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目 录
一、综合说明 - 1 -
1.1 项目背景及依据 - 1 -
1.2 项目区现状 - 1 -
1.3 工程建设内容、标准及布局 - 1 -
1.4 工程管理 - 2 -
1.5 建设费用及筹资方案 - 2 -
1.6 预期效益 - 2 -
二、项目区概况 - 3 -
2.1 自然状况 - 3 -
2.2社会经济状况 - 4 -
2.4 项目建设必要性和可行性 - 5 -
三、工程建设内容、标准和布局 - 7 -
3.1 设计依据 - 7 -
3.2 高效节水灌溉工程设计标准 - 7 -
3.3 项目区水量供需平衡分析 - 7 -
3.4总体规划 - 10 -
3.5工程设计 - 11 -
3.6主要设备材料及工程量 - 20 -
四、工程管理 - 23 -
4.1 项目建设管理 - 23 -
4.2 项目建设资金管理 - 23 -
4.3 项目施工组织 - 23 -
4.4 建后运行维护 - 24 -
五、投资概算及筹资方案 - 26 -
5.1 投资概算 - 26 -
六、预期效益 - 37 -
6.1 经济效益 - 37 -
6.2 社会效益 - 37 -
6.3 生态环境效益 - 37 -
一、综合说明
1.1 项目背景及依据
建设项目泰顺县廊乡杨梅基地微喷灌工程建设主体为廊乡杨梅专业合作社, 2007年4月成立,注册资金100万元,社员110人,带动农户813多户,现有杨梅等基地1530多亩,合作社 2009年度被评为泰顺县农村劳动力素质培训工作先进集体;认定为温州市示范性农民专业合作经济组织;2010年被评定为泰顺县“强龙兴农”12345工程示范性农民专业合作社(复评);泰顺县规范化农民专业合作社(复评);温州市重点林业专业合作社(复评);泰顺县杨梅产业协会和农民专业合作社联合会副会长单位;温州市先进农民专业合作经济组织、国家无公害农产品认证等荣誉称号。
基地先后被命名为浙江省级林业观光园区、浙江省无公害水果生产基地、温州科技职业学院学生实习就业基地、泰顺二中学生社会实践基地、县级社区矫正公益劳动基地、县级残疾人扶贫示范基地、县级农业科技试验示范基地、市级农村科普示范基地等荣誉称号。
1.2 项目区现状
泰顺县廊乡杨梅基地微喷灌工程项目位于泰顺县泗溪镇。项目共分两个灌区,分别为A区和B区。其中A区位于西溪村对面的山头,平均海拔约550m左右;B区位于半溪村的周家山旁,平均海拔约500m左右。
项目区现状基本无水利工程,目前灌区仅靠简易的引灌设施来运行。项目区内海拔相对较高,水资源的利用率极低,绝大部分灌溉用水基本靠自然降雨。
1.3 工程建设内容、标准及布局
根据当地水资源条件、生产实际需要和投资可能,合理确定工程建设布局、规模和形式,做到了经济上合理,技术上可行,杜绝重复投资和形象工程。坚持水源、骨干工程和田间工程配套建设,做到水利措施与农业措施相结合,确保工程建成后,充分发挥效益。
项目规划布局在A区的山泉建集水井池为水源工程,拦蓄地表水和地下泉水,蓄水容量16立方米,再通过泵房抽水引水到山顶上,山顶蓄水池50立方米;B区在水源点建引水堰坝直接引水到B区园地蓄水池100立方米,再通过PE管自流到园地各处,在管道末端安装喷头12826个。
工程初步计划四个月完工。
1.4 工程管理
项目建设由泰顺县廊乡杨梅专业合作社负责组建泰顺县廊乡杨梅专业合作社喷灌工程管理机构,负责灌区建设管理。
项目建成后归属当地村集体,并委托使用单位泰顺县廊乡杨梅专业合作社负责管理项目建后的维护管理工作。
1.5 建设费用及筹资方案
工程计划总投资为91.93万元,投资组成分别为中央拨款37万元,省政府拨款37万元,泰顺县廊乡杨梅专业合作社自筹资金18.39万元。
1.6 预期效益
本项目的实施,可以完善杨梅示范园510亩,为全县杨梅生产建立标准示范基地,将示范带动辐射3000亩,带动800多农户增收,新增观光旅游10000人次,吸纳农村劳动力300多人,推动全县杨梅产业的发展,带动旅游产业的发展,增加农民收入,同时增加优质无公害果品的市场供应,进一步满足人们生活日益增长的健康食品需要。
二、项目区概况
2.1 自然状况
2.1.1 地理位置及范围
泰顺县廊乡杨梅基地微喷灌工程位于泰顺县泗溪镇,本工程分为A区和B区。其中A区位于泗溪镇西溪村对面的山头,平均海拔约550m左右,种植杨梅面积为150余亩;B区位于泗溪镇半溪村的周家山旁,平均海拔约500m左右,种植杨梅面积为310亩,种植猕猴桃面积为50亩。
2.1.2 水文气象
项目区属于亚热带海洋型季风气候,四季分明,气候温和,雨量充沛,夏无酷暑,冬无严寒,夏季平均温度25.1℃,冬季平均14.7℃,多年平均气温16℃,年降雨量1937mm,无霜期280天。由于项目区多山近海,雷雨频繁,雨量充沛,6月降水最多,12月降水最少。3-4月为春雨期,雨日多,降水强度小。5-6月为梅雨期,暴雨增多,降水强度大,7-10月为台风雷阵雨期,由于海洋、地形、水系自然因素影响,构成了春夏季:“雨热同步”,秋冬季“光温互补”的气候特征,适且多种作物生长。
项目区主要自然灾害有暴雨、干旱、冰雹、冷害等,以干旱、暴雨最为严重。山区特点是“洪来一线,旱来一面”故又以干旱危害最大。
2.1.3 地形、地貌
泰顺县地处浙南山区,属于新华夏系东南沿海丘陵地带的复式隆起带内,境内是侵蚀剥蚀中等切割中低山地。地势从西北向东南倾斜。山脉由洞宫山分两支向泰顺县境内延伸,西部从闽北延入泰顺县西北部为罗山支脉,东部从闽北延入泰顺县中部和东部称南雁荡山,山势比较低缓。
境内群峦起伏,涧谷纵横,海拔千米以上山峰179座,其中白云尖海拔1611m,为浙南第一高峰;大小溪流百余条。
2.1.4 土壤及作物种植情况
中生代时期,太平洋板块的挤压作用,引起陆山活动,剧烈的火山喷发和岩浆溢流,形成大面积酸性和中酸性凝灰岩、流纹岩、火山碎屑岩,覆盖温州山体达84%以上。泰顺县泗溪镇主要以黄泥土、黄泥沙土为主,由酸性、中酸性凝灰岩、流纹岩、火山碎屑岩风化发育而成,属于典型的红壤和黄红壤类型,含有丰富的铁、锰、铜、锌等元素,再施以有机化肥,十分适合种植杨梅。
2.1.5 水资源
项目区现状基本无水利工程,目前灌区仅靠简易的引灌设施来运行。项目区内海拔相对较高,A区平均海拔约550m左右;B区平均海拔约500m左右。水资源的利用率极低,绝大部分灌溉用水基本靠自然降雨。由于降水多集中在汛期,项目区内又缺少相应的蓄水灌溉设施,防灾能力弱,生产效率低。农田水利设施建设滞后问题已严重制约了项目区的生产和发展。因此发展节水灌溉,节约、保护、利用和合理配置水资源已势在必行。
2.2社会经济状况
2.2.1 受益人口及劳动力状况
项目的实施,可以完善的杨梅示范园510亩,为全县杨梅生产建立标准示范基地,将示范带动辐射3000亩,带动800多农户增收,并且可以吸纳农村劳动力300多人。推动全县杨梅产业的发展,带动旅游产业的发展,增加农民收入,同时增加优质无公害果品的市场供应,进一步满足人们生活日益增长的健康食品需要。
2.2.2 农业生产水平
泗溪镇是典型的农业大镇,为泰顺县的主要产粮地之一。但由于资金不足,农田水利建设滞后,农田生态环境不良,抵御自然灾害的能力低下,大部分农业生产仍为粗放式经营。随着市场的加速变化,农业产业结构的不断调整,目前优势农业产业必将得到快速的发展,作为泰顺县农业主导产业的杨梅产业的提升发展已经引起了县政府的高度重视。杨梅的产业提升对农业增效、农民增收、农村经济的发展具有很大的促进作用,特别是对低收入农户增收作用更为直接。
2.2.3 地方财政和农民收入
泗溪镇,位于中国廊桥之乡-浙江温州泰顺县,2011年,撤销凤垟乡、横坑乡、九峰乡、东溪乡建制,其行政区域并入泗溪镇。辖1个居民区、41个行政村,镇政府驻白粉墙村,331省道过境。全镇共有国土面积184.58平方公里,人口4.94万,人均收入约3300元,经济相对落后。
2.2.4 水利科技服务体系现状
项目区所在地泗溪镇,有完善的基层农业技术服务体系,有专业负责人为项目区提供种植业、水利等技术服务,并进行专人管理和养护等问题的指导,从而避免造成新建设的水利基础设施出现新的病情和险情、效益衰减、多次重修的恶性循环,保障农业灌溉、防汛抗旱效益的发挥和工程安全问题。
2.3 项目区水利设施现状
2.3.1 水源工程现状
项目区基本处于山顶处,附近没有可用的水库、山塘等水利资源。其中A灌区附近的山坳处有一山泉,据当地负责人介绍该山泉常年有水,且流量稳定,满足A灌区的需要;B灌区从附近的一小坑引水,小坑有地下水及地表水,满足B灌区的需要。
2.3.2 灌溉工程设施现状
项目区基本无水利工程,因A区开发时间较早,有简陋的灌溉工程,但随着规模的发展已经不能满足该区的需要;B区开发较晚,暂无灌溉设施。
2.3.3 项目区现行小型农田水利工程管理体制与运行机制
现行项目区的工程管理由泰顺县廊乡杨梅专业合作社负责管理和运行。
2.4 项目建设必要性和可行性
泗溪镇是典型的农业大镇,为泰顺县的主要产粮地之一。随着市场的加速变化,农业产业结构的不断调整,目前优势农业产业必将得到快速的发展,作为泰顺县农业主导产业的杨梅产业的提升发展已经引起了县政府的高度重视。泰顺杨梅的产业建设的泰顺县廊乡杨梅专业合作社,由社员110人,带动农户813多户,现有杨梅、等基地1530多亩,带动辐射3000亩,带动800多农户增收,提升对农业增效、农民增收、农村经济的发展具有很大的促进作用。
项目区属于温州,是典型的亚热带海洋型季风气候,四季分明,多山近海,雷雨频繁,由于海洋、地形、水系自然因素影响,主要自然灾害有暴雨、干旱、冰雹、冷害等,以干旱、暴雨最为严重。山区特点是“洪来一线,旱来一面”故又以干旱危害最大。
农田水利设施建设滞后,基础设施的不齐全,地势的原因无法简便有效的利用水资源,已严重制约了杨梅基地的生产和发展。因此发展节水灌溉,节约、保护、利用和合理配置水资源已势在必行。
三、工程建设内容、标准和布局
3.1 设计依据
(1)规划的文本及相关审批依据;
(2)中央及省针对现行农田水利专项资金补助的有关文件;
(3)相关的节水灌溉技术规范:
①《节水灌溉工程技术规范》GB/T 50363-2006;
②《喷灌工程技术规范》GB/T 50085-2007;
③《泵站设计规范》GB/T 50265-97;
④《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99;
⑤《农田灌溉水质标准》GB5084-2005。
3.2 高效节水灌溉工程设计标准
(1)灌溉设计保证率
本工程采用微喷灌技术,根据当地自然和经济条件,其设计保证率为85%。
(2)灌溉水利用系数
本工程灌溉水利用系数为0.85。
(3)粮食水分生产率
本工程建成后,粮食水分生产率可达1.5kg/m3。
3.3 项目区水量供需平衡分析
3.3.1 项目区水资源概况
项目区水资源总量约为87.35万m3,其中地表水资源86.22万m3,地下水资源15.11万m3, 地表与地下水资源重复计算量为13.97万m3。由于受典型的季风气候的影响,季节变化明显,降水与径流在时间上极不均匀。每年降水主要集中在春夏之间的“梅雨”和夏秋之间的“台风雨”,汛期5个月(5~9月)的降水量占全年的60%以上。扣除不能控制利用的洪水径流量和深层地下水,项目区内可利用的水资源量约60.35万方。
3.3.2 供需平衡分区
项目区分A区、B区,其中A区位于泗溪镇西溪村对面的山头,种植杨梅面积为150余亩;B区位于泗溪镇半溪村的周家山旁,种植杨梅面积为310亩,种植猕猴桃面积为50亩。
3.3.3 供需平衡分析
1、可供水量分析
项目区设计水源有两个。其中A区水源位于基地附近的1处山泉,主要由浅层地下水和地表水供给,其地下水较为丰富,经实测,在枯水期地下水量为0.0028m3/s;B区水源位于B区基地上游的冲沟,主要由地表水和浅层地下水供给,集雨面积为0.55k㎡,其地下水也较为丰富,经实测,在枯水期地下水流量为0.0037m/s能满足工程喷灌的要求。
由于项目区内无实测水文资料,选择设计流域下游百丈口水文站为设计年径流计算的参证站,其流域面积为866km2。由于设计流域是参证流域的一部分,其多年平均降水量,降水量的年际变化规律,年降水量逐月分配情况均较为一致,且植被、土壤等下垫面条件相似。1997年以后百丈口站撤销流量观测,选择邻近流域降水、控制面积较为接近的埭头水文站为参证。
经百丈口站1957年~1997年共40年资料统计分析,其年径流特征值如下:
多年平均面雨量 P=1924mm;
多年平均径流深 R=1230mm;
多年平均径流系数α=0.639。
雨量资料采用泰顺站,并使用上察溪雨量站资料进行插补。得项目区内面雨量系列见表3-3-1
项目区面雨量表
表3-3-1
年份
降水量P(mm)
年份
降水量P(mm)
年份
降水量P(mm)
年份
降水量P(mm)
1964
1521.6
1975
2667.4
1986
1593.6
1997
2177.7
1965
1945.8
1976
1598.3
1987
2079.8
1998
2260.1
1966
1566.9
1977
1901
1988
2079.4
1999
2106.6
1967
1459.8
1978
1654.6
1989
2137.4
2000
2308.7
1968
1499.2
1979
1720
1990
2562.3
1969
1856.1
1980
1888.3
1991
1569.7
1970
2276.9
1981
2031.3
1992
2479
1971
1193.4
1982
2118.7
1993
1659.4
1972
2026.1
1983
2005.3
1994
1819
1973
2506.4
1984
1986.2
1995
1858.9
1974
1840.7
1985
1965.6
1996
1747.3
由上表可知,项目区多年平均降雨量为1937.0mm。
对百丈口站年径流进行频率分析得百丈口站断面年径流成果见表3-3-2。
百丈口站断面年径流成果表
表3-3-2
断面
集水面积(km2)
流量(m3/s)
年径流量(亿m3)
各保证率(%)设计径流(m3/s)
5
10
50
90
95
百丈口
866
33.92
10.7
53.52
48.36
32.77
20.96
18.25
各保证率下的设计径流采用水文比拟法计算推求。
计算公式如下:
Q项目区= Q百丈口* F项目区*H项目区/(F百丈口*H百丈口)
Q百丈口——百丈口水文站各保证率下年径流量,(m3/s);
H百丈口——百丈口水文站多年降雨量值,查泰顺县降雨量等值线图,mm;
F百丈口——百丈口水文站集雨面积,km2;
H项目区——项目区多年降雨量值,查泰顺县年降雨量等值线图,mm;
F项目区——项目区集雨面积,km2;
分析成果见表3-3-3。
项目区水源径流计算成果表
表3-3-3
水源编号
集水面积(km2)
多年平均降雨量
90%证率设计径流(m3/s)
90%证率可供水量(万m3)
A区水源
/
1937
0.005
15.77
B区水源
0.55
1937
0.013
42.26
2、项目区需水量分析
项目区以杨梅栽培为主,由于无实测资料,其蒸腾量参照相似工程,取6mm/d。故A区需水量为15.33万m3,B区需水量为36.79万m3。
3、供需平衡分析
A区当90%保证率下可供水量为15.77万m3,大于需水量15.33万m3。B区当90%保证率下可供水量为42.26万m3,大于需水量36.79万m3。因此水量可满足要求。
3.3.4 灌溉水质分析
本工程各水源,均远离工矿区,未见污染,为保证水质达到作为灌溉用水的要求,工程施工设计前对水源水质按照《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)规定的标准限值项目内容进行一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标等内容的监测,待水质检测合格后用于实施。
3.4总体规划
(1)分区
项目主要种植杨梅,根据当地自然条件和社会经济条件,确定灌溉方式为微喷灌,由于项目区相隔较远,为了便于施工管理,因此项目分为二个灌区。
(2)系统布置
根据当地水资源条件、生产实际需要和投资可能,合理确定工程建设布局、规模和形式,做到了经济上合理,技术上可行,杜绝重复投资和形象工程。坚持水源、骨干工程和田间工程配套建设,做到水利措施与农业措施相结合,确保工程建成后,充分发挥效益。
A区在项目区西南方向的山泉建集水井池为水源工程,拦蓄地表水和地下泉水,集水井容量16立方米,再通过泵房抽水泵抽水引水到山顶蓄水池,水泵采用SLS100-250A型立式离心泵,蓄水池容积50立方米。再由Φ75的干管自流输送至分水池,分水池容积25立方米,在分水池分别由Φ63和PEΦ50支管自流输送至各个灌溉面,最后由Φ20毛管连接喷头自压喷灌灌溉作物,压力不够的灌区由水池或分水池接增压泵增加后经行喷灌,喷头每4米安装一个,A区共有喷头1886个。
B区在项目区东北方向的冲沟建取水堰坝通过Φ90总管直接引水到B区园地蓄水池,蓄水池容积100立方米,再通过Φ75支管自流引水至分水池,分水池容积25立方米,再从分水池分别由Φ63和Φ50支管自流输送自流至各个灌溉面,最后由Φ20毛管连接喷头自压喷灌灌溉作物,喷头每4米安装一个,B区共有喷头3922个;
蓄水池与分水池皆为钢筋砼圆形水池,砼标号为C25,池壁和池底均采用1:2防水砂浆抹面,厚2cm,各级管道均采用微灌专用PE管,喷头采用折射式微喷头(1/2″)型可控角塑料摇臂式喷头,灌区共安装喷头5808个。
3.5工程设计
3.5.1 灌水器选型
根据项目区内杨梅的种植特点及分布情况,选用折射式微喷头(1/2″)型可控角塑料摇臂式喷头。其主要性能参数如下:
接口:1/2"外螺纹
喷嘴直径:0.8mm
工作压力:100kpa
流量:0.45 m3/h
射程:3m
安装距离4m
3.5.2灌溉制度和工作制度
灌溉流量根据用水高峰期的作物用水来确定。项目区灌溉流量设计以杨梅年灌溉季节平均耗水强度峰值作为设计流量的依据。灌区分两片灌水,其灌溉流量计算如下:
1、设计灌水定额
M=0.1 rh(Wd-Wo)P
式中 M──灌水定额,mm;
r──土壤容量,砂质壤土r=1.5 g/cm3;
h──灌水湿润深度,取h=0.5 m;
Wd──土壤田间最大持水量,Wd=22%;
Wo──设计含水量下限,Wo=0.6 Wd=13.2%;
P──土壤温润比,P=2×3/(4×4)=0.375。
经计算可得m=24.75mm
2、喷灌周期
T = m /ET
式中 T —— 设计灌水周期,d;
ET——作物日蒸发蒸腾量,取设计代表年灌水高峰期平均值,mm/d。
经计算可得 T=4.125d,取T=4d
3、喷灌时间
t=mStSr/(η*nqd)
式中 t──一次灌水延续时间,h;
St──果树株距,m;
Sr──果树行距,m;
η水──灌水有效利用率,取η水=0.8;
qd──微喷头流量,qd=60 L/h;
n──灌水器数量,n=1个/株。
经计算可得 t=8.25h
4、喷灌工作制度:喷灌系统控制面积510亩,其中A区150亩,分7个轮灌组,每个轮灌组每天喷灌2小时,每轮需要灌溉面积20亩,需开启269个喷头;
B区360亩,分9个轮灌组,每个轮灌组每天喷灌2小时,每轮需要灌溉面积40亩,需开启436个喷头。
3.5.3管道流量计算
微灌系统某级管道的设计流量应按下式计算:
式中:Q——某级管道的设计流量,L/h;
qi——第i号灌水器设计流量, L/h;
n——同时工作的灌水器个数。
各分区各级管道计算成果见下表:
表3-5-1 各分区各级管道计算成果表
管道规格
长度(m)
设计流量(m3/s)
管径(mm)
总水头(m)
局部水头损失
沿程水头损失
工作
水头
管道压力等级(Mpa)
1#总管
286
0.008
90
94
0.48
3.22
90.3
1.6
2#总管
715
0.008
90
50
1.6
10.64
37.76
1.6
1#干管
158
0.006
75
14.2
0.42
2.80
10.98
1.6
2#干管
189
0.005
75
24.2
0.43
2.88
23.77
1.6
3#干管
313
0.006
75
35.2
1.06
7.07
27.07
1.6
4#干管
234
0.006
75
15.2
0.79
5.29
9.12
1.6
1#支管
203
0.002
50
20
1.13
7.5
11.37
1.6
2#支管
166
0.004
63
30
1.69
11.26
17.05
1.6
3#支管
159
0.004
63
30
1.68
11.27
17.08
1.6
4#支管
96
0.005
63
44
2.46
16.41
25.13
1.6
5#支管
190
0.004
63
69
3.87
25.82
39.01
1.6
6#支管
97
0.002
50
30
1.73
11.55
16.71
1.6
7#支管
103
0.003
50
30
1.72
11.52
16.75
1.6
8#支管
192
0.005
63
50
2.80
18.64
28.55
1.6
9#支管
206
0.005
63
50
2.78
18.55
28.66
1.6
10#支管
178
0.004
63
20
1.12
7.48
11.4
1.6
11#支管
162
0.004
63
30
1.69
11.26
17.05
1.6
12#支管
210
0.005
75
50
2.27
18.57
28.63
1.6
13#支管
72
0.005
75
15
0.86
5.72
8.42
1.6
14#支管
117
0.003
50
20
1.16
7.7
11.14
1.6
15#支管
101
0.003
50
20
1.14
7.62
11.23
1.6
16#支管
150
0.004
63
20
1.15
7.68
11.17
1.6
17#支管
105
0.003
50
30
1.73
11.52
16.75
1.6
18#支管
175
0.006
63
20
1.12
7.49
11.39
1.6
19#支管
200
0.005
63
30
1.67
11.17
17.15
1.6
毛管总长
21630
3.5.4管道水力计算
1、管径计算
本工程各级管道均采用微灌专用PE管,根据《节水灌溉工程技术规范》GB/T 50363-2006,选取管道流速为1.5m/s。由此推算出各级管道管径分别为:D总=90mm、D干=75mm、D支=63mm及50mm、D毛=20mm。
2、管道布置
根据水源位置、地形、地块等情况,本工程管网由干管支管和毛管三级管道组成。总管从水源到总蓄水池,干管从总蓄水池到各分蓄水池,支管从各蓄水池接出,主要沿山脊布置,毛管从支管接出,沿等高线布置。各级管道水力参数见上表。
3、水锤压力验算
水锤波传播速度按下式计算:
式中 C——水锤波传播速度,m/s;
Es——管材的弹性模量,MPa,取Es=2500MPa;
D——管径,mm;
e——管壁厚度,mm。
经计算,不同管径的水锤波传播数度分别为:
直接水锤的压力水头增加值按下式计算:
式中 ——直接水锤的压力水头增加值,m;
——管中流速变化值,为初流速减去末流速, m/s;
g——重力加速度,m/s2;
经计算,当计入水锤后的管道最大工作压力为820KPa,远远小于管道允许压力。故无需采取水锤防护措施。
3.5.5水泵及首部枢纽设备
本工程共设计两个水源,其中A区水源位于基地附近的一处山泉,水源高程为505m,采用集水井,泵站提水方式;B区水源位于基地上游的冲沟,水源高程为560m,采用堰坝,自流引水方式。
1、拦水堰坝设计
B区水源位于冲坑上,因此采用堰坝引水,堰坝形式为宽顶堰。堰顶宽度1.5m,堰长3.0m,在堰顶设一条集水槽,集水槽断面尺寸为50×50 cm(深×宽),在集水槽顶部布置拦污栅。引水管布置在集水槽一侧,进口用滤网包裹。堰身采用C15砼浇筑。
2、集水池设计
为了将分散的泉水集中起来,便于引水,并具有一定的蓄水能力,在2#水源建设一座集水池。集水池采用M7.5浆砌空心砖结构,内空尺寸为4.0×2.0×2.0m(长×宽×深)。内壁采用1:2防水砂浆抹面,厚2cm。集水池容积为16.0m3。
3、蓄水池设计
本工程共设置6座蓄水池。其中,A区总蓄水池一座,水池底部高程为565m,容积为50m3,分水池2座,容积均为为25 m3,1#分水池底部高程为570m,2#分水池底部高程为565m;B区总蓄水池一座,水池底部高程为516.0m,容积为100 m3 ,分水池2座,容积都为25m³,3#分水池底部高程为500m,4#分水池底部高程为480m。水池均采用钢筋砼圆形水池。砼标号为C25,池壁和池底均采用1:2防水砂浆抹面,厚2cm。
4、泵站设计
泵站实际扬程为泵站上下游水位差,泵站设计扬程为泵站实际扬程加管路沿程和局部水头损失。水泵在设计扬程条件下应在高效区工作,最高扬程时电机不应超载。根据以上原则,建设泵房25平方米,水泵安装高程为489.7米,泵站设计扬程为96米,根据喷灌制度计算可得所需流量为27.0 m 3/h。水泵选用SLS立式离心泵,泵机同轴,体积小,重量轻,便于安装使用,进水口采用Φ80镀锌钢管,出水口采用Φ90PE管。
4.1 泵站扬程与流量
泵站实际扬程为泵站上下游水位差,泵站设计扬程为泵站实际扬程加管路沿程和局部水头损失。水泵在设计扬程条件下应在高效区工作,最高扬程时电机不应超载。
按照上述计算方法,可计算得到A区基地泵站扬程分别为:
实际扬程 H实=55m
沿程水头损失
式中:
f—摩擦阻力系数,取1.78×10-3;
L—管段长度,286m;
D—管道内径,初选0.09m;
管径指数,取5.1;
流量指数,取1.9;
局部水头损失
式中:
ζ1—局部水头损失系数,查表可知进口ζ1=0.1,出口ζ2=1.0,弯管,其中θ为管道转弯角度,渐扩段ζ4=0.11渐缩段,α为收缩角本工程为6°;
第i管路附件的平均流速,;
经计算,得
设计扬程 H设=H实+Hf+Hj=65.09m
根据规划,泵站设计流量为0.008m3/s。
4.2 泵型选择
(1)原则
A 满足灌溉流量要求,并使水泵在大部分工况下处于高效区运行,在最高、最低扬程工况下保证水泵能稳定运行。
B 水泵应具有较高的能量性能和汽蚀性能。
C 按照选定的机组建站,所需机电设备和土建投资最省;
D 操作维修方便。
(2)泵型选择
已知H设=65.09m, Q设=0.008m3/s,查水泵选型样本。
第一方案(上海连成):1台SLS 80-250A型立式离心泵(流量Q=33m3/h,扬程H=73m,效率η=51%,电机功率P=18.5Kw,电压U=380V,重量W=220Kg);
第二方案(上海连成):1台SLS 100-250A型立式离心泵(流量Q=65m3/h,扬程H=76,效率η=61%,电机功率P=30Kw,电压U=380V,重量W=330Kg);
(3)方案比较
从泵站运行的可靠性、灵活性、工程运行和管理等方面考虑。经综合比较,两方案都满足工程的需要,方案一,效率偏小,方案二水泵进出口内径较方案一要大,若选择同样的进出口管道时,前者的水头损失要比后者小。
通过与厂家了解,两种方案投资接近,可以不考虑,故最终选择方案二1台SLS 80-250A型立式离心泵(流量Q=65m3/h,扬程H=76,效率η=61%,电机功率P=30Kw,电压U=380V,重量W=330Kg)。
4.3 水泵工况点校核
(1)水泵性能参数
SLS 100-250A型立式离心泵叶角n为2950r/min下的工作范围技术参数,查资料得如表3-5-2所列。
表3-5-2 SLS 100-250A型立式离心泵性能表
水泵型号
流量
扬程
转速
电机功率
效率
单位
m 3/h
m 3/s
m
r/min
kW
%
SLS 100-250A
76
70
59.5
0.0182
0.0260
0.0338
76
70
59.5
2950
30
61
68
67
(2)管路性能参数
用下式计算:
h=SQ和S=S+S=10.29n +0.083
式中 S沿—管路沿程阻力系数,s/m;
S局—管路局部阻力系数,s/m;
n—管内壁糙率,本设计用钢管,查资料得0.011;
L—管路总长度286m;
D—管路直径0.09m
、d—局部阻力参数和管路局部阻力处直径,查资料得=0.11、d=0.09m; 、d=0.09m;、α=6°、d=0.09m。
则S=10.29×0.0112×286/(0.09)5.33+0.083×(0.11/0.094 +0.060/0.094)
=133491.68+898.18=134389.86s/m
按公式h=SQ列表计算h~Q参数值。
(3)工作点推求
采用图解法推求运行工作点,编制管路性能参数计算表。
表3-5-3 管路性能参数计算表
Q(m3/h)
25
26
27
28
29
30
Q(m3/s)
0.0069
0.0072
0.0075
0.0078
0.0081
0.0083
Q2
0.0000482
0.0000522
0.0000563
0.0000605
0.0000649
0.0000694
h =134389.86Q2(m)
6.48
7.01
7.56
8.13
8.72
9.33
H(m)
55
55
55
55
55
55
Hd(m)
62
63
63
64
64
65
由 H=31+SQ,将该曲线绘于SLS80-250(I)A型立式离心泵工作性能曲线。可知,
工作点为:
Q=0.026 m/s、H=70m、=68%。
总流量=台数×Q=1×0.026=0.026m/s>Q=0.008m/s,满足要求。
5、增压泵设计
本工程所采用的微喷头最小工作水头为5m,为保证水头小于5m的喷头能正常工作,需在每个水池出口增加一台增压泵,且扬程不得小于5m。结合各蓄水池的正常出水流量,选取CDLF型轻型不锈钢立式增压泵,泵机同轴,体积小,重量轻,便于安装使用,其基本性能参数见下表:
表3-5-3 CDLF型轻型不锈钢立式增压泵型号参数表
编号
升压泵型号
升压泵流量(m3/h)
功率(kw)
扬程(m)
对应水池编号
对应水池出水量(m3/s)
1#升压泵
CDLF8-20
9
0.75
6
1#总蓄水池
8.19
2#升压泵
CDLF8-20
9
0.75
6
2#总蓄水池
8.19
3#升压泵
CDLF4-20
6
0.37
6
1#分水池
5.31
4#升压泵
CDLF4-20
6
0.37
6
2#分水池
5.13
5#升压泵
CDLF4-20
6
0.37
6
3#分水池
10.8
6#升压泵
CDLF4-20
6
0.37
6
4#分水池
6.84
3.6主要设备材料及工程量
3.6.1首部枢纽工程
表3-1 首部枢纽设备及材料用量汇总表
序号
项目名称
规格
单位
数量
备注
1
水泵
SLS80-315A
套
2
2
闸阀
DN90
个
2
3
闸阀
DN75
个
7
4
闸阀
DN63
个
10
5
闸阀
DN50
个
6
6
施肥系统
150L
套
1
7
镀锌钢管
Φ65
m
150
8
支墩及附件
M7.5浆砌石
项
1
9
进水口镀锌钢管
Φ80
m
25
10
增压泵
CDLF轻型不锈钢立式
台
6
3.6.2泵房工程
表3-2 泵房工程量汇总表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
土方开挖
m3
5.60
2
C15砼垫层10cm
m3
0.24
3
C20钢筋砼地梁
m3
0.64
4
C20钢筋砼构造柱
m3
0.62
5
1:1:4混合砂浆砖墙
m3
2.62
6
80mm厚C15砼地面
m3
1.14
7
20mm厚1:2.5水泥砂浆抹面
m2
22.66
8
内墙M7.5水泥砂浆抹面
m2
51.41
9
外墙M7.5水泥砂浆抹面
m2
57.01
10
280mm厚C15细石砼基础
m3
0.07
11
300mm厚大片石基础
m3
0.08
12
100mm厚石碴垫层
m3
0.03
13
白色内墙涂料两遍
m2
51.41
14
白色内墙涂料一遍
m2
57.01
15
C25钢筋砼屋顶
m3
6.78
16
钢筋制作与安装
t
0.13
17
彩瓦
m2
56.50
18
SLS80-315A型立式离心泵
台
1
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