管灌、喷灌设计方案

五、项目设计报告（一）、工程设计方案说明1、项目概况天祝县节水增效高效节水灌溉项目2016年度工程计划在天祝县金强河灌区、安远灌区、朱岔灌区、松山灌区4个灌区的华藏寺镇、打柴沟镇、哈溪镇、天堂镇、东大滩乡、松山镇六个乡镇的23个村及2个移民点实施高效节水灌溉面积3.0086万亩,其中:低压管道灌溉面积1.9114万亩,喷灌面积0.5772万亩,滴灌面积0.52万亩。主要建设内容:铺设灌溉输供水管线139.06km，其中：主管26.32km，支管16.3km，分支管96.45km；修建各类建筑物3775座，其中：沉砂池13座，检查（控制）井241座，出水口3368座，渗水井133座；喷灌机15台；温棚滴管设备2600套。（1)项目建设内容本项目标段主要对在东大滩乡酸次沟片区；松山镇松山片区，6#、7#移民点片区发展高效节水9608亩，其中：管灌2108亩，喷灌6300亩，微灌1200亩。地下水滴灌工程等。主要内容包括工程勘测、施工图设计、材料设备生产供应、施工安装、土建工程施工、工程试运行及群众的培训等工作。项目主要设计建设内容：发展管灌2108亩，喷灌6300亩，微灌1200亩；完成管沟土方开挖工程19798.00m³、管沟土方回填工程19798.00m³、修建检查井33座、排水井9座、修建镇墩136座、修建150㎡3座、安装管道Φ600*.063PVC管2051米、Φ400*0.63PVC管1653米、Φ315*0.63PVC管1200米、Φ250*0.63PVC管1795米、Φ160*0.63PVC管3930米、Φ125*0.63PVC管926米、Φ110*0.63PVC管3300米、Φ90*0.63PVC管1560米、安装多功能给水栓Φ160mm115个、Φ90微灌带19350米、加压泵3套、砂石+碟片过滤器3套、安装喷灌机12套。工期：2016年5月24日开工至2016年10月21日完工，共计150日历天。2、管灌、喷灌、微灌工程设计说明（1)管灌工程布置方案1布置原则依据原则是因地制宜，综合考虑，既经济合理又便于使用和管理，力求综合节水，效益最好，达到便于运行维修的目的。本设计采用单井独立运行方式布置管路，管路尽量沿林带边、道路边，以节约耕地，便于维修。2设计依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL250-2000);《防洪标准》(GB50210-94);《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99)；《滴灌工程技术规范》（GS/T50485-2009)；《节水灌溉工程技术规范》（GB/T50363-2006);《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》（GB/T20203-2006);《中国地震烈度区划图》（GB18306-2001)；《水利水电工程设计工程量计算规定》（SL328-2005)；《武威市凉州区节水增效高效节水灌溉发展2016年度工程实施方案》等3布置形式采用树枝状管网布置形式，干支两级固定管路，毛渠临时修筑土渠，单井形成干支毛三级渠道灌溉系统。4出水口间距及灌溉制度根据实际情况,支管间距100m,出水口间距100m。另外，由于该地块土壤质地全部为沙壤土，渗漏量大，单口出水量不能过小，所以确定每个轮灌组开两个出水口，单井出水量设计为120立方米/小时，每个轮灌组的出水口至少分布在两条支管上。（2）管灌工程设计说明1水源工程项目区管灌水源为地表水，项目区现状地表水农田灌溉渠系模式为干、支、斗、农四级渠道进行配水，本次设计地表水管灌工程利用灌区原干、支渠进行配水，在支渠分水口后设进水池，容积为5m3，进水池前设置过滤网，进水池长5m，宽1.2m，深1.0m。根据地形实际高差，复核管网水头损失，不满足管灌工作水头要求增加干管空留段。干管进水口为水流从明渠进入管道的设施，为防止泥沙及杂物进入管道，在进口段设置拦污栅1道。管道进水管段管道采用钢管与PVC干管衔接，钢管首段安装过滤网。2管网工程低压输水管网布置为梳齿状，采用干管、支管二级管道输配水形式，干管从引水点引至项目区，垂直于干管布置支管。从技术经济角度出发，管道布置本着长度最短、尽可能利用原有渠道、减少施工干扰的原则进行。现状田间渠道间距为50~120m左右，干管布置从入水口接至田间，支管管道上每隔50m布置一个给水栓，通过塑料软管接入畦块进行灌溉，在干管、支管连接处设闸阀井，支管末端设排水井，管道埋设于项目区最大冻土层以下加0.2m。3控制、量测和保护设备选型A、管灌系统控制设备：在干管入口、各支管入口各设1套闸阀；在支管末端排水井内设排水塑料球阀，便于在冬季放空管道内积水，防治管道冻裂现象的发生。B、管灌系统保护设备：包括快速空气阀和排气阀。快速空气阀安装在管线高处；排气阀安装在管道最末端排水井内。C、管灌系统测量设备：包括压力表。管灌系统压力表安装在干管进口，每个首部选用1个0.6MPa压力表。具体型号根据管网系统确定。4给水栓根据灌溉系统设计流量、压力及管灌系统特点，分析现状灌区已配套安装的给水设施使用优缺点，采用玻璃钢多功能给水栓，型号根据灌水系统合理确定。上下栓体由中间法兰连接成型。给水栓设外保护措施，为钢制外罩（2mm厚钢板），出水口接软管进行灌溉。5土建设计A首部设计取水口后设管道进水池，尺寸为长×宽×高：5.0m×1.2m×1.0m，采用现浇C20砼，厚20cm。取水口与斗渠采用钢管连接，斗渠段设拦污栅一道，钢管进水口段采用喇叭口并设过滤网。进水池后设置闸阀井，尺寸为长×宽×高：1.0m×1.2m×1.0m，为使管道运行安全，干管首部也采用钢管与进水池连接，并在钢管上安装过滤网。在钢管与pvc干管连接处设控制闸阀。为避免灌区杂物进入进水池对管道造成堵塞，进水池顶部全部采用预制盖板进行封闭，单块预制盖板尺寸为：长1.6m×宽0.5m×厚0.12m。进水池要定期清淤，及时清理杂物，保持水流清洁，以确保管灌系统稳定运行。B管槽开挖设计管槽开挖深度由灌区最大冻土层深度确定，开挖槽底宽取0.5m，边坡1：0.75。C闸阀井、排水井依据管灌运行管理及划分情况，考虑干管向支管分水，干、支管连接处设闸阀井，各支管末端设置排水井，排水井井底铺卵石层以渗水。闸阀井、排水井结构形式均为圆形，井盖为预制C25钢筋砼结构，直径1.5m，厚6cm；井壁为M10水泥砂浆砌砖结构，直径1.5m，深1.75m，厚24cm，井壁内侧抹面为M10水泥砂浆，厚2cm。D镇墩设计干支管弯头连接处设镇墩，结构采用C20现浇砼结构。（3）管道尺寸的确定1管材地埋塑料管采用高压PVC管。2管道尺寸确定①、经济流速根据有关资料介绍薄壁PVC管流速V管=1.0-2.0m/s②、管径确定：D=1.13Q/V式中A——经济断面D——管道设计内径Q——管道设计流量（m³/h）V——管道适宜流速（m/s）依据上式计算成果并参考生产厂家产品规格尺寸确定各管段管径，详见管道平面图。(4)水头损失计算1、沿程水头损失公式：hf沿=λ.LQm/dn式中hf沿——沿程水头损失（m）L——管路长度（m）D——管道内径（mm）λ、m、n——分别为：摩阻系数、流量指数、管径指数λ=0.948×105m=1.77n=4.77依据上式在管网布置图上确定最不利管线，逐段计算沿程水头损失，累加为总沿程损失。详见水头损失计算表。2、局部水头损失取沿程水头损失10%作为局部水头损失，即hf局=0.1hf沿。详见水头损失计算表水头损失计算表井号管段管长管径流量hf沿hf1#——130031575.82.092.301——230025037.93.874.252#——130020075.82.092.291——230016037.93.874.253#——14503151015.215.721——230025050.56.437.074#——14002001014.635.081——230016050.56.437.07(5)配套管件及附属建筑物设计1给水栓该工程给水栓共设计650个，全部采用螺杆式给水栓，水栓体与竖管用承插连接，铁丝包箍，胶圈止水。2安全阀每眼井管路首端安装一个可调节弹簧式安全阀。3出水口为防止给水栓出水冲刷毛渠和损坏给水栓，每个给水栓处建一座出水口，采用给水栓钢制外罩（2mm厚钢板），C20砼稳定墩。4管道沟及毛渠管道沟深1.8米，底宽0.5米，开挖时一侧抛土，毛渠按设计流量和实际地形修筑，满足不冲不淤要求。5管路首端进水池与管道连接处设闸阀、压力表、安全阀、逆止阀，管路在进水池出水口直接与地下输水管路连接。(2)喷灌工程设计项目区节水灌溉总面积总计为9608亩，其中6300亩采用指针式喷灌和卷盘喷灌，微灌等节水灌溉工程形式。1设计依据设计依据：（1）《牧区草地灌溉与排水技术规范》（SL334-2005）；（2）《喷灌工程技术规范》（GB/T50085-2007）；（3）《喷灌工程技术》。2设备要求依据以上《规范》要求指针式喷灌设备的技术指标如下：（1）配置下垂软管式低压喷头，喷灌均匀系数不低于85%，喷灌强度与雾化指标要符合国标要求。（2）中心支点和桁架要标准化设计，达到通用化，中心支撑采用C型钢，中心支点与首跨采用柔性连接，以适应地块坡度变化要求。（3）跨体主管法兰连接采用内镶式橡胶密封件，密封圈不能外露，防老化和紫外线的照射的保护措施。(4)主跨管出水口需采用焊接加固，主跨管内壁无凸起，对水流不产生阻挡，降低水流沿程损失。(5)塔架车控制塔盒盒体采用双层中空结构设计，塔盒开启需具备安全自锁结构，仅在切断电源的条件下塔盒才能打开。(6)塔架车构架采用单腿C型钢支撑，车轮中心距不小于4.2米，以确保设备良好的通过能力和行走稳定性。（7）输水管为镀锌钢管，要符合国家标准《节水型产品技术条件与管理通则》GB/T18870-2002，（8）爬坡能力为25%，地隙大于2.7m。3喷灌工设计说明项目区节水灌溉9608亩采用喷灌，管灌，微灌和滴灌等节水灌溉工程形式，其中喷灌选用指针式喷灌机和卷盘喷灌机进行灌溉，总控制喷灌西片区6300亩，东片区2972亩，根据地块现状共布设13套指针式喷灌机机组和两套卷盘喷灌机，，每套机组控制面积121亩到525亩不等。1指针式喷灌项目区地块为起伏坡地，根据指针式喷灌机对坡度的适应性以及规模化，机械化灌溉的特性，选用指针式喷灌机。大型指针式喷灌机的喷灌方式是一种实用高效的灌溉手段，它具有低压喷洒，洒水均匀和投资回报效率高等优点。指针式喷灌机需有比较宽敞的空间进行旋转，有长度为59m、54m、48m的跨架，有4米到19米的多种悬臂可选用，根据地块的实际大小，选择合适跨体长度和悬臂组合以最大化利用地块。技术特点：⑴能耗低，灌溉均匀度高；⑵高效节水，节水量达到75％以上；⑶安装简便，操作简单，使用安全；⑷使用寿命长，整机的平均使用寿命在20年以上，PVC管寿命10年以上。本次设计选用的指针式喷灌机应有比较宽敞的空间进行旋转，指针式喷灌已经被证明是一种实用高效的灌溉手段，它具有洒水均匀和投资回报效率高等优点。指针式喷灌机的技术特点：(a)、喷灌机的旋转臂越长、每公顷的灌溉成本越低；(b)、全自动的电子控制系统；(c)、能在低水压条件下作业；(d)、无需人力或拖拉机牵引。⑴布置原则①充分利用该喷灌机的优点，采用不同喷洒半径的喷灌机交叉使用，使土地充分灌溉。②喷灌机的喷洒范围间要留出适当的干燥空间，以便放置供配电设备。③放置同一台喷灌机的地块高差不大于25%。④机组交叉的间隙要适当，防止运行期喷灌机臂相遇相互损伤。依据项目区地形和以上布置原则，本次设计选用指针式喷灌机。该项目区内共设置113套指针喷灌机组，工程布置详见节水灌溉示范项目实施方案工程平面布置图。⑵设计依据《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363—2006《喷灌工程技术规范》GB/T50085-2007⑶喷灌设备要求依据《喷灌工程技术规范》，指针式喷灌设备的技术指标如下：（1）配置下垂软管式低压喷头，喷灌均匀系数不低于85%，喷