玉米种子田节水工程总体规划设计

1第二章水资源评价与分析第三章种子田节水灌溉总体规划设计2 **市玉米种子田灌溉工程项目，位于辽宁省中南部**市下辖的**市境内。该项目区属太子河水系**河流域，项目区地势东高本次规划共涉及**市的岔沟、析木、孤山3个镇区，规划的该规划实施后，将带来良好的社会效益及经济效益，使种子田节水灌溉深入到农民群众的心中，真正起到农业科技的推广作用；真正达到节水、增效这两个目标，对促进我市农业经济的发3 **市位于辽宁省中南部，辽东半岛北端长白山系千山余脉之(1956--1979年全省同步期系列)降水等值线图(见附图1)得知:**市内的东南部降水量较大，多年平均值为780㎜，自东南向西北内分配也很不均匀，7月份最多，1月份最少，汛期（7---9月）三日暴雨均值为282.7㎜,市内各站多年月平均降水量均值如下4市内雨量站年降水系列参数成果表****站同步期多年月平均降水量表日日降水量%123456789项目区内仅**水文站有φ20㎝蒸发器观测资料，本次分析取**站同步期观测资料系列计算均值，同时根据省水文总站分析的φ20㎝--E601蒸发分区折算系数K值表，查得**地区的K值，然后计算蒸发量。而陆面蒸发量则由水量平衡方程推求而得。**站同步期多年平均各月水面蒸发量如下表：**站同步期多年平均各月水面蒸发量项目项目折算系数各月分配%全年465738921从资料分析**站多年平均蒸发量为1672.6㎜。由于春风影干旱指数是反映作物生长期内各种气象因子影响下，区域干5旱程度的综合指标，**地区多年平均农作物生长期（4--10月）的农作物生长期干旱指数表1.25745689由表中值分析,**地区属于半干旱半湿润地区,其特性是春旱夏涝,秋旱与春旱发生机率相当。**地区南近渤海、黄海，夏季多东南风，湿润多雨；冬季多因此**地区属北温带季风区，半干旱半湿润的大陆性气候。其各**地区**站多年平均气温8.4℃,月平均气温以7月份最高**站月平均气温表均167859234**地区**气象站从1919—6日，历年初、晚霜日期及无霜期天数见下表:**站初、终霜日期及无霜期统计表初霜日期（日/月）终霜日期（日/月）无霜天数（天）**站多年平均日照时数为2663小时。4—9月作物生育期日日照时数见下表:**站多年月平均日照时数表782345691全年据**站历年观测资料，**地区土壤开始结冻最早日期为10m。最小为53%，各月平均相对湿度见下表:**站多年平均相对湿度表7934512687**地区为季风区大陆性气候，冬季多北及西北风，最大风速辽宁省水文地质二大队于一九八0年对**地区进行的水文地质调查报告按水文地质径流条件，具体考虑到地貌及地下水类型划分区，以含水层厚薄、水量大小水位埋深等条件划分水文地质该区多为基岩裸露，地形坡度陡。沟谷深切，缓坡地带为风化薄层亚砂土或亚粘土含碎石，耕地较少。降水流失较快，裂隙含水不均一，泉涌水量0.2—4T/H,据含水岩系条件划分为亚区。V1：岩溶裂隙水亚区，分布在英落、牌楼、析木，面积375km2V2：裂隙水亚区，分布在英落、岔沟、孤山镇，面积859km2。由变质岩类、混合岩类、花岗岩类组成的不均匀风化带裂隙水或构造裂隙水，泉涌水量在0.1—7t/h，水位埋深不定，水质为二、社会经济状况**市是全国经济百强县之一，市场经济发达，一二三产业逐8**地区以旱作物种植为主，东部山区以林果业为主，西部沿河平原区以水田为主。旱作物以玉米为主，兼有高梁、小麦、大三、生态环境状况**市地下水资源可采量为94.9—资源3.46亿立米，山区地下水一般经河谷下泄，故未列入开采资工农业迅速发展，**市的水资源呈逐年减少的趋势。建国以来，**地区共兴建了各类水利工程，目前已运用的了大中小型排（灌）站89座，使**地区的农田排涝达到10年一9 1．降水：**地区地处温带季风区，属大陆性气候，夏季多东南风，湿润多雨，冬季多北风，平均年降水量733.7mm,多年平日数平均为21天。降水量在地区分布上是西北小（650mm东南大（775mm与地势变化相应，降水量受多种因素的制约，变化极不规律，二、三年左右丰枯交替，也有连续几年丰水或枯2径流：**地区地表径流在时间空间上分布很不均衡，由多年水文资料分析得知，东部山区平均每平方公里年产水量为208月）地表径流占年径流的60%，弃水很多，而农灌期用水旺季（5、6月）地表径流只占年径流的5.6%,水量又显得不足,**地区的地表水资源径流总量为4.36亿m3,地下水年可开采资源为3.46亿m3,全年总计水资源为7.15亿m3。据环保部门布设的水质监测断面，监测结果见下表1999年**河各所断面水质监测成果表项目油挥发酚NH+43指数析木00从上表可知**地区山区地表水水质为Ⅱ类。经环保部门，**市自来水化验室，辽宁省地质矿产局第五实验室提供的不同水源的水质化验资料说明：**地区地下水化学类型为，重碳酸钙型，钙钠型或钙镁型水。基本上没有受到污染。水质标准达到国家规定的生活饮用水标三水资源利用现状立方米,农业用水3.10亿立米,工业用水2157万立米,生活用水**市座落在**河中游段两侧，全市供水由五个供水系统组成，即自来水公司、自备井、部队、**水源地，经统计城市生活**地区现状用水总量为4.03亿立方米（包括引大河水8788**地区地表水资源总量为3.68亿立米，地下水资源总量为3.46亿立米，我市水资源总量为7.15亿立米，**地区现状用水量4.03亿立米，尚有3.12亿立米水资源可供利用，其中，农业灌溉 业结构调整增加农民收入为目标。1．2要体现水资源统一管理，优化配置节约使用和保护的原立足自力更生和政府适当扶持以及引入市场机制相结合等原则。二、目标与任务本次规划的目标和任务是建立以喷灌为主的种子田节水农业，在全市3个镇区发展节水灌溉工程3.8万亩，喷灌形式半固定式喷灌，并以小机组灌溉作为补充。**市《关于国民经济和社会发展的第十个五年计划和二0一0年发展规划》已明确指出“十五”期间农业要上新台阶，要大力发展节水灌溉，以切实方法实现水资源的统一管理。在全市实现用水总量控制和灌溉用水定额管理，强化管理，不浪费水资源，使水资源得到合理的分配，充分发挥水资源的效益，提出十五期间农业用水要进行集中管理，适当收取农业水费，工程建设水要求调整农业生产结构、农业种植结构，使之逐步适应生产力三、节水灌溉总体规划**市种子田节水灌溉工程位于**市境内的3个镇区,灌溉水源一是提取地下水，在田内打深井提取地下水进行半固定式喷灌；二是地表水，在田间挖方塘蓄水，由水泵提水至田间进行半固定式喷灌，做为零星地块灌溉设施的小机组尽力布置在河滩地以机动灵活，防止汛期节水设施受到破坏。经现场勘查，初步确定半固定式喷灌3万亩，小机组式喷灌0.8万亩。选择的典型区要具有代表性，考虑**市的自然地理和地势以及各地区农业经济的发展状况，选择岔沟镇刘家村为典型进行半玉米植株高大，叶片茂盛，生长期正处于高温季节，所以植株蒸腾和棵间蒸发都很大，在玉米的生长期中，发芽出苗期和苗期日需水量少，拔节以后大大增加，抽穗开花期达最高峰，抽雄穗前10天和以后20天左右的时期是玉米的需水临界期，到灌浆期应需较多水分，蜡熟期以后才显著减少，下表为**市玉米多年海城市玉米多年平均需水量表播种～拔节拔节～抽雄抽雄～灌浆灌浆～成熟5.1～6.176.18～7.247.25～8.118.12～9.19433.7下表为**站多年月平均降水量表。**站多年月平均降水量表日日降水量%123456789由玉米生育阶段需水规律特点和自然降雨情况分析可以看出，玉米如不灌全生育期至少要有434mm的雨量，特别是在抽雄前后一个月内，要有134㎜的雨量。虽从降雨上看，雨量基本满足玉米生育需要，但**地区经常出现作物生长期的旱灾。建国为解决这个问题，我们进行了多年观测，提出4个玉米灌溉持水量的60%～70%，我市玉米播种时经常遇干旱，需进行播前灌溉，以战春旱保全苗。因项目区多为砂壤土，土质砂性大，保水能力差，宜晚春灌，灌水以30～45m3为宜，以免土壤水分过高，2）拔节孕穗期灌水。春玉米出苗后35天左右开始拔节，此时如干旱缺水，则植株生长不良，并影响幼穗的分化发育，甚至雌穗不能形成果穗，雄穗不能抽出而形成“卡脖旱”，造成严重不宜过大，以免引起植株陡长和倒伏。3）抽穗开花期灌水。此时期日需水量最高，是需水临界期，要求土壤含水量为田间持水量的70%～80%，空气相对湿度70%~90%。该时期如缺雨天气干旱，往往需5～6天就要灌一次水，一4）灌浆成熟期灌水。玉米受粉后到蜡熟期是籽粒形成期，茎叶中的可溶性养分大量向果穗输送，适宜的水分条件能促进灌浆饱满，此时要求土壤含水量为田间持水量的75%，若遇土壤水分不足应及时灌水，但灌水定额不宜过大，以免引起烂根、早枯或玉米苗期一般需水不多，不需灌水而需蹲苗，土壤含水量为下表为**地区玉米灌溉制度表。m3/亩m3/亩2.2半固定式喷灌工程典型设计以岔沟镇刘家村一块200亩种子田为典型进行设计，该项目区位于**河上游岔沟河一带，水文地质分区V2：裂隙水亚区，由变质岩类、混合岩类、花岗岩类组成的不均匀风化带裂隙水或构造裂隙水，水位埋深不定，水质为碳酸钙型水。土壤类型为砂壤设计灌水定额采用田间持水量资料进行计算，对于玉米，结合**实际以播前灌溉为主，适宜土壤含水率的上、下限为占田间持水量的60%～70%，按《喷灌工程设计规范》喷灌的设计灌水定式中:m-设计灌水定额(mm)-适宜土壤含水率下限(0.6βm)式中T-设计灌水周期(d)依据《节水工程设计规范》喷灌设计保证率选为90%选用zY-2型喷头,性能见喷头性能参数表喷头性能参数表ZY-2为了保证喷头喷洒时不出现漏喷，并且具有较高的喷洒均匀度，应当根据当地气候条件确定喷头的组合间距，考虑到喷头射程在风的作用下变化的特点，以及该地区风向不稳定的情况本规划采用全圆喷洒正方形组合，即a=b=1.0*R,当选用中喷—2号铝p季和春季风力比较大，因此,必须采取防风措施，同时兼顾到铝合金管每根长6米，所以取喷头的组合间距为a=b=12m。对于单支管多喷头同时喷洒的半固定管道式喷灌系统,其组合喷灌强度可用下式表式:式中Kw—风影响系数Ps—单喷头全圆喷洒时的喷灌强度计算结果见下表单支管多喷头组合喷灌强度计算计算参数喷头射程R单喷头全圆喷洒设计喷灌设计风速V风系统KW一支管垂直风向支管平行风向地面坡度允许喷灌强度[p]实际允许喷灌强度mmm%计算结果按平行支管风向喷嘴直径选为6.5毫米，因此，H/d值完全满足《喷灌工程技术hfQ——管道内流量（立米/小时）D——管道内径（毫米）L——管道长度（米）hf——沿程水头损失（米）计算结果如下表支管水力计算表计算内容单位计算结果备注单条支管喷头个数个15允许管道水头损失米5毫米，干管的沿程水头损失采用下式计算:hf式中:hf-管道沿程水头损失(m)L-输水管道长度(m)D-管道内径(mm)计算结果见下表干管水力计算表计算内容单支管流量干管出水口数沿程水头损失第一喷头间距比修正多孔系数实际沿程水头损失实际局部水头损失实际干管总水头损失干管进口流量干管进口压力水头立米米米米米米立米米计算结果喷灌系统的设计流量为75立米/小时,设计扬程采用下式计计算结果见下表:水泵扬程计算表计算水泵扬程(m)选择水泵扬程计算水泵扬程(m)选择水泵扬程(m)主干管入口压力水水泵选择如下表:水泵型号功率(KW)水泵型号功率(KW)4半固定式喷灌系统的投资估算表直接费合计一、直接材料3、铝合金三通管7、三法兰三通8、双承丁字三通二、首部工程ZY-21寸