农业开发高标准农田建设示范工程项目扩初设计说明书.docx

32
项目区规划机电井92眼，其中新打机电井62眼，旧井维修30眼；配套水泵92台套；新建井房92座；埋设地下输水管道110.533公里，地上铺设支管道225.576公里，滴管带1176.768公里。新增变压器39台，其中50KVA变压器13台，80KVA变压器26台；架设高、低压输电线路53.7km，其中高压线路8.7km，低压线路45km；新修农田作业路57.6km.

105077
5476
225576

3929　
175
10
114
23
15
8
21508
5476
59642
1.4
11
7
4
15
8
23

4600
4249
133
5
81
22
14
8
28186

52174
1.7
6.5
3
2
22

22

2604
165
10
110
17
11
6
16429

30682
1.9
9
5
3
17

17

5668
28
47
94
30
22
8
38954

83078
3.7
18.5
11
4
30

30

项目实施完成后，可新增灌溉面积8645亩，改善灌溉面积9000亩，农田灌溉采用节水灌溉方式，作物种植以玉米为主，全部实现高标准，并全部实现良种化，种植玉米，按亩增产250kg计算，年可增产粮食441万kg，玉米单价按1.5元/kg计算，每亩增收375元，年可增收662万元。增加秸杆330万公斤，秸秆单价按0.1元/公斤计算，年增加产值33万元。每年可增加产值总计695万元。
根据水资源评价计算分析，
85%流域面积为3037平方公里，多年平均径流量0.978亿立米。
项目区耕地面积亩。XX镇共辖34个行政村，266个村民小组，总人口5.92万人，其中劳动力3.43万人。
本次规划项目区涉及四个村行政村40个村民小组，3124户，人口12368人，劳动力5910人。
项目区位于XX镇的。项目区总土地面积72670亩。总耕地面积39214亩，林地面积24864亩,草地面积4210亩。其中三十家子村有耕地面积9525亩，林地面积5594亩，草地面积1011亩。二龙村有耕地面积7327亩，林地面积3195亩，草地面积478亩。山前村有耕地面积9362亩，林地面积4174亩，草地面积1061亩。南山嘴村有耕地面积7812亩，林地面积7189亩，草地面积603亩。丛家窝铺村有耕地面积5188亩，林地面积4712亩，草地面积1057亩。详见项目区社会基本情况统计表2-1。

2.3.1项目区水利骨干工程现状
6台。综合考虑水系、水文地质单元以及行政区划，本次项目区水资源计算区以行政区划为单位。
计算区内含水层基本稳定，可视为一个含水层组，概化为均质、水平无越流、无压，有垂直补给的潜水含水层，其水流规律符合达西定律。论证区边界以丛家窝铺村南断面为潜流流入补给边界，南山咀村北断面为下游排泄边界，含水层底板为隔水边界，以老哈河为东边界，也是侧向补给边界。计算区宽约5公里，长约9.7公里，面积约48平方公里。

85

85%设计降水水量（mm）

241.3

241.3

85%

50%

867.19
85%

668.41

85%

85%

50%规划

502
85%规划

552.79
、85%

85%

867.19
668.41

502
552.79

365.19

115.62

85%P=85%

412.65万m3。总供水量443.00
万m3。

85

大田玉米灌溉全生育期需水量为343 m3/亩（515mm/亩），采用膜下滴灌，水分蒸发量大幅降低，玉米全生育期需水量为275 m3/亩。
膜下滴灌玉米灌溉制度见表4-13。
膜下滴灌玉米灌溉制度表
作物名称
需水量
（m3/亩）
生育期
有效降雨
（m3/亩）
灌水定额（m3/亩）
灌水
次数
灌溉定额
（m3/亩）
前期
后期
玉米
P=50%
275.0
224
9
21×2
3
51
P=85%
275.0
130.5
18.5
21×6
7
145
项目区规划面积7万亩,其中：林网占地面积亩，农田路占地面积亩，作物灌溉面积亩。设计作物种植玉米，全部井灌，灌溉水利用系数依据规范大于。项目区各区不同频率下灌溉需水量见表4-14。
表4-14 项目区不同频率下灌溉需水量 单位：万m3
内容

项目区
种植面积
（亩）
P=50%
灌溉需水量
P=85%
灌溉需水量
项目区
17645
99.99
284.28
农业灌溉分春秋汇地定额和作物全生育期灌溉定额。春秋汇地灌水定额（播前灌水定额）。根据经验，春秋汇地灌水定额采用70 m3/亩。该用水由老哈河侧向补给。

规划85%

(1)综合标准
①高标准农田建设示范工程应达到“田地平整肥沃、水利设施配套、田间道路畅通、林网建设适宜、科技先进适用、优质高产高效”的总体目标。达到旱涝保收、高产稳产，取得较高的经济、社会、和生态效益，实现农业增效、农民增收，让农民得到看得见、摸得着的实惠。
②按照适应现代化农业发展的要求，采取水利、农业、林业和科技等综合配套措施，进行田水路林山综合治理，使项目区达到田成方、林成网、管相通、路相连、旱能灌，基本实现园田化。同时，落实工程管护责任，健全管护机制，确保建成工程长期发挥效益。
(2)水利标准
水泵出水量，输水管道直径、间距，出水栓间距，滴灌带长度、间距，喷灌臂长、间距等各项水利措施建设标准应符合水利部门制定的有关规程、规范和标准。
1）.灌溉系统完善，灌溉用水有保证。灌溉水质符合K>18标准，灌溉制度合理，灌水方法先进。
2）.滴灌工程灌溉设计保证率达到85%。
3）.滴灌灌溉水利用系数不应低于0.9。
4）.输水、配水（管道），管道输水的干、支两级固定管道长度设定合理。水泵、管道、出水口等综合配套，便民利农。积极推广先进节水技术，提高项目区节水新技术的普及和应用。
5）.项目区水资源开发利用，宏观上实行总量控制，微观上实行用水定额管理。建立农民用水户协会，积极推行农民用水户参与灌溉管理模式，配备必要的量水设施，按用水量和核准的水价收取水费，以管理促节水。
（3）农业措施标准
1）农田工程。
（1）.土地平整，集中连片。田（地）块要以田间道路为基准结合土地整形等措施形成格田，以适应农业机械化和田间管理要求。田块长300-500米，宽200-400米。田间道路为路面宽5米。新造林林网宽4米。
2）土壤改良。
（1）.通过施用农家肥、秸秆还田、深松技术等措施，使土壤耕作层有机质含量提高0.1个百分点以上。
（2）.改造瘠薄地要加厚土层，达到50厘米以上，其中耕作层达到20厘米以上。
3）良种繁育与推广。
建立优质良种繁育基地。
项目区优良品种覆盖率达到100%。
4）农业机械化。
积极推广农业机械化作业。
（4）田间道路标准
1）布局合理，顺直通畅。田间道路分为干道、支路两级。干道分机耕道和耕作道：机耕道要与乡、村公路连接；耕作道要与机耕道或乡村公路连接。保证畅通，满足农产品运输和中型以上农业机械的通行。
2）工程布置。田间道路建设要科学设计，突出节约土地，建设标准合理实用。机耕道原则上要形成环路，间距400-500米。
（5）林业措施标准
1）因地制宜地采取林业措施，加强农田防护林网建设，达到当地林业部门规定的标准。农田防护林株、间距为2米，林网设计宽度4米。
2）项目区内主要道路外侧，原有林网进行改造、抚育。没有林网要适时、适地、适树进行植树造林。
3）新造人工造林树种一般应选择符合当地实际的速生丰产林木杨树，苗木胸径达到3cm，造林当年成活率达到95%以上，三年后保存率要达到90%以上，林相整齐，结构合理。
（6）科技措施标准
1）技术推广。
在项目建设期间，推广2项以上先进适用技术，重点是农产品质量安全、标准化生产等方面的技术。
2）技术培训。
（1）.在项目建设期间，对项目区受益农户进行优良品种推广、测土配方施肥、农作物病虫害防治、农业机插、机耕和机收，节水灌溉等先进适用技术培训。
（2）.要加强对项目区乡村干部、技术员、财务人员和受益农户在农业综合开发政策及工程质量监管方面的培训，使其熟悉有关资金和项目管理方面的要求，更好地完成项目建设任务。
2）扶持农技服务组织。
在有条件且需要的项目区，积极扶持现有农技服务体系，重点支持具有技术推广服务功能的农民专业合作经济组织，通过为其购置仪器设备、补助适量服务经费等方式，明确其在项目建设中的具体任务，并严格进行考核。
（7）林业措施
1）、田间道路内侧没有农田防护林的，要适时、适地、适树进行植树造林。
2）、原有农田防护林带宽12米，行距3米，株距2米，胸径12-20厘米。需做树盘，抚育。
3）、新造林网树种一般应选择符合当地实际的速生丰产林木和具有观赏价值的绿化树，林网宽4米，行、株间距2米。苗木胸径达到3cm，造林当年成活率达到95%以上，三年后保存率要达到90%以上，林相整齐，结构合理。

，三十家子村4700亩、二龙村4600亩、山前村3500亩、南山嘴村5900亩。灌溉方式采用膜下滴灌。其中滴灌面积16450亩。道路、林网占地2250亩。
全部实施膜下滴灌玉米。规划16450亩膜下滴灌。在三十家子布置3929亩膜下滴灌玉米，二龙布置4249亩膜下滴灌，山前布置2604亩膜下滴灌，南山嘴布置5668亩膜下滴灌玉米。该地块地形较平坦。土壤为中壤土，土壤干容重1.45g/c m3，土壤
田间持水率为25.5%。种植作物为玉米，株距0.3m，行距0.4m*0.7*0.4。
（2）单井灌溉面积
根据《微灌工程技术规范（GB/T50485-2009）》，在水源供水流量
稳定且无调蓄时，可用下式确定滴灌面积：

补水强度为4～7mm/d,并考虑玉米膜下滴灌，土壤水分蒸发损失大幅降低，因此本规划玉米膜下滴灌设计耗水强度拟定为Ea=5mm/d。
设计保证率：
⑤ 设计滴灌均匀度
⑥项目区为中壤土，根据规范，滴灌的允许灌水强度ρ允＜12mm/h。
⑦滴头设计工作水头：滴头的设计工作水头根据地形和所选用的灌水器的水力性能决定。单翼迷宫式滴灌带的工作压力0.1MPa。
系统设计标准
根据《微灌工程技术规范》（GB/T50485-2009），当滴灌的均匀系数Cu>80%，滴头的流量变差qv≤20%，若取滴头流态指数x=0.45，则滴灌的允许设计水头偏差率[hv]应为：

经计算hv≤0.35
根据项目区作物种植种类和种植模式，采用一膜一管模式，即一根毛管灌二行玉米，则毛管间距S1=1.1m（见典型设计布置图）。选择贴片式滴灌带，则滴头间距Se=0.3m。滴灌带性能参数见下表。
滴灌带性能参数表
类 型
内径
（mm）
壁厚
（mm）
滴孔间距
（mm）
公称流量
（l/h）
工作压力
（Kpa）
贴片式滴灌带
16
0.2
300
2.0
100
采用上述滴灌带，其滴灌强度ρ为：
＜12mm/h
根据滴管带性能参数资料，滴头湿润带宽度DW=0.523m，按上述布置，其滴灌湿润比p为：

取滴头工作压力为100Kpa，则系统附管与毛管允许压力差[Δh]为：
[Δh]= [hv]hd=0.35×10=3.5m。
将允许水头差合理分配，则
[Δh]支=0.45[Δh]=1.575m
[Δh]毛=0.55[Δh]=1.925m
则毛管允许铺设的最大长度L毛为：

式中：L毛—毛管极限长度，m；
S—滴头间距，S=0.3m；
INT—取整符号；
[Δh]毛—毛管的允许水头偏差，[Δh]毛=1.925m；
d—毛管内径，d=15.8mm；
R—水头损失扩大系数，取R=1.2；
qd—滴头设计流量，qd=2.0L/h；
则：L毛=67.2m。
即毛管的极限长度为67.2m，根据地块及流量布置，Q=80毛管长度取为50m，Q=50毛管长度取为63m，采取双向布置，因此，滴灌带可以满足灌溉均匀度要求。
③一次灌水延续时间（t）
=30.01*0.3*1.1/2=4.95
④灌溉制度确定
大田玉米灌溉全生育期需水量为343 m3/亩（515mm/亩），采用膜下滴灌，水分蒸发量大幅降低，玉米全生育期需水量为275 m3/亩。
膜下滴灌玉米灌溉制度见下表。
膜下滴灌玉米灌溉制度表
作物名称
需水量
（m3/亩）
生育期
有效降雨
（m3/亩）
灌水定额（m3/亩）
灌水
次数
灌溉定额
（m3/亩）
前期
后期
玉米
P=50%
275.0
224
9
21×2
3
51
P=85%
275.0
130.5
18.5
21×6
6
145
滴灌系统采用如下结构：
水源→计量装置（水表、压力表）→离心式过滤器（进排气装置）→施肥罐（施肥控制装置）→网式过滤器（排沙控制装置）→干（分干）管（地埋PVC管）→支管（地面PE管）→毛管（滴灌带）。典型设计地块形状及系统布置见典型设计布置图。
①、80典型地块滴灌系统布置如下：
机井位于地块西北角，由水源井沿地边及地中埋设主干管2条，总长度955.2m。呈“Π”字型布置。东西向布置分干管8条，分干管间距100 m，每条分干管长度264m，总计2112 m，干管、分干管埋于地下。选用UPvc管材。支管平行分干管，呈“干”字型布置。便于对轮灌组的管理和划分，每条分干管控制8条支管，共铺设64条支管。每条支管控制60条毛管，双向布置。共3840条毛管。毛管双向垂直于支管，沿种植方向布置。支、毛管铺设在地面。首部枢纽装置布置在泵房，便于操作与管理。为了防冻，在主干管设排水井。
②、50典型地块滴灌系统布置如下：
机井位于地块西北角，由水源井沿地西边埋设干管1条，长度1348m。呈“一”字型布置。东西向布置分干管3条，分干管间距126 m，每条分干管长度250.8m，总计752.4 m，干管、分干管埋于地下。选用UPvc管材。支管平行分干管，呈“干”字型布置。便于对轮灌组的管理和划分，每条分干管控制12条支管，共铺设36条支管。每条支管控制40条毛管，双向布置。共1440条毛管。毛管双向垂直于支管，沿种植方向布置。支、毛管铺设在地面。首部枢纽装置布置在泵房，便于操作与管理。为了防冻，在主干管设排水井。
（9）滴灌系统的工作制度
①、80典型地块滴灌系统工作制度如下：
根据实际情况取N=16组。在进行灌溉时, 一次开1条干管，一条干
管同时开4条分干管，每条分干管开2组支管作为一个轮灌组，每组支管双向30条滴灌带,共分16轮灌组。
②、50典型地块滴灌系统工作制度如下：
根据实际情况取N=12组。在进行灌溉时,一次开3条分干管，每条分
干管开2组支管作为一个轮灌组，每组支管双向20条滴灌带,共分12轮灌组。
（10）管道设计及水力计算
管道管径的确定方法选择经济流速法。
①毛管水头损失计算
毛管进口流量计算公式：

经计算，Q80毛=333 Q50毛=420
毛管（滴灌带）选用贴片式滴头，毛管内径为15.8mm。毛管内径15.8mm＞8mm，可认为管内流态为光滑紊流，故可计算：
沿程损失水头

式中：N---分流孔总数
s---滴头间距
s0---井口至首孔距离
计算得毛管沿程水头损失80 为0.48m。50 为0.91m。
毛管的局部水头损失可按沿程损失的20%考虑，
即hj毛80=0.48×20%=0.10m。hj毛50=0.91×20%=0.18m。
毛管总水头损失：h毛80=hf毛+hj毛=0.58m。h毛50=hf毛+hj毛=1.09m。
②支管管径及水头损失计算
A、Q=80支管管径及水头损失计算
每条支长度为31.9米，从中间向两侧供水，一侧15.95米。所以支管一侧同时开启双向布置30条毛管为轮灌管组。
则Q支=Q毛×30=333L/h×30 =10m3/h。支管管径按管道经济流速1.5m/s确定：
=48.5mm
支管为多孔分流，则管径可降级，支管选用PE50， 0.4Mpa。
沿程损失计算：

=0.76
支管局损按沿损20%计，即hj支=20%hf支=0.152m。
则支管总水头损失为：h支=hf支+hj支=1.82m。
B、Q=50支管管径及水头损失计算
每条支管长度为20.9米，从中间向两侧供水，一侧10.45米。所以支管一侧同时开启双向布置20条毛管为轮灌管组。
则Q支=Q毛×20=421L/h×20 =8.42m3/h。支管管径按管道经济流速1.5m/s确定：
=44.5mm
支管为多孔分流，则管径可降级，支管选用PE40， 0.4Mpa。
沿程损失计算：

=1.48
支管局损按沿损20%计，即hj支=20%hf支=0.296m。
则支管总水头损失为：h支=hf支+hj支=1.78m。
③ 干管、分干管管径及水头损失计算
A、Q=80干管、分干管管径及水头损失计算
一条分干管同时开启2条支管一侧，分干管Q分干=2×10m3/h=20m3/h，干管流量Q干=4×20 m3/h=80 m3/h。
干、分管管径按管道经济流速1.5m/s计算：
D分干=68.6mm， D干=137.3mm
因此干管选用PVC160（0.6Mpa），分干管选用PVC90（0.6Mpa），PVC管材沿程水头损失为：
f分=3.31m ，f干=5.65m
分干管、干管局损按沿损10%计，则分干管、干管总水头损失为：
H分干=3.64 H干=6.22
B、Q=50干管、分干管管径及水头损失计算
一条分干管同时开启2条支管一侧，分干管Q分干=2×8.42m3/h=16.84m3/h，干管流量Q干=3×16.84 m3/h=50 m3/h。
干、分管管径按管道经济流速1.5m/s计算：
D分干=63mm， D干=108.5mm
因此干管选用PVC125（0.6Mpa），考虑地形条件及水头损失分干管选用PVC90（0.6Mpa），PVC管材沿程水头损失为：
f分=2.44m ，f干=4.13m
分干管、干管局损按沿损10%计，则分干管、干管总水头损失为：
H分干=2.68 H干=4.54
（11）首部枢纽布置设计
由于机井中含有一定的泥沙及有机物，由此，进入管网的水采用两级过滤。过滤器选用4″/120目组合过滤器。首级过滤器为离心过滤器（LW-100），次级过滤器为网式过滤器（WS-160×50 4件并联）。查性能典线可知，水头损失为6~8m。施肥系统选用容量为100L施肥罐。
（12）水泵选型
①、系统设计杨程
H=Zp-Zb+ho+∑hf+∑hj
式中：H—滴灌系统设计扬程，m；
Zp-Zb—典型毛管进口与水源设计水位之间的高差，机井动水
位20m，枢纽地面与毛管进口间高差为4m，则
Zp-Zb=20+4=24m；
ho—典型毛管进口的设计水头，ho=10m；
∑hf—水泵至典型毛管进口的沿损之和，
Q=80 m3/h，∑hf+∑hj=0.58+1.82+3.64+6.22=12.26m
则：H=24+12.26+10+10=56.26m
Q=50 m3/h，∑hf+∑hj=1.09+1.78+2.68+4.54=13.63m
则：H=24+13.63+10+10=57.63m
②、机泵选型
根据系统设计流量和设计扬程，据管网设计流量和工作压力，查水泵手册，选用滴灌区潜水泵性能参数见下表。

滴灌区潜水泵性能参数表
水泵
型号
流量
m3/h
扬程
M
电机
功率
kw
额定电压
V
适用井径
mm
200QJ80-66/6
80
66
22
380
>250
200QJ50-65/5
50
65
15
380
>250

110553
1.8
0.7
0.9
159196
159196

田路57.6km。546亩。新造农田防护林77亩，

159196
159196

过滤器

套

施肥罐

套

压力表

块

逆止阀

逆止阀

闸阀

闸阀

进排气阀

暗扣三通

全塑球阀

只

全塑球阀

只

减压阀

只

泄水三通

套

泄水阀

个

滴灌带

万m

项目的实施后，可新增加农田灌溉面积8645亩，改善农田灌溉面积9000亩，农田防护林建设623亩，修田间作业路432亩。共建设高标准农田1.87万亩。按全部种植优质玉米，平均每亩可增产玉米250公斤，年增产玉米441万公斤，玉米单价按1.5元/公斤计算，年增加产值662万元。增加秸杆330万公斤，秸秆单价按0.1元/公斤计算，年增加产值33万元。项目实施后，每年可增加产值总计695万元。
《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2006；

89.1

32
32

10
　9
　4.4