建筑工程管理脐橙果场水肥一体化滴灌工程.docx

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建筑工程管理脐橙果场水肥一体化滴灌工程

（建筑工程管理）脐橙果场水肥一体化滴灌工程

德保县都安乡脐橙果场

水肥一体化滴灌工程

设计说明

2013年3月

项目名称：

德保县都安乡脐橙果场水肥一体化滴灌工程

编制单位：

审定：

审核：

校核：

编制：

制图：

1综合说明1

1.1项目背景及依据1

1.2项目所在地经济社会简况及灌区基本现状1

1.3项目区水利工程存在主要问题2

1.4主要建设内容及工程量3

1.5主要效益与经济评价4

1.6建设管理、建后管护及灌区管理体制改革4

2项目所在地经济社会概况及灌区基本现状6

2.1自然状况6

2.2社会经济状况7

2.3基础设施状况8

2.4项目区水利工程状况8

2.5农业生产情况9

3水量平衡分析9

3.1项目区现状引黄灌溉年水量供需分析9

3.2地下水资源计算及评价10

3.3供需水量平衡计算13

3.4灌溉水质分析16

4建设标准及规划设计16

4.1项目建设等级标准16

4.2地震烈度16

4.3项目总体布局及主要单项工程设计方案选择17

4.4滴灌工程设计17

4.5管网总体规划设计23

4.6灌溉小区水力设计25

4.9泵站设计36

4.10引水渠和沉砂渠43

4.11调蓄水池设计44

4.12过滤器的选择46

4.13其他滴灌工程配套设施47

4.13渠道设计47

4.14道路设计49

5管网总体规划设计49

5.1管网布置原则49

5.2工作制度的确定50

6自动灌溉系统设计50

6.1典型区自动化控制系统组成、任务50

6.2所使用的主要设备53

7灌溉系统的施工及安装58

7.1工程施工58

7.2设备安装59

7.3滴灌主要材料的规格及技术标准60

8灌溉系统的验收60

9.施工组织设计66

9.1施工条件66

9.2主体工程施工66

10施工进度67

10.1　建设工期67

10.2　实施进度计划67

11投资估算67

11.1投资估算67

附件一：

附表1：

德保县都安乡果场脐橙水肥一体化滴灌工程工程量总预算表

附表2：

德保县都安乡果场脐橙水肥一体化滴灌工程工程量预算表

1综合说明

1.1项目背景及依据

广西省德保县都安乡陇怀果场历经多年的艰苦创业，现有耕地面积900多亩，位于德保县西部，现每年种植的600多亩脐橙是广西乃至全区具有引领示范作用的重要脐橙基地，对促进当地农业生产和提高农民收入起到了重要作用。

但是，由于果场创建年代较早，灌区经数十年运行，主要水利基础设施年久失修，严重老化，导致灌溉无法保证，效益衰减，水资源利用效率低，灌溉供水生产成本高等问题突出，严重影响农场经济社会的又好又快发展，特别是制约着农场现代农业的进一步发展。

为了贯彻国务院《中共中央国务院关于加快发展现代农业进一步增强农村发展活力的若干意见》和国家《农业科技发展纲要》落实党中央、国务院关于农业、农村和农民以及水利工作的一系列方针政策，全面推进广西节水型社会建设，进一步加强农业水利基础设施建设，改善农业生产条件，提高农田抗御旱涝灾害能力和农业生产水平，促进经济社会持续发展。

确定了德保县都安乡陇怀果场水肥一体化灌溉项目。

受德保县科技局委托我公司编写《德保县都安乡脐橙果场水肥一体化灌溉工程设计说明》。

1.2项目所在地经济社会简况及灌区基本现状

1.2.1项目区地理位置

广西省德保县都安乡陇怀果场位于广西壮族自治区西部德保县境内，属喀什特地貌，介于东经106°28′～106°29′，北纬23°18′～106°29′之间，南临S210省道，耕地面积60.01公顷。

项目区控灌面积600亩。

项目区东高平均海拔高程807m，中部低平均海拔758m，西高平均海拔高程812m，地面平均坡降1/9。

1.2.2项目区经济社会情况

项目区位于广西省德保县都安乡陇怀果场，现有有效灌溉面积600亩，种植作物主要以优质脐橙为主。

土地等级低，产出率不高。

1.2.3水利工程状况

项目区原有水利工程已废弃，无主要水源，现主要依靠人工运水灌溉。

现有1眼地下河水，出水量在100m³/h以上。

根据当地的地下水资源（具体见水资源平衡分析）能控制灌溉面积500亩，最大面积不超过600亩。

1.3项目区水利工程存在主要问题

项目区水利工程建设于20世纪70年代。

由于年久失修，历经四十余年的运行，已无使用价值，给运行管理带来了极大的困难。

渠系破损，杂草丛生，淤积严重，流速减缓，且无控制和量水设备，用水高峰，造成渠水大量渗漏，决口淹滩漫路时有发生，一定程度上影响了农业生产。

由于上述矛盾长期未能解决，增加了工程维护费用，影响了农田适时、安全灌水，增加了管理难度，提高了生产成本，增加了农工负担。

1.4主要建设内容及工程量

1.4.1项目区主要建设内容

本项目区具体建设内容为：

项目区总面积为600亩，分为25个分灌区，共建设两套系统，其中一号系统负责高海拔的9个分灌区，二号系统负责低海拔的16个分灌区。

1.4.1.1水利措施

本次工程对项目区600亩进行滴灌工程建设：

自动化灌溉系统设备两套，新建抽水管路一条251m，潜水泵一台通过抽水管路将水输送至2000m³蓄水池，经过蓄水池后由泵站加压将水送入输水管道，在泵站布设过滤器对杂质进行过滤。

新建泵房1座，60平方米；铺设UPVC管道12824米;铺设φ16PE压力补偿式滴灌管146520米;管道土方开挖2.51万方，管道土方回填2.39万方，田间首部25座，排水单元70组。

1.4.2项目工期

计划在2013年4月进行全部工程施工的前期准备工作。

2013年4月～7月完成工程的全部建设内容。

1.5主要效益与经济评价

1.5.1效益分析

项目建成后，逐年所产生经济效益、社会效益、生态效益是十分明显的，完全符合农业科技改造的建设宗旨。

项目建成后，可增加项目区农业产量，有效提高农场和农工的经济收入。

初步预测，总产值可逐年增加15个百分点，农户人均增加收入600元以上。

项目建成后，灌溉水的保证利用率将达到95%以上。

项目建成后，通过种植结构的调整和水肥一体化技术的推广，可大大促进项目区水资源的优化配置和可持续利用，为促进农场经济建设和社会和谐产生积极的促进作用。

1.5.2经济评价

根据项目工程的投入产出情况，运用《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）和国家计委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》的精神，经采用静态和扣除成本法，初步计算，经济评价指标如下：

（1）经济内部收益率EIRR＝15%>12%（社会折现率）

（2）经济净现值ENPV=252.33>0（万元）

（3）经济效益费用比EBCR=1.20>1

项目工程经济上可行，技术上合理。

1.6建设管理、建后管护及灌区管理体制改革

1.6.1项目建设管理

项目区以德保县科技局为项目实施单位，全面负责全部项目工程的申报、组织、实施、协调和监督等工作。

项目建设实行工程招投标制、按照行业规范和严格的管理制度，选择具有相应资质等级和良好社会信誉的单位承担工程的施工和监理任务。

以高度的政治责任感、强烈的安全意识和先进的技术与工艺，保质保量如期完成建设任务。

严格财务管理，认真做到建设资金专款专用，确保项目资金安全。

全面加强项目工程建设管理，严格质量要求，尤要注重隐蔽工程的检查、验收，确保一切工程的施工质量。

凡不合格建筑材料，不准进场使用，凡不合格工程，坚决予以返工，对造成经济损失的要严加追究。

同时，施工中一定注意安全生产，做到人人负责，防患未然，杜绝一切安全事故的发生。

加强施工全过程的跟踪监管，注重资料收集与整理，严格认真做好工程建设的竣工验收和预决算工作。

1.6.2工程建后管护

项目工程建成后，由德保县科技局提出项目工程竣工验收申请，经联合验收合格认证后，交由德保县都安乡陇怀果场全面负责运行管理。

德保县都安乡陇怀果场成立专设的工程管理机构，全面负责水源工程、输水工程和田间灌水工程的管理工作，确实维护水利工程的安全运行，开展推广节水灌溉和科学用水工作，努力提高灌溉水的利用率，有效降低生产成本，最大限度提高农产品的产出率，为促进项目区经济发展和农工收入夯实基础。

1.6.3灌区管理体制改革

项目建成运行后，要逐步实行“德保县都安乡陇怀果场+用水者协会＋用水小组（农户）”的管理模式，支持和引导农民积极参与灌溉管理，做到专管与群管相结合。

以德保都安陇怀果场为主体，以分灌区控制范围为单元，组建灌溉用水管理协会，负责灌区水源工程、干支渠及其建筑物等工程的管理、维护和经营。

用水者协会和用水小组主要职责是加强对主管以下非骨干工程、田间工程的管理、维护和经营及灌区灌溉管理，调解用水纠纷，配合果场征收水费。

总之，灌区管理体制要与时俱进，不断改革，充实完善管理机制，提高科学管理水平，以便带来更大的经济效益和社会效益。

2项目所在地经济社会概况及灌区基本现状

2.1自然状况

2.1.1地形地貌

项目区地势中低四周高，海拔754～812米，坡降约为1/9，地形较复杂，属喀什特地貌。

整个项目区土壤侵蚀度轻，土质为粘土。

土层大于100cm，土质松软，透气性好，有利于脐橙根系生长和植株发育。

2.1.2水文气象

项目区属典型的热带、亚热带季风气候。

其特点是：

春夏潮湿多雨风，秋冬季闷热干旱，日照充足。

年际多变的独特气候条件，具有发展脐橙的优势。

根据近四十年的气候资料统计：

1、日照与太阳辐射

日照充足，年日照时数为3650～4280小时，年平均日照率为75%。

太阳辐射强，5～7月份的太阳辐射量是11～1月的2.2倍，最高值为7月，最低值为1月。

生理辐射（植物光合作用中可同化的光能）每年为65千卡/平方厘米。

由于日照充足，太阳辐射强，因此能满足一般作物和植物的生长，通过促进植物生长，有利于增加土壤有机质的来源。

2、温度与热量

年平均气温22.5ºC，昼夜温差3℃～5℃，。

气温不仅影响农作物的生长，它还与土壤的形成密切相关，气温高，日差大，土壤有机质分解、物理分化作用较强，以导致土壤有机质含量低。

热量丰富。

日照长，温差大，有利于植物干物质积累，对提高产量，改善产品品质有较好的影响。

本地区太阳辐射热值高，具有较大的利用潜能。

3、降水与蒸发

年日平均降雨量1713毫米，蒸发量1752毫米（E601型）。

降雨集中，一年之内，各月降水量相差较大。

由于降雨不均匀，蒸发强烈，因此没有灌溉就没有稳定的农业。

2.1.3土壤

项目区土壤以粘土为主。

土壤富铝化作用较弱，剖面呈褐红色，有机质含量高，多达5%～10%，但淋溶作用强，pH值4.5～5.0，潜在酸很强。

土壤无明显障碍因素，在灌排配套条件下，适宜种植农作物。

2.1.4水资源

水资源主要由地表水、地下水和过境水三部分组成。

地表水:

项目区内降水不均匀，旱涝表现明显。

基本上没有可利用的地表水资源。

地下水:

项目区地下水资源相对丰富，主要补给源为地下河流。

2.2社会经济状况

项目区位于德保县都安乡陇怀果场，现有面积600亩，种植作物主要以优质脐橙主。

土地等级中，产出率不高。

2012年人均纯收入4000元。

2.3基础设施状况

2.3.1交通基础条件

项目区南临S210省道，距德保县只有15km，田德铁路从东而过，交通极为便捷。

2.3.2电力基础设施及其它设施状况

项目区内有10KV高压电路接通场部，程控电话连接各家各户。

2.3.3建筑材料

2.3.3.1块石料

项目区距建材厂较近，建筑材料贮量丰富，块石料有石灰岩，质密坚硬，强度高，抗冻性强，是理想的块石料，且开采条件好、储量大。

2.3.3.2砂及碎石料

建材厂的砂石料场，砂料丰富。

料场还可加工碎石料，规格齐全，质量好。

砂、石骨料均符合水利建筑工程要求，从而为项目的实施提供足够的天然建筑材料。

2.3.3.3水泥及钢材

靖西水泥厂，其产量和质量均能满足工程要求，运输便捷，有利于采购运输。

钢材可到德保钢材市场购买。

2.5农业生产情况

项目区现有种植优质脐橙600亩，是德保乃至全区具有引领示范作用的重要脐橙基地。

项目区由于降水不均匀，蒸发量大，灌溉用水量较大，灌溉水量每次高达6-7m³/亩，为了节省灌水及施肥成本，必须实行水肥一体化灌溉。

3水量平衡分析

3.1项目区现状引黄灌溉年水量供需分析

项目区降雨量年均为1713mm，70%集中于2—6月份，德保县都安乡陇怀果场的地下水资源丰富，出水量在1920—2400立方米/日，水质较好，符合灌溉水质要求。

本次设计灌溉面积600亩，采用滴灌工程。

修建2000方的调蓄水池。

3.2地下水资源计算及评价

3.2.1项目区水资源概况

项目区地水资源特点是旱涝分布明显，可利用的有效降水少；当地地表水资源贫乏，开发利用难度大；地水资源相对丰富，开发利用程度低。

3.2.1.1降水量

项目区多年平均降水量1713mm，且年内分配不均，多集中在2-6月份，可利用的有效降水更少，属灌溉农业区，没有灌溉就没有农业。

3.2.1.2蒸发量

项目区空气干燥、日照充足，蒸发量大，多年平均水面蒸发量1752mm（E601型）。

3.2.1.5地下水资源

项目区地下水资源相对丰富，主要补给量为降雨入渗补给量、渠道渗漏补给量、田间入渗补给量、山前侧向补给量。

（2）地下水补给量分析计算

计算面积为农场总土地面积600亩，。

在项目区进行抽水试验，涌水量100m³/h连续抽水5h后，最大水位降深0.85m且基本保持稳定。

资料分析结果表明，在降深2.8m时，设计涌水量可达180m³/h。

3.3供需水量平衡计算

水资源缺乏日趋紧张，国家提出十二五规划纲要也强调节约水资源，施行节水灌溉模式。

按照节水灌溉规划设计，统筹考虑项目区建设的长远性和可行性，在分析评价地下水资源量及水质的基础上充分考虑本地浅层地下水的合理开发利用，因地制宜结合当地农业种植结构调整、灌溉条件及降低地下水位，减轻土壤盐渍化，对项目区进行科学合理的规划布局。

项目区主要种植脐橙，规划面积600亩，灌溉模式为滴灌。

3.3.1作物需水量计算

脐橙需水量一般采用彭曼（penman）公式分析，并结合灌溉试验成果进行修正。

依据彭曼公式分析出作物的田间需水量ET0，再根据脐橙不同生育阶段的作物系数Kc进行修正，确定出作物实际蒸发量ET，计算公式如下：

ET0=ET0*Kc

式中：

ET0——作物可能蒸发量（mm/d）

P0——海平面气压（HPa）

P——本地气压（Hpo）

Δ——饱和水气压与温度曲线上的斜率

R——温度计常数

Rn——净辐射总量

Ea——水面蒸发量

Kc——作物系数

3.3.2脐橙灌溉定额

（1）灌溉设计标准

项目区灌溉设计保证率为95％，其年降水量为1713mm，以此作为灌溉设计的标准。

（2）灌溉制度设计

①灌溉方法

灌溉制度的制定是跟据理论分析及计算的结果，同时参照已有相近灌区灌溉试验站、点的资料及当地群众的灌溉经验与习惯制定。

灌水方法为滴灌。

分为夏秋生育期灌溉与冬灌，配水制度实行生育期及冬灌两种配水制度。

②灌溉定额

本项目区设计灌水定额为3.3m³/亩，选取滴灌水利用系数为95%，则600亩需水量为76.1万m³/年。

根据地下水补给量分析计算，地下水资源总量大于154.1万m³，可开采量123.3万m³。

项目区地下水资源供水可满足需水要求。

4建设标准及规划设计

4.1项目建设等级标准

4.1.1工程等别和建筑物级别

（1）工程等别

按照已确定的设计标准，参照GB50288-99《灌溉与排水工程设计规范》，工程等别为5等。

（2）建筑物级别

根据工程等级来划分建筑物级别，建筑物级别为5级。

4.1.2防洪标准

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）和《中华人民共和国防洪标准》（GB50201-94），工程等别为5等、建筑物级别为5级，防洪、排涝标准取10年一遇（即P=10%），不再考虑校核洪水。

4.2地震烈度

广西地区是一个中强地震发生地带。

根据《中国地震烈度区划图》（1：

400万）划分，地震基本烈度为Ⅵ度。

4.3项目总体布局及主要单项工程设计方案选择

4.3.1项目总体布局

本项目依据《微灌工程技术规范》SL103-95的规定进行工程布置，此次项目布置的原则是：

1、管道布置应密切与水系统、道路、林带、供电系统以及居民的规划相结合，注重保护和改善项目区的生态环境。

2、蓄水池、管道系统统一规划，合理布局，依据地形、道路布局等情况合理布置管道系统，尽可能使管道短，节省投资，同时减少输水水头损失，降低供水系统的运行费用。

3、根据地形状况，尽量减少管道长度，实现最优化的设计，减少能耗及降低运行费用。

进行压力输水管道布置时，尽量使干管平行于等高线，支管管垂直于等高线，毛管平行于等高线布置，从而使灌水器的的工作压力相近，达到灌水器出水量均匀。

4、设计的各级配水管道应符合输水管道的要求，便于管理运行。

4.3.2滴灌工程布局

项目区全部种脐橙，单行种植，株行距为3.0m×3.0m，滴灌管沿种植方向布置，滴灌管间距为3.0m，滴头间距0.4m。

根据设计种植模式和灌水方式，脐橙采用滴灌灌溉方式，按照《微灌工程技术规范》SL103-95，灌溉水利用率达到0.95。

通过输水主管-干管-支管-毛管-滴头向作物配水。

主管垂直于等高线布置；干管平行等高线布置；支管垂直等高线布置，支管间距一般为70m；毛管平行等高线布置，毛管间距为3.0m，长度一般在70m，在毛管上每0.4m布置1个滴头，通过滴头给作物灌溉。

PVC管道布置详见工程平面图。

4.4滴灌工程设计

4.4.1工程设计技术依据

1、《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2006

2、《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》GB/T20203-2006

3、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99

4、《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999

5、《微灌工程技术规范》GB/T50485-2009

6、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）

7、《渠道防渗工程技术规范》SL18-91

8、项目区地形、地貌勘测及终止规划调查结果

4.4.2灌溉系统选型

根据实际地形及种植情况，设立两套独立灌溉系统，灌溉水源为地下河水+蓄水池，水由水泵从蓄水池抽出送至各级管道输送给各条毛管的形式节水灌溉。

将灌溉水由灌水器输送到田间。

其优点：

第一、节水，由于减少了渗透与蒸发，较浇水灌溉节水40-50%；第二、本项目共分为25个灌区，两组系统独立灌溉，一号系统负责高位的9个灌区，二号系统负责低位的16个灌区。

节能60-70%；第三、省工、省时、输水快、供水及时。

第四、由于采用有压供水，可适用各种起伏地形，减少大幅度的平田整地；第五：

使易溶于水并施于根系的肥料、农药、化控药品等通过管道系统输送到灌水地区，便于脐橙吸收，充分发挥肥效，同时减少肥料浪费；第六：

有测控装置，方便系统的操作、运行管理、保证系统安全，它包括阀门、压力表、排气阀、逆止阀。

4.4.3滴灌设计参数

（1）设计耗水强度Ea（作物日耗水量）

根据有关资料及《微灌工程技术规范》SL103-95（下面简称《规范》）脐橙滴灌设计日耗水强度Ea按下式计算：

Ea=Kc*Eo*Kr*Ks

式中：

Ea---设计日耗水强度；

Kc---作物修正系数，0.9；

Kr---作物遮阴率对耗水量的修正系数；

Kr=Gc/0.85

式中：

Gc---作物遮阴率，0.75；

Eo---作物最大日耗水强度，根据气象资料，Eo=5.0mm/d;

Ks---与土壤有关的损失系数，项目区表层土质多为黄泥土，取Ks=1.20。

通过计算，本次设计最大日耗水强度为：

4.8mm/d。

（2）灌溉水利用系数η

根据《规范》确定滴灌灌溉水利用系数η=0.95

（3）灌水器的选择

由于项目区土壤保水性差，本设计拟选流量qd=1.6L/h（内镶式）滴头，滴头间距0.4m，每行脐橙布设一条φ16PE滴灌管。

（4）土壤湿润比分析与计算

湿润比P由下式计算

式中：

Se——滴头沿毛管的间距，Se=0.4m；

Dw——湿润带宽度；单行脐橙：

Dw=0.8m；

Sl——毛管间距，Sr=3.0m。

根据《节水灌溉工程技术规范》查得：

脐橙滴灌设计土壤湿润比为30%-50%，根据项目区自然条件、作物种类、种植方式和灌溉形式确定：

广西不属于干旱地区，故取土壤湿润比P=40%。

（5）灌溉设计保证率

根据《规范》确定，滴灌工程灌溉设计保证率为85%。

（6）设计灌水均匀度Cu=80%

（7）计划湿润层深度Z

脐橙是深根作物，根深可达0.7～1.0O米，滴灌根系主要分布在40～80厘米，所以计划湿润层深度定为60～80厘米，取Z=0.8米。

4.4.4滴灌系统的规划

1、滴灌系统结构

水源→水泵（加压）→过滤器→主管→干管→分干管→支管→毛管→滴头。

2、系统管网布置

（1）管网布置原则

根据作物种植要求及采用的灌溉技术，要求输水干管要适合灌溉形式的要求。

因地制宜，结合首部位置和作物最佳种植方向的要求，使管道总长度最短和尽量少穿越其它地物。

确保作物用水要求，调水便捷，管理维修方便。

管道的纵剖面应力求平顺，为防止热胀冷缩和冬季冻害，干管均采用U-PVC管，地埋深度0.6m。

并在支管末端安装冲洗阀，以便排除管道中冲砂水和秋季积水。

（2）管网布置

其中主管道与支管与滴灌管均采用树状布置。

主管道为地埋管，分干管垂直于干管，支管平行于分干管。

脐橙株行距为3.0m×3.0m，滴灌管沿种植方向布置，单行种植，滴灌管间距为3.0m，滴头间距0.4m。

4.4.5作物灌溉制度

1）设计灌水定额

m=1000γzp（θmax-θmin）/η

式中：

m—设计灌水定额mm；

γ—土壤容重g/cm3；1.14

z—计划土壤湿润层深度0.8m；

p—土壤湿润比40%；、

θmax、θmin——适宜土壤含水率上、下限（占干土重的%，一般θmax为田间最大持水率的85%、θmin为田间最大持水率的65%，即θmax-θmin=0.20θ田）；

θ田－土壤田间持水量6.85%；

η——灌溉水利用系数滴灌0.95；

经计算：

m=5.0mm=3.3m³/亩

2）设计灌水周期：

T=m/Ea

式中：

m---设计灌水定额5mm;

T---设计灌水周期d;

Ea---设计灌水强度4.8mm/d;

经计算：

T=1.04天，根据实际情况取1天。

3）灌水延续时间：

t=InSeSL/ηq

式中:

t－为一次灌水延续时间，h；

In－为净设计灌水定额，mm；5.0

Se－为滴头间距，m；0.4

SL－毛管间距，m；3.0

η－田间水利用系数，0.95

q－灌水器流量，L/h；1.6L/h

经计算，灌水延续时间t=3.95h；取4小时

4）轮灌组数校核及轮灌组划分

按脐橙需水要求，系统划分的最大轮灌组数为：

式中：

Nmax——允许的轮灌组最大数，取整数；

C—一天运行的小时数，取24小时；

T——灌水周期，1d；

t——1次灌水持续时间，4h；

经计算系统允许的最大轮灌组数N≤6，取N=6。