高效节水喷灌滴灌设计方案

高效节水喷灌滴灌设计方案1.3水资源状况①地表水资源量根据水资源综合规划水资源调查评价报告成果和《某某市“十一五”②地下水资源量根据《某某市“十一五”水资源开发利用及保护规划》成果和省水文局甘肃省水资源综合规划水资源调查评价成果，某某县地貌类型全部划分为山丘区。评价计算中采用基流切割法，经计算，某某县山丘区地下地下水资源受降水补给和赋存条件的限制，在河谷川道地区地下水天然补给量丰富，地下水与地表水转化关系密切，它为河谷潜水的开发和开采提供了便利条件。③总水资源量全县多年平均总水资源量等于自产地表水资源量、入境地表水资源量和地下水资源量三者之和，总水资源量为8.0142亿m3，其中：自产地分区水平年来水保证率(%)当地水资源量水资源可利用量地表水地下水重复计算量水资源总量地表水地下水重复计算量客水其它水资源可利用总量全县平均79526.06992.66376.380142.347715.68541.11024.956256.7平水年50%18670.06992.66376.376125.045323.48114.0973.753437.4偏枯年75%13795.06992.66376.356247.033488.45978.8717.539467.1枯水年95%8439.06992.66376.334407.020485.83672.7440.724158.5全县水利工程建设在新的治水思路指导下，逐步形成了天然降水、年底，可利用各类农田水利工程396座/处，集雨水窖2.5983万眼，遍及水平年现状年2011年2016年2021年保证率50%75%95%50%75%95%50%75%95%全县地表水地下水其它小计的超负承载导致全县土地开垦只能通过加强项目现状年2011年2016年2021年全县耕地63.2563.1963.0663.00林地42.0050.3654.4663.22牧地其他0000小计123.25131.53135.46144.15分区用水现状（万m3）用地现状（万亩）合计生活工业农业生态与环境合计一、农业用地林业用地三、牧业用地四、其他用地农田保护区2.一般农田灌溉其他合计7052.63797.17351.465904123.2547.4442水平年项目全县小计全县总计P=50%P=75%P=95%2011年农业09.212054.1工业456.91036.32生态与环境2016年农业12603.713557.8工业498.931132.7生态与环境2021年农业15480.516655.1工业598.721373.96生态与环境依据某某县经济社会发展需求及专项规划分别预测不同规划水平年各类用地情况，如表所示。水平年合计农业用地林业用地牧业用地其它用地基本农田保护区一般农田2011年121.7843.8846.632016年129.0145.0451.862021年139.9545.8761.38各水平年水资源供需平衡情况表单位：万m3水平年保证率水量全县2011年50%需水量10432供水量13046.6余缺水量2614.775%需水量11209.2供水量12247.9余缺水量1038.6p=95%需水量12054.1供水量11316余缺水量-738.22016年50%需水量11725.9供水量14351.3余缺水量2625.475%需水量12603.7供水量13472.7余缺水量868.9p=95%需水量13557.8供水量12447.6余缺水量-1110.22021年50%需水量14399.9供水量17221.6余缺水量2821.775%需水量15480.5供水量16167.2余缺水量686.7p=95%需水量16655.1供水量14937.1余缺水量-1718水平年土地量农业用地林业用地牧业用地其它用地基本农田保护区一般农田2011年需求量43.8846.63可供给量47.3950.36余缺量3.513.732016年需求量45.0451.86可供给量47.3054.46余缺量2.250.752.590.852021年需求量45.8761.38可供给量47.2563.22余缺量0.460.52时水资源不但可以满足各行业需水要求而且有剩余，保证率75%时基本平衡，略有剩余，保证率95%时缺水较为严重，而土地资源在不同规划水平年均表现出供不应求的态势。②农田灌溉面积的发展受水资源在山丘区与川道河谷区分布不均及山丘区地形支离破碎的制约，河谷区以自流灌溉结合井灌为主，以灌区节水改造与配套为核心发展节水灌溉，以节余水量扩大灌面；山丘区以提水灌溉、土地整理为主，以河水、井水或塘库蓄水为水源，以坡耕地为整理对象，加快工程的更新改造，实施新建工程实现灌溉面积的规模发展和水平梯田的蓄水保肥，从而达到增加农民收入；③各行业的用水需求随着经济社会的发展而不断提高，这与有限的水资源之间的矛盾会日益突出，因此加快节水改造，积极推广各类节水措施，以节余1.4小型农田水利存在的主要问题某某县由于没有大的拦蓄工程，水资源表现为资源性、工程性、水质性缺水并存的局面。全县水资源总量为2.03亿m3，人均水资源占有量445.35m3，属于水资源紧缺地区。由于投入不足、管理不善等原因，小型农田水利工程建设严重滞后，水资源浪费严重，供需矛盾不断加剧。随着人口增长、经济社会快速发展，水资源供需矛盾愈加突出，缺水问题将成为影响全县粮食安全、生活质量提高、经济社会发展、生态环境改善和社会安定的重要制约因素。为了确保全区经济健康、协调、快速发展，保障全县人民生活水平和生活质量的提高，要求开源节流并重，发展节水灌溉由于资金等因素，水利建设欠帐较多，基本农田和小型水利设施建设灌区配套不够建全。全县现有的小灌区基本上为老灌区，始建于六七十年代的提灌、机井大部分设备老化、失修，超期使用，老化损坏严重，隐患由于维修资金缺口较大，许多工程处于带病运行状态，效益难以发挥；自流灌溉保证率低。一方面自流渠道均以天然河流为水源，无调蓄工程，干旱季节引水量不足，下游灌不上水。另一方面田间工程不配套，渠系水利用率低。由于部分群众对节水灌溉的认识不够，加之民办水利缺乏有效的投入扶持机制，制约了节水灌溉技术在灌区大面积推广应用和群众自己出资搞节水建设的积极性。改革开放以来，虽然某某县的农村水利水管体制改革取得一定进展和成效，总结出许多经验，但万亩以下灌区仍一定程度上存在水利工程设施产权不清、管理体制不顺、运行机制不活和管护责任不明的问题。部分基层水管单位内部管理粗放、专业技术人员缺乏的现象较为普遍。水费收入无法维持水管单位正常运转，职工生活难以为继，水利工程维修经费难以落实，造成水利工程没有发展后劲，工程长期带病运行，效益衰减，水管单位经营运行离实际情况还有一定的差距。第二章重点县实施计划2.2工程建设与管理成立试点县项目建设工作领导小组，组长由县长担任，成员单位包括发改局、财政局、水务局、扶贫办、农业综合开发办等单位，领导组下设办公室，具体负责该项目的组织协调和联络，在项目建设中，某某县水务局作为建设单位，严格执行项目法人责任制，全面负责项目的建设与管理，相关部门进行整合项目，协调资金，乡政府为行政推动单位，组织协调项目实施村，促进项目建设，在领导组的领导下，由项目法人牵头从行政上、项目建设要严格执行国家及水利行业的有关技术标准，规范和规程，严格按照批准的《实施方案》组织实施，试点县项目建设管理要积极推行项目法人责任制、招标投标制、建设管理制、合同管理制、设计资质制、集中采购制、资金报账制、管理责任制。县水务局要认真做好前期工作，科学组织项目实施，切实加强指导监督，及时掌握工作进度、确保工程质量，督促落实工程管护责任，要从行政和措施上全面服务和管理到位，百年大计，质量第一，本工程要通过招投标公开选择技术力量最强，施工质量高，管理规范和多年从事小农水建设的专业施工队伍，在项目建设领导小组的领导下，严格组织、精心策划、细化分工、责任到人、层层负责，分级管理。要制定具体的方案，制定完成工程任务的工程措施、进度，指导工程质量标准，要安排专业技术人员进行技术指导，咨询和提供培训服务，解决实际困难，对施工中出现的技术问题要认真记录，仔细分析，主加强工程建设资金的监管，认真落实财务管理制度和报账制，真正用好每一分钱，实现资金与人员双安全。为了将项目建设成为廉洁工程，我们在工程建设中将严肃财经纪律，设立项目治理专项帐户，由专职人员负责建设资金的使用，并且定期由局项目办公室对项目资金使用情况进行检查，同时邀请审计部门或上级项目办公室定期对建设资金的使用情况进行审计和检查，确保做到专款专用，防止建设资金的挪用，将项目治理工程在监理制度的基础上，我们将实行严格的质量监督和管理制度，对工程建设的质量由项目办公室进行定期或不定期的检查，将检查结果及时上报上级项目建设办公室，由上级项目建设办公室对工程建设的质量和数量进行复查。同时实行行政和技术双轨承包责任制度，对玩忽职守、弄虚作假的技术人员实行严厉的处罚制度，对工程所在乡镇负责该工程的行政人员建议由所在的乡镇或监察部门做出相应的行政或纪律处罚，确保工程建在开展工程建设的同时，要落实工程管理主体，明确管理责任。结合本次项目建设任务类型，本次建设的管灌工程、喷灌工程和微灌工程由农民用水户协会管理，产权归属于协会；田间机井等微型水利工程水管单位能够延伸管理的由水管单位管理，其它由农民用水者协会或联户管理，进一步明确管理主体，建立实行专业管理与群众管理相结合的项目管理机制一方面，从水费中解决部分运行管理维护费；另一方面，落实工程管理运行公益性补贴政策，特别是要积极落实好土地出让金10%用于利建设的补贴政策，力求通过财政补贴途径来解决工程运行维护资金的缺参与利益分享、参与监督以及了解自身在建管中承担的责任和义务。建立行之有效的工程运行管理制度，制定并认真执行科学的管理细则，加强对运行管护人员的上岗专业技术培训，培养一批技术水平靠得住、管理素质过得硬的技术操作和运行维修能手，坚持管理人员持证上岗和定期考评制度，不断提高管理人员的专业技术水平、综合业务实现水资源优化配置，提高水资源综合利用效益；按照补偿成本、合理收益、优质优价、公平负担的原则，在相关部门的指导下核定供水成本，对农业用水和非农业用水区别对待，分类定价；推行超额累进加价、季节水价、浮动水价等制度，从制度上促进节约用水。二是要实现按成本收费。要加大水价调整力度，合理补偿高效节水灌溉工程和设施能耗费，各类喷灌工程和微灌工程应结合工程运行服务费、动力费的收取，积极探索适合喷灌、微灌工程的水价管理体制，逐步实现有偿用水，用水户应按有关标准主动缴纳水费；加强供水成本管理，进一步降低工程和设施运行费用；加强水费计收和使用管理，增强水费计收和使用的透明度，确保水费取之要积极探索工程运行的长效机制，工程建成后，结合管道输水灌溉、喷灌、微灌等工程节水措施，配套应用地膜覆盖、垄膜沟灌等农艺节水措施。要把发展节水灌溉和调整种植结构相结合，大力推广高效优质作物，为发展高效节水灌溉创造良好的农业生产条件。同时要通过承包、公司加农户等方式加强土地流转，探索农业生产经营方式向规模化生产、集约化第三章2013年度重点县建设内容及工程设计3.12013年度目标与任务按照《财政部、水利部关于实施中央财政小型农田水利重点县建设的水灌溉工程建设，进一步加强农业基础设施，不断增强农业发展后劲，显著提高全县农业灌溉供水保证率和水资源利用效率，增强广大群众的节水（1）全县2011年有高效节水灌溉面积0.214万亩，占有效灌溉面积积的40％，使高效节水灌溉面积占有效灌溉面积的比重比2012年提高19与灌溉管理为重点的管理体制与运行机制改革，落实管护责任，建设长效2013年计划在东梁灌区、北顺灌区2和温泉乡的斜坡、大庄、东梁、何湾、柏山5个村和北顺灌区片的塔麻、某某县高效节水灌溉重点县（2013年）资金整合建设项目方案内容见一是依托区位优势，示范和带动甘肃中东部地区小型农田水利建设与发展的需要。在某某县开展小型农田水利重点县建设，特别是集中开展高效节水试点，能够在广大中东部地区起到很好地示范和推广作用，为甘肃产的需要。通过小型农田水利重点县建设，可进一步提高田间配套程度，提高农业灌溉用水效率，最大限度的挖掘农田节水潜力，积极引导农民适时、适地调整产业结构，为促进农业稳产增产、保障粮食安全创造必要的开展小型农田水利建设，配套扶持特色产业的水利基础设施建设，确保群众在有限的耕地面积上持续增收，为增强农业生产后劲、调整农业产业结过重点县项目建设，提高了水资源有效利用，系统，将起到调节气候、净化空气、美化农村环境等多种生态防护作用，形成通畅、清洁的农田水利生态系统，使农村五是促进设施农业的发展，提高工程建后运行管理水平工程运行效益的需要。通过小型农田水利重点县建设，可为设施农业提供灌溉水源，大力发展滴灌、低压管灌节水技术，使有限的水资源得到充分利用，将从根加强了对高效节水灌溉的后续扶持，可逐步建立完善的运行管理机制和长效运行机制，可全面加强工程见后管护，切筹措方案科学可行，符合实际。经过多年的实践，某某县水务局锻炼培养经过多年的建设，东梁灌区和北顺灌区有比较完善的供水基础设施，干渠和渠首扩建改造工程已完成，供水水源有保障，群众参与积极性高，建设高效节水灌溉试点县条件优越。评审专家认为，某某县建设该项目是可行按照“渠道不变、用途不变、优势互补、各记其功”形成合力的原则，县级财政、水利部门加大协调力度，在不改变资金性质和用途的前提下，积极整合各项涉及农田水利建设资金，统筹安排，集中在高效节水项目区3.2年度建设内容及工程设计当地现有水资源条件、自然特点及农业生产、地形条件和运行管理明确管护职责，组建以农民用水户协会为主体，由地方水务部门、乡镇管理站和协会齐抓共管的水利工程管护机制，为小型农田水利工程的管护创定，该工程为小型工程，其主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5定，典型片面积不应小于总面积的5%。2013年度项目规划管道输水灌溉工程1.005万亩，根据当地地形及作物种植情况，计划选择东梁灌区新庄典型片水源选择为东梁渠水，系统直接从东梁干渠现有分水口取水。由于东梁渠从南向北沿山脊向下游蜿蜒而行，渠高地低，典型片区东梁渠由于该渠道为自流续灌渠道，因此灌溉期引水可以得到保障。结合现有地本工程设计主要依据项目区的自然地理、社会经济状况、水资源实际C、设计灌水定额。根据《农田管灌输水灌溉工程技术规范》输水灌溉工程技术规范》(GB/T20203-2006)，根据项目区实施工程后的种植比例，以及有关试验的资料，结合本区的实际、加以综合后拟定。设计表3-312344系统工作制度的制定。设计管灌系统的工作制度为干管续灌，支管及出水口进行轮灌，每相邻两条支管同时运行，每条支管上开启6个出水口，出水延续时间1.67小时，系统每天的工作小时数取18小时，则每天工作的出水口数为129个，1650个出水口一次灌水③管道设计流量：灌区内作物种植种类比较单一，系统设计流量由下则管径可用下式计算：的灌水延续时间2小时，经济流速取V=1.0m/s，计算出地管管根据铺设技术简易，施工工期短，质量标准易保证，造价低廉等条件和原则，干管、支管、出地管均选用PVC管，各种管件采用厂家定型配⑤管道水力计算——局部水头损失局=6.98×10%=0.7(m)可知总水头损失h总=6.98+0.7=7.1）管沟开挖。根据项目区土质，管沟采用梯形断面，边坡按1：0.3井净深1.5m。二者均为砖石结构，底部原土翻夯后，现浇6cm厚的C153）镇、支墩。为防止管线充水时发生位移，对所有地埋固定式管道，4）蓄水池。在管网首端修建50m3蓄水池一座，矩形钢筋砼结构，全表3-4mmmmmmmmtm㎡m7m座1mm3mm3mm3m2m3㎡8Tmm3mm3单位m个m个m个个个个个个个2013年设计喷灌工程面积0.55万亩，其中：地表水灌溉面积0.49万根据当地灌溉条件及灌区规划设计要求，井灌区选择各方面具有代表性的单井控制区域，进行地下水喷灌典型工程设计。经多项对比后选择了喷灌系统由水源工程和田间工程两部分组成。采用机井内装置潜水泵加压，直接输水至田间固定式喷灌系统进行灌溉的喷灌方式。水源工程由管、支管及喷杆和喷头组成。干管、分干管、支管采用三级地埋式管道，其中干管基本平行等高线布置，分干管基本垂直等高线布置，在分干管上灌溉制度是确定灌溉系统设计流量的主要依据，直接影响工程规模和投资大小，因此，设计的灌溉制度必须科学合理并符合当地实际情况。本dT=m×η水/E根据当地提供的资料，2号典型井出水量为80m3/h。每天灌水时间t根据项目区内农作物种植、土壤性质、干、支管压力水头以及喷头的性能和适用范围，固定式喷灌系统采用全圆喷洒喷头。按现有喷头规格性Wp=Hp/d=0.3×100000/6=稳定，而支管布置与主风方向垂直，据此，为保证喷灌均匀度，喷头组合R设=kR，其中k为射程折减系数，可根据喷灌系统型式、风速及动力 根据以上布置间距，其组合的均匀度大于0.75，满足《喷灌工程技术b—支管间距（m式中：N喷头--每次需要同时工作的喷头数（个经计算，N喷头=23.3个，取Np=24个。由于项目区地形比较规则平整，故布置的支管长度也基本相等，长度合理选择轮灌方式，可使管道的利用率提高，从而降低设备投资。根据同时工作的喷头个数、支管数及其管路的布置情况进行轮灌编组。由于达到各支管运行时压力相对均匀的目的，在每个灌溉单元内按以下方案进行运行。运行时干管及3条分干管进行续灌，每条分干管各控制1条支管进行轮灌，每1条支管为一组，分别从分干管的中间向两个末端运行。每在工程实际运行和具体灌溉时，还要根据地块地形调整其工作制度，管理单位仍可根据当年实际降水情况调整灌溉制度及工作制度，做到因地Q支=8qs=8×2.97=23.76(m3/h)Q分干=Q支=23.76(m3/h)Q干=3Q分干=3×23.76=71.28(m3/h)支管管径除与支管设计流量有关外，还要受式中：d支--支管内径；Hp--喷头工作水头，Hp=30m；运行状态，并满足自压喷灌的要求，故选用直径Ф75mm，压力级别为系统设计扬程为：H=H喷头+△+∑h沿+∑h局+H动-静为监测管网工作状况，控制管道能正常安全运行，在每个系统首端分别安装控制阀、空气阀、水表、压力表等。为控制各支管的运行，支管首部均设控制闸阀，在每条分干管末端分别安装排水阀1个。在所设各种闸在有压管道输水管网中，阀门开启或停止会使管内流速急剧变化而引根据本工程的布置特点，最大水击发生在干管末端，最不利条件为同三是管道运行时，严禁突然关闭出水口，以防爆管；阀门关闭历时控1）管沟开挖。根据项目区土质，管沟采用梯形断面，边坡按1：0.3井净深1.5m。二者均为砖石结构，底部原土翻夯后，现浇6cm厚的C15道转弯、地形变化较大处及支管出地竖管连单位单位二mmmmmmm座mmmmmmmmmTm座mmmm个m个个个m个个个m个m个个个个地表水喷灌选择东梁灌区关山片650亩梯田作为典型片。选择东梁干渠渠水为本次典型设计的水源，系统直接从东梁干渠现有分水口取水。由于东梁渠从南向北沿山脊向下游蜿蜒而行，渠高地低，典围时安装减压阀进行减压。又由于该渠道为自流续灌渠道，因此灌溉期引水可以得到保障。结合现有地形条件，在典型区东梁干渠分水口台地上修总体方案为：喷灌系统由水源工程和田间工程两部分组成。其中水源工程由蓄水池及输水管组成；田间由干管、支管及喷杆和喷头组成。输水灌溉制度是确定灌溉系统设计流量的主要依据，直接影响工程规模和投资大小，因此，设计的灌溉制度必须科学合理并符合当地实际情况。本典型片主要作物种植情况跟地下水喷灌区一致，因此灌溉制度和地下水喷根据项目区内农作物种植、土壤性质、干、支管压力水头以及喷头的性能和适用范围，固定式喷灌系统采用全圆喷洒喷头。按现有喷头规格性Wp=Hp/d=0.3×100000/6=5稳定，而支管布置与主风方向垂直，据此，为保证喷灌均匀度，喷头组合R设=kR，其中k为射程折减系数，可根据喷灌系统型式、风速及动力 根据以上布置间距，其组合的均匀度大于0.75，满足《喷灌工程技术b—支管间距（m式中：N喷头--每次需要同时工作的喷头数（个n--喷头每日可工作的喷点数。由于项目区地形比较规则平整，故布置的支管长度也基本相等，长度合理选择轮灌方式，可使管道的利用率提高，从而降低设备投资。根据同时工作的喷头个数、支管数及其管路的布置情况进行轮灌编组。由于达到各支管运行时压力相对均匀的目的，在每个灌溉单元内按以下方案进行运行。运行时干管续灌，6条支管为一个轮灌组，分别从干管的上端向在工程实际运行和具体灌溉时，还要根据地块地形调整其工作制度，管理单位仍可根据当年实际降水情况调整灌溉制度及工作制度，做到因地Q支=8qs=8×2.97=23.76(m3/h)支管管径除与支管设计流量有关外，还要受Hp--喷头工作水头，Hp=30m；将上述数据代入上式，计算得：d支=58.76mm选择灌溉运行中的最不利点进行水力计算。根据地形情况，本次选择经计算，干管沿程水头损失为19.51m，支最不利点所需的最小压力水头为：H=H喷头+△+∑h沿+∑h局座1m31m3m2m3m3m3m3m3m3m2m3座1m3m3m3m3m3tm2㎡m3Tm3m3m3m3座m3三个m个m个m个个个个个个元个器个1地下水滴灌面积0.135万亩。典型设计分地下水滴灌和地表水滴灌两种形选择北顺灌区罗山村4号机井控制的300亩灌溉面积为地下水滴灌典区内日光温室已成规模，棚内种植的作物为黄瓜。本设计计划给温室配套北顺灌渠为渭河水源，地表水质较差，泥沙较大，滴灌工程只能用地下水，滴灌典型片设计选择罗山村一级阶地上的4号机井为水源，出水量系统总体布置分为输配水系统和温室滴灌系统两部分。输配水系统由引水管、干管、分干管组成，温室滴灌由支管及滴灌管组成。单座温室长温室内滴灌支管垂直于作物种植方向，垂直支管平行布设毛管，支管与毛根据设计依据以及国内外滴灌技术发展积累多年的经验，各技术参数p为设计土壤湿润比，取60%;θmax、θmin为土壤适宜含水率的上、下限，分别取田间持水率的90%、75%;/用水流量计算：由于规划滴灌作物比较单一，灌溉用水流量可按如下计算得：Q=44.6m3/h。在日光温室靠近室外输水管的一端设升温蓄水池1座，尺寸为：长×肥罐组成；沿大棚长度方向布置滴灌支管，垂直支管沿蔬菜种植方向布置灌水均匀度高，易于管理且不易堵塞。在额定水头工作条件下，每个滴头计均匀度的条件下，滴灌带沿作物种植方向每垄按双管布置，布设间距由于温室地形平坦，根据设计流量和水力计算结果，单座温室选取的单位单位m处mmmmm座mm9mmmmmmmT座mmmmmmm个m个个m个m台个m个个m个地表水滴灌选择东梁灌区旱坪村300亩梯田作为典型片。种植作物为选择东梁干渠渠水为本次典型设计的水源，系统直接从东梁干渠现有分水口取水。由于东梁渠从南向北沿山脊向下游蜿蜒而行，南高北低，渠高地低，典型片区东梁渠分水口高程1675.0m，比典型片最高一级梯田高10m，比最低处梯田高60m，因此可以利用地形落差实行自压喷灌。在地形落差超过滴头工作范围时安装减压阀进行减压。又由于该渠道为自流续灌渠道，因此灌溉期引水可以得到保障。结合现有地形条件，在典型区东典型滴灌区是坡地上已成的梯田，田面比较