400亩膜下滴灌工程设计说明Word文档格式.docx
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52′,东经103°
21′-106°
51′。
东北与内蒙古自治区巴彦淖尔盟乌拉特后旗、磴口县相连;
东与内蒙古自治区伊克昭盟鄂托克旗、乌海市为邻;
东南与宁夏回族自治区石嘴山市、平罗县、银川市、永宁县、青铜峡市相望;
南与宁夏回族自治区中卫县、中宁县,甘肃省景泰县、古浪县接壤;
西与甘肃省武威市、民勤县,内蒙古自治区阿拉善右旗毗邻:
北与蒙古国交界。
边境线长188.68公里。
全旗南北长495公里,东西宽214公里,总面积80412平方公里,占阿拉善盟总面积的29.95%。
全旗辖10个镇、13个苏木,总人口约14万,是一个蒙古族为主体的少数民族聚居区。
目前,项目区的道路、电力及水利系统已经初步形成。
项目区采用自来水供水系统进行灌溉,为了充分的利用这些水资源,采用节水灌溉方式,为调整种植结构,走“生态与效益并举”之路。
因此在此项目区内通过滴灌节水灌溉的方式来解决灌溉问题,保证温棚玉米和树木生长过程中的需水量,提高玉米的产量。
2基本情况
2.1工程及水文地质
阿拉善左旗地处西北内陆腹地,属亚欧大陆腹地、中温带干旱荒漠区,远离海洋,降水稀少,水资源贫乏。
水资源以地下水为主,地表水较少,除过境黄河外,基本无地表径流,但在三大沙漠区有许多湖泊和时令湖。
黄河从宁夏回族自治区石嘴山市进入阿拉善左旗,沿乌兰布和沙漠东缘,经乌素图和巴彦木仁北下,由内蒙古自治区巴彦淖尔盟磴口县二十里柳子出境,行程85公里,流域面积30.9l平方公里,多年平均过境径流量315亿立方米,最大年径流量556亿立方米(1967年),最小年径流量166亿立方米(1929年),是阿拉善左旗的重要水资源之一。
阿拉善左旗境内黄河水利用潜力巨大,但由于技术经济等原因,旗内对黄河水利用很少,只是利用黄河水发展饲草料基地灌溉,已开发巴音毛道自流引黄灌区、巴彦木仁乌素图黄灌区、漫水滩、孪井滩扬黄灌区等几个黄灌区,每年由黄河取水200O万立方米左右,占过境水量的万分之六。
为缓解阿左旗用水紧张的局面的引黄工程已启动。
工程以2020年为基准年,根据需水量计算,初步拟定栾井滩扬黄灌区以上引水扬水流量2.5m3/s,泵站运行时间210天(4月1日-10月31日),年引水量5000万m3,扣除蒸发损失10%,年供水量4082万m3。
除供给巴彦浩特外,供给孪井滩1000万m3,敖伦布拉格1651万m3。
2.2气候
全旗平均气温为4℃。
旗境自南向北跨越四个纬度,气温由南向北逐次递减。
气温旗域变动一般在5.8℃~8.6℃之问,中心值为8.6℃。
阿拉善左旗地处内陆腹地,远离海洋,属中温带干旱区。
旗内大面积沙漠、戈壁对大气下界的强迫作用加剧了干旱程度。
大部分地区累年平均降水量在64.0~208.5毫米之间。
日最大降水量52.4毫米(1981年7月2日),一年降水多集中于5-9月。
天气经常晴朗无云。
大气透明度好,光照时间长、百分率高,光能资源丰富。
2.3土壤
项目区土壤质地多为沙壤土。
2.4水资源
项目区主要灌溉水源采用扬黄灌溉水系,已打1眼机井做补充水源,水量充沛,完全可以满足项目区作物的灌溉要求。
2.5交通电力资源
项目区的道路、电力及水利系统已经初步形成。
110国道穿境而过,有三条铁路支线(乌吉线、平汝线、干武线),干线公路5条(银巴公路、乌巴公路、巴额公路、五乌公路、巴达公路),6条旗县级公路及其乡镇苏木道路。
3工程任务、规模与等级
工程建设任务
本次节水灌溉工程主要为膜下滴灌。
该项工程地处基本平整的土地,总面积400亩,种植玉米,采用膜下滴灌灌溉方式。
工程等级:
本灌区根据《灌溉与排水工程设计规范》(中华人民共和国国家标准GB50288-99),工程等级为五级,工程规模为小
(2)型。
4.灌溉工程设计
4.1设计依据
(1)《灌溉与排水工程设计规范》(GB5088-99)
(2)《微灌工程技术规范》SL103-95
(3)《滴灌工程技术管理规程》(SD148-85)
(7)《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999。
4.2灌溉设计参数
(1)设计耗水强度Ea(作物日耗水量)
根据有关数据及《微灌工程技术规范》SL103-95(下面简称《规范》)查得玉米膜下滴灌平均日耗水量为3.0~4.0毫米,取Ea=4.0毫米。
(2)灌溉水利用系数η
根据《规范》确定滴灌灌溉水利用系数η=0.95
(3)设计土壤湿润比P
据有关数据和《规范》中的参考值,确定设计土壤湿润比P=60%。
(4)灌溉设计保证率
根据《规范》确定,滴灌工程灌溉设计保证率为95%。
(5)设计灌水均匀度Cu=90%
(6)计划湿润层深度
玉米是浅根作物,根深可达10~30厘米,滴灌根系主要分布在0~0.4米,所以计划湿润层深度定为0.6米,取Z=0.4米。
(7)灌水定额:
m=1000γ(θmax-θmin)ZP/η
式中:
γ—土壤容重g/cm3,取1.48g/cm3;
θmax、θmin—适宜土壤含水率上、下限(占干土重的%,一般θmax为田间最大持水率的90%、θmin为田间最大持水率的65%,即θmax-θmin=0.25田间持水量25%
Z—土壤计划湿润层深度(m);
0.4m;
P—土壤湿润比(%);
60%;
η—灌溉水利用系数,取0.95。
m—一次灌水量,mm。
经计算:
玉米,m=23.67(mm)≈15.78m3/亩
(8)灌水周期:
T=m/Ea
T-设计灌水周期,天
m-设计灌水定额,23.67mm
Ea-最大日平均需水强度(mm/d),4.0mm/d
玉米T=5.9天,取6天。
(9)一次灌水延续时间:
根据设计中选择的灌水器和毛管的布置方式,滴灌区作物系统定点灌水延续时间如下(单条毛管在设计灌水定额下):
t=mSeSL/ηq
式中:
t-为一次灌水延续时间;
h;
m-为净设计灌水定额:
23.67mm;
Se-灌水器间距:
0.3m;
SL-毛管间距:
1.0m;
η-田间水利用系数:
0.95;
q1-灌水器流量,1.0L/h;
t=15.78×
0.3×
1.0/(0.95×
1.0)=7.17(h),取t=8(h)
4.3灌溉系统的规划
1)灌水器的选择
灌水器间距为0.3m。
灌水器流量:
1.0L/h;
设计工作压力0.15mpa。
2)毛管的布置方式
a、毛管特点及性能:
毛管选用φ16PE滴灌管带,管壁厚为0.4mm,内径为15.2mm,置于地膜下面。
3)系统管网布置
灌区管网布置,均按三级管道即主管、支管、毛管布置。
主管、支管分别为φ50PE和管φ32PE管,均置于地面。
系统布置详见管网布置图。
4.4各级管道流量计算
(1)毛管流量计算
Q毛=
×
q
L毛-毛管长度,m,60m
Se-灌水器间距,m;
0.3m
q-灌水器流量,1.0L/h
Q毛=200L/h=0.2m3/h
(2)支管流量计算
根据系统的布置和各支管控制毛管(每行布置1条毛管,双向布置毛管)数量,确定支管进口流量为:
Q支=Q毛
式中:
Q支-支管流量,m3/h;
Q毛-毛管流量,0.2m3/h;
L支-支管长60m;
St-毛管间距,m;
1.0
Q支=24(m3/h)
(3)干管流量计算
按轮灌区的划分,任意一段分干管流量等于最不利情况时的同时工作支管的流量之和,即
Q干=Q支×
1条支管=24m3/h
(4)主管流量计算
Q主=Q干=24(m3/h)
(5)水泵流量计算
Q泵=Q干管=24(m3/h)
3.2.4经济管径的确定
管径的确定:
D=
管内流速(m/s)V取1.2m/s
D主管=86.92mm取125mmPVC管
D干管=86.92mm取110mmPVC管
D支管=75.2mm取75mmPE管
D毛管=6.87mm取16mmPE管
3.2.5管网水力计算
(1)毛管水力计算
根据灌水器的流量和规定的允许流量偏差,计算毛管的最大允许长度,并按使用长度计算毛管的进口水头。
滴灌区确定的毛管直径均相同,为Φ16mm。
计算参数确定:
滴头流量偏差率qr=0.2,灌水器流态指数X=0.3
毛管均为等距多孔出流,确定为不变径管道。
滴灌区取最不利轮灌区的典型支管进行计算。
其沿程损失按下式计算:
hf=f×
L×
Qm/Db
hf-支管沿程水头损失,m;
f-摩阻系数;
0.948×
105
Q-流量,m3/h;
d-管道内径mm;
14
L-管道长度m;
60
m-流量系数;
1.77
b-管径指数;
4.77
经计算,毛管水头损失为:
沿程损失hf毛=0.76m,局部水头损失hj毛=0.04m,则h毛=0.8m
(2)支管水头损失计算
支管均为等距多孔出流,确定为不变径管道。
60
1.77
4.77
经计算,支管道水头损失为:
沿程损失hf支=2.3m,局部水头损失hj支=0.11米,则h支=2.41m
(3)主管水头损失
经计算hf干=5.90m,hj干=0.3米,h干=6.20m。
(4)干管进口处要求的工作水头
滴灌区干管进口处的工作水头:
H0=h毛+h支+h主=12.79(m)
(6)系统总扬程
1干管入口处的工作水头:
H0=12.79m;
2灌水器要求的工作水头:
h=1.5m;
3首部枢纽系统水头损失:
h首=10m
4井位与地形高差△z取2m
5动水位:
16m
6井管水头损失h井:
h井=6.25×
105×
hjL井管
Q-泵设计流量32m3/h;
D-井吸程管内径75mm;
hj-水泵全程的局部水头损失,取1.1;
L井管-泵吸程管长度,取25m。
代入式内计算得:
h井=3.4m
系统总扬程:
H=H0+h首+△h+h井+△z=29.8m
14)机泵选配
根据计算扬程和流量。
出水管用DN=75mm。
选200QJ50-65/5型井用潜水泵2台,每台泵的流量50m3/h,扬程65米,配套功率15KW,配套电缆3×
6,控制开关型号DZ15-40。
项目区主要水源采用扬黄灌溉水系,已打1眼机井做补充水源。
所选水泵能够满足设计要求。
5管网总体规划设计
5.1管网布置原则
(1)根据玉米种植要求及采用的灌溉技术,要求输水管要适合灌溉要求。
(2)因地制宜,结合首部位置和玉米最佳种植方向的要求,使管道总长度最短和尽量少穿越其它地物。
(3)确保玉米用水要求,调水便捷,管理维修方便。
(4)管道的纵剖面应力求平顺,输配水管主、支管采用PVC、PE管,均地埋;
毛管采用PE管,毛管置于地膜下面。
5.2工作制度的确定
根据灌溉系统的布置,为保证系统持续稳定的压力,分散水流,降低管道水头损失,因此将一个温棚划分为两个轮灌区。
详见平面布置图。
6灌溉系统的施工及安装
6.1工程施工
(1)施工前的准备
①应检查图纸、文件等是否齐全,并校对是否与灌区水源、地形、作物种植及首部位置相符,发现问题应及时与设计部门协商,提出合理修改方案。
②应检查现场,制定必要的安全措施,并严格按工期要求编制施工计划。
建立施工组织,拟定放样、定线等各项施工顺序,编制劳力、工种、材料、设备、工程进度计划,制定质量检查方法。
③施工前应按设计要求检查工程设备器材、准备好施工工具。
严格按照工期要求制定计划,确保工程质量,并按期完成。
(2)施工基本要求
①施工必须严格按设计进行,若修改设计应征得设计部门同意。
②施工中必须随时检查质量,发现不符合要求的应坚决要求返工,不留隐患。
对隐蔽工程必须填写《隐蔽工程纪录》才能进入下道工序施工。
③施工过程中应做好施工记录,施工结束后编制竣工图,编写竣工报告。
④施工中应注意防洪排水保护林草植被,做好弃土处理。
⑤全部工程施工完成应及时编制竣工报告。
(3)施工程序
①施工放样:
现场应设测量控制网,并保留到施工完毕。
放样包括主、支管的管线。
②管道铺设:
在铺设管道前要对管材、管件、橡胶圈等重新作一次外观检查,发现有问题的管材、管件均不得采用。
管道在铺设的过程中可以有适当的弯角,但曲率不得大于管径的300倍。
6.2设备安装
(1)安装前的准备
①安装前工作人员应了解各种设备性能,熟练掌握施工安装技术的要求和方法。
②准备好安装用的各种工具和测试仪表:
如扳手、管钳、生料带等。
③确定与设备安装有关的土建工程已经验收合格,并按设计文件要求,全面核对设备规格、型号、数量和质量,严禁使用不合格产品。
(2)首部枢纽设备安装
①施肥设备应安装在控制阀的前面,其进、出水管与灌溉管道连接应牢固,如使用软管,应严禁扭曲打折。
④测量仪表和保护设备安装应按设计要求和流向标记进行。
(3)管道安装
①对塑料管规格和尺寸进行复查,管内必须保持清洁。
②PE管连接时其管件应连接紧密,以防止漏水。
7灌溉系统的验收
1)保修责任期满后,灌溉系统运行正常,无跑、冒、滴、漏现象。
2)玉米生长正常,无旱涝不均现象。
3)管道无丢失、损坏、堵塞现象。
4)灌溉系统的隐蔽工程,必须在施工期间进行验收,合格后方可进行下道工序。
隐蔽工程检查合格后,应有签证和验收报告。
5)进行全系统的试运行,对各项技术进行实测并出据测试报告。
8工程量预算依据
(1)计划利润:
按直接费与间接费之和7%计取。
(2)税金:
按直接费、间接费、计划利润之和5.37%计取。
(3)按水利部水建[1994]284号规定,采用(86)《水利水电建筑工程预算定额》编制设计概(估)算工程单价,其定额中用金额表示的其它费用,从1988年起逐年乘以1.05的调价系数。
定额不足部分参考相关专业定额。
宁夏佳昱工程技术有限公司
二○○九年七月
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