绿化带灌溉设计说明.docx

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绿化带灌溉设计说明

滨河新区滨河大道西侧绿化带

灌溉设计方案

（修编稿）

甘州区水务局

张掖市甘州水利水电勘测设计院

二〇〇九年三月

滨河新区滨河大道西侧绿化带

灌溉设计方案（修编稿）

张掖市甘州区滨河大道西侧绿化带位于黑河防洪堤6+000-9+580段与滨河大道之间。

宽度20m～140m，长3580m，总灌溉面积约400亩。

该带状绿化区地形西高东低，且分布有大小不一的丘陵，地势极不平坦。

按照林木种植规划，滨河大道西侧绿化带林木种类主要有乔木、灌木，种植方式有单株、组团、林网等多种形式，树木株距为1.5～6m。

树木间空地以种植草为主。

根据现状地形、地貌和林木种植布局，考虑到喷灌灌溉方式可以适应地形起伏不平的要求，同时可以充分满足草地植物的灌溉需要。

但种植的乔木、灌木等林木根系较深，需水较大，喷灌入渗水难以满足作物需水要求。

因此设计上采用喷灌方式对绿化带内的林草进行全面灌溉，在林木种植早期和喷灌入渗水不能满足林木需水时，采用管灌集中辅助灌溉。

本灌溉系统设计为喷灌+管灌两套供水灌溉方式，但两种灌溉方式因运行压力不同，不能同时运行，即，运行喷灌时，管灌关闭，运行管灌时，喷灌关闭。

1、水源工程

灌溉水源采用地下水，计划在防洪堤5+800处新打机井1眼，机井深度100米。

机井设计供水水量为125m3/h，设计扬程80m，水泵选用250QJ125-80/5型潜水泵。

设计修建机井管理房14m2，管理房内安置低压启动柜、配电盘等机电设备，并安装压力表、进排气阀、闸阀、逆止阀等阀件。

为满足喷灌运行要求，设计在管理房内管道上安装加压泵（Q=125m3/h，H=40m）1台，以满足喷灌运行时的压力要求。

2、管灌工程设计

根据已建成的防洪堤和滨河大道布局，管网按干、支两级管道采用梳子型布置，即，干管从机井接出后，沿滨河大道西侧（5m）埋设，支管垂直干管埋设。

管道材料均采用硬聚氯乙烯（PVC-U）管，考虑到干管要同时满足喷灌要求，设计干支管公称压力为0.63MPa。

干管总长3975m，设计在防洪堤桩号7+680处变径，其中φ200mm管长2035m，φ160mm管长1940m。

支管间距51m，共布设φ75mm支管51道，总长3649m。

在支管上每隔60m安装一个出水栓。

在景观绿化带宽度小于30m处，不再布置支管，由干管出水栓供水。

出水栓设计采用DN65室内消火栓，露出地面高度20cm，消火栓下部连接50cm长DN65钢管与φ75PVC管套接，φ75PVC管通过三通与干管或支管连接。

干管设计沟深140cm，管沟底宽70cm，口宽154cm。

支管设计沟深120cm，管沟底宽60cm，口宽132cm。

管沟底若为砂砾石层时，先覆土10cm夯实后再铺设管道，管沟按照《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》（CECS17：

2000）要求回填，若回填土为砂砾石时，须在铺设管道上覆土20cm厚再回填砂砾石。

管沟回填完成后须高出地面5～10cm，放水预沉后最终与地面齐平。

因管道埋深较浅，为防止冬季管内积水对管道、管件的冻胀破坏，需在管末端设排水井排出管内积水。

设计干管埋设在低处，支管末端高于干管。

管沟底部自西向东、自南向北为顺坡设计，不允许出现起伏，以保证不灌溉时支管内积水流入干管，干管积水顺坡流入管道末端排水井排出，整个灌溉系统在末端设1处排水井。

设计排水井井深1.6m，井口直径0.72m，井底直径1.4m，设计为砌石基础，预制钢筋砼井壁和井盖。

排水井内干管末端安装1个涡轮蝶阀在排水时放水，蝶阀前安装1个排气阀排气。

3、喷灌工程设计

（1）、选择喷灌系统形式：

按照要求，选择固定式喷灌系统。

（2）、喷洒方式和喷头组合形式：

根据实际情况，用全圆周喷洒方式，喷头组合采用正方形布置。

（3）、喷头选择：

选用PYQ-02型全圆摇臂式塑料喷头（类似雨鸟46H）。

主要特点：

●喷体、摇臂和空心轴套为聚甲醛塑料，坚固耐用

●弹簧和摇臂轴为不锈钢

●所有材料耐化学腐蚀和磨损

●双喷嘴，水量分布均匀度高

●流量范围宽

技术规格：

●接口：

G3/4″外螺纹

●喷射仰角：

27°

●工作压力范围：

300～550kPa

●流量：

1.47～3.68m3/h

●射程：

14.2～18.8m

●喷射高度：

2.1m

PYQ-02性能参数表

压力

Pressure

（kPa）

喷嘴尺寸NozzleSize（mm）

3.97×2.18

4.37×2.18

4.76×3.18

5.16×3.18

5.56×3.18

射程

Radius

（m）

流量

Flow-rate

（m3/h）

射程

Radius

（m）

流量

Flow-rate

（m3/h）

射程

Radius

（m）

流量

Flow-rate

（m3/h）

射程

Radius

（m）

流量

Flow-rate

（m3/h）

射程

Radius

（m）

流量

Flow-rate

（m3/h）

300

14.2

1.47

14.6

1.69

15.7

2.27

16.5

2.56

15.9

2.84

350

14.5

1.59

15.0

1.82

16.0

2.45

17.0

2.75

16.5

3.05

400

15.0

1.68

15.5

1.93

16.3

2.60

17.5

2.92

17.0

3.24

450

15.2

1.77

15.7

2.03

16.7

2.73

18.0

3.08

17.5

3.40

500

15.4

1.87

16.0

2.12

17.1

2.85

18.5

3.21

17.9

3.55

550

15.7

1.96

16.2

2.20

17.5

2.95

18.8

3.33

18.1

3.68

喷头选择成果：

选定喷嘴尺寸：

5.16×3.18mm

工作压力：

H=300～550KPa

喷水量：

Q=2.56～3.33m3/h

射程：

R=16.5～18.8m

喷仰角：

β=27°

（4）、管材：

喷头工作压力为0.30～0.55MPa，则要求管材能承受0.63MPa。

（5）、管道布置：

该喷头最大射程为18.8m，设计射程R设=12m

正方形布置支管间距b=17.04m选用17m。

喷头间距：

L=17.04m选用17m。

有效控制面积S：

S=288㎡≈0.43亩

（6）、拟定喷灌制度：

（一）设计灌水定额m设；

m设=0.1×H（β1－β2）

m设——设计灌水定额（㎜）。

H——喷灌土壤计划湿润层厚度，取40㎝。

β1——计划湿润层含水量的上限，相当于田间持水率的85%。

β2——计划湿润层含水量的下限，相当于田间持水率的60%。

η——喷灌水的有效利用系数，选用范围0.7～0.9,该设计中选0.85。

m设=0.1×H（β1－β2）

=32.9㎜

（二）设计灌水周期T设

T设=

T设——设计灌水周期（d）。

m设——设计灌水定额（㎜）。

W——作物最大日平均耗水量，炎热地区干旱天取为5㎜/d。

η——灌溉水的有效利用系数，取0.85。

T设=

=5.59d可取T设=6d。

（三）一次灌水所需时间

为了计算达到需要的灌水定额所需要的时间，首先要计算喷灌系统的平均喷灌强度P系。

P系=

q——一个喷头的流量m3/h,取2.56m3/h。

b——支管间距（m），取17m。

L——沿支管的喷头间距17m。

正方形：

P系=

=8.65㎜/h

系统的喷灌强度P系不应超过土壤的渗透速度，壤土的允许喷灌强度12㎜/h＞P系，所以满足要求。

一次灌水所需时间t

t=

=3.8h。

每次需要喷洒4h，就可以达到灌水定额。

（7）、计算同时工作的喷头数和支管数：

（一）同时工作的喷头数：

η头=

——整个喷灌系统的面积，266800m2（400亩）。

——一天中喷灌系统的有效工作小时数，可取12h。

η头=48.7个可取49个。

49个喷头同时工作所需要的水量为

==49×2.5=122.5m3/h，小于井的抽水量。

同时工作的喷头和支管数在实际运行过程中随时可以控制。

（8）、管道水力学计算：

（一）管径的选择

当

﹤

时，

式中：

为管道流量，

；

为管内径。

（1）竖管:

（2）支管:

（3）分干管:

（二）计算沿程损失

支管水头损失要求在喷头工作的20%以内，因30×20%=6m＞2.76m，满足要求。

管段

管内径

流量Q

长度L

（m）

选用管道外径

（mm）

（m3/h）

（m）

（mm）

分干管

84.75

42.5

54

1.39

90

支管

54

17.5

119

2.76

63

竖管

20.55

2.5

1.3

0.025

32

总计

4.175

（9）、管网布置

喷灌管网按干管、分干管、支管三级管道布置，设计喷灌干管与管灌干管共用，并按喷灌和管灌交叉运行设计。

经分析比较，设计喷灌分干管与干管平行并排埋设，支管垂直分干管埋设，这样布置时工程较为经济。

设计分干管与干管埋设在同一管沟内，喷灌支管与管灌支管埋设在同一管沟内，管与管之间距离不小于20cm，为便于分干管内积水顺利流入干管内，分干管铺设时管底须高于干管10cm以上。

管道材料均采用硬聚氯乙烯（PVC-U）管，管道承压能力均为0.63MPa。

分干管φ90mm共53条，总长1613m；支管共187条，总长14124m，其中φ63管长6347m，φ50管长7777m。

（10）、检查阀门井

按照设计喷灌同时工作喷头为49个，同时工作分干管3条，每条分干管同时工作最大喷头数为17个，为便于控制灌溉在分干管首部设置阀门井控制灌溉，共设置53座。

阀门井井深1.6m，井口直径0.72m，井底直径1.4m，设计为砌石基础，预制钢筋砼井壁，钢筋砼井盖。

每个阀门井分干管首端安装涡轮蝶阀控制灌溉，J10、J20、J30、J40、J47阀门井（共5处）内干管上安装涡轮蝶阀1个，以便于检修。

蝶阀前安装1个排气阀排气。

4、规划设计成果

根据工程设计方案本工程设计内容为：

（1）新打机井1眼，井深100m，配套水泵及电机、低压启动柜、配电盘等机电设备各1套。

修建机井管理房14m2。

（2）铺设管道23.36km，安装出水栓110个，喷头824个，修建检查阀门井53座，修建排水井1座。

工程设计完成土方挖填48130m3，C15细粒砼砌石63m3，钢筋砼63m3。

铺设各级管道23.36km，其中φ200mm管2.04km、φ160mm管1.94km，φ90mm管长1.61km，φ75mm管长3.65km，φ63mm管长6.35km，φ50mm管长7.78km，出水栓110个,喷头824个，其他各类管件2464个。

配置机电设备3套。

5、工程概算

本工程概算总投资117.60万元，其中：

建筑工程39.16万元，设备及安装工程54.93万元，其他费用23.52万元。

总概算表

表1

单位:

万元

序号

工程或费用名称

建安

工程费

设备

购置费

其他

费用

合计

一

建筑工程

39.16

39.16

机井工程

11.33

11.33

管沟工程

22.00

22.00

检查井工程

5.72

5.72

渗水井工程

0.11

0.11

二

设备及安装工程

4.98

49.94

54.93

水泵设备及安装

0.46

4.60

5.06

管材购置及安装

2.73

34.16

36.89

管件购置及安装

1.79

11.19

12.98

三

其他费用

23.52

23.52

建设管理费

13.17

13.17

勘测设计费

4.70

4.70

工程建设监理费

5.64

5.64

总投资

117.60　

建筑工程概算表

序号

工程或费用名称

单位

数量

单价

（元）

合价

（元）

第一部分建筑工程

391555

一

机井工程

113300

新打机井

眼

1

100000

机井管理房

m2

14

950

13300

二

管沟工程

km

219991

土方人工开挖

m3

23629.5

5.90

139414

土方回填

m3

23629.5

3.41

80577

三

检查阀门工程

座

53

57185

土方人工开挖

m3

542.19

5.90

3199

土方回填

m3

303.16

3.41

1034

砾石垫层

m3

9.91

36.45

361

C15砼支墩

m3

20.01

358.16

7166

C15细粒砼砌石

m3

61.80

190.08

11747

C20钢筋砼预制井件

m3

41.39

650.00

26905

钢筋制安

t

1.17

5808.91

6773

四

渗水井工程

座

1

1079

土方人工开挖

m3

10.23

5.90

60.36

土方回填

m3

5.72

3.41

19.51

砾石垫层

m3

0.19

36.45

6.82