农业综合开发高标准农田建设项目设计书Word格式文档下载.docx
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根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），结合工程区地处北方，以旱作物为主，灌溉设计保证频率取75%，以此作为灌区灌溉设计标准。
1、水资源计算供水量分析：
灌溉水源为地表水、地下水和过境水。
（1）地表水资源由《河南省水资源》（2007年）一书图11“河南省1956～2000年平均径流深等值线图”得该区多年平均径流深为120mm，年径流变差系数Cv=0.6，Cs/Cv=3，控制面积15.6km2，计算项目区多年平均径流量为187.2万m3，P=50%保证率的年径流量为157.25万m3。
3-1水资源计算供水量分析
集水面积（Km2）
径流深（mm）
水资源量（万m3）
多年平均
P=50%
P=75%
多年
平均
15.6
120
100.8
69.6
187.2
157.25
108.58
（2）地下水水资源根据《三门峡地下水资源调查评价报告》，本区地下水可开采模数为3.41×
104m3/a·
km2，可开采量为97.52万m3/a。
（3）过境水水资源项目区过境水，为项目区上游的汇流面积所产生的降水径流。
过境水量计算采用地表水径流量计算公式，不同频率过境水径流量计算见下表：
3-2项目区过境水量计算表
过境水量（万m3）
28.6
343.2
288.29
199.06
2、可利用水资源量分析
（1）地表水资源可利用量分析
河流生态需水量按径流的10%考虑，扣除汛期洪水量30%，则项目区地表水可利用量，P=50%保证率时项目区地表水可利用量为94.35万m3，P=75%保证率时项目区地表水可利用量为65.14万m3。
（2）地下水水资源可利用量分析
因该项目区属丘陵山区，开采成本较大，可利用量较少，故该地下水资源量不计入水资源可利用量。
（3）过境水水资源可利用量分析
项目区的过境水水资源主要指项目区上游的汇流面积产生的径流，过境水水资源可利用量扣除河流生态需水量，按径流的10%考虑，则项目区地表水可利用量，P=50%保证率时项目区地表水可利用量为259.46万m3，P=75%保证率时项目区地表水可利用量为179.15万m3。
灌区可利用水资源总量为：
P=50%保证率为353.8万m3，P=75%保证率为244.29万m3。
（二）供需平衡分析
分析计算设计水平年需水量
项目区耕地面积13698亩，规划发展高标准农田1万亩，涉及4个行政村和1个园艺场，2013年总人口3124人。
项目建设期按一年建成考虑，设计水平年2014年需水量分析如下：
（1）农业灌溉需水量
a.设计水平年作物灌溉面积及种植结构
项目区设计水平年灌溉面积1万亩，主要作物为苹果。
b.设计水平年农业灌溉用水量
设计水平年实际灌溉面积1万亩，苹果灌溉定额110m3/亩，则现状需水量情况见下表：
表3-3设计水平年农业灌溉用水量
品种
面积（亩）
灌溉定额（m3/亩）
净需水量（万m3）
毛需水量（万m3）
苹果
10000
110
115.8
（2）工业用水量
项目区地处丘陵山区，没有乡镇企业，不考虑工业用水量。
（3）人畜生活需水量
由于项目建设期很短，目前项目区人口增长率不高，人畜生活需水量可以近似按现状年计算，人均需水量50L/天考虑，项目区生活蓄水量为5.7万m3。
3、水资源平衡计算
表3-4设计水平年水量平衡分析
可供水量（万m3）
地表径流
地下水
过境水
合计
94.35
259.46
244.29
用水量（万m3）
灌溉用水
人畜用水
工业用水
用水合计
余水
115.8
5.7
121.5
122.79
从上表可以看出，项目区设计水平年灌溉面积1万亩，灌溉水利用系数0.9，项目区水资源量244.29万m3，总用水量121.5万m3，水资源总量可以满足灌区设计水平年需求。
四、工程设计
1、新建刘柏村水源工程
在园艺场东寨子沟西岸水塘上游1.48km处新建一浆砌石重力坝，坝高16.41m，库容8.5万m3，坝体内埋设排砂管和输水管，均为钢管，排砂管管径500mm，输水管管径300mm，排砂管和输水管均于下游出口设闸阀控制。
并于坝后新建一泵站，采用1台离心泵供水，离心泵型号为200SLD280-43/5，设计流量185m3/h，扬程235m，功率300kw。
泵站配置一台400KVA变压器，变压器接10KV高压线，线路采用3×
35mm2铝线，长度1.8km。
泵站管理房面积20m2。
泵房日常照明用电从附近村中接线送达，采用3×
16mm2铜线，长度0.6km。
新铺上水管为壁厚10mm的DN245mm钢管1250m。
2、沟南村现有水塘为村南侧水塘；
沟南村现状塘坝为浆砌石结构，本次规划对水塘进行加固加高改造，在现状坝体基础上加高6m。
塘坝下游建有泵站一座，设计流量30m3/h，扬程160m，现状泵站与沟南村共用一台变压器，变压器距离泵站约为0.8km，严重影响到泵机的正常工作，本次新配一台63KVA变压器，变压器接10KV高压线，线路采用3×
35mm2铝线，长度0.7km。
并新做20m2泵房。
（二）管灌工程设计
a工程布置
（1）布置原则
1）坚持“因地制宜、统筹规划、集中连片、规模开发、依靠科技、注重实效”原则；
2）坚持合理利用水资源，灌排骨干工程基本具备原则；
3）坚持集中连片、规模建设；
水、农、林、路和科技综合措施配套；
4）灌溉分区以种植结构和行政村相结合方式划分，利用地形，尽可能实现自压灌溉。
5）蓄水池等建筑物尽量避免深挖、高填和复杂地质区段；
建筑物结构简单，安全可靠。
6）管网布置要尽量平行于路、林带、顺田间生产路和地边布置，以利耕作和管理；
管道线路短，建筑物少，管线尽量平顺，减少起伏和折点；
减少穿越洪沟、道路、渠道，避免干扰输油、输气管道及电讯线路等。
7）充分考虑管线安全性能，线中量水、控制和保护等装置的适宜位置。
8）靠近乡村道路，交通便利，便于施工和运行管理。
（2）工程布置
总计灌溉面积10000亩，全部为果园。
每个高位调蓄水池为一套独立灌溉系统，根据地形及耕作方向，采用“丰”字型管网布局模式。
布置结构为：
调蓄水池→主管→支管→给水栓→移动式灌溉软管。
b、首部枢纽
首部枢纽是系统的开始部分，由控制设备、量测设备等部份组成。
主要功能为量测压力和水量，调节和控制灌溉用水等。
——控制设备
水池出水口后安装蝶阀，可调节控制灌溉用水量。
——量测设备
量测设备包括压力表和水表，压力表安装在出水干管上，通过一个三向阀门可量测水池出水口的压力，用于灌溉系统的压力监控。
水表安装在水池出水管后及各支管入口处用来量测用水量。
c、输配水管网布置
典型单元区输配水管网分为3级，干管、支管和毛管，干支均采用UPVC管，地下铺设。
毛管采用DN63软管，分段长30～50m不等，由村里统一管理，根据需要领取。
支管垂直于分干管呈“丰”字型布置，每条支管按间距100m布置。
支管上每间隔60m，设一只三通或四通，设给水栓1～2只，每10亩灌溉面积配备100m灌溉软管。
干管与支管之间用三通或变径连接，支管与毛管之间采用给水栓连接。
在干管末端及分干管的最低处设置排空阀及阀门井，在干管的进口处及各支管进口均设置控制检修阀、排气阀及阀门井。
d、灌水形式的选择
采用灌溉方式为管灌，采用DN63管灌软管，工作压力0.3MPa，单管出水流量为20m3/h，给水栓间距50m。
e、工作制度及设计流量
（1）设计灌水定额
作物灌水定额是指作物生育期内单位面积上的一次灌水量或灌溉面积上的灌溉深度。
m=0.1γh（β1-β2）
式中：
m——设计灌水定额，mm；
h——土壤计划湿润层厚度，cm；
β1——适宜土壤含水率上限（重量百分比；
β2——适宜土壤含水率下限（重量百分比）；
γ——土壤容重，g/cm3。
结合当地果园常年灌溉规律拟定典型单元区灌水定额为20m3/亩。
（2）设计灌水周期
T=m/ETd
T——设计灌水周期，计算值取整，d；
m——设计灌水定额，30mm；
ETd——作物日蒸发蒸腾量，取设计代表年灌水高峰期平均值3.7mm/d。
即：
T=9.4（d）取：
T=10（d）
由于项目区位于豫西山区，作物生长差异很大，设计灌溉周期取15天即可以满足需求。
设计灌水周期取15天。
（3）管灌工作制度
1）确定给水栓工作及支管位置
2）计算给水栓在工作点上的灌溉时间
t=abm/1000qpηp
t——一个工作位置灌水时间，h；
m——设计灌水定额，30mm；
qp——给水栓设计流量，20m3/h；
a——给水栓布置间距50m；
b——毛管延伸长度100m；
ηp——田间灌溉水利用系数，取ηp=0.9。
即：
t=8.3（h）
3）一天可灌溉的工作位置数
nd=td/t
nd——一天工作位置数；
td——设计日灌水时间24h。
设计采用固定管道结合移动软管系统，选择灌区每日工作时间为24h，所以给水栓一天工作位置数
nd=24/6.28=3.5。
4）同时工作给水栓数
结合灌区耕作时间及灌溉单元特点确定，典型单元区内同时最大工作给栓数为10，干管为10，支管控制面积100亩以上的取8，控制面积100亩以下的取6。
5）输水干支管设计流量计算
Q—某级管道设计流量，m3/h；
qp—设计工作压力下的给水栓流量，20m3/h；
np—同时工作的给水栓数目，支管6～8个；
ηG—管道系统水利用系数，取0.95～0.98。
f、管径及管材选择
干支管的管径除与干支管的设计流量有关外，还要受允许压力差的限制。
为使灌水均匀，干支管上各给水栓的流量和压力基本一致；
因此，同一条干支管任意两个给水栓间的工作压力差应在设计给水栓工作压力的20%以内：
——同一支管上任意两给水栓间支管段水头损失之差（m），一般情况下，可用支管段的沿程水头损失计算：
—两给水栓的进水口高程差（m）,当前面给水栓较高时为负值；
——设计给水栓工作压力。
从上式中可以看出，再选择支管的管径前，必须先找到
为最大的两个给水栓的位置。
由于所选用的UPVC管，局部水头损失不大，且其后均有一部分流速水头转化为压力水头，所以式中
可用沿程水头损失
代入计算（即
）。
选择最不利工作支管的最后一个给水栓作为计算点计算支管沿程水头损失，多给水栓多支管沿程水头计算用下式计算：
——管道沿程水头损失（m）；
F——多口系数；
f——沿程管道摩阻系数；
L——管段长度（m）；
Q——管段通过流量（m3/s）；
d——管道内径（mm）；
m——流量指数，与摩阻损失有关；
b——管径指数，与摩阻损失有关；
各种管材的f、m、b值
管径
f
m
b
钢管、铸铁管
6.25×
105
1.90
5.10
硬塑料管
0.948×
1.77
4.77
铝合金管
0.861×
1.74
4.74
由表得：
f=94800，m=1.77，b=4.77
多孔系数F由下列计算
F=（N（
）-1+X）/（N-1+X）
N——为一条支管上的开口总数；
X——第一个给水体到支管进口距离与给水栓间距之比值；
本项目区给水栓设计流量为20m3/h
按照管道设计流量，在经济流速V=1.0-1.5m/s的范围内，进行管道管径的选择。
经计算毛管选择DN63管灌软管，压力等级0.4MPa。
一根毛管长为100m时，经计算，其水头损失为2.27*0.495m＜20m×
0.2=4m，符合要求。
干管、支管均选择UPVC管。
g、配套建筑物设计
1）管槽设计
管槽顺地势开挖，管槽开挖深度为地埋PVC管管顶以上0.8m，管道底宽0.6m，管槽开挖边坡为1:
0.5。
为保证PVC管道安装后的工程质量，所有PVC管道安装完成后，人工回填到管顶以上30cm后，才能进行机械回填。
2）阀门井设计
管道中，凡是安装阀门的地方都要建造阀门井。
阀门井采用砖砌筑结构，具体设计见设计图。
3）镇墩、支墩设计
在管径大于200的管道分岔、拐弯、变径、末端、阀门位置，都需设置镇墩。
镇墩混凝土标号为C25，现场浇筑。
镇墩尺寸和结构见附图。
五、工程投资概算编制依据
（一）编制依据
1、河南省水利厅颁发的《河南省水利水电工程概预算定额及设计概（估）算编制规定》；
2、水利部《水利水电工程设计工程量计算规定》（SL328-2005）；
3、国家发改委、建设部《建设工程监理与相关服务收费管理规定》（发改价格［2007］670号）
4、国家计委、建设部《工程勘察设计收费管理规定》（计价格[2002]10号）
（二）基础价格
1、人工单价
人工费：
人工费按人工预算单价计算标准，工长5.18元/工时，高级工4.85元/工时，中级工4.15元/工时，初级工2.22元/工时。
2、主要材料预算价格
水泥、钢筋、板枋材、汽油、柴油、砂、碎石、块石价格水平年采用2012年第二季度价格水平,各主材价格见下表（主材价格表）。
主材价格表
名称
单位
价格（元）
水泥
t
380
钢筋
5150
板坊材
m3
1800
柴油
8400
汽油
9620
砂
45
碎石
47
块石
55
3、施工用水、电价格
水：
4元/m3；
电：
1.0元/kwh
4、取费标准
①其他直接费：
按直接费的2.5%计列。
②现场经费：
土方工程：
按直接费×
4%
石方工程：
6%
模板工程：
6%
混凝土浇筑工程：
其他工程：
5%
③间接费：
按直接工程费×
4%
④企业利润：
按直接工程费与间接费合计的7%。
⑤税金：
按直接工程费、间接费和企业利润合计的3.284%。
注：
按照国家相关规定，建设及施工场地占地补偿税先征后补，故本次不计入概算。
5、施工临时工程
临时工程：
按一至三部分建安量的2.3%计。
六、施工组织
（一）施工条件
项目主要位于寺河乡境内，要求专业队机械化施工，质量要求高，要安排好，应精心组织，以免影响整个工程的建设进度。
1、自然条件
项目区地形地貌有利于工程项目的施工。
地质结构稳定，具有足够的地质承载力，且项目所有工程均属小型工程，故地质条件不会对项目的施工形成障碍；
区内土壤属于中壤土，质地粘重，稳定性较好，开挖难度不大。
冬季低温、雨雪、大风给施工带来不利影响。
2、社会经济条件
项目区内交通较为便利，均有的道路能够满足施工的需要；
项目区有高压线通过，可通过变压器，为工程实施提供了较好的电力基础；
项目区各类工程建设所需的材料、设备和燃料可就地购买，大大地节省了运输费用。
工程施工用水以灌区河流供水为主，灌区有河流经过，常年流水。
管线附近均有不少村庄，有自来水和水井分布，村村通公路，施工用水可从寨子沟里取水，以满足混凝土拌合及养护用水。
项目区紧临209国道，灵寺公路从项目区中穿过，区内有村村通公路相连，交通较为便利。
（二）主要建筑材料、设备来源
项目区内地段村庄多，距多条公路干道很近，村村通公路、乡间公路很多，交错纵横，各主要施工点基本上均与公路相通，交道较为便利。
建筑材料、设备可通过拖拉机和汽车运输，外购材料可由灵宝市或附近料场购买，通过公路运至各施工点。
通过实地调查，项目区可供选择料场为灵宝市河砂、卵石料场，储量丰富，运距50km左右
水泥：
可从灵宝市直接购买运至施工现场。
为确保质量，使用前须经复试合格。
石料：
据调查，灵宝市料场石料蕴藏丰富，其料场规模较大，品种规格齐全，质量稳定可靠，可直接选择运至工地。
砂石：
灵宝市长砂石资源丰富，质量较高，存储量大，可就近选用。
其他建筑材料：
钢筋、汽柴油等可直接从县城购买，交通运输方便，可直达工地现场。
机电设备、管道及其配件属于定型产品，在西安、洛阳等地均有厂家生产，可以通过铁路或公路运输到工地。
（三）主体工程施工
1、水源工程施工
（1）包括浆砌石坝、管道、泵站等工程。
（2）混凝土、砌石建筑物施工，参照GBJ141《给水排水构筑物施工及验收规范》、《砌石坝设计规范》有关规定执行。
（3）阀门：
DN300以上（包括DN300）阀门全部采用双偏心丁腈橡胶密封蝶阀（D343X-10型），DN100～DN200阀门采用软密封法兰式闸阀，设计中阀门位置，施工中可根据道路其他管线中阀门位置进行调整。
排气阀采用复合式排气阀（CARX-0050型）。
（4）工程采用的钢管及钢配件，全部均应作外防腐处理，采用环氧粉末处理。
详细做法为：
钢管及钢配件外壁:
进行酸洗、水洗除锈后，喷环氧粉末进行防腐处理。
焊口的防腐处理应与钢管的焊接安装密切配合，焊口在焊接完毕后应立即进行外防腐的补充处理，处理方法同以上的外防腐。
焊口全部采用超声波进行探伤。
2.管道工程
（1）土方开挖回填
在项目区附近布设平面、高程控制点。
根据平面布置图管线坐标表，按设计要求放出管线、各建筑物位置、永久、临时占地边线，撒白灰线。
开挖过程中，应经常校核测量开挖平面位置、水准标高、控制桩号、断面尺寸和边坡坡度等是否符合施工图纸的要求。
管道安装结束后，应及时回填。
①管道沟开挖
管沟土方开挖采用机械开挖并配合人工开挖；
机械开挖管沟时应注意下列事项：
a、开挖管沟前，应对地面进行清理、平整，便于机械行走。
应严格控制管沟中心线位置。
沟底应留0.2～0.3m厚的土层暂时不挖，待铺设管道前用人工清理挖至设计高程。
管沟开挖土方应尽量堆在管沟一侧，堆土坡脚距管沟上缘距离不得少于0.8m，堆高不得超过1.5m。
人工开挖过程中和敞露期间应保持沟壁的完整，防止坍塌。
b、临时边坡的稳定。
主体工程的临时开挖边坡，按施工图纸或监理人的指示进行，对自行确定的边坡坡度，经监理人检查认为存在不安全因素时，应进行补充开挖和采取保护措施。
c、永久性边坡开挖。
土方开挖自上而下分层分段依次进行，严禁采用倒悬的开挖方法，开挖过程中避免边坡稳定范围形成积水。
开挖后不能及时衬砌的应保留保护层。
使用机械开挖土方时，实际施工的边坡坡度应适当留有修坡余量，便于人工修整。
d、弃土的堆置。
排水渠开挖土方直接用于机耕路路基填筑。
e、渠系建筑物（或渠道）基础开挖面处理。
基础开挖面在砌筑前应清除表面的松软土层及受积水侵蚀软化的土层，按监理人批准的施工方法进行压实，压实度达到设计要求。
②土方回填。
管道试压后，先用细土回填20cm，然后分层回填夯实，夯实度为0.93以上。
（2）管道施工与安装
钢管与塑料管采用法兰连接，塑料管采用抹胶粘接，抹胶要均匀，管道要水平承插，避免胶液推刮现象发生。
安装前应对管材进行外观检查，发现有破损变形时应立即更换，防止砂石及其他杂物进入管道中，如中断安装，应封堵管口。
管材管件为同一生产厂家，管件的压力等级与管材相同。
管道安装应先干管后支管，依次进行。
塑料管材受温度影响大，应在地面温度地下温度接近时间时回填。
（3）压水实验
管道安装结束后，应进行压水试验。
压水试验时应注意下列事项：
a、试压时，应考虑管段两端的支撑，试压泵安装、管内充水和放水等条件。
充水时，应能自由放气；
排水时，应能排尽试压用水，且不致冲毁管沟和管道。
b、水压试验时，试压段管道的压力按管道可能最大水压力（静水压力）乘以1.2系数。
c、试验管段两端的堵头，不得用闸阀代替。
d、管内有压力时，严禁修理管道缺陷和拧动管道上的各种螺栓，检查
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