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1、灌区延伸水利配套建设项目初步设计报告1综合说明1.1 绪言xxx地处甘肃省中部，西靠七里河、城关区，东邻定西市安定区，西南与临洮县交界，北隔黄河与皋兰县、白银市平川区相望，东北和靖远县、会宁县接壤。地理坐标东径10349151043440，北纬353420362630之间，南北长96.9km，东西宽66.4km，总面积为3294.97km2，全县管辖23个乡镇。上xxx由上蒲家、陆家庄、中平子前宋家庄 、后宋家庄五个自然村组成。位于xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx正西五公里处。东靠李家庄的刘家桥，南连名山兴隆山、叶家庄、朱家湾，西接分豁岔、陶家窑、大洼沟，北临陆家洼
2、和官家岘等九个自然村，总面积约382.1公顷，人均2亩地，全村现有423户人家，总人口1688人。上xxx大部分耕地为山旱地、沙层地，有少量水地。地理位置属二阴地带。土质以白土为主，兼有黑麻土和沙土。自古以来自然灾害较多，旱情严重，俗称“十年九旱，靠天吃饭”的特殊村庄。当地群众迫切希望提水上山、发展高效农业。工程区位于xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx上xxx，海拔在2055m2120m之间。项目以三电灌区三电东干十一泵站延伸工程为水源。项目建成后主要灌溉xxx上xxx的2000亩地。工程区属温带半干旱气候，具有明显的大陆性和季节性气候特征，年均降雨量474.8mm。
3、年均蒸发量1406.8mm，干旱指数为2.3。年内变化较大，为此对灌区农业生产影响很大。综上所述，xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx上xxx三电灌区延伸水利配套建设项目实施后，对改善当地农业生产条件，发展高效农业，带动区域经济发展，改善农民生活条件，为当地农民脱贫致富奔小康具有十分重要的意义。1.2 水文xxx属温带半干旱气候区，具有明显的大陆性和季风性气候特征，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季温度不太高。光能资源比较丰富，年日照时数大约为2666小时，总辐射量在180千卡/平方厘米，日照率为60%。无霜期136天。年蒸发量为1406.8毫米，是年降水量的3.5倍。境内气
4、温北高南低，年平均温度6.4。夏季多东南风，冬季多西北风。降水稀少，降水季节分配不均匀，相对集中在89月份，降水占全年的60%以上。1.3 地质xxx属典型的黄土高原丘陵山区地貌类型。全镇境内地势西南高、东北低，地形高低起伏、沟壑纵横，呈扇状地状。境内地表大部分被第四纪松散沉积物所覆盖，基岩出露仅有太古界的震旦系、新生界的第三系、第四系。由于出露地点、岩性不同，可分为兴隆山群、皋兰群和蓟县群。据所采得古植物化石分析，叠层及岩石组合特征和区域对比该部分地层与青海境内花石山群相当，故将其归于花石山群。上第三系亦称甘肃群分布在xxx境内东南部的沟谷两侧，岩性为褐黄色泥岩及沙砾岩，富含哺乳类化石。（树
5、梓沟地层中有鹿骨等化石）。有些地方又可分为两组。中新统（咸水河组）岩性为褐黄色、棕红色砾质泥岩，属于河流湖泊相沉积。上统新（临夏组），岩性味一套，是浅棕色砾质泥岩与沙砾岩互汇的河流-洪积相为主的沉积。全新统，由冲积层和洪积层构成。冲积层分布在河床河漫滩及一至二级阶地上。河床堆积为砂卵砾石及砂层透镜体，河漫滩堆积、砾石夹淤泥状土壤及黄土状土，高出河床数米。一级阶地上部位黄土状土夹砾，含腹虫类化石；下部为灰黑色或灰红色含粗砂砾石层。二级上部为棕黄色黄土状土夹黑色土壤，含腹虫类化石，下部以砂砾石层为主。洪积层，见于山形地带，构成洪积倾斜。平原和冲击扇，由砾石、碎石及粘土质砾组成。本工程主要建筑物为输
6、水管线泵站及高位蓄水池。输水管线路基基本沿黄土丘陵布设，管床地基层以黄土为主。泵站地基土为第四系风积黄土。出水池地基土为第四系风积黄土。1.4工程任务和规模灌区总规划灌溉面积2000亩，对灌区内作物种植结构和灌水定额进行了调整。灌溉设计保证率采用75%时，设计灌溉引水流量为0.04m3/s。根据水利水电枢纽等级划分及设计标准，工程等别为等小（二）型。依据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99），泵站按5级设计。1.5 工程布置及主要建筑物工程布置：该工程用PE管将三电东干十一泵站延伸管道的水引至进水池，利用泵站内安装的一套卧式泵，通过布设的一条压力管线，将水提到上xxx的出水池内。主要建
7、筑物：新修泵站一座，铺设压力管道一条，长1546m，新建进水池1座，出水池1座，新架设10kv电力线路100m，安装160KvA变压器一台，型号为S11-10/0.4。1.6 机电及金属结构 根据设计流量和扬程，本工程安装水泵1台套，采用200S95型卧式双吸泵。共布设压力管道1546m。安装低压配电屏2面，启动箱2面。1.7 施工组织设计项目区位于xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx上xxx，工程区紧邻三电东干十一泵站延伸管道。通乡公路从项目区通过，可作为本工程施工机构驻地的主要集镇均分布于公路附近，因而，本工程具有良好的场外交通条件。项目所需的大型施工设备均能开进项
8、目区。距工程区35km处有天然的砂石料场，质量及储量满足本工程施工需要。泵站附近有10KV输电线路通过，接线距离在100m，该线路是xxx上xxx照明及动力用电线路，可作为本工程的施工用电电源。施工用水，可直接从附近村庄拉运。工程施工所需三材，就近从xxx购买。本工程需完成的主要工程量包括土方开挖2259m3,回填土方2161m3，砌砖83.4m3，砼及钢筋砼82.2m3，水泥30t，钢材4.4t，PVC-U管1646m，需劳力2562工日。总工期为3个月。1.8环境影响评价 依据工程建设区的地貌类型、以及区域内水土流失状况、工程建设布局和施工特点，将工程区分为几个水土保持区域：工程建设区、弃
9、渣场、施工道路、临时堆土场及施工营地、场地防治区、建筑材料场地防治区等。根据项目区地形特点及可能新增水土流失的特点，结合工程的总体布局，因地制宜、因害设防、实事求是地做好工程的水土保持工作。重点对建筑材料、施工营地、弃渣场等采取工程措施和植物措施，进行水土流失的防护和治理，保护新生地表，改善工程区生态环境。1.9工程管理工程建设期间，建议由xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx政府成立工程建设指挥部，负责该项目的实施，依据国家法律法规的有关规定，通过招标，选择优秀的施工队伍进行施工。该工程建成后运行期建议由xxx成立工程管理所,负责泵站的运行维护,办公地点统一设置在泵站管
10、理用房内。因此在流量的调度上，必须在保证灌溉要求的前提下，再考虑其他用水。泵站等建筑物要注重日常养护维修。管理机构要建立日常监护巡视制度和管理人员岗位责任制，灌溉期间要增加巡视人员和巡视次数，及时掌握建筑物运行情况，发现问题，及时解决和处理问题，保证工程完好，延长工程寿命，并使其发挥最大效益。1.10 估算及经济评价该工程概算总投资49.29万元。其中：建筑工程投资31.15万元，占一至四部分投资63.2%；设备及安装工程15万元，占一至四部分投资30.43%；临时工程1.01万元，占一至四部分投资2.06%；其他费用2.12万元，占一至四部分投资4.31%。从国民经济指标来看，项目内部收益率
11、为10.64%，高于社会折现率8%。年经济净现值为12.3万元，大于0，效益费用比1.78，大于1，各项经济指标均满足。因此该项目是经济可行的。1.11 工程招标 本项目可以以自行招标的形式组织项目施工。选择技术力量强，施工经验丰富并有水利施工资质的专业施工队伍参与竞争。在招标过程中要遵循公开、公平、公正和诚实信用的原则，任何单位和个人不得以任何方式非法干预招投标活动，严禁无资质证书的单位承揽施工任务。1.12 工程特性表工程特性表见表 1-1 。 工程特性表表 1-1序号指标名称单位特征值备注一水源工程1引水水源三电东干十一泵站延伸管道2设计引水流量m3/h2803250PE管m150二提灌
12、工程（一）工程规模等小（2）型1灌溉面积亩20002设计总扬程m95上xxx（二）工程特性1泵站级数级12装机容量KW/台1103压力管线长m1546无缝钢管4泵站进水池水位m2054.895泵站蓄水池水位m2118.48上xxx三主要机电设备1水泵台21型式卧式双吸泵200S95,转速r/min29502电动机台1Y315M-2/110KW单机额定容量kw110上xxx3配电柜台1GGD1-094配电柜台1GGD1-365启动柜台1XJ01-130KW低压启动控制箱6高压计量箱台17主变压器KVA160S11-10/0.48泵房内起吊设备型式电动葫芦3t跨度m4.04四主要工程量1开挖土方m
13、322592夯填土方m321613砼及钢筋砼m382.24M10浆砌砖m383.4五主要材料1PVC管道m16462水泥t303钢材t4.4六劳动力工日2562七工程静态总投资万元49.29八经济评价指标1内部收益率%10.642效益费用比1.783回收期年11动态4年经济净现值万元12.32 水文2.1气象xxx属温带半干旱气候区，具有明显的大陆性和季风性气候特征，其主要特征：四季分明，春季（35月）干旱多风，夏季（68月）昼热夜凉，温差大，出现干旱，盛夏多雨。秋季（911月）凉爽多雨，初秋阴雨较多，深秋凉爽少雨，冬季（122月）寒冷少雪。热能、光能、水分等三大气候资源除水分不足外，光热资源
14、可满足农作物一年一熟的生长发育需求，由于干旱，对农作物，林木和草木植物生长不利。一、气温。由于受地势影响，各自然带气温略有差异（川区高于山区）。地势影响超过地理纬度的影响，气温变化出现的“热量倒置”现象。北高南低。境内年平均温度6.4。一月平均气温-7.9，七月平均气温18.5，气温年较差12.1。极端气温为：最高气温32.5，最低气温为-27.2。海拔在1800至2100米的地区，年平均气温在5.8至7.4，一月平均气温在-8.1至7.5，七月平均气温17.7至19.9，10，积温在1900至2500，无霜期136天。如关门口村，年平均气温6.0，一月份平均气温-8.0，七月份平均气温18.
15、1。海拔2100至2450米的地区，年平均气温4.0至5.8，一月平均气温-8.7至-8.1，七月平均气温15.2至17.7。10，积温1200至1900。无霜期136天。二、降水。根据xxx多年平均年降水量等值线图分析，xxx降雨量一年在425至450毫米之间，川区年平均降雨量为417毫米。降水稀少，降水季节分配不均匀，相对集中在8至9月份，降水占全年的60%，冬春季节降水较少，占全年降水量的13%，每年4至9月份，农作物生长期的降雨量为250至320毫米，但分布不均，4、5、6月份是小麦的生长期，在这一时期，大部分年份少雨。三、风向。夏季多东南风，冬季多西北风。四、日照。xxx光能资源比较
16、丰富，太阳总辐射量一年当中在6月份最大，12月份最小。日照时数由于地理环境的影响，各地方略有不同，川区年日照时数大约为2666小时，总辐射量在180千卡/平方厘米，日照率为60%。山区日照时数小于川区。日照变化规律在晴朗少云的情况下，日最高气温夏季出现在14至15时，冬季出现在13至14时；日最低气温出现在次日凌晨日出前后。五、蒸发。xxx川区光照充足，年蒸发量为1406.8毫米（川区蒸发量为1564毫米），是年降水量的3.5倍。干旱度1.11。6月份蒸发量最大，为193毫米，是同期降水量的4倍。12月份最小，为24.8毫米。2.2 水文2.2.1提水泵站取水口水文分析该工程的取水口位于三电东
17、干十一泵站延伸管道上，因本项目所需灌溉的耕地面积在三电工程的灌溉受益区内，水质、水量及设计保证率均能够满足上xxx2000亩耕地的灌溉需求。故不再进行水文分析。工程区附近有小沟道，流域面积为3.2km2，经计算P=10%洪峰流量为8.9m3/s，所以该沟道洪水不会对该工程造成威胁。2.2.2黄河水质黄河天然河水无大的工业废水及其它污染源，水质较好，为离子总量小于1g/L的淡水径流，总硬度平均3.56mg/L，PH值7.8，水质类型属重碳酸盐类钙组水（Cca11），适宜农田灌溉和人畜饮用。3 工程地质3.1地形地貌xxx属典型的黄土高原丘陵山区地貌类型。全镇境内地势西南高、东北低，地形高低起伏、
18、沟壑纵横，呈扇状地状。海拔最低为1928米，最高为2393米，其境类山川交错，地势起伏较大，根据自然环境可划分为两个不同的地貌类型：西南部中高山半干旱亚区（西南部侵蚀山区）、中东部河谷川塬区。3.2土壤xxx土壤成型后，多为冲洪积砾石交互成坶质，质地轻松，耕性尚佳，但肥力较低，缺少氮磷钾基本满足作物生长的化学物质，水肥状况协调性差。经过对土壤普查，xxx有土类六个，亚类十三个，土属十四个，土种二十一个，主要土壤有黑垆土、灌淤土、灰钙土、黄绵土、石沙泥土、红壤土等，其次有少量亚高山草甸土。黑垆土：面积较大，依据土壤有机质含量的高低及土壤母质组成划为：麻土，黑麻土，砂砾质麻土3个土属，有机质含量1
19、.24至1.70%， 含氮有轻粘土0.08至0.12% ，含钾1.91至2.00% .因耕作年代久，耕性板结，保肥能力好，供肥能力有限，产量中上。灌淤土：分布在山麓的冲积扇上，是各类土壤的冲积物经缓慢搬运后的再积物,以中壤-重壤为主，养分理想，作物生长适宜，产量较高。有机质含量1.11% 至1.40% ，含氮0.04 至0.09% 含磷0.08 至0.09% ，含钾1.85 至1.98% 。有效土层20至45厘米。 黄绵土：面积较大，山区分布范围大，一般山属这种，质地均匀，有效土层40厘米。灰钙土：是本镇较大的一类土壤。分旱地厚层灰白土和水地灰白土两个土种。北土通透性好，质地轻壤，适宜耕作，有
20、机质含量1.19% ，含氮0.08%，含磷0.08%，含钾1.89%，有效土层厚度35厘米。石沙泥土：分布于沟河两旁的低矮地带，母质以各种砂岩风化洪积物，含有大量的砾石碎片，泥沙混杂。渗水性能强，宜保温，耕生疏松，但肥力差，缺磷、钾、氮、有机质等。红壤土：土壤质地籽重，遇水泥泞，干后坚硬龟裂，物理性很差，肥力水平较低。有机质含量1.19% ，含氮0.07% ，含磷0.07% ，含钾1.75% 。有效土层80厘米。工程区主要为黄绵土和黑垆土为主。3.3地层岩性原场地平整后地层为第四系黄土状粉土，现描述如下: 1. 素填土(Q):黄褐色，主要成份为粉土及砂土，局部夹有碎石等杂物，在平面上及垂直向土
21、质均匀性较差。稍湿，呈松散状态，该层在场地内均有分布。层厚0.50-1.40m。2. 上更新统马兰黄土(Q):岩性为粉土，呈浅灰黄色-土黄色，质地均匀，疏松多孔，具大孔隙构造，垂直节埋发育，含有少量的钙质结核，本次揭露厚度在18cm。3.勘察期间，场区各勘探点在勘探深度范围内均末出露地下水，工程施工时可不考虑地下水对拟建建筑物的影响。3.4建筑物工程地质条件 (1)土工试验成果拟建场区地层为第四系黄土状粉土，因第1层素填土结构较松散，工程性质较差，且埋深浅，厚度小，勘察中末取样。根据地层特征，对第2层粉土采取原状样进行室内土工试验，试验结果见土工试验报告。并对其中6件土试样进行土化学分忻，以评
22、价地基土的腐蚀性。地基土物埋力学性质指标统计详见表2。表2 地基土物埋力学指标统计表 指标天然含水量干密度天然空隙比液限塑性指数压缩指数压缩模量个数145145145145145145145最大值161.411.35727.290.6919.1最小值1.81.150.9122.46.20.123.2平均值7.821.261.1525.17.940.24410.12标准差2.090.050.0850.990.560.103.46变异系数0.270.040.0740.0390.070.420.34(2)原位测试成果拟建场地地层为第四系黄土状粉土，在勘察中原位测试主要采用标准贯入测试。见标准贯入测试
23、成果表，经修正后统计结果见表3。表3 粉土层标准贯入试验统计表 统计指标N(击)统计个数10最大值7.8最小值5.8平均值7.2标准差0.83变异系数0.11(3)岩土物埋力学性质综合评价根据原位测试、土工试验成果分析及现场鉴定，各层地基土物理力学性质综合评价如下: 第1层素填土，主要成分为粉土，结构松散，工程性质较差，土质不均，且埋深浅，不宜作为建筑物基础持力层。 第2层黄土状粉土，含水量低，质地均匀，厚度大，具有强烈的自重湿陷，湿陷等级为四级/不宜作为一般建筑物的天然地基，应按湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004)采用处埋措施。黄土状粉土在天然状态下地基承载力特征值f=140K
24、pa, 压缩模量E= 8MPa。3.5天然建筑材料距工程区35km处有块石及天然砂石料厂。1、块石岩性为砂砾岩、砂岩，石质坚硬，储量远满足工程需要。交通便利，大型运输车辆均可进入。2、石子料石子所在砂场交通便利，可直接开采，含砾率79%，级配中2060毫米含量57%，颗粒偏大。磨圆度呈园状浑圆状。砾石成分石英砂岩、灰岩及变质岩为主，少量石英岩。可就近采用，运距35公里。3、砂子料主要产于宛川河河漫滩。宛川河河漫滩砂料场，含砂率27%，成分以长石石英为主，供工程使用。3.6结论与建议1、本次勘察查明，场地地层在勘探探度范围内为第四系黄土状粉土，地貌单元上属于高原地区侵蚀丘陵，黄土堆积形成的黄土梁
25、，拟建生活区场地主要位于开阔、平整的梁顶中部。无断裂构造穿越，无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用及砂土液化现象，场地稳定，可以进行本工程的建设。2. 勘察期间，场地各勘探点在最大勘探深度范围内未见地下水，工程施工时可不考虑地下水对拟建工程的影响。3. 场地地基土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均为弱腐蚀性。4. 场地季节性冻土标准冻探1.2米。基础埋深应大于场地季节性冻土标准冻深。5.场地抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第二组。场地土类型属中软土，场地类别为II类建筑场地，属可进行建设的一般场地。场地内无饱和的粉土及砂土层，无砂土液化现象。6. 场地地
26、层在勘探探度范围内为第四系黄土状粉土，建议地基采用土(灰土)垫层处理，并按湿陷性黄土地区建筑规范要求取防水措施和结构措施。7、管道开挖后，应按规范进行钎探验槽试验，检验基底土层的均匀性及基底下是否有洞穴和其它软弱夹层，若发现应对其按相关规范进行处埋。4工程任务和规模4.1 社会经济状况xxx位于兰州市东南40公里，xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx是县政府所在地，是全县政治、经济、文化的中心，被誉为“陇右名山”的兴隆山位于境内南侧。全镇辖14个村民委员会85个村民小组和文成路、兴隆路、一悟路、栖云北路等四个社区居委会。全镇东西长14公里，南北宽13公里，面积89.21
27、平方公里，总人口49840人，其中城镇居民25221人。现有耕地3.88万亩，其中水浇地1.96万亩，农民人均纯收入达到3440元。上xxx位于xxx西部，距离镇政府5公里，上xxx由上蒲家、陆家庄、中平子前宋家庄 、后宋家庄五个自然村组成。东靠李家庄的刘家桥，南连名山兴隆山、叶家庄、朱家湾，西接分豁岔、陶家窑、大洼沟，北临陆家洼和官家岘等九个自然村，总面积约382.1公顷，人均2亩地，全村现有423户人家，总人口1688人。2011年人均纯收入3250元。4.2 工程建设的必要性工程区属中温带半干旱大陆性弱季风气候，年均降雨量406.7mm。年均蒸发量1406.8mm，干旱指数为2.3。但在
28、降雨量年份，年内变化较大，所以形成该县十年就有九年干旱的状况，为此对灌区农业生产影响很大。据调查xxx气象站在1960年2011年的实测资料统计，工程区年降雨量最小值为231.1mm（1997年），最大值为456.5mm（1996年）。降雨量年内分配不均，在7、8、9三个月占全年的57.8%，而在4、5、6三个月降水量占全年的29.1%。但是在农作物生长发育期的春季又是全年降雨量最少的时期。全年降雨量近一半以上集中在夏季三个月，但此季降雨形式多为暴雨。xxx及灌区内干旱危害的主要范围是河谷川坝和靠近河谷的半山区。全年内旱灾有春旱、伏旱。据调查统计全年旱情严重或较严重的占29%，其中重伏旱占43
29、%，一般旱象年年都有，因此干旱是威胁该镇农业的主要因素。近年来由于干旱长期缺水，该区大片肥沃良田的禾苗因得不到浇灌而干枯。项目区农业生产仍然依赖于天然降雨。该区域内多为山坡的台地，由于缺少水源，农业生产还十分落后。xxx的上xxx，群众生活还是出于很落后的状态，人均占地只有2亩，且全为旱地。旱地以粮食作物玉米、小麦和洋芋为主。该区域长期以来农业基础薄弱，特别是水利设施滞后。新一轮西部大开发战略的实施和新十年扶贫开发纲要的施行，将是贫困地区又一个加速发展的黄金十年。同时，统筹城乡一体化发展和社会主义新农村建设的逐步推进，兰州榆中园区建设的启动，从中央到地方都为城关扶贫开发快速发展，带来了难得的历
30、史机遇。由于项目区道路交通、水利等基础设施落后，群众生活贫困，希望摆脱贫困的愿望十分迫 。作为实施扶贫连片开发的主体，群众并纷纷表示要在政府扶持下，积极投工投劳，集资筹资，建设自己幸福生活的美好家园。建设该项目是非常有必要的。4.3 工程建设的任务本工程总灌溉面积2000亩，项目实施的主要任务是将项目区原有旱梯田变为水地，有效改善该地区水利设施基础条件，改变当地生态环境及提高农业综合生产能力。主要建设内容为：新修泵站一座，压力管道一条，长1546m，进、出水池各1座；新架设10kv电力线路100m，安装160KvA变压器一台，型号为S11-10/0.4。4.4 规划原则根据有关技术规范并结合工
31、程具体情况，拟定规划原则为：（一）、泵站工程能够满足灌溉的水量和水头需求。（二）、合理拟定灌水制度，合理确定经济引水流量；（三）、合理选取泵站压力管道线路，及灌区配水线路；（四）、尽量利用项目区自身优势，力求工程投资最省。4.5 灌区规划4.5.1灌水定额确定为节约水资源，本项目区不采用大水漫灌的灌溉方式，因而该灌区选择管灌的节水灌溉方式，灌水定额确定为40m3/亩。4.5.2 灌溉制度的确定经调查本灌溉区灌溉资料和当地群众灌溉经验，农作物每年灌溉三次，每次2030天，其中冬灌在111月，春夏灌在46月，秋灌在89月。4.5.3 设计流量计算 灌区灌溉面积为2000亩，高程分布在2050m21
32、20m之间。为了提高灌区水利用率，本着节约用水的原则，结合项目区实际情况，本灌区实行管灌。共用水源，采用轮灌灌溉制度。灌溉用水量计算公式如下：公式中：M为灌水定额，选用40m3/亩。A灌溉面积，选用2000亩。T为灌水延续时间，选用20天。t为水泵抽水开机时间，选用16小时。为渠系利用系数，选用0.95。将以上各值代入公式计算如下：=0.073m3/s4.6水量平衡分析本项目区灌溉设计保证率p=75%，设计灌溉面积2000亩，采用管道输水。根据节水灌溉技术规范（GB/T50363-2006）管道输水渠系水利用系数不应低于0.95，田间水利用系数不应低于0.90，本次设计管道水利用系数取0.95
33、，田间水利用系数取0.90，则灌溉水利用系数为0.85.根据灌溉制度，本项目区综合净灌溉定额M综净=40m3/亩，M综毛=47 m3/亩。灌溉水源为三电灌区三电东干十一泵站延伸工程，泵站设计提水流量280m3/h。管灌面积2000亩。（1） 需水量 年灌溉需水量W1 W1浄=2000405=40万m3; W1毛=40/0.85=47.1万m3；日最大灌溉需水量 W=(200047)/20=4700 m3; 年可供水量 =125（天）16280=56万m3；（2） 水资源平衡分析 经水源供需计算，该工程水源年供水56万m3大于田间需水量47.1万m3。 5 工程布置及建筑物5.1 设计依据水利水
34、电枢纽工程等级划分及设计标准（SL252-2000）灌溉与排水工程设计规范（GB5028899）水利水电工程初步设计报告编制规程（DL5020-2007）泵站设计规范GB/T 50265-2010中国地震动参数区划图（GB18306-2001）渠道防渗工程技术规范（SL18-91）水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）水利水电工程施工组织设计规范（SDJ338-89）（试行）水利建筑项目经济评价规范（SL72-94）5.2 工程等别和标准xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx上xxx三电灌区延伸水利配套建设项目根据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵部分），
35、工程等别为等小（2）型。依据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99），泵站、进水池、出水池等建筑物按5级设计。泵站防洪标准按10年一遇设计，20年一遇校核。5.3地震动峰值加速度根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），该区地震动峰加速度值为0.15g,按照水工建筑物抗震设计规范（SL203-97），地震动峰值加速度采用0.15g，地震反映谱特征周期为0.45，设计抗震烈度为度。该地区地震烈度为7度，建筑物设防烈度亦为7度，最大冻土深120cm，年封冻期105天，建筑物设计中应考虑抗震、抗冻设计。5.4机组选型及配套设备的选择5.4.1水泵选型设计流量 Q=0.073m3/s
36、净扬程 2118.48-2054.89=63.59m初估损失扬程 H= 20% =0.2x63.59=12.8m设计扬程 = H净+H =63.59+12.8=76.39m根据流量和扬程，上xxx选用200S95卧式双吸泵一台，配用高原电机Y315M-2/110KW一台。流量Q=280m3/h,扬程H=95m,转速n=2980r/min，效率=80%，轴功率=90.8KW，必需汽蚀余量=4m，功率110KW。5.4.2吸水管和压力水管的直径选择1）吸水管直径泵流量Q=0.073m3/s,吸水管直径的管口直径按控制流速来计算，吸水管流速采用1.5 m/s，相应的吸水管直径为0.2m。2）压力水管
37、直径 压力水管直径按经验公式估算，并综合考虑其它因素确定。m压力水管采用1.0MpPE管，管内径采用250mm。3）压力水管的水头损失计算 (1)沿程水头损失L=1546m,R=d/4=0.25/4=0.0625m=77.05V=1.37 m/sh沿=7.82m(2)局部水头损失h局= h沿*0.2=1.57m总水头损失：h损= h沿+ h局=7.82+1.57=9.39m5.4.3水泵安装高程的确定水泵的允许吸水高度H吸= -h吸当海拔高程为2054.89m(进水池的正常水位)时， 修正为。=-10.33+H大气=（NPSH）R=10.09-+=10.09-（NPSH）R+=10.09-4.
38、5+=5.69 m=-10.33+H大气=5.69-10.33+8.1=3.46 m=1.529 mh吸=h进沿+h进高=10n2+()L吸=6.5 m，=5.2，=0.48，=1.165n=0.012,Q=0.043 m3/s,v=1.37m/sh吸=10x0.122 x=0.753 mH吸= -h吸=3.46-1.529-0.753=1.178 m水泵安装高程安= 低+H吸=2004.89+1.178=2056.06m本泵站采用自灌式水泵安装法，进水池的水可以自流灌满水泵，开泵时不必人工灌水，可省去一段吸水管和底阀，还可以防止和减轻气蚀现象的发生，所以水泵安装高程最后确定为2054.68m
39、。5.4.4进、出水池尺寸的确定1）进水池尺寸的确定进水池采用圆形池，底阀的最小淹没深度为与悬空高度的计算如下：H淹=1.5D=1.5x0.2=0.3 mH悬=0.8D=.8x0.2=0.16 mH最小水深= H淹+H悬=0.3+0.16=0.48 mH池底高程=出水池水位-最小水深=2003.03-0.48=2002.55 m取水泵每秒出水量的40倍作为进水池的存水容积，以防水泵启动后池中水位急速下降的不稳定状态，则进水池存水容积为 V=40x2x0.043=3.44 m3进水池直径D= =3 m2）出水池尺寸的确定出水池池顶高度和池深的确定，管口缘最小淹没深度H=2x =2x =0.19
40、m设计水位为2118.19m。出水池采用与进水池相同尺寸的圆形钢筋混凝土结构。5.4.5变压器的选择由S=P/cos=8090%,cos=0.8,P=110Kw计算得S=110/0.9x0.8=152.8VA所以选择160KVA变压器。5.4.6镇墩及支墩的设计一、镇墩设计选择管线靠近泵房的1号镇墩计算： A.作用在镇墩上的荷载及荷载组合 1号镇墩至2号镇墩间的管长为100m，至上方伸缩节间的管长为80m，坡角=22(1)作用在镇墩上的荷载1）水管自重的轴向分力为A1=Gsin=（7.853.140.2080.00880）sin22 =1.23t2）作用在闸阀上的内水压力为A2 =D阀2H=0
41、.7850.221176.72=5.55t 3）水管转弯处的内水压力为A3 =D2H1，=D2H2H1 H2=176.72m,D=0.2m正常运行或正常停泵时：=0.785x0.022x1.0x176.72=5.55t发生水锤时：=D2Hp计算水头Hp=H静+h2=176.72+28.7=205.42m=0.785x0.22x1.0x205.42=6.45t4）伸缩节端面处水压为A6正常运行或正常停泵时：伸缩节中心处的静水头 =2182.13-2007.0=175.13m=(D2 d2) =0.785x(0.2162-0.22)x1.0x175.13 =0.92t发生水锤时：p=+h3=175
42、.13+80.0=255.13m=0.785x(0.2162-0.22)x1.0x255.13=1.33t 5）伸缩节填料摩擦力为A7 正常运行或正常停泵时：填料长度b=0.1D=0.1x0.2=0.02m填料与管壁的摩擦系数=0.3=1x175.13x3.14x0.216x0.02x0.3=0.71t发生水锤时： =1.0x255.13x3.14x0.216x0.02x0.3=1.04t6）温度变化时水管与管座间的摩擦力为A8镇墩中心至上方伸缩节的管长为80m，至下方水泵出口的管长为3.7m。每米管长的水管自重和管内水重为：g管=钢=7.85x3.14x0.208x0.008=0.04t/m
43、g水=水=0.785xx1=0.031 t/mA8=m(g管+g水)L=0.6（0.04+0.031）3.7=0.16吨A8=m(g管+g水)Lcosa=0.6（0.04+0.031）cos2280=3.2吨7）镇墩自重 镇墩内管道的管轴线长2.0m。镇墩上下方均为连续管床，近似地认为上下方水管自重和管内水重均由管床承担，而将镇墩内的一段水管的自重和管内自重计入镇墩自重内。则镇墩重量为：G=2.4（222-0.7850.21622）+（0.04+0.031）2=19.16t 除上述荷载外，尚有水管转弯处的离心力，以及水流对管壁的摩擦力等，因其值较小，忽略不计。8）镇墩荷载的组合 按水泵正常运行
44、、正常停泵和事故停泵三种工况进行镇墩荷载组合，如镇墩的荷载组合图所示，并列表计算各种轴向力的合力的水平分力Sx和垂直分力Sy。 镇墩荷载组合计算表 （单位：吨）荷载名称正常运行正常停泵事故停泵升温降温升温降温升温降温镇墩上方传来的轴向力水管自重的轴向力A11.231.231.23水管转弯处内水压力A3（a3）5.555.556.45伸缩节端面水压力A6（a6）0.920.921.33伸缩节填料摩擦力A7（a7）0.710.710.710.711.041.04管壁与管座间的摩擦力A8（a8）3.23.23.23.23.23.2SA11.613.7911.613.7910.051.57镇墩下方传束的轴向力闸阀关闭时的水压力A2-5.55水管转弯处的水压力A3+5.55+5.55+6
