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1、,井灌区喷灌设计方案,节水灌溉示范项目,第一部分 项目区概况,xxx县xxx年节水灌溉示范项目区位于县城北部。项目区总人口1600人，劳力415人，耕地面积3016亩，此项目计划以发展节水灌溉工程面积1500亩。,一、项目区位置、地形地貌,该区属黄河冲积平原的一部分，由于历史上多次受到黄河泛滥的冲积影响，使本区呈现西北高，东南低，大区平坦，小地形变化复杂的特征，西北最高点高程为53米，由西北向东南倾斜，平均地面坡度为1/5000左右。表层土壤多为壤土，土层较厚。,二、水文气象 项目区属中纬度北温带季风型大陆性气候，一年四季分明，夏热冬冷，春旱秋雨。据统计，多年平均温度为14。一月份气温最低，月
2、平均温度为-0.8，极端最低气温-16.2。七月份最热，月平均气温27，极端最高气温43。年平均日照总时数为2242小时，平均总辐射能量为115.1卡/cm2。本区初露期平均出现在11月上旬，最早在10月下旬，最迟到11月上旬。平均年无霜期210天，多年平均降雨量为651.1mm，但年际年内分配都很不平均匀，丰水年降雨量达1138.9mm，枯水年仅有303.4mm。,三、水资源状况 xxx县水资源总量2.36亿立方米，亩均占有水资源量134立方米，且水资源从时空分布上极不均匀。冬春季少，夏季多来去迅猛，利用率低，对农作物的生长非常不利。特别是近几年气候变化异常，旱灾频繁，致使工农业用水供需矛盾
3、突出，地下水以每年40cm的速度下降，平均降深达35米。机井出水量也相应减少，致使农业生产受到不同程度的影响。 四、水利工程现状 项目区为平原纯井灌区，区内水利设施比较单一，现有机井14眼，井深 3040米，动水位1316米，水质良好，单井出水量3050m3/h。 五、社会经济状况 项目区以农业生产为主，复种指数2.0，主要种植小麦、花生、果树等。,一、节水是解决水资源短缺的必然途径,二、节水灌溉是农业产业结构调整和高效农业可持续发展的需要,三、节水灌溉是改善生态环境的需要,四、发展节水灌溉是经济社会文明进步发展的需要,第二部分 工程建设必要性,一、领导重视，群众积极性高 各级党委、政府对发展
4、新型、高效农业及其重视，当地群众迫切要求走集约节能农业的路子，对发展节水灌溉的积极性尤为高涨。 干部思想觉悟高，政治基础好，有一定的新技术推广经验。当地群众素质较高，生活比较富裕，自筹资金有保证，认识新事物、接受新事物的意识很强，思维发展模式逐步向增收、节支、高效的市场经济上靠拢，对发展节水灌溉工程要求十分迫切，积极性很高。 二、工程建设技术力量雄厚 项目区干群有着长期从事农田水利基本建设的实践经验。县水利局拥有中级技术职称人员30名，有专门从事节水灌溉的技术人员，可确保节水灌溉工程的顺利实施。,第三部分 工程建设可行性,三、交通方便 项目区交通十分便利，优越的地理位置和交通优势为该区的农村产
5、业结构调整、农产品的生产、销售提供了广阔的市场和便利的运输条件。 四、水源、电力设施齐全 项目区地下水较为丰富，水质良好。电力设施供配套齐全，电力供应充足，生产基础条件好。,第四部分 节水灌溉项目总体规划,1、地方各级领导高度重视农业节水灌溉工作，当地群众积极性高，要求迫切，群众自筹资金能力强； 2、项目区所在地的水资源相对不足，农业灌溉用水较为紧张 3、项目区所在县、市(地)财政状况良好，配套资金能够及时足额到位； 4、有比较健全的水利科技推广组织，建设和管理水平高； 5、项目区内灌溉水有保证，农业生产条件和作物种植结构具有较强的区域代表性； 6、示范项目区建成后，社会效益和经济效益显著。,
6、一、示范项目区选择应坚持以下原则：,节水示范项目要围绕水资源的开发、利用、节约、保护，实现区域水资源优化配置，确保在农业总用水量不增加的情况下保证粮食安全，促进农业结构调整，增加农民收入。 以增加农业灌溉技术科技含量，提高水的利用率和水分生产率，建设“优质、高效、高产”农业目标，因地制宜地选择节水灌溉发展模式，充分发挥典型示范和辐射带动作用，并为实现区域水资源可持续发展提供科学、合理的技术和管理经验。,二、目标和任务,示范项目区域内灌溉水利用率在原来的基础上提高10个百分点，单位面积灌溉用水量下降15，年单方水的粮食产量1.30公斤以上，万元农业耗水量下降350方； 生态环境严重恶化和地下水严
7、重超采区，通过发展节水灌溉，使生态环境用水明显增加，高耗水作物用水明显减少；水污染严重地区，通过发展节水灌溉，大幅度减少灌溉用水量，避免农田灌溉退水中的有害物质污染地表及地下水环境； 粮食生产区，通过节水挖潜，提高灌溉保证率，确保粮食高产稳产：经济发达地区及城市郊区，为农业结构调整，建设优质、高效的农业示范园区提供可靠的灌溉条件。,（一）、项目区规划依据 根据节水灌溉示范项目区工程建设目标和项目区选择原则，依据喷灌工程技术规范GDJ8585、喷灌工程技术管理规范SDl4885、节水灌溉技术规范SL20798，结合当地水利区划、农业区划及当地政府、群众意见，对项目区进行规划。,三、节水灌溉示范项
8、目总体规划,（二）、节水灌溉工程选型及建设面积 为了大力推动节水灌溉事业的蓬勃发展，加快农村经济发展步伐，改善农业生产条件，提高抗御自然灾害能力，增强农业发展后劲，打破农民靠天吃饭的局面，引导农民调整种植结构，增加农民收入，经实地考察和分析论证，结合当地政府和群众意见，项目区选定在xxxx。选择半固定式喷灌可降低工程投资又可满足灌水要求，共计发展节水灌溉面积1560亩。,1、道路、交通：项目区交通条件方便，生产路路况较好，田间生产路稍加整修即可满足工程需要。 2、环境绿化：项目区绿化建议与当地林业部门协作，组织实施沟渠路边绿化工程，改善示范区环境。 3、电力供应：考虑到项目区工程的兴建，动力增
9、加，需新增部分电力设施。预计需增加100KVA变压器1台，新增设部分新的低压输电线路。 4、示范区工程规划 工程规划布局结合示范区实际地形，因地制宜进行规划，以达到节约投资、少占耕地、运行费低、管理方便、经济效益高的目的。,（三）、项目区总体规划,5、水源、泵房 项目区以机井为水源，每座机井建泵房，用于安装管网首部枢纽。原有8座泵房适当修缮，新打机井、部分旧井共8座井房需新建。喷灌工程泵房为砖混结构，建筑面积12平米。地埋管道采用高压塑料管，出水口为给水栓并采取保护措施，地面配置移动铝合金管。,泵房示意图,第五部分 半固定式喷灌工程设计,半固定式喷灌区原有机井14眼，规划机井16眼，需新打机井
10、2眼。 半固定式喷灌工程面积合计1560亩，平均单井控制面积97.5亩。,一、半固定式喷灌工程规划,新规划井,（一）、灌溉制度拟定 1、设计灌水定额：设计灌水定额由3-2-1式计算。,式中： m设计灌水定额(mm) r 土壤容重(g/cm3) H 计划湿润层深度(cm) 1适宜土壤含水量上限(重量比) 2适宜土壤含水量下限(重量比) 喷洒水利用系数 根据项目区土壤情况和作物种植情况，土壤容重取1.5g/cm3，主要根系活动层深取60cm，田间持水量取土壤干容重的18.0，适宜土壤含水量上限取田间持水量的90，下限取70，喷洒水利用系数按规范要求取0.85，由式3-2-1计算得设计灌水定额为38
11、.1mm，合25.4m3亩。,-3-2-1,二、喷灌工作制度,2、设计灌水周期：设计灌水周期由式3-2-2计算。,-3-2-2,1、喷头选型 喷头选用中国灌排公司河南省水利厅机械厂生产的ZY-2型喷头，该喷头生产工艺先进、材质好、经久耐用。所选喷头性能指标为：,（二）、喷头选型及组合间距,作物要求的雾化指标为：30004000，所选喷头雾化指标较好，满足设计要求。,19,按照喷灌均匀系数不低于75的要求，设计风速取3.4m/s，喷头组合间距取(10.8)R，在无固定风向的情况下，按正方形布置，喷头间距和支管间距均取18m。,-3-2-3,式中： 组合喷灌强度(mm/h) V 设计风速(m/s)
12、 Kw 风系数 Qp喷头设计流量(m3/h) CP 布置系数 R单喷头喷洒半径（m） S 无风情况下单喷头 设计喷灌强度(mm/h),2、组合间距,可先进行喷头布置，然后再校核是否满足组强度要求,单支管多喷头同时喷洒时，组合喷灌强度由式(3-2-3)计算：,校核计算：,根据喷头工作参数计算单喷头喷灌强度S，由a/R查CPa曲线得布置系数Cp，按设计风速3.4m/s计算风系数Kw=1.37。组合喷灌强度计算结果见下表 ，项目区土壤允许喷灌强度为10mm/h，即组合喷灌强度满足设计要求。,组合喷灌强度,1喷头在工作点上的喷洒时间（单点工作时间）(t)：由式(3-2-4)计算,按拟选用水泵的额定出水
13、量32m3h计算，d7.0X3.1同时工作的喷头数为 8个，规划设计时可适当增减。,（三）、喷灌工作制度,式中：a、b分别为喷头、支管间距，其它符号意义同前。 由式(3-2-4)计算得d7.03.1在工作点上的喷洒时间为t=3.2小时。,-(3-2-4),2喷头每日可喷洒的工作点数(N) 每天喷头喷洒的工作时数t=16小时，则工作点数取5次。,3、每次同时喷洒的喷头数(n)（以水井出水量控制）,单井控制面积由式3-2-5计算，将单井出水量Q额=32m3h、t日=16小时及其它有关参数代入得：单井控制面积A=124.5亩，机井控制面积满足用水要求。,式中： A 单井控制面积(亩) Q额单井额定出
14、水量(m3h) t日 喷头日工作时数(小时)， T 设计灌水周期(天),6.5天 管管网水利用系数(取0.95) m 设计灌水定额(m3亩)，25.4m3/亩,4、单井控制面积校核,-3-2-5,(2)管道布置应满足各用水户的需求，管理方便，有利于组织轮灌和迅速分散流量。支管应尽可能与作物种植方向一致，便于耕作。固定地埋管道的末端、变坡、转弯和分叉处应设镇墩。 (3)管网埋设深度应满足机耕、防冻要求。,（四）、管网布置及轮灌组划分,1、管网布置 为使喷灌系统安全运行、管理方便，管网系统布置应体现以下原则：,(1)结合地块特征，合理布置管线，使管道总长度最短。,根据以上原则，规划布置项目区喷灌工
15、程管道系统。,根据管网布置和机井出水量，进行轮灌组划分。 机井出水量为每小时32m3，可满足8支喷头一条支管上的喷头同时运行，因此按支管顺序轮灌即可，即每个支管为一个轮灌组。,2、轮灌组划分,（五）、管网水力计算及水泵选型,1、管道设计 （1）、管材选用：本项工程单井出水量较小，且输水距离较短，管网承受的工作压力一般不大于0.6Mpa，故选用厚壁硬塑料管作为本工程的地下输水管道。考虑防冻和强度要求，井管采用钢管，连接水泵和地埋塑料管，固定管道埋设深度不小于80cm。 （2）、管件：为保证管道连接强度和运行安全，地下管件采用普通水煤气钢管焊接加工而成，并涂防锈漆。,进排气阀：为使管网安全运行，保
16、证水泵开机时能够迅速排除管内空气，避免空气积聚产生水锤现象。同时遇突然停机又能迅速向管内补充空气，防止负压破坏管道，在管道中应设置进排气阀。,（3）、管道结构：,首部枢纽：管网首部枢纽包括机泵、闸阀、逆止阀、水压力表、水表、空气阀等，以保证机泵和管网运行安全，并对灌溉水量进行控制。,首部示意图,伸缩节：根据塑料管性能和当地温差情况，一般每100米管道设置一个伸缩节，特别是夏季施工更应注意，伸缩节也可以用橡胶止水接头代替。 镇支墩：为了保护管道，保证管道连接可靠，在管网首末端、转弯、变坡、分水三通、闸阀等处设置镇支墩。 竖管高度：平时采用1.0米竖管对低杆作物实施喷灌。对高杆作物采用1.0米和0.5米两节竖管，并用支架支撑。,（1）、干管管径：首先用经济管径计算公式3-3-1初选，最后经水力计算确定。,式中： D计算经济管径(mm) Q通过的流量(m3h) （2）、支管管
