资源描述
冬暖式日光节能温室水利配套建设项目
实施方案
目录
1综合说明4
2 气象、水文6
2.1流域概况6
2.2气象7
2.3水文资料7
2.4洪水9
3工程地质9
9
3.2工程地质10
3.3构造运动及地震10
3.4天然建筑材料10
4项目建设的任务及规模11
4.1自然及社会经济状况11
4.2灌溉供水水源11
4.3工程建设的必要性12
4.4项目区土地农业生产结构和作物组成12
4.5灌溉设计保证率和灌溉制度13
灌溉设计保证率的确定13
灌溉范围、开发潜力及灌溉规模的确定13
滴灌灌溉制度设计及灌水次数确定13
4.6水量平衡分析175工程选址、工程总布置及主要建筑物18
5.1工程等别和标准18
5.2设计依据及采用的主要技术规范19
5.3工程布置及工程规模19
5.4管道及主要建筑物设计23
管道设计23
管道建筑物设计30
6工程管理36
36
6.2工程建后管理37
工程管理现状37
工程建后管理37
7施工组织设计38
7.1施工条件38
施工交通条件38
供电条件38
供水条件38
主体工程施工38
7.2施工进度设计40
8环境影响评价40
8.1环境现状分析40
8.2项目实施对环境的影响41
8.3对策及措施41
9工程投资概算42
9.1编制说明42
9.2投资概算45
9.3工程量、劳动力、材料分析46
10 经济评价47
10.1基本情况47
工程概况47
经济评价依据48
计算期及基准收益率48
10.2经济分析48
效益计算48
新增费用计算48
国民经济盈利能力分析49
10.3评价结论50
10.4 节水效益分析51
10.5社会效益分析51
1综合说明
某县地处XX省东部丘陵农业区,地理坐标为东经101°09,14〃〜101°54,50〃,北纬36°13,35〃〜37°03,13”.县境从北、西、南三面环围省会某,另与平安、化隆、湟源、贵德、海晏、大通等县接界,南北长91km,东西宽63km, 土地面积27.232km2,占全省总面积的0.37%,海拔2225〜4488m.境内地形复杂,山地丘陵面积占全县89.9%,气候寒冷,属黄土高原区〜陇中青东丘陵农业区,生产结构以农为主,农牧结合,某县1999年12月划归省会某市管辖.
某县是XX省省会某市的郊区县,具有环境资源优势明显,区位优势突出等有利条件,根据某市城市发展的长远规划,某县已被列为市属重点无公害农产品生产基地县.某县县委县政府立足于本县的自然资源、地理位置、蔬菜种植的产业基础等优势条件,按照XX省第十一次党代会提出的〃以某为中心的东部地区,努力构建农畜产品生产加工基地及农业产业化经营基地〃的精神,抓住有利机遇,把本县农业结构调整、农村建设和农民收入增加与飞速发展的某城市建设紧密结合,按省委、省政府提出的〃河湟谷地百里长廊〃特色产业建设的要求,在发展城郊农业上做文章,大力发展城郊特色蔬菜产业,建设设施温棚及露地蔬菜生产基地,以此作为建设现代农业,实现本县经济持续高速发展的一条有效途径..
根据上述精神,我县对农村种植产业结构进行调整,设施农业日光节能温室等蔬菜大棚迅速发展,但温室建成后水利配套设施不能满足现有设施农业用水发展需求,尤其是冬季用水无法保证,制约了设施农业的健康发展,挫伤了农民积极性,严重影响了我县冬季蔬菜供给和农民的经济收入.全县现有温室的灌溉水源皆为地表径流,温室灌溉通过土质斗渠引水,渠系水利用系数极低.一到冬季,由于河道封冻,很难把水从河道引入温室,当地群众只好利用有限的生活用水进行灌溉,经常造成生产和生活用水发生矛盾.而且由于种植成本的增大,温室里的蔬菜也得不到适时、足量的灌溉,冬季许多温室就放弃种植,造成资源闲置,严重影响了应有效益的发挥,制约了当地经济的发展.
本次设计对拦隆镇上寺村、上营村、扎什营村,XX镇转咀村、花勒城村,上新庄镇申北村,田家寨镇河湾村,李家山镇崖头、王家堡村,西堡镇西堡村的15栋〔15亩〕温室进行水利配套.
根据实地勘测,拦隆镇上寺村、上营村、扎什营村,上新庄镇申北村,田家寨镇河湾村,李家山镇崖头、王家堡村,西堡镇西堡村的温室利用机井抽取地下水供水,XX镇转咀村、花勒城村从胜利水库引水灌溉.
拦隆镇上寺村3栋温室,上营村3栋温室、上新庄镇申北村1栋温室,田家寨镇河湾村的50栋温室布置每栋按1亩计,通过机井抽取地下水从压力管道通入蓄水池,由蓄水池通过管道给温室供水.
拦隆镇扎什营村3栋温室,李家山镇崖头1栋温室、王家堡村1栋温室,西堡镇西堡村1栋温室布置每栋按1亩计,通过机井抽取地下水经压力管道通过变频器变频后直接通过管道给温室供水,不再设蓄水池.
XX镇转咀村1栋温室、花勒城村50栋温室的布置每栋按1亩计,从胜利水库输水洞出的闸阀上设三通引入蓄水池,由蓄水池通过管道向温室供水.
2011年5月,某县水利水电规划设计研究所根据县农业局提供的有关资料,并对项目区内温室修建现状、水源情况等进行了调查,对设计方案和项目选择进行了初选,并依据《水利水电工程初步设计报告编制规程》等文件的要求,编制完成了该项目的实施方案报告.
工程主要建设内容为:新建某县拦隆镇上寺村、上营村、扎什营村,XX镇转咀村、花勒城村,上新庄镇申北村,田家寨镇河湾村,李家山镇崖头、王家堡村,西堡镇西堡村设施农业水利配套工程,9项工程共埋设各类PVC及PE管道199.393km、新建蓄水池5座,机井11眼,各类检查井150座,滴灌配套温室15栋,共改善温室种植面积15亩.
工程计划总投资达1588.04万元.
这10个村9项工程共15栋温室水利配套项目完成后,可改善拦隆镇、XX镇、上新庄镇、田家寨镇、李家山镇、西堡镇灌溉面积15亩,项目建成后可新增经济作物产值750万元,项目区人均增收397元.
9项工程完成后经国民经济评价结果,经济内部收益率EIRR=26.2%大于社会折现率12%,经济净现值ENPV=1524.57万元,大于零,经济效益费用比EBCR=1.9,大于规范规定的经济效益费用比1.0.各项评价指标均符合评价标准,国民经济评价结果可行对于水利灌溉工程来说是满足规范要求的所以该项目在经济上是合理的.
2气象、水文
2.1流域概况
XX镇转咀村、花勒城村温室水源引自胜利水库,胜利水库是一座注入式水库,大坝为一黄土均质坝,库址位于XX镇后营村夏加,当地人又称夏加水库,是为缓解某县盘道灌区灌溉用水紧缺而修建的水源工程.水库总库容112万m3,胜利水库的水源来自于盘道沟,由长13km的盘道渠从盘道沟将水引入胜利水库.盘道沟属湟水河上游右岸一级支流,发源于湟源县境内南部的青阳山,其东西两岔支流在上游的青石坡附近汇合流入盘道沟内,主河道长约27km,流域面积159km2,河道平均比降25%。,属山溪性河流,常年流水.流域内土质较好,山坡稳定,植被良好,雨水充足,水流清澈,泥沙含量少,水源可靠,水量稳定.
拦隆镇上寺村、上营村、扎什营村温室灌溉水源引自西纳川河西岸的地下水,计划新打6眼机井.
上新庄镇申北村水源引自申中滩的地下水,计划新打1眼机井.
田家寨镇河湾村水源引自小南川河右岸的地下水,计划新打1眼机井.
李家山镇崖头村、王家堡村水源引自云谷川河左岸的地下水,计划新打2眼机井.
西堡镇西堡村水源引自石灰沟左岸的地下水,计划新打1眼机井.
2.2气象
项目区地处中纬度内陆高原,光热资源丰富,气温垂直变化明显,雨水时空分布不均,太阳辐射强,日照时间长,光能资源丰富.根据某县气象局资料,年平均日照时数2588.3h,年总辐射量93.9kcal/cm2,作物生长期有效辐射量为86.24kcal/cm2,多年平均气温4.3°C,极端最低气温-22°C,大于10°C的积温2343C〜2422C,极端最高气温33C,年平均降雨量350〜450mm,年蒸发量1762mm左右,降雨多集中在7〜9月,约占全年的70%左右,而正当农作物播种出苗和拔节期的3〜6月,降雨仅有全年的22%,无霜期122〜168天,最大风力8级,平均风速1.6〜2.0m/s,平均气压775.1MPa,相对湿度56%,平均地温8.7C,最大冻土深1.45m,适宜种植春小麦、蚕豆、洋芋、油菜和蔬菜,是某县的主要产粮区.
2.3水文资料
⑴XX镇转咀村、花勒城村温室灌溉水源
XX镇转咀村、花勒城村温室灌溉水源引自胜利水库,水库总库容112万m3,胜利水库的水源来自于盘道沟,由长13km的盘道渠从盘道沟将水引入胜利水库.根据盘道水库初步设计报告中对盘道沟的水文分析成果,保证率P=25%、P=50%、P=75%的年径流分别为 1.102m3/s、0.881m3/s、0.692m3/s,年平均径流为0.936m3/s.
⑵拦隆镇上寺村、上营村、扎什营村温室灌溉水源
根据XX省水利水电勘测地质队在拦隆镇上营村打井,井位于湟水北岸西纳川河西岸I级阶地上的河谷平原区,距拦隆镇5km处,距多巴至拦隆省级公路130m左右.水井距西纳川河现代河床2—280m,地形开阔、平坦.供水水源地地下水属第四系孔隙潜水,水位埋深22.23米.地下水位随季节有一定的变化,丰水季节时水位有所上升,枯水季节时则有所下降.含水层岩性第四系全新统冲洪积砾、卵石层及含砾中粗砂,含水层厚度为33.77米.根据抽水试验,当降深为1.73m时,水井涌水量为279.84m3/d〔 11.66m3/h〕;当降深为2.75m时,水井涌水量为485.52m3/d〔20.23 m3/h〕;降深值至 8 米时,单井涌水量 1170.77m3/d〔48.78 m3/h〕,按照 960 m3/d〔40m3/h〕的涌水量考虑比较合理,建议井内水泵采用40 m3/h.而上寺村和扎什营村与上营村毗邻,因此出水量按最大960 iWd〔40m3/h〕考虑,为了保险期间,本次设计出水量按最大768 m3/d〔32m3/h〕考虑.
⑶申北村、河湾村、崖头村、王家堡村、西堡村温室灌溉水源
根据XX省水利水电勘测地质队在申北村打井的情况看,申北村机井设在申中滩,河湾村机井设在小南川河右岸,崖头村和王家堡村机井设在云谷川河左岸,西堡村机井设在石灰沟左岸,这几个村的机井出水量暂时根据当地已成的井深出水情况看,井深除西堡在35m左右外,其余的都在50—60m之间,出水量在20—25m3/h.
2.4洪水
列入项目区的9项工程中,XX镇转咀村和花勒城村设计从胜利水库出水管道上引水.其它8项工程水源均从机井引水,因此,9项工程都不考虑防洪问题.
3工程地质
3.1区域地质概况
我县在地质地理上属于祁连山地槽褶皱系某断层盆地区,整个地势由西北南分别向东南、东北逐渐倾斜.县境内三面环山,北部有祁连山余脉娘娘山群与西南部的拉脊山脉形成人字形的天然屏障,对东南向季风挟持的潮湿气团具有收集阻拦作用.是本县降雨量大于上下游邻县的主要原因,黄河一级支流湟水由西向东横贯县境中部,形成河谷盆地.境内有大南川、小南川、康城川、西纳川、云谷川和升平沟、转嘴沟、甘河沟、维新沟、尕布沟、海子沟等十三条树枝状的湟水支流,支沟呈扇形分别从南北山区流入湟水,县境内沟谷纵横,山川相间,山地丘陵面积占全县的89.9%,河谷盆地占10.1%.群加乡的果石摘为县内最高点,海拔4488.7m,田家寨镇的谢家西沟为县内最低点,海拔2225m,其间相对高差为2263.7m,平均相对坡度在5%左右.明显的垂直地带性导致了山大沟深,地形破碎,沟壑纵横,沟道下切严重的地形特点.其自然景观随海拔变化呈现明显的垂直地带性分异,光、热、水、土等农业资源的组合分布及农业生产结构布局都在很大程度上受其制约,表现出多样性和不平衡性.全县大体上可分为四个地带类型,各地带在平面上呈同心园态势分布.不同地带在农业生产中有不同的优势和局限性.
3.2工程地质
项目区的9个行政村8项工程均地处河谷阶梯地带〔俗称川水〕:海拔2225——26m之间,集中分布在本县中部的拦隆、西堡、XX、上新庄及李家山、田家寨等乡镇的下部,以湟水河谷为中心,沿其各支流水系呈枝状穿插于低山丘陵地带.属冲积堆积型台地,地势低平,坡度在0.5——5°之间,土层厚度大都在0.5m至几十米,土质较肥沃,气候温暖,水利条件好,垦殖度77——90%,管线均布置在河谷的二级阶地上,具二元结构,上部为黑色的腐植土,富含植物根系,结构松散,厚度左右.下部为粉质壤土,结构疏松且均匀,厚度1-2m.底部为第四系冲积含漂砂卵砾石层,厚度大,密实度较差.
项目区无明显的地质灾害迹象,故不考虑滑坡、泥石流等地质灾害带来的影响.
3.3构造运动及地震
根据《建筑抗震设计规范》〔GB511—28〕查附录A: 0.26条3款某地区抗震设防烈度为7度,地震分组为第二组,设计基本地震加速度为0.1g.本项目建设内容主要为管道工程,少量蓄水池、检查井等建筑物均采用国家标准图集其结构满足抗震要求,因此没有进行抗震验算.
3.4天然建筑材料
项目区主要用料为水泥及砂砾石,工程所需水泥从某上新庄祁连山水泥厂拉运,钢材和木材从某拉运砂砾料从通海商品砂厂拉运质量和储量均可满足要求.
4项目建设的任务及规模
4.1自然及社会经济状况
某县冬暖式日光节能温室水利配套建设项目涉及拦隆镇上寺、扎什营村,XX镇的转咀、花勒城村,上新庄镇申北村,田家寨镇河湾村,李家山镇崖头村和王家堡村,西堡镇西堡村共10个行政村,10个村总耕地面积23766亩,本次项目区受益面积15亩,受益农户2906户,总人 11328人,人均年收入3217元左右,详见项目受益村社会经济情况调查表.
项目受益村2010年社会经济情况调查表
乡镇名
拦隆
镇
序号
村名
户数
<户>
人
<人>
人均纯收入<元>
耕地面积<亩>
本次项目受益面积<亩>
粮食总产
T
油料总产T
1
上寺、上营
419
15
3398
2988
6
585.6
156.9
2
扎什营
145
649
2952
925
3
181.3
48.6
XX镇
3
转嘴村
339
1503
2797
3626
1
710.7
190.4
4
花勒城
372
1639
2803
3709
50
727.0
194.7
上新庄镇
5
申北村
352
1408
3326
2033
1
398.5
106.7
田家寨镇
6
河湾村
150
620
31
1291
50
253.0
67.8
李家山镇
7
崖头
219
942
35
1292
1
253.2
67.8
8
王家堡
235
968
34
1832
1
359.1
96.2
西堡镇
9
西堡村
675
2594
3680
6070
1
1189.7
318.7
合计
2906
11328
3217
23766
15
4658.1
1247.7
4.2灌溉供水水源
列入项目区的9项工程中,XX镇转咀村和花勒城村设计从胜利水库出水
管道上引水.其它8项工程水源均从就近打机井引水.
4.3工程建设的必要性
某县是一个农业大县,农村人约占全县总人的93.7%,农村经济的发展将决定着全县经济的发展,而农村经济的发展将取决于农业的发展,因此,高度重视农民收入问题,千方百计增加农民收入是新阶段我县农业和农村工作的重点.而某县借助毗邻省会某市的优势,近几年大力发展设施农业,取得了较大的成绩,通过对蔬菜种植业的开发,科技种植技术的引进,使某县政府和农民增强了信心,通过建立"一乡一业","一村一品",看到了设施农业存在的具大潜力.虽然选定的拦隆镇、XX镇、李家山镇、田家寨镇、上新庄镇、西堡镇是某县发展设施农业的重点区,选定的项目区地理位置优越,自然条件较好,地势平坦、土地肥沃、土壤、水无污染,是生产蔬菜的理想地区,但如果水利配套跟不上,温室里的蔬菜很难得到适时、足量的灌溉,必然会造成资源闲置,严重影响了应有效益的发挥,对当地经济的发展起不到积极地促进作用,因此对温室大棚进行水利配套是十分必要的.
4.4项目区土地农业生产结构和作物组成
⑴项目区农业现状
项目区现有耕地面积23766亩,本次项目区设施农业温室控制灌溉面积有15亩,种植的粮食作物主要有春小麦、豆类、洋芋,经济作物以油菜为主,经调查现状作物种植比例为小麦45%、豆类20%、油菜15%,洋芋10%、蔬菜10%.根据项目区所在的位置,土壤条件和气象资料,能够满足一年一熟作物生长的需求.
⑵项目区农业规划
根据项目区海拔高程、水、土、光、热等气候条件,项目区适XX小麦,蚕豆、洋芋、油菜等农作物.
为了充分利用项目区内水、土、光、热等气候条件,保证地区农、林、牧业的可持续发展,增加群众收入防止水土流失.根据地区发展规划,结合项目区现状,考虑项目区人不断增多的特点,在农业种植结构上作一定的调整,主要调整思路是:以市场经济为导向,考虑地区种植结构现状及发展规划,设施农业温室全部种植蔬菜.
4.5灌溉设计保证率和灌溉制度
灌溉设计保证率的确定
项目区位于某盆地西北部某县境内,属半干旱型大陆性气候,根据中华人民XX国国家标准《灌溉与排水工程设计规范》<GB50288—99>,设施农业灌溉保证率采用95%.
灌溉范围、开发潜力及灌溉规模的确定
⑴灌溉范围
拦隆镇上寺村、上营村、扎什营村,XX镇转咀村、花勒城村,上新庄镇申北村,田家寨镇河湾村,李家山镇崖头村、王家堡村,西堡镇西堡村共15栋〔15亩〕温室蔬菜灌溉.
⑵土地资源开发潜力及灌溉规模
项目区控制灌溉面积为15亩,项目区的所有灌溉面积均为改善面积.项目区的灌溉制度按灌溉方式确定为滴灌灌溉.
滴灌灌溉制度设计及灌水次数确定
⑴滴灌工程设计参数的确定
m设计灌水定额,mm;
r土壤干容重,g/cm3,粉质壤土为1.4;
P ——土壤湿润比下限〈%〉,滴灌土壤湿润比为60%;
计划湿润层深度,蔬菜需水高峰取30mm;
8却一适宜土壤含水率上限〔占土壤体积的百分比〕,取23;
8心一适宜土壤含水率下限〔占土壤体积的百分比〕,取17.5;n田间水利用系数,根据规范:滴灌取0.9.
下面以拦隆镇上寺村的6栋温室为典型进行温室滴灌系统设计,1栋温室的面积为65mX10m=1亩,每座温室为1亩.本设计采用内镶式滴灌管,额定流量为qd=2L/s,滴头间距Se=0.3m,温室内作物种植行距按SL=0.5m,毛管沿行距布置,一行一管,滴头的湿润带宽度D为0.4m,按实际布置的滴灌带w
计算出实际湿润比P为:
P=0.785D 2/S Sl2/0.3X0.5X1%=83.7%〉60%所以上述滴头与毛灌布置方式满足要求.
⑵毛管极限长度
① 滴灌允许设计水头偏差率的确定
现取滴头的工作压力hd为1kpa,由于项目区地势平坦,温室进处可不设水阻管或压力调节器,则支、毛管的允许压力差[Ah]为:
[△h] = [h]hd〔 4-1〕
一般情况下,当滴灌的均匀系数Cu=98%,滴头的流量变差qvW20%,若取滴头的流态指数x=0.5,滴灌的允许设计水头偏差率h应为:v
h =qv[1+0.15XqvX<1-x>/x]/x=0.412
[Ah] = [h ]hd=0.412X10=4.12m
② 在毛管上分配值计算
依据规范规定,分配给支、毛管的允许水头偏差[A h]支和[A h]毛分别应为水头偏差率的45%和55%,则:
[A h]毛=0.55[ A h]=0.55 X 4.12=2.266m
[A h]农=0.45[^h]=0.45 X 4.12=1.854m
③ 毛管极限长度计算
当滴灌管中滴头流量为2.0L/h,滴头间距0.3m,滴灌均匀度为98%时,不老虑地形变化,①16mm毛管允许铺设的最大长度L毛为:
L 毛=S X INT<5.446[Ah]毛 d^/RS 邮%〉。.364〔 4-2〕
式中:L毛-毛管的极限长度,m
S「滴头间距,0.3米
INT-取整符号
[Ah ]毛-毛管的允许水头偏差[Ah ]毛
d-毛管内径,15mm
R-水头损失扩大系数,取1.2
qd-滴头设计流量,为2.0L/s
经计算L毛为:
L 毛=0.3XINT< 5.446X2.266X 154.751.75〉0.364=75.9m
由于标准温室的宽度为10米,因此所选的滴灌管可满足滴灌均匀的要求.
⑶灌溉制度设计
根据作物、土壤、气候等条件合理确定作物的灌水定额、灌水周期和灌溉定额.设计原则是最大限度满足作物对土壤水分的要求,并使土壤水分始终处于作物生长最佳状态.
① 设计灌水定额m
m=0.1rPH <七-B.'/n〔4-3〕
〉/0.9 代入数据计算,滴灌设计灌水定额m为21.5mm〈即14.3m3/亩〉;
② 设计灌水周期T
设计灌水周期用以下规范公式进行计算:
T=m/E n〔4-4〕
式中:
T ——设计灌水周期,d;
m设计灌水定额,mm;
Ea日耗水强度,根据计算蔬菜取3mm/d.
n滴灌水利用系数取0.9
代入相关数据计算:滴灌设计灌水周期为6.44天,取7天.
③ 一次灌水延续时间的确定
一次灌水延续时间由以下规范公式计算确定:
t=mSS/q〔4-5〕
式中:
t ——一次灌水延续时间,h;
m设计灌水定额,mm;
Se——灌水器间距,滴灌0.3m;
Sx——末级管〔滴灌管、支管、出水〕间距,滴灌0.5m;
q ——灌水器流量,滴灌2L/h.
经计算,滴灌一次灌水延续时间为1.61小时,日工作时间按10小时计
算,则每天设计灌溉6个轮灌组.
④ 轮灌组划分
根据温室尺寸及温室内布置的毛管数量,即可计算出单栋温室设计流
量:
Q 棚=65 X2X34X 2=8840L/h=8.84m3/h
根据机井出水量Q井=32 ma/h,则6栋温室共布置了机井4眼,同时可以进行滴灌的温室数量:
N=Q 井/Q 棚=32 X 5/8.84=18.09 个,
考虑到温室群内种植的蔬菜种类较多,若每次只运行1条斗管,不仅斗管流量大,滴灌工程投资高,而且也不符合温室蔬菜灌溉要求,若每条斗管上同时允许滴灌的温室数为4个,一次运行4条斗管,按系统每天工作t=10h计算,则项目区内温室一次灌水周期为:
T=Nt温次温t
式中:N—项目区内温室总数6栋;
t温——单座温室一次灌水延续时间,为1.61h.则:
T=Nt 温/n 温 t=6 X 1.61/16 X 10=6 天<丁 允许=7 天
也就是说,6栋温室1次灌溉16栋,一次灌水延续时间为1.61h,每天灌溉6个轮灌组,即每天灌溉96栋温室,6.3天灌完.
可见,采用上述轮灌方法比较经济合理.
4.6水量平衡分析
XX镇转咀村、花勒城村温室灌溉水源引自胜利水库,水库总库容112万ma,胜利水库的水源来自于盘道沟,由长13km的盘道渠从盘道沟将水引入胜利水库.根据盘道水库初步设计报告中对盘道沟的水文分析成果,保证率P=25%、P=50%、P=75%的年径流分别为 1.102m3/s、0.881m3/s、0.692m3/s,年平均径流为0.936m3/s.这2个村的150栋〔150亩〕温室是胜利水库设计灌溉面积,而胜利水库总灌溉面积为7018亩,150亩温室只是胜利水库总灌溉面积的一小部分,每年灌溉期间除了能保证正常的灌溉外,还有剩余的水量,所以按95%的保证率灌溉设施农业水量完全有保证.
拦隆镇上寺村、上营村、扎什营村温室引水方式为机井,在西纳川河I级阶地打ZK2#机井,根据第二章的水文资料分析,该处地层单井涌水量768m3/d.则1眼机井出水量为32m3/h,6眼机井出水量为192m3/h,根据计算单栋温室设计流量8.84m3/h,按一次运行16栋温室计算,则一次运行最大用水量为141.4 m3/h.供水量大于最大灌溉用水量,可见打6眼机井供水量完全满足本工程的灌溉要求.
申北村、河湾村、崖头村、王家堡村、西堡村温室水源引水方式为机井,灌溉面积分别为1亩、50亩、1亩、1亩、1亩,在每个村的温室周边分别打1眼机井,根据第二章的水文资料分析当地地层单井涌水量为按480m3/d〔20m3/h〕考虑.根据计算单栋温室设计流量8.84m3/h,按一次运行2栋温室计算,则一次运行最大用水量为17.68m3/h.供水量大于最大灌溉用水量,可见,打1眼机井供水量完全满足本工程的灌溉要求.
5工程选址、工程总布置及主要建筑物
5.1工程等别和标准
拦隆镇上寺村温室灌溉面积3亩、上营村3亩、扎什营村3亩,XX镇转咀村和花勒城村150亩,上新庄镇申北村1亩、田家寨镇河湾村50亩、李家山镇崖头村1亩、王家堡村1亩、西堡镇西堡村1亩.根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—20规定,8项工程灌溉面积均小于50亩,属V等小〔2〕型工程,主要建筑物为五级,次要建筑物为五级.
5.2设计依据及采用的主要技术规范
《水利水电工程初步设计报告编制规程》〔DL5021—93〕
《灌溉与排水工程设计规范》〔GB50288—99〕〕
《水利水电工程等级划分及洪水标准》〔SL252—20〕
《水利建设项目经济评价规范》〔SL72—94〕
《微灌工程技术》〔中国水利水电〕
以及其它相关的设计规范、规程及标准.
5.3工程布置及工程规模
本次项目区共有9项工程,分别为拦隆镇上寺村温室水利配套工程、拦隆镇上营村温室水利配套工程、拦隆镇扎什营村温室水利配套工程、XX镇转咀村和花勒城村温室水利配套工程、上新庄镇申北村温室水利配套工程、田家寨镇河湾村温室水利配套工程、李家山镇崖头村温室水利配套工程、李家山镇王家堡村温室水利配套工程、西堡镇西堡村温室水利配套工程.
⑴拦隆镇上寺村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决上寺村3栋温室的供水问题,受益村为拦隆镇的上寺村,温室种植面积3亩.
设计在上寺村的北部建3m3蓄水池一座,在蓄水池东南侧西纳川河西岸I级阶地上打2眼深井,利用潜水泵向蓄水池供水.机井到蓄水池的压力管道采用2.5Mpa的①110的PVC管材,2条总长1.85km,蓄水池以下配有支管长1.0km,其中①2的0.2km、①140的0.8km,管道设计流量为61.88m3/h,采用0.63Mpa的PVC管,下设斗管道2条长12km全部采用0.63Mpa①110的PVC管道,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管5km.温室外农管进入温室后通入温室内放置的容量为3.5m3的塑料贮水桶,然后从贮水桶内引出1条①40的PE农管沿温室后墙布置,在农管上放置施肥罐和过滤器,再在农管上每隔0.5m放1个①16的PE旁通,从每个旁通管上沿作物间距布置①16X0.3X2L/h的滴灌带向作物灌水.
⑵拦隆镇上营村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决上寺村3栋温室的供水问题,受益村为拦隆镇的上寺村,温室种植面积3亩.
设计在上营村的北部建3m3蓄水池一座,在蓄水池东南侧西纳川河西岸I级阶地上打2眼深井,利用潜水泵向蓄水池供水.机井到蓄水池的压力管道采用2.5Mpa的①110的PVC管材,2条总长1.6km,蓄水池以下配有支管长4.21km,其中①2的2.0km、①140的2.21km,管道设计流量为61.88m3/h,采用0.63Mpa的PVC管,下设斗管道19条长13.5km全部采用0.63Mpa①110的PVC管道,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管4km.温室外农管进入温室后通入温室内放置的容量为3.5m3的塑料贮水桶,然后从贮水桶内引出1条①40的PE农管沿温室后墙布置,在农管上放置施肥罐和过滤器,再在农管上每隔0.5m放1个①16的PE旁通,从每个旁通管上沿作物间距布置①16X0.3X2L/h的滴灌带向作物灌水.
⑶拦隆镇扎什营村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决扎什营村3栋温室的供水问题,受益村为拦隆镇的扎什营村,温室种植面积3亩.
设计在扎什营村的位于西纳川河西岸I级阶地上打2眼深井,利用潜水泵向通过变频器变频后直接通过管道供水,不再设蓄水池进行调节.机井的压力管道采用2.5Mpa的①110的PVC管材,2条总长1.8km,压力管道后直接接长0.918km的支管,支管选用0.63Mpa①140的PVC管,下设斗管道7条长4.64km全部采用0.63Mpa①110的PVC管道,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管5km.温室外农管进入温室后进行温室内的滴灌配套.
⑷XX镇转咀村和花勒城村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决转咀村和花勒城村共150栋〔150亩〕温室供水问题.
该项工程计划从胜利水库闸阀室输水钢管上设一三通,由三通接1.6Mpa的①140—90PVC主管道给2个村温室供水,主管道总长5.6km,5+6处给2个村各设2m3蓄水池一座,蓄水池以下配有支管2条每条长2.6km,支管采用0.63Mpa的①125的PVC管.支管以下按各村的温室排列情况分别设长5.73km和5.05km的斗管,斗管全部采用0.63Mpa的①90PVC管道,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管3km.温室外农管进入温室后和拦隆镇一样进行温室内的滴灌配套.
⑸上新庄镇申北村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决申北村1栋温室的供水问题,受益村为上新庄镇申北村,温室种植面积1亩.
设计在申北村打1眼深井,建2m3蓄水池一座,利用潜水泵向蓄水池供水.机井到蓄水池机井的压力管道采用1.6Mpa的①75的PVC管材,压力管道长0.25km,蓄水池以下配有长0.5km的支管,支管选用0.63Mpa①110的PVC管,下设斗管道10条长3.38km全部采用0.63Mpa①90的PVC管道,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管2km.温室外农管进入温室后进行温室内的滴灌配套.
⑹田家寨镇河湾村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决河湾村50栋温室的供水问题,受益村为田家寨镇河湾村,温室种植面积50亩.
设计在河湾村打1眼深井,建2m3蓄水池一座,利用潜水泵向蓄水池供水.机井到蓄水池机井的压力管道采用2.5Mpa的①90的PVC管材,压力管道长0.23km,蓄水池以下配有长0.72km的支管,支管选用0.63Mpa①140的PVC管,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管0.81km.温室外农管进入温室后进行温室内的滴灌配套.
⑺李家山镇崖头村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决崖头村1栋温室的供水问题,受益村为李家山镇崖头村,温室种植面积1亩.
设计在崖头村的位于云谷川河1级阶地上打1眼深井,利用潜水泵向通过变频器变频后直接通过管道供水,不再设蓄水池进行调节.机井的压力管道采用2.5Mpa的①75的PVC管材,长0.75km,压力管道后直接接长1km的支管,支管选用0.63Mpa①110的PVC管,下设斗管道25条长3km全部采用0.63Mpa①90的PVC管道,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管2km.温室外农管进入温室后进行温室内的滴灌配套.
⑻李家山镇王家堡村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决王家堡村1栋温室的供水问题,受益村为李家山镇王家堡村,温室种植面积1亩.
设计在王家堡村的位于云谷川河1级阶地上打1眼深井,利用潜水泵向通过变频器变频后直接通过管道供水,不再设蓄水池进行调节.机井的压力管道采用2.5Mpa的①75的PVC管材,长0.75km,压力管道后直接接长1km的支管,支管选用0.63Mpa①110的PVC管,下设斗管道25条长3km全部采用0.63Mpa①90的PVC管道,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管2km.温室外农管进入温室后进行温室内的滴灌配套.
⑼西堡镇西堡村温室水利配套工程
这项工程为新建工程,将解决西堡村1栋温室的供水问题,受益村为西堡镇的西堡村,温室种植面积1亩.
设计在西堡村所处的石灰沟川打1眼深井,利用潜水泵向通过变频器变频后直接通过管道供水,不再设蓄水池进行调节.机井的压力管道采用1.6Mpa的①75的PVC管材,长0.58km,压力管道后直接设斗管道10条长3km全部采用0.63Mpa①90的PVC管道,布设在温室排列区间道路上,并分出①63的PE农管向每栋温室供水,共利用室外PE管2km.温室外农管进入温室后进行温室内的滴灌配套.
5.4管道及主要建筑物设计
管道设计
⑴管道管材选择
某县冬暖式日光节能温室水利配套建设项目的水泵压力管道、主管道、支管道、斗管道全部采用PVC管,农管全部采用给水用聚乙烯PE管.
⑵管网布置
滴灌管网由水泵压力管、支管、斗管、温室内农管、温室外农管及毛管〔滴灌管〕五级管道组成,其中水泵压力管、支管、斗管、温室外农管为地埋管道,温室内农管和毛管为地面铺设管道.支管从蓄水池开始基本平行等高线布置,斗管自支管道接出后垂直支管并布置,农管垂直斗管并平行温室方向布置,农管内的水先通入温室内放置的塑料储水桶,储水桶内放置小型加压泵1台,由加压泵加压后通过温室内农管向毛管供水,毛管垂直于农管单侧布置在温室内.支管与斗管、斗管与农管之间用三〔四〕通连接,农管与毛管之间由专用旁通连接.在支管、斗管上设置控制检修闸阀及检查井.
下面以拦隆镇上寺村的3栋温室为典型进行各类管道的水力计算.
⑶管道水力计算
① 毛管水力计算
a、毛管〔滴灌管〕流量计算
Q毛二n滴q
式中Q —毛管〔滴灌管〕进流量,L/h;
毛
n滴一一毛管上滴头个数
q滴头设计流量
n 滴二L 毛/Se=10/0.3=34 个
Q ^=n 滴 q=34 X 2=68L/h
b、毛管水头损失计算
毛管内径为15mm>8mm,可认为管内流态为光滑紊流,故可按下式计
算:hf=fS0qm/db[〔N+0.48〕m+i/<m+1>-Nm<1-So/S>]
式中:hf——等距多孔管沿程水头损失,m;
S——分流孔间距,0.3m;
S0——多孔管进至首孔的间距,0.3m;
N——分流孔总数,N=20
q——灌水器设计流量,2L/h
f——摩阻系数,取0.505;
d——管内径;
m——流量指数,取1.75;
b——管径指数,取4.75
hf毛二fS0qm/db[<N+0.48〉m+i/<m+1〉-Nm<1-S0/S〉
=0.505 X 0.3 X 21.75/154.75 X [<34+0.48〉i.75+i/<1.75+1〉-34i.75 X
<1-0.3/0.3〉]=0.8m
毛管的局部水头损失可按沿程水头损失的20%考虑.
h 毛二0. 2%毛二0. 2X0. 8=0. 16m
毛管总的水头损失h毛应为:
h 毛二 %毛+h 毛二0. 8+0. 16=0. 01m
② 温室内农管水力计算
A、流量计算
Q农二叫
式中:Q农一农管流量,L/h;
n一每条农管上的毛管条数,n=130;
4d一毛管流量,q=68L/h;
Q^=nq=130X68=8840L/h
B、温室内农管内径计算
D = Vo.45[龙 u胰 W
农
式中:d农一农管内径,mm;
Q农一农管进流量,m3/h;
L—农管长度,总长L1=65m、L2=65m;
K一考虑到农管管件产生的局部水头损失而加大的系数,其值范围一般在1.05-1
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