高效节水工程实施方案.docx

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高效节水工程实施方案

江西省修水县

2012年山口茶园高效节水工程

实施方案

江西省修江水利电力勘察设计有限责任公司

2012年9月

1、编制依据

（1）《修水县农田灌溉工程规划报告》

（2）《修水县小型农田水利重点县建设方案》

（3）《节水灌溉工程技术规范》（GB/T50363-2006）

（4）《喷灌工程技术规范》（GB/T50085-2007）

（5）《微灌工程技术规范》（GB/T50485-2009）

（6）《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》（GB/T20203-2006）

2、基本情况

2.1自然状况

修水县2012年山口茶园高效节水项目区位于修水县山口镇柘蓬村螺丝源，面积1000亩，东经114°30′09″，北纬28°48′32″。

境内水系发达，主要靠大气降水补给。

全乡多年平均降雨量，一般为1400mm~1700mm之间，局部地区略小于1150mm或略大于2050mm。

全镇多年平均降雨量为1552.4mm，降水在年内分布不均，年降水量的40~50%集中在第二季度。

山口镇境内水系属鄱阳湖水系修一级支流山口水。

其地下水按其赋存类型可分为孔隙型潜水、基岩裂隙水和岩溶水。

其中主要为基岩裂隙水，埋藏深度为5~10m，渗透系数为10m/d，靠基岩裂隙水和大气补给。

2.2经济社会状况

（1）山口赛滩堰中型灌区柘蓬高效节水片总人口1600人（其中：

农村人口1450人），灌区农作物产品以种植水稻为主，其它经济作物还有油菜、豆类、蔬菜等，整个灌区复种指数为2.0，山地适宜栽植红枣、板粟、花椒、茶园、桃、梨等。

（2）根据山口镇历史洪灾害发生时的降雨情况和暴雨特性、地形地质条件、前期降雨量等，山口镇可能发生山洪灾害的临界雨量值为日降雨量（本日8时至次日8时）80～100mm。

1973年6月24日全县大水，降雨量131.6毫米。

从6月19日至25日止7天内降雨363.3毫米，全乡镇个村普遍受灾，其中重灾4个村，35个村小组，重灾户550户计1780人，倒房220余间，农作物被淹面积2203亩，400多亩良田变成沙堆。

冲毁冲坏塘、堰、圳等小型水利工程230多处。

全乡冲坏公路10公里，便桥5座，冲走、淹死耕牛12头、猪41头，损失粮食20余万斤，各项物资损失金额为129多万元。

2.3高效节水工程情况

山口赛滩堰中型灌区设计灌溉面积1.85万亩、有效灌溉面积0.78万亩。

目前灌区内高效节水灌溉面积为零。

项目区灌溉面积为1000亩，采用喷灌方式。

2.4建设标准

（1）水源工程

项目区西北方向为修河一级支流山口水，水源工程为在山口河道取水，通过水泵取水并向喷灌系统供水。

（2）取水口泵站

取水口泵站建于宁红堰右岸，泵站建设规模要适度，选址合理，水工建筑物、机电设备、10KV以下输变电设施及输水管道综合装置效率达到有关规范标准。

本次单站管道输水灌溉控制面积1000亩，机泵房造型美观，经济合理，安全可靠。

（2）高效节水灌溉工程

本次采用取水泵房供水至项目区，首部枢纽是喷灌系统中布置的泵房、加压设备、过滤器、施肥（药）装置、量测和控制设备的总称。

①管道输水灌溉工程

低压管道输水灌溉工程是以管道低压输水进行地面灌溉的工程，其管道压力一般不超过0.4MPa。

管道一般采用聚乙烯或聚氯乙烯原生管材，当管道工作压力较大时也使用钢管，严禁使用再生管材。

每亩埋设管道6—10m，埋深考虑防冻要求，无防冻要求的60—100cm。

管网布置科学合理，一般采用树状网布置，埋设线路通直整齐，距沟边1m以外。

合理设置出水口，出水口间距不大于50m，样式、规格一致，布设合理。

出水口要本着安全、实用、经济、易于管护的原则选用。

出水口要设置保护装置，周围回填夯实。

保护装置安装坚固，外形端正，外表喷涂两高工程标志。

采用管道输水工程时应充分利用地形落差进行自压输水；需要在管道系统进水部位设置加压泵或其他相应提水设施时，应按有关规范设计并安装排气、减压等安全装置。

采用管道输水工程时应充分利用地形落差进行自压输水；需要在管道系统进水部位设置加压泵或其他相应提水设施时，应按有关规范设计并安装排气、减压等安全装置。

②喷灌工程

喷灌是利用专门设备将有压水流通过喷头送到灌溉地段，以均匀喷洒方式进行灌溉的方法。

其喷射半径大于10m。

喷灌工程布置应符合喷灌工程总体设计的要求。

固定喷灌系统管道总长度短，管理方便。

支管与作物种植方向一致，管道安装平顺，减少折点；在丘陵山区，应使支管沿等高线布置。

在连接地埋管和地面移动管的出地管上，应设给水栓；在地埋管道的阀门处应建阀门井；在管道起伏的低处及管道末端应设泄水装置。

固定管道的末端及变坡、转弯和分叉处宜设镇墩，管段过长或基础较差时设支墩。

对刚性连接的硬质管道，设伸缩装置。

地埋管道一般埋深60—100cm。

在山丘区，当水源位置高于田面，且有足够的落差时，应利用自然水头发展自压喷灌。

当高差较大时，要考虑压力分区以及减压、调压措施。

积极开发利用清洁能源发展喷灌。

如利用风、光发电提水加压发展喷灌工程。

有条件的地区，特别是大型农场、草场灌溉，鼓励采用喷灌机组，根据实际需要确定喷灌机组的规模与类型。

（3）标志建设标准

宣传牌：

原则上每个项目区的中心位置设置一块项目区彩绘宣传牌。

宣传牌正面为项目简介和规划示意图。

公示牌：

每个项目都要选择进、出口和中心位置至少各设置1块项目公示牌。

标示牌采用砖结构或砼体结构，正面为项目名称、建设单位，背面内容包括项目投资、开发任务、建设内容、施工单位、监理单位、建设时间、监督举报电话、项目竣工图等。

标志牌（徽）：

项目区主要单项建设工程表面均要镶嵌、粘贴或喷涂工程标志牌（徽）。

3工程总体布置和建设内容

3.1工程总体布置

项目区西北方向为修河一级支流山口水，水源工程为在山口河道取水，通过水泵取水并向喷灌系统供水，项目区作物为茶叶，灌溉面积为1000亩，全部采用喷灌。

项目的水源为山口河，水源位于项目区西北方向，通过泵房抽水泵从山口河宁红堰处取水直接向喷灌系统供水，或在项目区东南方向山体处建设一高位水池自压供水，方案比选：

序号

方案目项

泵房直接供水（Ⅰ）

泵房结合高位水池供水（Ⅱ）

1

施工方法

河道直接抽水，建设泵房

选择合理高程新建高位水池和抽水泵房

2

主体工程量

土方开挖645.5m3，土方回填5m3，现浇砼56.02，模板125.12，输水管1000m。

土石方开挖2346.73m3，土方回填453.78m3，现浇砼134.58，模板533.47，输水管1528m。

3

施工条件

施工条件好，材料到场方便，可节约施工时间。

施工条件复杂，材料难以到达水池施工场。

4

工程效果及优缺点

施工简单，工程短，可减少管道水头损失，投资少，缺点耗电量较大。

可形成自压条件，方便化肥农药的添加管理，工期较长，投资过大，管道较长且水头损失增大，施工条件较困难。

根据方案比选，节省投资等因素采用方案一，通过泵房抽水从山口河取水直接向喷灌系统供水，自泵房至项目区有机耕道，输水管道沿机耕道铺设。

根据所选设备确定泵房尺寸为：

长4.44m、宽4.2m、高3.05m，具体见配水泵房布置图。

首部枢纽组成如图所示。

（1）配水设备

详见工程设计

（2）控制、量测及保护装置的选择

①闸阀

在干管设闸阀，型号为Z45T-10型法兰闸阀，置于闸阀井内。

②球阀

在支管进口处或干、支管末端设球阀作控制阀或冲洗阀。

当管径D>65mm时选用Q13SA-16型内螺纹球阀，当D≤65mm时选用Q41NS-16型法兰球阀。

阀门应安装在阀门井内，对螺纹阀门，应在一端加装活接头。

置于简易闸阀井内。

③截止阀

首部枢纽与供水管连接处、干管分支进口处、干管末端以及施肥与灌溉水管连接处应安装J11J-10型直通式截止阀。

④逆止阀

在取水泵出水口处应安装逆止阀。

⑤减压阀

在水泵出水侧主干管上安装弹簧式减压阀。

⑥进、排气阀

在干、支管的最高处为排除管内空气应安装进排气阀，进排气阀直径应大于管道直径的1/4。

⑦压力表

在过滤器前后或压差式施肥罐前应安装2.5级压力表，压力表量程为70KPa。

⑧水表

在首部枢纽过滤器后安装水表。

（4）过滤器选择

　选择双罐砂石过滤器及叠片组合过滤器。

本系统选3台叠片式过滤器。

（5）施肥罐选择

施肥装置有比例式施肥罐、压差式施肥罐、开敞式施肥桶、文丘里注入器、注射泵等，从使用广泛程度、造价和水头损失等综合考虑，选择型号为SFG-150压差式施肥罐,罐体容量为150L,工作压力为0.8Mpa。

（6）管网工程

①、管道材料选型

本工程干管、支管采用PVC-U管，竖管采用32镀锌钢管。

②、管道布置

管道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；

1000亩茶叶从山口河取水，经首部过滤系统连接管网，管网按干、分干、支、毛管四级管道布置，干管沿路布置，干管几分干管上布置61条支管，毛管垂直支管布置。

本工程种植作物为茶叶，灌溉面积1000亩，采用喷灌。

3.2主要建设内容

（1）、耕地面积1000亩，位于丘陵山坡上，全部种植茶叶、采用喷灌模式。

（2）水源工程：

泵房一间（19m2），水泵一台，配套电机1台、过滤器1台、加肥（药）器1台。

（3）管道系统：

干管5.17km，支管9.06km，毛管46.01km，，竖管4.05km，灌水器1个，过滤器（SRBA-DN100篮式）、加肥器各一台，水泵装机5.5kw。

三通78个、四通6个、承插座、闸阀78个、zy-1型喷头2597个。

4技术设计方案

4.1灌溉系统形式选择与分区

现代灌溉设备是节水型农业的基础条件，是实现农业可持续发展、建设节约型社会的需要。

现代灌溉设备按组成灌溉系统的形式和灌水器出水流量的大小分为喷灌设备和微灌设备二种。

喷灌以管网或机组的形式将水源输送、分配到田间，由灌水器（喷头）喷射到空中，降落在地面，喷头的流量5-40m3/h；与地面灌溉相比，省水30-50%，增产10-30%。

根据经济技术比较，及本工程作物特点，决定采用喷灌。

4.2水量平衡计算

茶叶设计灌水定额20.5m3/亩，年灌水10次，净灌溉定额205m3/亩，考虑灌溉水利用系数，年需水量40.05万m3，考虑灌溉水利用系数，年需水量42.16万m3。

项目区西北方向为修河主干流山口水，项目区取水点以上控制流域面积为983.86km2，两岸地势开阔，河槽呈“U”形，河宽120米，河底坡降较缓，河床主要以砾石和细砂组成，项目区下游附近有宁红堰（堰顶高程145m），可保证项目区水源最低取水位143.00m，1。

经计算，85%保证率的枯水流量为47.4m3/s，年来水量远大于需水量，供水量满足灌溉水量要求。

4.3工程设计

4.3.1设计标准、设计流程

（1）灌溉设计保证率：

不应低于90%。

（2）灌溉水利用系数：

不低于0.80。

4.3.2喷灌工程设计

4.3.2.1设计参数计算

1、灌水定额

（1）设计净灌水定额m

按下式计算设计净灌水定额m：

式中：

m——设计净灌水定额，mm；

h——土壤计划湿润层深度，cm，取50cm；

γ——计划湿润层土壤干容重，g/cm3，取1.45g/cm3；

β1——适宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比），%，取田

间最大持水率θ田=22%的87%；

β2——适宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比），%，取田

间最大持水率θ田