岔庙镇度高标准农田工程规划设计本科论文

摘要高标准农田建设是保障国家粮食安全的需要，实现农业可持续发展的需要，发展节水农业的需要，农田增产，农民增收，改善群众生活的需要。2012年度高标准农田建设示范工程项目岔庙镇项目区规划治理面积1.0万亩，以稻麦种植模式为主，同时发展1000亩大棚桃子，农业经济效益显著，专业化、社会化程度较高。结合岔庙镇的地形地貌特征，依据沟道走向规划布置渠道，并设计渠道断面尺寸，进行渠道衬砌。有梯形断面现浇混凝土渠和U型断面预制混凝土渠。此外进行渠系建筑物的设计工作,并完成了315亩经济作物喷灌设计、323亩大棚蔬菜微灌设计及370亩大棚桃子滴灌设计。新建灌溉泵3座，节水灌溉3座；渠系建筑物317座；防渗渠19.27公里；修整渠道101.84公里。工程总投资1028万元，根据工程投资和效益分析作出相应的经济评价。经济评价结果表明项目经济上是可行的。关键字：高标准农田衬砌渠道建筑物节水灌溉经济评价AbstractHigh-standardfarmlandconstructionistoensurenationalfoodsecurityneeds,toachievesustainabledevelopmentneedsoftheagriculturaldevelopmentneedsofwater-savingagricultureandfarmlandincreasefarmers'income,theneedtoimprovethelifeofthemasses.The2012annualhigh-standardfarmlandconstructiondemonstrationprojectofChamiaoprojectareaplanningcontrolareaof10000acres,intherice-wheatcroppingpattern,whilethedevelopmentof1000acresofpeaches.Agriculturaleconomicbenefitsisremarkable,specialization,socializationrateishigher.CombinedwithtopographymapofthebifurcatedChamiao,basedonthechanneltowardthelayoutanddesignchannelsectionsizeandlining.Atrapezoidalsectioncast-in-placeconcretecanalandtypeUsectionalprecastconcretecanal.Inadditiontofocusonaqueductandsluicedesignwork,finishedthe315acresoffieldEconomiccropssprinklerdesignand323acresofvegetablegreenhouseMicro-irrigationdesign.Newirrigationpump3andWater-savingirrigation;canalbuildingblock317;seepagecontrolcanal19.27kilometers;Trimmingchannels101.84kilometers.Theprojecttotalinvestment10.28million.Accordingtotheprojectinvestmentandbenefitanalysistomakethecorrespondingeconomicevaluation.economicevaluationresultsshowthattheprojectisfeasibleineconomy.Keywords:High-standardfarmland,Liningchannel,building,Water-savingirrigation,economicevaluation.目录TOC\o"1-3"\h\u目录 11项目区基本情况 31.1自然地理概况 3地理位置及范围 3水文气象 3地形、地貌及土壤 4水资源 4耕地种类、数量及开发潜力 4自然灾害 51.2社会经济状况 5人口及劳力 5土地利用现状 5农业生产水平 6地方财政与农民收入 6农业科技服务体系状况 61.3基础设施 7水利骨干工程现状 7田间工程现状 8农业机械及农机服务设施 8交通与电力 82项目建设的必要性和可行性 92.1项目区农业和农村经济发展的制约因素 92.2项目建设的必要性 92.3项目建设的可行性 113规划设计步骤与思路、依据与标准 123.1规划设计步骤与思路 123.2规划设计依据 123.3规划设计标准 124灌区水量供需分析 144.1代表年的选择 144.2作物需水量 16计算作物潜在腾发量Ep 16水稻逐日耗水量推求 19作物灌溉制度 204.3设计灌水率推求 23灌水率计算 23灌水率的绘制 254.4水资源供需平衡分析 265工程规划 285.1总体规划 285.2渠道规划 29渠道工作制度制定 29典型支渠流量推算 33干渠流量推算 36其它渠道各流量推求 375.3灌溉泵站规划 415.4配套建筑物规划 415.5道路规划 425.6管道灌溉规划 425.7规划建设内容汇总 426.工程设计 446.1渠道断面设计 44农渠横断面设计 44斗渠横断面设计 45支渠横断面设计 45干渠横断面设计 45渠道纵断面设计 486.1.6排水沟设计 49规划建设内容汇总 516.2节水灌溉工程设计 52节水技术 536.3管道灌溉 53固定喷灌工程 53微喷灌工程典型设计 59滴灌工程典型设计 646.4灌溉泵站设计 67电机选型 68泵房尺寸确定 69泵房尺寸确定 70泵站枢纽布置 71进水池设计 726.5节制闸设计 726.6生产桥设计 747工程概算 757.1编制方法 757.2编制依据 75文件依据 757.3编制结果 758经济分析 768.1效益分析与经济评估 76社会效益分析 76生态效益分析 76经济效益分析内容 768.1.4经济分析 769.参考文献 8010.致谢 811项目区基本情况1.1自然地理概况表2-1项目区现状（2010年）作物种植情况单位：万亩作物布局水稻小麦油菜大棚桃子合计项目区种植面积0.960.800.160.041.96现状单产（kg/亩）57036014015001.2社会经济状况表2-2项目区土地利用现状及主要作物产量单位：万亩，kg/亩序号项目项目区现状情况一总土地面积1.801总耕地面积1.02居民及其它占地面积0.323河、湖、塘面积0.094其它面积0.39二有效灌溉面积0.701自流灌溉面积0.502提水灌溉面积0.20三现状主要作物产量种植面积单产1水稻0.965702小麦0.803603油菜0.161404大棚桃子0.0415001.3基础设施2项目建设的必要性和可行性2.1项目区农业和农村经济发展的制约因素2.2项目建设的必要性（1）保障国家粮食安全的需要。随着经济建设的不断发展，建设用地挤占耕地的现象又较为普遍且不可避免。在耕地面积不断减少的基础上，要保证13亿人口的吃饭问题，只有依靠增加粮食单产来确保国家的粮食安全。而增加粮食单产或保证粮食稳产，高标准农田建设是前提与基础。（2）实现农业可持续发展的需要。要实现农业可持续发展，必须要有良好的农业基础设施作保证。通过农业综合开发，改善生产条件，提高农业综合生产能力，实现土地利用率和产出率不断提升。发展现代高效农业，实施产业化战略，对农田基础设施标准要求更高，因此，加强项目区农业基础设施建设是非常必要的。项目区现状存在着灌排水工程设施老化、失修、损坏严重等问题，田块灌排困难，且灌溉成本高，因此，要保持农业可持续发展，除了推广优良品种、科学种植，还必须有良好的水利基础设施作保证。加之发展优势农产品产业对水利设施标准要求更高，因此，加强项目区农业基础设施建设是非常必要的。（3）发展节水农业的需要。目前项目区均为土渠灌水，渠系水利用系数低，地处国家大型灌区淮涟灌区内，灌区支渠以下（斗、农渠两级到田）灌溉水利用系数仅0.62，水资源浪费严重，灌溉成本高，还影响了农产品的品质与产量。为了改善排灌条件，增强抗御自然灾害的能力，提高水资源利用率，达到节约用水，节约农成本，增产增效的目的，必须对项目区灌排工程进行全面的配套和改造。（4）科学提升农业的需要。针对项目区农业科技水平偏低的问题，必须要完善良种推广体系，加强科学的作物栽培技术、科学施肥用药技术的推广与培训，以科技打破传统的低水平农业壁垒，突破农业高成本低收益的瓶颈，实现科学技术促进农业更上新台阶的飞跃。（5）农田增产，农民增收，改善群众生活的需要。通过农业综合开发，加强基础设施建设，可改善农民生产和生活条件；实施科技开发战略，推广种植优质高产新品种，建设优质高效优势农产品生产基地，提升农业生产水平，节本增收，实现农业增产增效，这将有力地推进农民收入的稳步增长，不断改善和提高生活水平。项目区干群审时度势，认识到农业要增效，农业要发展，必须适应形势，抓好结构调整，利用本地的区域、资源、载体优势，选准优质无公害稻米基地建设为主攻方向，大力发展高效农业，提高农业的综合效益，切实把农民增收落到实处。（6）保护生态环境安全的需要。进行高标准农田建设的同时，推广农业节水灌溉和科学施肥、用药，可减少农田水分流失量和农田降雨期的排水量，避免农田中化肥、农药等有害物质的流失，从而减轻农业面污染源负荷量，有利于地区水环境的改善。为此，进行高标准农田建设、发展节水农业不仅可缓解水资源紧缺的矛盾，增加环境容量，对生态环境安全和国民经济可持续发展具有重要意义。2.3项目建设的可行性（1）项目开发潜力大。项目区水利骨干工程基本完善，机械化水平可满足项目需要。项目区位于涟水县基本农田保护区内，耕地集中连片。中低产田面积较多，增产潜力大。通过开发，项目区粮食生产能力能达到亩产量1000公斤以上，亩均产值2000元以上。（2）科技网络健全。项目区内农业服务体系较为齐全，镇有水利站、农技站、农机站、兽医站和农业综合服务中心，村有科技村长,组有科技示范户，科学技术推广网络基本形成。县农业行政主管部门、农业综合开发部门与有关科研院所有多年合作基础，因此，项目实施有健全的科技网络，雄厚的技术依托。（3）自然环境优越。涟水县地处暖温带与亚热带的过渡地带，气候上具有明显的过渡性，四季分明，光照充足，气候宜人，雨量充沛；水源来自洪泽湖及南水北调工程的大运河，保证程度高、质量好；大气质量及河流水质分别达国家二级和三级标准。境内自然资源十分丰富，环境清新优美，为发展优质高产高效农业提供了难得的条件。（4）交通快捷方便。有5条省道、3条国道在县内汇合，交通枢纽地位已经确立。特殊的地理位置和便捷的交通体系，承南启北、联结东西。县内全面实现县乡道路黑色化。境内的淮安机场将为涟水交通增添新的魅力。所有这些为农产品及其加工产品周转创造了良好的条件。（5）政府重视，群众积极性高。县委、县政府非常重视农业开发工作，一直把农业开发工作当作农业工作的重要抓手来抓，在农业综合开发土地治理项目建设中，能够规范操作，圆满完成各项任务，为实施高标准农田建设示范工程项目提供可靠的保证。项目区广大干群通过宣传发动，充分认识到农业综合开发工程是“德政工程”、“民心工程”，群众盼开发、想开发、要开发，自愿筹劳集资，投身开发项目建设，开发热情高涨。（6）项目区紧紧围绕我县优质稻米产业，制定项目规划。我县常年种植水稻70万亩，年加工能力30万吨。涟水县利用开发资金，对稻米产业加工生产线进行扩建，为农产品的加工提供了方便。3规划设计步骤与思路、依据与标准3.1规划设计步骤与思路3.2规划设计依据3.3规划设计标准4灌区水量供需分析4.1代表年的选择4-1mm1970341.01988304.31971694.519891132.41972850.11990709.71973438.119911385.119741022.51992477.31975214.11993329.21976408.11994251.11977396.91995729.01978302.81996651.11979975.31997658.11980212.31998753.91981518.619992671982447.520008121983592.82001256.51984570.92002932.51985473.22003421.21986775.92004542.61987290.12005430.04.2作物需水量生育阶段返青分蘖拔节孕穗抽穗乳熟黄熟全生育期起止日期6.18-6.266.27-7.257.26-8.48.5-8.208.21-8.319.1-9.209.21-9.296.18-9.29天数9291016112091044.3设计灌水率推求续4.4水资源供需平衡分析由以上所给的可用水量，结合90%的灌溉设计保证率，可知代表年的可用水量大约为940万m³。（2）需水量需水量主要有农业灌溉用水量、工业用水量、生活用水量和生态环境需水量几方面。本项目区主要考虑农业需水。项目区城乡生活用水供水方式为城镇区域管网集中自来水供水，基本不用本地水，不计生活用水量。由于过境水可利用量中已经考虑了保持河道的生态环境用水量，所以不再单独计算生态环境用水量。农业灌溉用水一般是由灌溉制度、灌溉面积、灌溉水利用系数来计算的。包括项目区作物生育期灌溉水量的总和，具体见表4-17表4-17农业用水汇总表规划灌溉水利用系数0.85，则毛需水量为932.24万m³。（3）平衡分析在灌溉设计保证率为90%的情况下，由表4-16可知，可知代表年的可用水量大约为940万m³，可供水量大于用水量，水源相对充足，可以保证达到供需平衡。5工程规划5.1总体规划灌溉渠系的总体规划设计灌溉面积1万亩，现状的灌溉设计保证率较低，规划后达到90%，通过节水灌溉和农业产业结构调整，达到高度节水灌溉和配套建筑物全面完善的目的。项目区灌排系统框架已形成，骨干灌排系统比较合理。本次项目规划，对原有的灌排渠系不作大的调整，在充分利用现有工程的基础上，重点是做好渠道防渗，对部分老化损坏和不适应高标准农田建设需要的建筑物进行拆除重建，对缺少控制建筑物配套的沟渠和生产交通不畅的道路进一步完善，部分灌溉能力不足的田块建固定泵站提水灌溉，做好田间工程配套，达到田、路、桥、涵、闸、站、渠、林综合治理，努力提高农田抗御水旱灾害的能力。2830亩。在五支渠中部附近设置一个灌溉泵站，灌溉面积为规划成果见附图：项目区改造图。5.2渠道规划渠道工作制度转变为干渠、支渠续灌，斗渠、农渠轮灌。共有一条干渠，六条支渠，项目区范围内，其中一支渠长2424.6m，控制面积为2847.4亩。一支渠道有九条斗渠（分别为斗1、斗2、斗3、斗4、斗5、斗6、斗7、斗8、斗9），斗渠1-9分别有6条农渠；二支渠长2849.7m，控制面积为2829.4亩，二支渠有九条斗渠（分别为斗10、斗11、斗12、斗13、斗14、斗15、斗16、斗17、斗18），斗渠分别有6条农渠；三支渠长1353m，控制面积1325.8亩。三支渠有四条斗渠（分别为斗19、斗20、斗21、斗22），斗渠分别有6条农渠；四支渠长1371.5m，控制面积1117.5亩。四支渠有五条斗渠（分别为斗23、斗24、斗25、斗26、斗27），斗渠分别有6条农渠；五支渠长1361.5m，控制面积903.2亩。五支渠有五条斗渠（分别为斗28、斗29、斗30、斗31、斗32），斗渠分别有6条农渠；六支渠长1342.1m，控制面积1454.9亩。六支渠有六条斗渠（分别为斗33、斗34、斗35、斗36、斗37、斗38），斗渠分别有6条农渠；一支渠与二支渠中，斗渠分别分为3个轮灌组，其余支渠中斗渠分为2个轮灌组，各斗渠的农渠分为2个轮灌组。项目区轮灌组划分为，见表5-1——5-6表5-1——一支渠轮灌方案表5-2——二支渠轮灌方案表5-3——三支渠轮灌方案表5-4——四支渠轮灌方案表5-5——五支渠轮灌方案表5-6——六支渠轮灌方案表5-1一支渠轮灌方案单位：亩表5-2二支渠轮灌方案单位：亩表5-3三支渠轮灌方案单位：亩表5-4四支渠轮灌方案单位：亩表5-5五支渠轮灌方案单位：亩表5-6六支渠轮灌方案单位：亩Q三支田净=A三支×qd=2.216×0.1875=0.416（m³/s）因为斗渠分三组轮灌，同时工作的斗渠有3条；而农渠分两个轮灌组，同时工作的农渠有条，所以，农渠的田间净流量为：Q农田净=Q支田净/(n×k)=0.416/(3×3)=0.0462(m³/s)取田间水利用系数ηf=0.95,则农渠的净流量为：Q农净=Q农田净/ηf=0.0462/0.95=0.0486(m³/s)灌区土壤属砂壤土，查规范相应的土壤透水性参数；A=3.4,m=0.5据此可计算农渠每千米输水损失系数：σ农=A/Qm农净=3.4/0.04860.5=15.4渠道输水损失流量按下式计算：Q1=σ农/100×L×Qn=15.4/100×0.234×0.0486=0.0018(m³/s)采用混凝土衬砌防渗则衬砌防渗后渗漏损失流量为Q"1=βQ1由于灌区主要为砂壤土，透水性较强，故取β=0.08则Q"1=0.08×0.0018=0.000144m³/s)农渠的毛流量或设计流量为（其它损失系数取0.1）：Q农毛=Q农净（1+Q"1）=0.0486=0.0535(m³/s)则农渠的渠道水利用系数为计算斗渠的设计流量。因为一条斗渠内同时工作的农渠有3条，所以，斗渠的净流量等于3条农渠的毛流量之和：Q斗净=3×Q农毛=3×0.0535=0.1605(m³/s)农渠分2组轮灌，各组要求斗渠供给的净流量相等。但是,第2轮灌组距斗渠进水口较远，输水损失水量较多，据此求得的斗渠毛流量较大，因此，以第2轮灌灌水时需要的斗渠毛流量作为斗渠的设计流量。斗渠的平均工作长度为731m。斗渠每千米输水损失系数为：σ农=A/Qm斗净=3.4/0.16050.5=8.5渠道输水损失流量按下式计算：Q1=σ农/100×L×Qn=8.5/100×0.731×0.1605=0.01(m³/s)采用混凝土衬砌防渗则衬砌防渗后渗漏损失流量为Q"1=βQ1由于灌区主要为砂壤土，透水性较强，故取β=0.08则Q"1=0.08×0.01=0.00008(m³/s)斗渠的毛流量或设计流量为（其它损失系数取0.1）：Q斗毛=Q斗净（1+Q"1）==0.1766(m³/s)则斗渠的渠道水利用系数为计算三支渠的设计流量。斗渠分三组轮灌，因为第一轮灌组的控制面积较大，故以第一轮灌组要求得支渠毛流量作为支渠的设计流量。支渠的平均工作长度2.7km支渠的净流量为：Q三支净=3×Q斗毛=3×0.1766=0.53(m³/s)斗渠每千米输水损失系数为：σ农=A/Qm斗净=3.4/0.530.5=4.7渠道输水损失流量按下式计算：Q1=σ农/100×L×Qn=4.7/100×2.7×0.53=0.033(m³/s)采用混凝土衬砌防渗则衬砌防渗后渗漏损失流量为Q"1=βQ1由于灌区主要为砂壤土，透水性较强，故取β=0.08则Q"1=0.08×0.033=0.0026(m³/s)三支渠的毛流量或设计流量为（其它损失系数取0.1）：Q三支毛=Q三支净(1+Q"1)=0.53=0.584(m³/s)则支渠的渠道水利用系数为计算三支渠的灌溉水利用系数。η三支水=Q三支田净/Q三支毛=0.416/0.584=0.712计算一、二、四、五、六支渠的设计流量计算一、二、四、五、六支渠的田间净流量：Q一支田净=2.42×0.1875=0.454(m³/s)Q二支田净=1.89×0.1875=0.354(m³/s)Q四支田净=2.3×0.1875=0.431(m³/s)Q五支田净=2.08×0.1875=0.39m³/s)Q六支田净=2.31×0.1875=0.434(m³/s)计算一、二、四、五、六支渠的设计流量：以典型支渠（三支渠）的灌溉水利用系数作为扩大指标，用来计算其他支渠的设计流量。Q一支毛=0.454/0.712=0.638(m³/s)Q二支毛=0.354/0.712=0.497(m³/s)Q四支毛=0.431/0.712=0.605(m³/s)Q五支毛=0.39/0.712=0.548(m³/s)Q六支毛=0.434/0.712=0.61(m³/s)干渠采用续灌的灌溉方式，分布图见图1，各段干渠的控制长度见表5-7。图1：干支渠分布简图EF段：QEF净=Q六支毛=0.61m³/sσ干=A/Qm干净=3.4/0.610.5=4.4Q损=σ干/100×L×Qn=4.4/100×0.994×0.61=0.027(m³/s)采用混凝土衬砌渠道则Q"损=βQ损Q"损=0.08×0.027=0.0022(m³/s)QEF毛=QEF净+Q"损=0.61+0.0022=0.6122(m³/s)DE段：QDE净=Q五支毛+QEF毛=0.548+0.6122=1.1602（m³/s）σ干=A/Qm干净=3.4/1.16020.5=3.2Q损=σ干/100×L×Qn=3.2/100×0.954×1.1602=0.034(m³/s)采用混凝土衬砌渠道则Q"损=βQ损Q"损=0.08×0.034=0.0027(m³/s)QDE毛=QDE净+Q"损=1.1602+0.0027=1.1629(m³/s)CD段：QCD净=Q四支毛+QDE毛=0.605+1.1629=1.7679（m³/s）σ干=A/Qm干净=3.4/1.76790.5=2.6Q损=σ干/100×L×Qn=2.6/100×1.228×1.7679=0.056(m³/s)采用混凝土衬砌渠道则Q"损=βQ损Q"损=0.08×0.056=0.0045(m³/s)QCD毛=QCD净+Q"损=1.7679+0.0045=1.7724(m³/s)BC段：QBC净=Q三支毛+QCD毛=0.584+1.7724=2.3564（m³/s）σ干=A/Qm干净=3.4/2.35640.5=2.2Q损=σ干/100×L×Qn=2.2/100×1.031×2.3564=0.053(m³/s)采用混凝土衬砌渠道则Q"损=βQ损Q"损=0.08×0.053=0.0042(m³/s)QBC毛=QBC净+Q"损=2.3564+0.0042=2.3606(m³/s)AB段：QAB净=Q二支毛+QBC毛=0.497+2.3606=2.8576（m³/s）σ干=A/Qm干净=3.4/2.85760.5=2Q损=σ干/100×L×Qn=2/100×1.467×2.8576=0.084(m³/s)采用混凝土衬砌渠道则Q"损=βQ损Q"损=0.08×0.084=0.0067(m³/s)QAB毛=QAB净+Q"损=2.8576+0.0067=2.8643(m³/s)则干渠总流量为Q总=QAB毛+Q一支毛=2.8643+0.638=3.5023(m³/s)5.3灌溉泵站规划该灌区有部分区域为提水灌溉，该灌区内有三处需提水灌溉。均为在原有泵站的基础上进行拆除重建。分别位于二、四、五支渠，其中二支渠泵站控制的灌溉面积约为1200亩。其中灌水率为1.25m³（s/万亩），支渠的灌溉水利用系数为取0.71。则灌溉泵站的流量为0.211m³/s。四支渠泵站控制的灌溉面积约为2190亩，其中灌水率为1.25m³（s/亩），支渠的灌溉水利用系数为取0.71。则灌溉泵站的流量为0.385m³/s。五支渠泵站控制的面积约为2891亩，其中灌水率为1.25m³（s/亩），支渠的灌溉水利用系数为取0.71。则灌溉泵站的流量为0.509m³/s。5.4配套建筑物规划生产桥为了适应生产的需要，在道路通过总干渠处修建1座生产桥，长约6m,在其余干渠段共修建3座生产桥，长约4m,在其余支渠段处共修建5座生产桥，长约2m。涵在农渠与机耕路相交处，需修建过水涵洞，共需修建36座。闸为了合理的利用和控制水资源，、在支、斗、农渠首分别设置控制建筑物。其中农门228座，斗门38座，支渠节制闸6座。5.5道路规划5.6管道灌溉规划管道灌溉规划分为喷灌、微喷灌、滴灌。其中总规划面积约为323.26亩。拟采用悬吊式微喷灌方式进行灌溉，主要微灌作物为大棚苗木。滴灌灌溉面积约为370亩，拟种植大棚桃子，桃子间株距为2m，行距为2m。5.7规划建设内容汇总6.工程设计6.1渠道断面设计式中——渠道设计流量，；——过水断面面积，；——渠道糙率；——渠道水力半径，；——渠道比降。式中——湿周，m；——渠底圆弧的圆心角，rad；——断面水深，m；——渠底圆弧半径，m；——弧形底的弦长，m；——渠道上部直线段的边坡系数。干渠采用实用经济断面（先求水力最优，再修正）。EF段QEF毛=0.476m³/s水力最优式中——水力最佳断面水深（m）；——渠床糙率；——渠道设计流量（m³/s）；——渠道内边坡系数；——渠底比降；——水力最佳断面底宽（m）；——水力最佳断面的过水断面面积()；——水力最佳断面湿周（）；——水力最佳断面的水力半径（m）；——水力最佳断面流速（m/s）。由以上公式可求得：断面各参数如下：干渠取i=1/6000，n=0.016,m=1.0,Q=0.6122m³/s。经计算得水深底宽，流速满足不冲不淤条件，取灌溉输水渠道采用明渠均匀流计算：采用实用经济断面式中：—渠道的经济适用断面和水力最优断面过水断面面积之比，取1.01；—渠道的经济适用断面和水力最优断面水深之比。其中：—渠道边坡系数，这里取为1.0；—渠道宽深比。式中：—干渠的流量，0.6122m3/s； —混凝土防渗渠道的渠床糙率系数，这里取0.016；—渠道的水深。则渠道底宽渠道过水断面面积考虑灌区实际情况，取渠道底宽1.2m，渠深0.8m，边坡系数为1:1.0，超高取0.3m，渠道口宽为3.4m。，，b=1.44，A=2.18，，b=1.69m，A=2.32。，，，b=1.88m，A=2.88。，，，b=2.20m，A=3.34。，，，b=1.18m，A=3.88。6.2节水灌溉工程设计6.3管道灌溉考虑到本地区是种植经济作物（由《喷灌工程技术规范》查的经济作物的雾化指标为3000～4000），查喷头性能表，喷头类型选用中喷2号。中喷2号的基本参数：喷嘴直径d=8mm，工作压力hp=300KPa，喷头流量q=4.08m³/h，射程R=20.4m则雾化指标为：满足雾化指标的要求。2）喷头组合形式和喷洒方式喷灌系统中，除田边、地角、路边或者房屋附近使用扇形喷洒方式之外，其余地方均使用全圆喷洒方式。全圆喷洒能充分利用射程，允许喷头有较大的间距，并且可以使组合喷灌强度减小。组合方式有：三角形、正方形、矩形。本地风向多变，故喷头采用正方形等间距组合方式。由于风速为3.5m/s左右，查《喷灌工程技术规范》取，Kb=Kl=0.9则l=b=0.9×20.4=18.36m。考虑到固定UPVC管的规格有4m、5m、6m，选择间距为17m。3）校核在选择喷头，确定间距的过程中已经满足了雾化指标和均匀度的要求，但是否满足喷灌强度的要求，还需进行验算。按最不利的情况考虑，当风向变化至与支管平行时喷灌强度最大。查《喷灌工程技术规范》得到中壤土的允许喷灌强度为，因地势平坦不用折减。风系数为：根据泵站设计扬程46.43m和设计流量167.2m3/h，选择一台IS125-100-200型离心泵，该泵设计流量200m3/h，扬程50m，配套电动机功率45kW，转速2900r/min系统设备与直接费表6-4经济作物喷灌工程系统直接费名称型号单位数量单价（元）复价（万元）管件按管材费的15%计喷头中喷2号个60017SFS自动供水设备套120000压力表250kPa只1500闸阀Φ50只120180闸阀φ110只4300闸阀φ160只1450闸阀Φ225只1600安全阀250kPa只14000水泵IS125-100-200台18000电机45kw电机台1180001.8泵房15m2座1200002小计25.7注：喷头考虑15％的备用，管材用量考虑5%的损耗。（1）基本情况总规划面积约为323.26亩。拟采用悬吊式微喷灌方式进行灌溉，主要微灌作物为大棚苗木。（2）管网规划布置该项目区共布置大棚280个，大棚南北向布置，大棚宽8m，长60m。干管从泵站出口向南北方向布置，干管总长476m，垂直干管方向布置6根支管（支管1~支管6），长度依据地形而定。每个大棚设一根竖管，竖管高度为2m，每根竖管接两根毛管，毛管沿大棚长度方向布置，毛管长为60m，间距4m。毛管上每间距4m布置一个微喷头。干、支管均选用UPVC管，埋在地下0.5m，毛管选用PE管。（3）灌水器的选择大棚采用悬吊式微喷灌系统，根据苗木的灌水要求，选用工作压力200KPa，流量为40L/h湿润直径为5.5m绿源旋转式微喷头。表6-5管道布置具体情况表项目区干管支管项目区名称长度（m）名称长度（m）控制的大棚数微喷头数干管476支管1499501500支管2508501500支管3500501500支管4505501500支管5500501500支管6498491470小计30102998970（4）灌溉制度的确定①设计灌水定额式中：m——设计灌水定额，mm；——土壤容重，取1.45g/cm3；H——计划湿润层深度，取30cm；p——设计土壤湿润比，为90%；——土壤适宜含水率上、下限分别取田间持水率的90%与60%，当重量百分比)；——灌溉水利用系数，取0.9。经计算，得：m=32.6mm。②设计灌水周期的确定依据《微灌工程设计规范》大棚苗木最大日耗水量取Ea为6mm/d，则：d取设计灌水周期T=4d③一次灌水延续时间；取13h④轮灌组划分每天工作时间取12h，则理论上可划分的轮灌组数为：（组）根据项目区大棚布置情况，考虑到统一灌溉和管理，取N=3，采用按支管轮灌的工作制度，每个轮灌组工作的大棚数及微喷头数见表6-6。表6-6轮灌工作制度及管道流量推算表轮灌组支管名称长度（m）控制的大棚数微喷头数Ⅰ支管1499501500支管2508501500小计10071003000Ⅱ支管3500501500支管4505501500小计10051003000Ⅲ支管5500501500支管6498491470小计998992970⑤各级管道流量与管径各级管道管径计算过程如下，a）单根毛管流量0.6m3/h，根据规范要求，毛管上任意两个微喷头之间的水头差应不超过灌水器设计工作压力的20%来推算毛管的管径。取X=1,N=4计算得F=0.397查规范f=0.948×105,m=1.77,b=4.77－出水口设计工作压力（m），为20m；－地形高差最大值（m），取0m。经计算，毛管可选用Φ20的PE管，内径为17mm。b）竖管、干管、支管管径由下式进行初步计算，结合水力计算确定管径。竖管设计流量为1.2m3/h取规格为Φ25的UPVC管。式中，v为经济流速，为1.0~1.5m/s，取1.5m/s。取规格为Φ25的UPVC管。干管、支管管径选择详见表6-7。表6-7设施苗木园大棚微喷工程各级管道流量及管径轮灌组干管支管名称流量（m3/h）管径名称流量（m3/h）管径Ⅰ干管120Φ180支管160Φ125支管260Φ125Ⅱ干管120Φ180支管360Φ125支管460Φ125Ⅲ干管118.8Φ180支管560Φ125支管658.8Φ125⑥水力计算毛管、支管水头损失按下式计算：这里，干管水头损失按下式计算：这里选择最不利情况来计算各级管道的管路损失。毛管的水头损失0.82m，微喷头设计工作压力为200kPa，约合20m水头，竖管高度为2m，考虑竖管水头损失0.2m，则毛管进口压力为22.02m。支管的水头损失合计3.56m，干管水头损失计0.64m，具体计算过程详见表6-8。表6-8设施苗木大棚微喷灌工程管网水力计算表典型管道设计流量

Q（m3/h）工作长度（m）选用管径沿程水头损失（m）水头损失小计（m）末端压力

（m）毛管0.660Φ200.820.922.2支管660498Φ1253.563.9223.1分干管1120150Φ1800.640.7127.02管网首部入口27.73注：局部水头损失以沿程水头损失的10%计。⑦水泵选型与配套动力考虑水泵吸水管路及首部水头损失取3m，水泵安装高程与河道设计水位高差1.2m，从而推求水泵的设计扬程，H=27.73＋3+1.2=31.93m。根据泵站设计扬程31.93m和设计流量120m3/h，选择一台IS80-50-200型离心泵，该泵设计流量120m3/h，扬程34m，配套电动机功率30kW，转速1450r/min。⑧系统设备与直接费系统直接费见表6-9，计万元。表6-9设施苗木大棚微喷灌工程系统直接费30.86（1）基本情况灌溉面积约为370亩，拟种植大棚桃子，桃子间株距为2m，行距为2m。规划采用滴灌的灌溉方式。（2）管网规划布置干管由泵站出口向西南方向布置，长度为180m，各支管均为单侧灌溉。田块宽为25m，每块田头设一给水栓，集中控制该田块的供水。毛管沿田块纵向布置，间距2m，长度依田块长度确定。每棵桃子根部两侧分别布置1只滴头。（3）灌水器的选择根据大棚桃子的灌水特点，选用滴灌的灌溉方式，灌水器采用美国雨鸟公司生产的EM-L10系列紊流滴头。该滴头的主要技术指标为：水压100kpa，流量3.8L/h。（4）灌溉制度的确定1）设计灌水定额灌水定额计算公式为：式中：m—设计灌水定额（mm）；γ—土壤容重，取1.45g/cm3；H—计划湿润层厚度，取0.3m；P—设计土壤湿润比，取60%；θmax，θmin—适宜土壤含水量上、下限（占干土重量的百分比），分别取90%和60%；η—灌溉水利用系数，取0.95。计算得m=20.6mm。2）设计灌水周期依据《微灌工程技术规范》，大棚桃子设计耗水强度Ea取4mm/d。设计灌水周期计算公式为：经计算得T=4.89d，取T=4d。3）一次灌水延续时间式中：sr—桃子行距，取2m；St—桃子株距，取2m；t—一次灌水延续时间（h）；n—一株桃子下安装的滴头只数，取2只；q滴—滴头流量，取3.8L/h。计算得t=7.63h4）轮灌组划分系统实行轮灌，每天工作时间为14h。轮灌组个数计算公式为：经计算得N=7，即可分为7个轮灌组。5）同时工作的给水栓数每6个大棚由一只给水栓供水，总共有49只给水栓，则同时工作的给水栓数目为7只，具体轮灌制度见表6-10。表6-10项目区轮灌制度情况表每6个大棚设置一个给水栓，其中支管1有3个给水栓控制7个大棚，支管7有2个给水栓控制7个大棚，支管3有4个给水栓控制7个大棚。（5）各级管道流量计算及管径选择1）毛管流量及管径每个滴头设计流量取3.8L/h，则有：L/h为使毛管首末两个滴头工作压力之差在滴头设计工作压力的20%以内，需满足以下公式：式中：Q=1064L/h，L=70m，Hp=100kpa，△Z=0，f，m，b为管材参数，对于PE管，f=0.948×105，m=1.77，b=4.77，F=0.375。经计算，d=12.2mm，故毛管采用外径20mm的PE管，内径为17mm。2）支管流量最大水栓控制28根毛管，则有：L/h支管管径按照下式计算：经计算，D=83.8mm支管选用规格为φ90的UPVC管3）干管流量实际干管控制6根支管，则有：L/h干管管径按照下式计算：经计算，D=205.2mm干管选用规格为φ225的UPVC管（6）管道水力计算采用最不利工作情况，即支管7最末端工作的给水栓来进行管道水力计算：毛管、支管沿程水头损失：，经计算，h毛=1.73m，h支=3.66m干管的沿程水头损失用下式计算：，其中L干=m则：干管入口压力（局部损失以沿程损失的10%计）：H干=（10+h毛+h支+h干）×1.1=17.16m（7）水泵选型校核水泵吸水管路及首部水头损失取3.0m，水面与地面高程差为1.2m，则系统一水泵扬程：m，为此，根据水泵设计扬程21.36m和设计流量178.76m3/h，选用一台IS150-125-315A型泵，该泵设计扬程28m，设计流量187m3/h,转速为1450r/min，配套电机功率22kW。（8）设备与概算项目区管网设备直接费见表6-11，计46.9万元。表6-11项目区大棚桃子滴灌工程直接费概算表6.4灌溉泵站设计该灌区有部分区域为提水灌溉，以四支渠处的灌溉泵站作典型设计。四支渠泵站控制的灌溉面积约为2830亩，其中灌水率为1.25m³（s/亩），支渠的灌溉水利用系数为取0.92。则灌溉泵站的流量为0.385m³/s。考虑各方面其他损失，初步拟定灌溉泵站扬程为2.5m,选择350ZLB-100型立式轴流泵，叶片安放角+2°，其工作参数为流量Q=0.396m³/s，扬程H=2.73m。转速为1470r/min，轴功率13.94kw。效率76%。确定配套功率时，必须按照水泵工作范围内最大轴功率来计算。配套功率按下式计算：（kW）ηp为ηdr为<55~1010~50501002~1.31.3~1.151.15~1.11.1105ηp=76%，因此水泵轴功率为：因此，备用系数为1.15，代入配套功率计算式得：考虑到要与所选的吊车跨度相适应，取5.0m。按下式计算：L=（n－1）b+2b'+nB0+b1+b2式中：L为泵房长度（m）；b'为边墩厚度，取0.5m；n为主机台数，为1台；B0为单台水泵进水池宽度，为1.5m；b1为检修间宽度2.5m；b2为配电间宽度，为2.5m，因此泵房长度为L=2×0.5+1.5+2.5+2.5=7.5m取L=7.5m。（3）机房高度泵房结构形式及布置该泵站的泵型为低扬程立式轴流泵，因为外河的水位变化不大，泵房所在区域地形开阔，考虑投资的节省，泵房采用湿室型泵房。根据站址处土层物理力学性质可得出地基条件较好，考虑施工、进水流态以及检修等各种因素，决定选用湿室中墩墙式结构，墩墙式湿室型泵房具有便于施工，进水条件好等优点。前池设计前池类型由于正向进水前池的水流与进水池水流的方向一致，水流逐步扩散、流态平顺且形式简单、施工方便，而侧向进水前池的水流与进水池水流方向正交或斜交，易形成回流或漩涡，流态分布不均匀。比较之下，选用正向进水前池。前池尺寸确定1、前池扩散角根据实际工程经验，前池扩散角取值一般为，取300。2、进水池总宽3、前池长度前池池长可由引渠末端底宽b、进水池总宽B及选定的前池扩散角算得： 4、池底纵向坡度由于i太小，故采用前段水平后段坡的形式，即直线段向下坡。底坡i一般不陡于1:4，取i=0.125，则此时的倾斜段水平投影长为：)/0.125=2.04m5、前池边坡系数前池边坡系数采用和引渠一样，m=1.5。6、前池翼墙形式7、前池构造前池直段设反滤层与冒水孔，底板采用钢筋混凝土结构，厚度取为30cm，3层滤层从上向下分别为碎石10cm、瓜子石10cm、中砂10cm。其余的前池均采用30cm浆砌块石。6.5节制闸设计因为节制闸种类众多，所以选取其中一个进行典型设计，这个节制闸建在4支渠上，4支渠控制的面积为3443.4亩，其中灌水率为1.25m³/(s.万亩)，则流量为0.43m³/s。3支渠控制的面积为3324.1亩，其中灌水率为1.25m³/(s.万亩)，则三支渠流量为0.4483m³/s。上下游水位差为0.15m，上游水位7.81m，下游水位为7.66m。Ⅰ闸室布置与构造底板上游水深H0为0.85m,下游水深为0.7m，hs/H0=0.7/0.85=0.82,故取堰流淹没系数=0.95。因为流量较小，故闸孔形式采用宽顶堰孔口，其中堰顶高程与下游渠底齐平。假定侧收缩系数=1，取H0=0.85m,由即总净宽为0.35m，即该节制闸单孔就能满足过流要求。查规范得，则侧收缩系数为=0.909其中——闸孔净宽（m）；——上游河道一半水深处的宽度（m）。则考虑实际要求，故取该节制闸宽度为1.0m,考虑到交通、检修等情况，闸底板顺水流方向长3m,底板厚度取30cm，齿坎深30cm。闸墩：因为只有一孔，所以不设闸墩排架：排架高，以拿出闸门为原则进行确定。Ⅱ闸基渗流计算上下游水位差，因为是砂壤土，所以取Ⅲ翼墙翼墙采用一字形翼墙Ⅳ闸门闸门采用平板钢闸门，具体尺寸见附图6.6生产桥设计当渠道与道路相交，渠道水位低于路面，而且流量较大，水面较宽时，要在渠道上修建桥梁，满足交通要求。在这次规划中，斗渠、支渠、干渠和道路相交