬程（最不利点地面高程与水

20、泵出水口高程之差）刀hf总沿程水头损失 （m）刀hj 总局部水头损失（m）h 富裕设计出水口富裕水头（ 取 0.3m）Z动水位，即井口至动水面距离（m）设计扬程 56 米。二、水泵选型 根据设计扬程选择水泵型号。灌区水泵选择型号为：（150QJ20-79）。新建井房3座，面积45平方米/座，埋设低压管路 6000 米，发展管灌面积 1000 亩。第八章 水锤压力的验算及防护措施一、水锤波的传播速度(为简化计算只以 1 号井为例其余各井从略) 。1/2a=1425心+kd/E8 )式中:a 水锤波传播速度 (m/s)1425声音在水中的传播速度(m/s)d 管径 d=0.15 (m)K 水的弹性

21、模数(2.025 x 109x N/m2)d 管壁厚度 (d=0.0023m)E 管道纵向弹性模数 (N/m 2)取 2.9 x 109N/m2计算得： a=209 m/s二、故障排除瞬时关闭 ( 或事故停机 ) 水泵出口 ( 即管道首端 ) 闸阀时， 开启产生的压强水头。最小值 Hmin=H 。 -（av 。 /g）式中：V 。 - 管正常流速 (m/s) ；V 。 =1.26 (m/s)H 。- 正常工作时水泵扬程取 H。 =56mHmin=29.1 (m)最大值：Hmax=H。+aV。/g计算得： Hmax=82.8 (m)三、水锤防护措施由此一井即可看出水锤产出的压力是正常工作压力的1

22、.5 倍，为了防止水锤破坏现象的发生，必须采取以下具体 措施。1、严格执行轮灌制度， 不允许小于设计出口个数运行或 单个支管运行，出水口的开启个数不能少于 2 个，坚决杜绝 一个出水口的独立运行。2、开机之前必须先打开出水口， 坚决执行先开出水口后 开机，先关机后关出水口的操作规程。先开下一轮灌给出水 口后关前一轮灌组的出水口。3、经常检查安全阀，进气阀的运行效果，发现故障及时排除4、延长关闭时间，严格执行操作规程。5、加强科学管理，保证机泵在完好状态下运行，尽量减少故障停机。第九章 配套管件及附属建筑物设计1 、出水口设计该工程共需给水栓 120 个，采用自制螺杆式给水栓，地 埋塑料管的井下

23、栓体铁管长 0.5米，径扩至108mm深180mm 竖管露出地面 10cm。2、安全阀设计本项目采用自制安全阀 4 个。3、进气阀设计采用侧置的 1 寸逆止阀。4、压力表设计压力表为 4kg/am2 级压力表5、逆止阀设计根据实际情况，设逆止阀。6、出水口消能池的设计 为了防止出水口冲刷地面毛渠和保护给水栓，在不配地 面软管的每个给水口处设一消能保护池。 其结构形式为 200# 予制砼圆管式，管高 50cm,壁厚6cm。用200#10cm厚现浇 砼固定于地面上，管上设一直径为65cm,厚5cm的200#予制钢筋砼盖。7、排空井的设计为防止冬季管道存水,冻结破坏和管道淤积等需设排空 井。根据地形

24、实际条件,每眼井设15个不等 （详见管道平面布置图）结构形式为0.6 x 0.6m见方的浆砌砖结构。井深 1.8 米,埋入地面以下 0.4 米。用 4管道埋入井 , 为节省投 资用4”2”承堵做排空阀。8、管道的局部连接设计与水泵出口的管道上,依次设置进气阀,逆止阀,压力表、安全阀，在井房处则用 90o 弯头弯入地下，在这个竖管与铁管接触处用 40cmX 40cmX 50cm砼镇墩固定。9、井房的设计井房净尺寸为3X 3米的砖混结构，高 2.3米，顶板为 150#砼现浇10cm,靠门一侧砖墙宽为 37cm,其余三侧为24cm, 顶板留用予留孔，以备吊装设备，地面铺砼 10cm 厚，用砂 浆抹平

25、,麻刀罩面外侧四角,门框、砖带为水刷石,其余清 水砖墙。10、管道开垫及地面毛渠的设计开挖深度为 1.8 米,沟底宽 0.5 米,且在接管前沟底要 夯实,开沟时要一侧抛土。地面毛渠,设计流量 Q=20m3/h ,底坡 1/300 。11、配电箱的设计每眼井设置配电箱一个, 设电流表, 电压表, 磁力开关, 刀闸、互感器等电器设备,配电臬用铁板焊制而成。第十章 项目概算、可研依据1、定额依据定额采用本概算参考 2002 年水利建筑工程概算定额 并结合工程实际测算确定。2、材料及设备单价依据 管材及管件及设备按厂家提供的价格加运费。3、人工单价依据 按当地发生的实际人工单价计算。二、项目总投资及资金来源项目总投资 55 万元，其中：中央预算 1000 亩马铃薯种 子基地配水工程（国债）以工代赈资金 50 万元，地方自筹 资金 10 万元。三、工程概算1、概算总表2、分项工程概算表第十一章 效益分析一、效益计算管灌后可扩大灌溉面积 1000 亩，灌前这些耕地一般以 玉米、高粱等大田作物为主，经调查平均亩产值400 元/ 亩。低压管灌工程项目建成后，全部变成马铃薯种植基地， 产量 1000kg/ 亩，按国家超购价格确定马铃薯单价为1.0 元/kg 。马铃薯基地的平均产值按 1000 元/ 亩