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1、1*县县￥镇大坪村茶叶基地镇大坪村茶叶基地 喷灌工程建设方案喷灌工程建设方案一、项目概况一、项目概况*县￥镇大坪村茶园喷灌项目区位于*县东南部￥镇境内,距县城 15 公里，交通方便。地貌以浅山、丘陵为主，项目区内四季分明，温暖湿润，植被覆盖率高，大气质量好，适宜种植茶树。现项目区内茶园面积已达 2700 余亩。*县地处中纬度亚热带湿润季风气候区，受地貌形态影响，其气候呈现为复杂多变、垂直差异大的山地气候，常年日照时间相对偏少，云雾较多，温差悬殊，雨量充沛但时空分布不均。区域气候四季分明，雨热同期，春秋短，夏秋长。全县多年平均降雨量为 1552.4mm，降水在年内分布不均，年降水量的 40-50
2、%集中在第二季度。由于县境内高山、丘陵及盆地共存，地形差异变化大，同时雨量在年内分布不均，因此暴雨季节产生的洪涝灾害和无雨季节的干旱年内也同时并存。茶树基地一般土地比较贫瘠，生产季节经常出现“伏旱”和“秋旱”，有时也有“春旱” ，对茶叶产量质量影响很大。茶园土壤相对含水量在 50-75%时最适宜茶树生长，若低于 50%时茶芽生长缓慢，如果减少到30%，茶芽生长停止，持续时间长时，茶树会出现萎蔫甚至死亡现象。若土壤相对含水量大于 75%，茶树受渍，生长受抑制，持续时间较长将会死亡。经灌溉与不灌溉对比试验，适量的灌溉，茶叶产量及质量大幅度提高，因此，茶树基地需进行节水灌溉，经济效益非常可观。喷灌具
3、有节能、省水、省工、增地、增产等优点，是一项先进的灌2溉技术。项目区具有较好的兴建喷灌的多方面条件，实施喷灌是切实可行的。实施喷灌工程，对提高灌溉技术水平，节约用水和科学灌溉，促进区域经济发展具有重要作用，应尽早实施。二、工程主要建设内容、标准及布局二、工程主要建设内容、标准及布局2.12.1 主要建设内容主要建设内容本项目建设在￥镇大坪自然村茶园基地，规划修建蓄水池一口，加压泵房一处，PVC 管 8.05KM，排水沟 1.6KM,总土石方 0.19 万方。排水沟主要布置在坡面集水地段，采用现浇砼衬砌，规格为底宽 0.4，深0.4 米矩形渠道。蓄水池两端与排水沟连接，蓄水池布置在地形有利，岩性
4、良好、蓄水容量大，工程量小。蓄水池设计平面尺寸为 8*6，高 4米，采用钢筋砼结构。喷灌用管材主要以其工作可靠，价格低廉，使用年限长，内壁光滑以及安装施工容易等方面选材，本项目选择 PVC 管材。2.22.2 喷灌系统规划布置喷灌系统规划布置2.2.12.2.1 喷灌系统规划原则喷灌系统规划原则喷灌工程的设计应遵守以下原则：1、喷灌工程的总体规划应根据灌区地形、土壤、气象、水文以及水文地质、作物种类以及社会经济条件，通过技术经济比较确定。2、应符合农田水利规划的要求，应与道路、林带、供电等系统以及居民点的规划相结合，统筹安排。3 注意经济效益，在保证喷洒质量，运行安全可靠和管理方便的前提下，尽
5、量降低投资造价和运行费用，并尽可能考虑喷灌设备的综合利用。4、注意节省能源，充分利用自然水头，尽量发展加压喷灌综合考虑水源水位，灌区地面高程变化地块分布，输水距离以及可供选择的设3备规格等因素，对全灌区进行压力规划，作出压力分区。2.2.22.2.2 喷灌系统的布置原则喷灌系统的布置原则喷灌系统的布置一般应遵循以下原则：1、喷灌支管应尽量与耕地方向平行；2、喷洒支管应尽量与作物种植的垄向保持一致；3、喷洒支管最好平行等高线布置，至少应尽量避免逆坡布置；4、在风向比较恒定的灌区，喷洒支管应尽量避免平行风向布置；5、给支管配水的干管或分干管，其布置的位置应尽量使多数的喷洒支管长度相同。2.2.32
6、.2.3 喷灌系统规划布置方案喷灌系统规划布置方案茶园所在地地形坡度较大，距灌区 1500 米处落差可达 25 米以上，且茶园位置地形坡度变缓，故拟定采用加压喷灌。考虑项目区地形为一面坡，便于支管移动，拟采用半固定式喷灌系统，即干管为固定管道，支管为移动管道。根据地形，主干管平行等高线布置，分干管采用梳子形布置，垂直于等高线和干管，移动支管垂直于分干管平行等高线布置，并且垂直于主风向。考虑运行方便，主干管进口处设置一进水闸阀，每条分干管进口设置 1 个闸阀。为放空管道，每条分干管末端设一泄水闸阀，闸阀后设变径，再由 50 软管接于地面。出地管下端由三通和分干管相接，上端与给水栓相接，为便于运行
7、管理，各支管接头设置给水栓，并配置快速接头。拟定埋地管净埋深为 0.8 米。4三、喷灌系统设计三、喷灌系统设计3.13.1 灌水定额和灌水周期灌水定额和灌水周期3.1.13.1.1、灌水定额、灌水定额m=0.1rh(12)1/n式中：m设计灌水定额(mm)；h计划湿润层深度( cm)一般大田作物取 4060cm，本地取 h=40cm；1灌溉后土层允许达到的含水量上限；1=27%；2灌溉前土层含水量下限，2=21%；喷洒水的有效利用系数；本地全年平均风速 4.5m/s，=0.7；r土壤容量，r=1.45g/cm3 ；m=0.11.4540(2722)/0.7=41.43mm ；折合为每亩立方：4
8、1.43667/1000=27.8m3/亩。3.1.23.1.2 设计灌水周期设计灌水周期T=M/w式中 T设计灌水周期(天)；m设计灌水定额(mm)；w日需水量(mm/d)取临界期日平均需水量，根据资料，取w=4mm/d。则灌水周期 T=27.8/40.7=4.87(d)取灌水周期为 5 天。53.23.2 确定喷灌面积确定喷灌面积项目区包括厂房北侧茶园面积 0.15 万亩，厂房西侧茶园面积 0.12万亩。3.33.3 喷头的选择和组合间距喷头的选择和组合间距3.3.13.3.1 喷头选择和组合间距的基本要求喷头选择和组合间距的基本要求选择喷头和确定组合间距的具体要求为：1、喷灌强度不超过土
9、壤的允许灌溉强度值；2、本地区土壤为砂壤土，允许喷灌强度为 15mm/h。喷灌均匀系数应大于 75%；3、雾化指标(hp/d )值不低于作物要求的数值。本项目区作物为茶叶，故雾化指标 hp/d 应大于 30004000；4、喷灌工程在技术上应为技术先进，运行费用低。3.3.23.3.2 喷头选择和组合间距的确定喷头选择和组合间距的确定1、喷头及其参数根据产品目录选择 PY120 型喷头，具体参数详见下表。喷头 PY120 型喷头工作参数表1喷咀直径 （mm）工作压力 （kpa）喷头流量 （m3/h）喷头射程 (m)喷灌强度 (mm/h)8300-4003.94-4.5520-223.13-3.
10、012、喷头及其组合间距的设计因本项目区主风向为南风，设计风速 4m/s，根据（喷灌工程技术规范）表 4.2.4，垂直风向(0.80.6)R，平行风向(1.11)R，用内插法求垂直风向 0.69R，平行风向 1.05R，采用全圆式喷洒矩形布置，则：6支管垂直风向布置，沿支管的喷头间距 a 与风向垂直。PY1 型喷头，垂直主风向间距 a=0.69R=0.6920=13.8m，取 a=14m。平行主风向间距 b=1.05R=1.0520=21m，取 b=21m。本喷灌系统支管垂直主风向布置，喷头间距采用 18m，支管间距采用 20m，这样喷头组合形式采用圆形喷洒矩形布置，在设计风速时喷灌均匀系数不
11、低于 75%。3、喷头及其组合间距的校核A、雾化指标p=h/d式中：h压力水头，取 PY120 型喷嘴压力 300kpa；d喷嘴直径（mm） ，取 8mm。代入上式：p=h/d300100/83750满足规范要求，大于作物允许雾化指数 30004000。B、校核组合喷洒的喷灌强度设计喷灌强度 P=KWCPPS式中：P设计喷灌强度；KW风系数(多支管多喷头同时喷洒，所以取 KW=1)；Cp布置系数；CpR2/( ab)=(3.14202)/(1820)=3.49PS单喷头全圆喷洒一，设计喷灌强度，查表=3.13mm/h代入上式p=KwCpPS=13.493.13=10.9mm/h15mm/h,满
12、足要求。73.43.4 作业方式作业方式3.4.13.4.1 确定喷头在工作点上喷洒的时间确定喷头在工作点上喷洒的时间t=abm/1000q式中：t喷头在工作点上喷洒的时间( h)；a喷头沿支管的布置间距，取 18m；b支管的布置间距，取 20m；m设计灌水定额(mm)，65.3mm；q喷头流量(m3/h)，取 3.94代入上式t=(182041.4)/(10003.94)=3.78(h)取 t=4(h)。3.4.23.4.2 喷头每日可喷洒的工作点数喷头每日可喷洒的工作点数n=tr/(t+ty)式中：n每日可喷洒的工作点数；tr每日喷灌作业的时间(h)，取 24h；t喷头在工作点上喷洒的时间
13、(h)，取 24h；ty移动，拆装和启闭喷头所需时间，取 0。n=24/4=6即支管每天可喷洒 6 个位置。3.4.33.4.3 每次同时喷洒的喷头数每次同时喷洒的喷头数按水源可供的最小流量来计算N=Q/q式中:N每次同时喷洒的喷头数；8Q水源可供的最小水量(m3/h)，按 0.5m3/ s 计算；q喷头流量(m3/h)，取 3.94m3/h代入上式：N=0.53600/3.94=456.8(个)取 N=450(个)3.4.43.4.4 每次同时喷洒的支管数每次同时喷洒的支管数根据每次同时喷洒的喷头数，考虑喷头间距，拟定每条支管上安装10 个喷头，即喷洒 200 米，同时喷洒的支管数为 45
14、条。四、管材选择和水力计算四、管材选择和水力计算4.14.1 管材选择管材选择选择喷灌用管材主要以其工作可靠，价格低廉，使用年限长，内壁光滑以及安装施工容易等方面选材。本工程管材拟选择 PVC 管材。4.24.2 水力计算水力计算4.2.14.2.1 主干管、干管、分干管设计流量计算主干管、干管、分干管设计流量计算因各条分干管控制面积相等，各分干管上工作的支管数量相同，所以各分干管设计流量相等，即：Q 分干=n 喷q式中：Q 分干分干管设计流量(m3/h)；n 喷每条分干管上同时工作的喷头数；q喷头在设计工作压力下喷水量(m3/h)。代入上式：Q 分干=n 喷q=3.9410=39.4m3/h
15、。主干管设计流量： Q 主干=n 分干Q 分干Q 主干主干管设计流量(m3/h)；9n 分干同时工作的分干管条数；Q 分干分干管设计流量。代入上式：Q 主干=n 分干Q 分干=1339.4=472.8(m3/h)干管设计流量 Qi 干 =Q 主干iQ 分干(i 从 1 到 10)式中：Qi 干第 i 条分干管后的干管；i分干管编号，i 从 1 到 10；Q 分干分干管的设计流量。2、主干管、干管、分干管的水头损失计算(1)管径的确定根据各级管道的设计流量，进口水头，地形高差和喷头工作压力，利用可供损失的水头反求管径。通过计算，确定主干管直径为 400mm ,分干管直径 90 mm， 75mm。
16、(2)各管段的水头损失计算沿程水头损失计算采用公式：hf=Q2L/K2式中：hf沿程水头损失(mm)；Q管道设计流量(m3/s)；KK=WCC谢才系数，m1/2/s;；R水力半径(m)。局部水头损失计算采用公式：hf=v2/2g式中：局部水头损失系数；v流速，(m/s)；g重力加速度(m/s2)；五、投资概算五、投资概算5.15.1 编制依据编制依据10概算按水利厅水利工程设计概（估）算编制规定 （赣水建管字2006242 号）及配套定额和其他有关专业定额进行编制，设备（含管材）定额缺项的可按设备（含管材）费的 15%计算安装费；管网附件按管材费的 5%计算。价格水平为 2010 年第一季度价格水平。基础价格人工预算单价，按水利工程设计概（估）算编制规定 （赣水建管字2006242 号）计算。经调查分析计算，施工用电价格
