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1、1综合说明1.1项目背景*县位于*省西南部，*盆地东北部，距*市约50公里，地处东经1124611311，北纬32473309，县境东与*县临界，西与*接壤，南与*县毗邻，北接*县。总面积1203km2。*县共辖18个乡镇，236个行政村，各乡镇之间均有公路相通。*县境内水资源允许开采利用总量18445.97万m3，其中地表水源可利用量7500万m3，地下水允许开采量10945.97万m3。近年来，随着工农业生产的发展，对水资源的开发利用日渐增加，加之近年来干旱少雨，无灌溉条件的地区，完全靠天等雨，有灌溉条件的地区由于水利工程年久失修。灌溉渠道无法通水到达渠尾，造成灌区面积不断衰减。再加上管理
2、粗放，从而使有限的水资源未得到有效利用，出现了农业用水一方面水源紧缺，另一方面浪费水的现象比较严重，节水潜力很大。干旱缺水严重制约当地经济的发展，以地下水为灌溉水源的节水灌溉模式，正在替代的传统的大水漫灌模式。为缓解农业用水的紧张局面，关键在于节水，发展节水灌溉已成为当务之急。本次选择*县*镇节水灌溉示范工程0.36万亩，进行经验总结，意在“推进科教兴农，发展高产，优质、高效农业和节水农业”，引导全县节水灌溉工作的健康发展。1.2项目编制的依据和过程1.2.1项目编制依据（1）灌溉与排水工程设计规范（GB/50288-99）；（2）节水灌溉技术规范（SL207-98）；（3）喷灌工程技术规范（
3、GBJ85-85）；（4）喷灌与微灌工程技术管理规范（SL236-1999）；（5）水利建设项目经济评价规范（SL72-94）；（6）泵站设计规范（GB/T 50265-97）；（7）SD188-86农用机井技术规范；（8）喷灌工程技术（水利部农水司与灌排中心编，1998年）；（9）水利部颁发的水利水电工程项目建议书编制暂行规定（1997）;（10）国家计委、建设部颁发的建设项目经济评价方法与参数（第二版）；（11）*县水资源调查和水利化区划报告；（12）其它相关规范、文件及技术参考书等。1.2.2项目编制过程*镇是*县最大的山药生产乡镇。山药是该镇重要的特色经济作物，已有多年等的生产历史，山
4、药不但产量高，而且品质优，兼具粮、菜、药三重属性，具有较高的食用价值和药用价值，市场上常年供不应求。*镇为使传统农业尽快实行结构调整，镇政府高度重视山药的生产发展，1995年从山西、山东等地引进新品种，并制定一系列优惠政策，着力培育，扶持发展，群众的生产积极性很高，种植面积逐年扩大。为引导群众发展高产，优质、高效农业，促进农业增产，农民增收，镇政府根据国家水利部发展“节水灌溉增效示范项目区建设”的总体部署，申报*县*镇节水增效示范项目，目的加强灌溉基础设施，改善农业生产条件，营造精品农业，建设示范品牌，促进农业产业结构尽快调整，为农民增收提供强力物质支持和保障。根据水利部关于节水灌溉增效示范项
5、目可行性研究报告编写提纲及镇政府对示范区的建设规划方案，受*镇镇政府委托，我院承担了*县*镇节水增效示范项目工程可行性研究报告。1.3项目的范围、规模、内容与工期1.3.1项目的范围项目区位于*镇“社太”公路以西，*以东，北起夭庄村，大康庄自然村，南至张岗村委的堰河自然村，涉及3个行政村，12个自然村，设计面积3600亩，项目区地面较为平坦，最大高程141.4m，最低高程123m，西依*，东临“社太”公路，交通条件方便，发展以地下水为水源的喷灌工程，水源有保障。项目区的选择*镇基础条件较好的区域，经过近几年来农综开发项目实施，形成较为完善的农田水利工程体系，道路、林带、排水等基础设施较为完善。
6、项目区内现有机井20眼，其中完好12眼，生产道路10条，总长2万米，排水沟渠总长1.5万米。当地政府十分重视产业结构调整及节水示范项目建设，乡村群众科技意识较强，对该项目实施积极性高，在农综开发中已取得较好的经济效益。项目区符合试点项目选点要求，条件优越。1.3.2项目规模和内容根据*镇地形、地质，作物及设备条件，考虑各种类型节水灌溉技术的优缺点，以及设计要求和水源分布特点，选定节水灌溉类型。*镇示范区内为亚粘土和粘土，沙壤土为主，不宜选用移动式喷灌。固定式喷灌用于地形起伏变化较大处，起伏变化较小的区域采用半固定式喷灌，由于项目区地面较为平坦，最大高程141.4m，最低高程123m，故节水灌溉
7、选择亩均投资较低的半固定式喷灌为主，共计3500亩，固定式喷灌为辅，计100亩，节水示范项目区共计3600亩，项目区米其营以北，大康庄以南种植小辣椒1000亩，米其营以南张岗村委的堰河自然村发展山药2600亩。整个系统的水源均采用地下水，从水井取水，工程布置考虑节约投资和现有作物布局，使工程达到安全可靠和方便运行管理，以获得最佳经济效益。1.3.3项目工期施工期为一年即2004年。1.4投资估算、资金筹措及实施意见本工程设计灌溉面积3600亩，使用30眼机井进行灌溉，共布置5台变压器。其中固定式喷溉工程100亩，半固定式喷灌工程3500亩，本工程投资估算为210.42万元。建设资金由中央省、市
8、、县及受益区群众共同筹集，中央与地方配套资金的比例为1:1，其中中央投资100万元，省投资50万元，市匹配25万元，县匹配25万元，其余部分由项目区群众集资解决。1.5经济评价、环境影响评价及整个项目综合评价的结论1.5.1经济评价*县*镇节水灌溉示范工程面积共计3600亩，主要工程类型有固定式喷灌面积100亩，半固定式喷灌面积3500亩，合计工程总投资210.42万元，工程建成后，工程年效益92.752万元，国民经济内部收益率EIRR=24.51%；投资回收期（Pt）=5.3年；净现值(ENPV)=183.61万元，效益费用比为1.94。效益显著。1.5.2环境影响评价喷灌与地面灌溉相比，具
9、有省水、节能、增产等特点，缓解用水紧张的矛盾，提高地下水利用率。喷灌可改善局部气候，田间湿度增大，能有效抵抗风的危害，提高单位面积产量。*县*镇节水灌溉示范工程的建设减少了地下水的开采量，使日益短缺的地下水资源得到有效控制，提高了土地利用率，其社会效益和经济效益十分显著。1.5.3整个项目综合评价的结论从经济效益方面考察，本项目国民经济指标和财务指标均好，且抗风险能力较强，这说明项目在经济上是合理的，在财务上是可行的。高标准节水灌溉工程项目的建设，可节水、节地、节能、省工、增产、增效，提高了水的有效利用率和水分生产率，通过示范带动，可大力发展高产、高效农业，同时缓解了*县农业用水矛盾，扩大有效
10、灌溉面积，改善生产条件，防止地下水的过度开采，减少土壤中水肥的流失，增加土地植被，改造生态环境，对*县整个农业的可持续发展具有巨大的经济效益、社会效益和生态效益。所以，我们认为该项目是一个经济效益明显，社会效益、生态效益显著的好项目，建议尽早实施。1.6组织领导和管理机制工程建设由工程管理单位*县水利局为项目法人单位，具体负责工程建设以及项目资金的使用和管理。在项目实施过程严格按照公开招投标制、建设监理制、竣工验收制。在建成后的经营管理上，以乡村服务站为依托，以成立灌溉管理服务公司牵头，每一井实行井长负责制或租赁承包制，以灌溉求生存，求发展。在经营上实行独立核算，自负盈亏，服务形式上，实行社会
11、化，专业化服务，供水商品化，井长或租赁者还要负责对灌溉系统上维护、养护，更新改造，保证工程正常运行。费用应由灌溉公司负责，费用从收取的水费中解决。2 项目建设的必要性和可行性（1）节水灌溉示范项目是农业产业结构调整的需要为确保农民增收，农业增效，财政增强，*县*镇加大产业结构调整力度，大力推广以山药、小辣椒为主的经济作物代替传统的农作物，把山药、小辣椒作为支柱产业。为了探索节水灌溉事业的发展方向，加快农业产业化进程，以示范工程、特色农业和精品农业为突破口，实现农业生产的高产量和高效益，在*县选择*镇3600亩建设先进的节水灌溉形式，推广高效农业示范区。（2）水资源紧缺迫切要求进行节水灌溉随着农
12、业产业结构的调整，农作物需水量的逐年增加，水资源紧缺的矛盾日益突出，缺水潜在的影响制约着*镇经济持续、健康发展，项目区内无渠道灌溉条件和其它水源，因此，合理开采利用地下水资源，因地制宜，发展节水灌溉技术，大面积推广一优双高农业，提高土地的利用率和产出率，是确保农业增产和农民增收的有效途径，发展*镇节水灌溉技术已迫在眉捷。节水灌溉示范项目内农综开发虽使该区井灌面积取得较大发展，但机井配套水平低，布局不合理，难以满足需要。项目区机井较少，有些区域200亩不足一眼井，现有机井设施陈旧，满足不了作物需水需求。若不进行节水改造，将造成农作物大幅减产，搞好节水工程后，山药亩产量可提高200500kg，亩产
13、可达25005500kg，效益十分显著。 3 项目区概况3.1 自然概况3.1.1 地理位置及范围*县*镇位于*省西南部，*盆地东缘，在县城南14km处，辖10个行政村，118个村民小组，农业人口2.5万。全镇南北长14km，东西宽6km，耕地总面积4.8万亩，人均耕地1.9亩。节水灌溉项目示范区西临*，东邻社太公路，南北长12km，东西宽9km，以*镇为中心，北靠*镇大康庄，南至吕楼。涉及张岗村、吕楼村、夭庄村三个行政村，12个自然村，总人口8000人，耕地面积15000亩。建立示范区工程3600亩。*镇节水灌溉示范工程位置图见图2-1。3.1.2水文气象*县处于北亚热带向暖温带过渡地区，具
14、有明显的大陆性季风气候特征，春季干旱少雨而常有大风，夏季炎热且雨水较多，秋季多晴而气候凉爽，雨量充沛，冬季寒冷而少雨雪。多年平均气温14.6，最低气温-17，最高气温41.2，大于或等于10的年活动积温为5329，日照时数为1924.6小时，无霜期226天。多年平均降雨量为824.62mm，降雨多集中在69月份，占全年降雨量的65%，最大降雨量为1298.22mm，最小降雨量为568.1mm，年均蒸发量为1556.36mm，主要风向为东北方向，平均风速为2.5m/s。土壤冻土层深20cm。3.1.3地形、地貌及土壤*镇示范区地面较为平坦，部分地面起伏较大，最大高程141.40m，最低高程123
15、.0m，并有两条自然河流相贯穿，项目区是*县1999年高效农业示范区，近年来，国家加大农田基本建设投入，世行贷款项目和农综开发项目在示范区内，人畜饮水工程及发展山药、小辣椒种植业均在项目区内实施。田间全部按县农建标准进行规划实施，整齐统一，排水顺畅。生产条件明显提高，近两年，*镇根据市场潜力，种植效益、群众呼声，加大种植业调整力度，发展节水灌溉项目，基础条件和自然条件优越。项目区濒临*，浅层地下水分布量大，井深5080m，埋深层有23层中粗砂，总厚度1022m，单井出水量在4060m3/h，静水位1214m，动水位2535m，水化学类型为HCO3-Ca型水，矿化度为0.220.40g/L。项目
16、区所在区域属冲积平原，土壤为黄壤土，质地比较疏松，沙粘比例适中，土层深厚，肥力较高。据测定：土壤养分含量：碱解氮92ppm，速效磷（P2 O 5）平均39ppm，速效钾（K2O）127ppm，有机质平均1.234。，土壤干容重为1.45g/cm3，田间持水量为24%，适宜土壤含水量约为田间持水量的7090%，土壤允许入渗速度为10mm/h。3.1.4水资源示范项目区内无其它灌溉条件，经过近几年的建设，井灌面积取得较大的发展，示范区内以电机井为以水源的水利工程已初具规模，形成较为完善的农田水利工程体系，项目区现有机井20眼，其中完好200眼，路10条，总长度2万米，沟渠9条，总长1.5万米，基础
17、条件较好。但机井配套水平较低，布局也不太合理，难以完全满足喷灌工程需要，*镇示范区为99年县高效农业示范区，在示范区规划中，尽量考虑利用现有水利工程设施，不足部分重新建设。示范区内有高压线通过，但各井供电设施均不配套。*镇境内多年均降雨量808.5mm，80%保证率为634.5mm。由于受东南季风影响，年内分配不均匀，年际变化大，本区系*冲积而成，呈条带状分布，整个土地平坦，海拔在13914.5m之间，区内地势较平坦，南部较低，北部较高，东部较高，西部较低。坡降在1/3000-1/6000。地下水多埋藏在冲积的沙层、砂卵石含水层中，地下水类型为非承压水。含水层厚度基本稳定，经机井抽水试验证明，
18、其含水层透水性强，水量丰富，单位涌水量大于50m3/h/时。地下水埋深1020m之间，含水层厚度30m左右，地下水矿化度小于1g/L，适宜人畜饮用和农业灌溉。3.1.5耕地种类、数量及开发潜力、作物种植结构及今后结构调整趋势（1）项目区所在区域属冲积平原，开发程度较高。（2）作物种植结构根据县、镇产业调整规划，以及当地实际成功的种植经验，项目区内规划种植山药、小辣椒、冬小麦等作物，复种指数为1.3。（3）根据当地规划，喷灌工程建成后，将以发展高产优质经济作物为主。据有关资料，作物的需水高峰日均需水量为5.0mm，作物的根系深度为5080cm左右，故土壤计划湿润层深度取5080cm。3.1.6自
19、然灾害据有关资料表明，项目区主要自然灾害是：旱、涝。暴雨对土壤具有严重的破坏性，使耕地土层变浅，质地变粗，肥力明显降低。春旱也时常发生，但危害较伏旱为轻。冰雹每两年平均约有1次，虽次数不多，但局部危害也较严重。灌区内历史上水旱灾害频繁，以旱灾较为突出，据1959-1980年22年间资料统计，共有17年有旱灾发生，以伏旱发生最为频繁，发生机率41%， 特别是1978年的伏秋连旱，8月上旬至10月中旬总降水量仅81.4mm，造成灌区作物明显减产，大豆平均亩产仅82斤，比1977年减产50%。旱灾经常发生，使农业一直在低水平上绯徊，农业产量低而不稳。3.2社会经济状况3.2.1人口及劳力据2000年
20、底统计，项目区共有1.8万户，5.8万人，其中农业人口4.7万人，耕地总面积24.5万亩，农业人均耕地1.75亩，农村人均年纯收入1985元。项目区以种植业为主，十一届三中全会以来，项目区以麦棉为主，充分发挥资源优势，依靠科学，增加投入，大力发展畜牧林果，建立农业科技示范区，促进了全镇农业及各项事业快速发展。3.2.2土地利用现状随着农村结构调整力度的加大，项目区从单一的麦、秋作物种植逐步调整为麦菜、麦棉套种，由中低产田向高产、高效田迈进。形成了高产、高效开发田的新格局。止目前，灌区农作物从产量到产值成倍增长，复种指数由1.45提高到1.65；小麦亩产由1988年的150公斤增长到300公斤；
21、蔬菜4000亩。灌区粮食平均亩产由340公斤增长到950公斤，1998年粮食总产突破7000万公斤，灌区内的人均纯收入达到1880元，效益十分显著。特别近几年发展的优质山药面积达到0.5万亩，以优质品牌和良好信誉取得了较高的经济效益和良好的示范作用，使*镇连续几年被评为“*县山药种植第一大乡”。3.2.3农业生产水平由于项目区属平原区，地势平坦，自90年代后，逐步实现的播种、收割的机械化。据相关资料，到2002年为止，90以上作物实现了机械化播种、收割。但对于项目区大面积种植的山药，机械化播种、收获尚未有成熟的技术和设备，目前主要是以人工为主。3.2.4地方财政和农民收入根据*县统计年鉴（20
22、03年），2002年*镇国民生产总值完成1.6亿，工农业总产值完成1.4亿元，社会固定资产投资2800万元，财政收入263万元，农民人均收入1650元，纯收入850元。3.2.5水利科技服务体系现状*镇历史上曾引*水进行灌溉，但由于渠首工程量大，渠道建筑物多，工程维护费用高，致使工程标准低。大量建筑物质量差，老化、失修严重，基本处于报废状态，不能充分发挥水利工程应有的效益；加之“一优双高”作物面积逐年扩大，需水量逐年增加，节水灌溉已成为本区面临的新课题，因此建设高效节水工程，提高灌溉效能，发挥水资源优势已成为项目区当务之急。4水资源评价及供需水平衡分析4.1项目区水资源概况项目区位于*东岸，社
23、太路以西，多年平均降雨量805.5mm，地面水源较多但利用价值不大，地下水源较丰富，水质较好，满足农田灌溉要求。4.2项目区水量平衡分析4.2.1项目区供水量分析（1）地下水可开采量年平均地下水开采模数为20万立米/km2。项目区面积按3600亩计算，可供水量计算以保持地下水平衡时的地下水可开采量为计算依据。由此可行项目区供水量（地下水可开采量）：Wd=203600/1500=48万立米（2）有效降雨量采用公式Po=P计算，其中为作物可以利用的有效降雨系数，采用=0.70.8，因该区降雨较为集中，取=0.73则：Po=0.73805.5588.02(mm)项目区可利降雨量：Wp=PoA=588
24、.023600667/1000=141.20万m3。4.2.2项目区作物用水量分析查*省作物需水量等值线图，*县冬小麦生育期需水量为425mm，多年平均灌溉用水量为135，山药生育期需水量为500mm，多年平均灌溉用水量为135 mm，辣椒生育期需水量330，多年平均灌溉用水量为75mm，其它作物生育期需水量300，多年平均灌溉用水量为30mm。作物种植比例：冬小麦45，小辣椒35，山药50，其它20%。则作物全年需水量：Ex=4250.45+5000.5+3300.35+3000.2=616.75mm用水量Ey=1350.45+1350.5+750.35+300.2=160.5mm项目区作物
25、总需水量：Wx=EyA=616.753600667/1000=148.09万m3灌溉用水量：Wy=EyA=1683600667/1000=38.52万m34.2.3项目区水量年平衡计算计算公式为：Wd+WpWx或WdWyWd+Wp=48万m3+141.20万m3=189.2万m3Wx148.09万m3Wd=48万m3Wy38.52万m3项目区水量平衡结果表明，项目区在采用节水灌溉方式时，地下水基本可以达到平衡，地下水位稳定。5项目建设内容及节水工程技术设计方案5.1项目区建设内容根据项目区的地形、土壤、农作物、种植结构和耕作方式，项目区工程主要采用半固定式喷灌、固定式喷灌二种节水形式。建设面积
26、为3600亩，其中半固定式喷灌面积3500亩，固定式喷灌100亩，工程形式如平面布置图。5.1.1道路项目区内有社旗至太和的公路从中穿过，田间有简易道路和生产路，共计10条，总长度2万米，基本满足工程需要，部分道路路面需加以整修。5.1.2灌溉排水设施及绿化项目区为平原地区，排水沟通畅，现有沟渠9条，总长1.5万米只需稍加整修，即可满足排水要求。项目区绿化建议与当地林业部门协作，组织实施沟渠路边绿化工程，改善示范区环境。5.1.3电力供应*镇现有3.5万伏变电站一座。电力条件较好，能够确保项目区用电，但各井均无低压供电线路，特别是示范区工程的建设，电力供应不足，为配合示范区工程建设，需新建部分
27、电力设施，包括变电设备和低压输电线路。*镇需新增5台100KVA变压器，架空输电线路13.35Km。5.1.4机井房及设备库房示范区喷灌工程均采用潜水电泵提水，为保护设备，每井均设机井房用以安装管道首部设备和电力配电装置。喷灌工程采用中厚PVC管作为地埋管道，铝合金管道作为移动管道，出水口为给水栓。半固定喷灌工程采用铝合金管作为移动管道，为便于工程管理，在示范区内建设备库房一座，面积为30m2，用以存放喷灌设备。示范区共建井房28座，均为单层砖混结构，建筑面积共420m2。合计建筑面积为450 m2。5.1.5示范区喷灌工程规划工程规划布局原则是：结合项目区实际情况，因地制宜进行规划，以达到节
28、约投资的目的，尽量少占耕地，降低运行费用，方便管理和经济效益较高。在规划布局时，以单井为单位进行管网工程布置，部分机井相距较近，可将管道串联，互为备用，地形条件许可情况下，把灌区布置在井的四周，使管道输水顺利，减小管长和管径，降低投资；管网布置上要考虑减小对机耕的影响。同时，还应考虑风向影响，尽量使支管垂直风向布置，以及输水与配水管的布置应利于轮灌，使多数喷洒支管长度相同。经规划示范区各种形式面积见表3-1。节水灌溉示范区项目规划统计表表5-1序 号项 目面积 （亩）井数 （眼）地埋管移动管1固定式喷灌工程100150262半固定式喷灌工程3500351550513895合计360036205
29、31138955.2节水工程技术设计方案 为便于经济作物与大田作物种植比例的调整，以及各种经济作物对水资源条件的不同要求，项目针对*县*镇示范区内的特点规划了固定式、半固定式喷灌，下面分别对这几种喷灌系统进行设计。5.2.1半固定式喷灌系统设计（一）灌溉制度的拟定（1）灌水定额灌水定额采用喷灌工程技术规范(GBJ85-85)（以下简称规范）按下式计算：m=0.1rH（12）式中：m设计灌水定额（mm）；r土壤容重（g/cm3），取r=1.45g/cm3；H计划湿润层深度（cm），大田作物H取50cm；1适宜土壤含水量的上限取90；2适宜土壤含水量的下限取70；喷洒水利用系数；平均风速2.5 m
30、/s，小于3.4m/s，取=0.9。经计算得设计灌水定额为42.6mm或28.4m3/亩。（2）灌水周期灌水周期采用“规范”，按下式计算：T=式中：w作物日需水量（mm/d）；按典型作物灌水临界期的日需水量5mm。 T设计灌水周期（日）；其它符号同前，经计算取设计灌水周期为7天。（3）单井最大控制灌溉面积采用下式计算：A=QTt1/m式中：A单井控制灌溉面积（亩）；Q单井出水量（m3/h）；42m3/h；t日每日工作小时（h），按16小时计；1灌网水利用系数，取0.95。得出单井最大控制灌溉面积133.7亩。（二）喷头选型及组合间距确定按照国家标准喷灌工程技术规范规定，选择喷头和确定组合间距按
31、以下要求：喷灌强度不超过土壤允许的喷灌强度值。喷灌的均匀系数不低于规范规定的数值。雾化指标不低于作物要求的数值。有利于减少喷灌工程的年费用。（1）喷头的选择：经比较选择ZY-2型喷头，该喷头材质好，经久耐用，其主要性能为：喷头直径：d=6.03.1设计工作压力：hp=310Kpa设计流量：3.01m3/h射 程：R=18.5m喷灌强度：P=2.80mm/h雾化指标：=5167，大于规范规定值，满足要求。（2）组合间距确定：采用园形喷洒正方形布置，风速为2.5m/s时，Ka=Kb=0.91.0取Ka=Kb=0.91.0，取支管间距和喷头间距均a=b=18m。（3）喷灌强度验算参照喷灌工程设计手册
32、公式，选择布置系数和风系数进行计算：风系数：Kw=1.08V0.1921.29Ka=Kb=0.94，Cp1.70=KwCpa式中：设计喷灌强度（mm/h）；Cp布置系数；a单喷头设计喷灌强度（mm/h），2.8mm/h。经计算=6.14 mm/h小于区域内土壤允许喷灌强度10 mm/h，满足要求。（三）喷灌工作制度与运行方案（1）喷灌工作制度喷头在喷点上的工作时间喷头在喷点上的工作时间T用下式计算：T=式中：a、b支管间距和喷头间距（m）；18m。q喷头流量（m3/h）；3.01m3/h。m灌水定额（mm）。根据计算，T=3.06小时。取T=4小时。喷头每日可喷洒的工作点数用公式计算：n=t日
33、/T式中：n喷头每日轮灌次数； t日每日工作时间，取16小时。计算得喷头每日轮灌次数为4次。同时工作的喷头数NQ/q42/3.0113.9取同时工作的喷头数为12个。（2）喷头运行方案喷灌时，采用轮灌编组制度。轮灌可使管道的利用率提高，从而降低设备投资，确定轮灌方案时，主要考虑以下原则：轮灌编组应该有一定规律，以方便运行管理。各轮灌组的工作喷头总数尽量接近，从而使系统的流量保持在较小的变动范围之内。轮灌编组应该有利于提高管道设备利用率。轮灌编组时，应使地势较高或路程较远的组别喷头数略少，地势较低或路程较近的组别喷头数略多，以利于保持水泵在高效区工作。制定轮灌顺序时，应将流量分散到各配水管道，避
34、免流量集中于某一条干管配水。根据上述喷灌制度和运行方案，确定42m3/h流量的泵同时工作喷头数为12个。（四）管道设计和管道水力计算（一）管道设计（1）管材选用：本工程单井出水量不大，且输水距离较短，根据工程经验，工作压力一般不大于600Kpa，可选用厚壁硬塑料管（PVC管）作为本工程的地下输水管道，地面移动管道采用太原喷灌公司引进设备生产的TPL型轻质吕合金管道，以方便移动，防止锈蚀。（2）管件:地埋管件采用焊接钢管件。（3）管道结构：给水栓三通，给水栓弯头处及管道变坡转弯处设置镇墩，给水栓高出地面1020cm，以方便地面管道的连接。（五）管径选择（1）干管管径的选择：干管管径的确定，采用经
35、济管径法来计算。干管经济管径可用下式计算，当动力为电动机时：D=K（tnXd）Q式中：D干管的经济管径（mm）；tn干管每年工作时数；Xd电价（0.7元/度）；Q干管设计流量（m3/h）；K系数，硬聚氯乙烯管取11，铸铁管取12；指数，硬聚氯乙烯管取0.15，铸铁管取0.16；指数，硬聚氯乙烯管取0.43，铸铁管取0.47。上式计算出来的经济管径是按喷灌工程设计手册第三章表列管价计算得到，现在管价与其不一致，则可按下式进行修正。D=（）aD式中：D修正后的经济管径（mm）；Y 第三章表列管价；Y当地实际管价；A 指数，同前。根据以上公式计算主管径为102mm，最后取d=110mm。（2）支管管
36、径的选择：支管的管径选择，除与支管的设计流量有关外，还要受允许压力差的限制。喷灌工程技术规范规定，同一条支管任意两个喷头间的工作压力差应在设计喷头工作压力的20%以内，用公式表示为：hw+Z0.2hp （1）式中：hw同一支管上任意两喷头间支管段水头损失加上两竖管水头损失之差（m），可用支管段的沿程水头损失计算；Z两喷头的进水口高程差（m）；hp设计喷头工作压力（m）。对于塑料硬管hf=0.000915F （2）式中：hf沿程水头损失； L管道长度； Q管道流量（m3/h）； d管道内径（m）； F多口系数。将hf代入（1）式，即可求得管内径d。由于各支管长度不等，按最不利情况考虑，求得支管内
37、径为76mm，选取管径d=90mm。（六）管道水力计算（1）沿程水头损失计算采用“规范”规定的公式计算hf=f式中：hf沿程水头损失（m）； f摩阻系数，与摩阻损失有关； L管长（m）； Q流量（m3/h）； d管内径（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及b值，可查“规范”第39页表4-2-1。（2）多喷头支管沿程水头损失hfz=FhfzF=式中：hfz多喷头支管沿程水头损失； F多口系数；N喷头或孔口数；X多孔支管首孔位置系数，即支管入口至第一个喷头的距离与喷头间距之比。（3）局部水头损失采用“规范”规定的公式计算。hj=式中：hj局部水头损失
38、（m）； 局部水头损失系数； v管内流速（m/s）； g重力加速度（g/cm3）；根据经验，局部水头损失为沿程水头损失的10%左右，为简化计算，按hj=10%hf计算。（七）水泵选型与动力配套喷灌系统的设计水头计算是水泵选择的重要依据，计算公式为：H=hf+hs+hp+hj+z式中：H喷灌系统设计水头； hs典型喷点的竖管高度（m）； hp典型喷点的工作压力水头（m）； hf由水泵吸水管至典型喷点的喷头进口处之间管道沿程水头损失； hj由水泵吸水管至典型喷点的喷头进口处之间管道的局部水头损失； z计算点与水源间地面高差(含机井动数位)（m）；由于各个井的设计扬程和设计流量不同，所选水泵型号不同
39、。本次设计只选用了一个典型井进行计算，通过上述计算，最后选取水泵型号为200QJ40-104/8。表5-2 典型井管道水力计算表 单位：m序号12345项目HhshpHf+hjz计算结果8513118355.2.2固定式喷灌工程设计（一） 灌溉制度的拟定计算方法及计算结果，同半固定式喷灌工程设计。（二） 喷头选型及组合间距确定计算及结果同固定式喷灌工程设计部分。（三） 喷灌工作制度与运行方案喷灌工作制度制定的方法、及计算结果同半固定式喷灌工程设计。（四）管道设计和管道水力计算（1）管材选用地埋管道选用厚壁硬塑料管（PVC管）作为本工程的地下输水管道，地面以上部分，考虑防冻和强度要求，采用钢管连
40、接水泵和塑料管，竖管地面以下部分为镀锌钢管，地面以上部分可以采用铝管，也可以采用镀锌钢管。管件：为保证管道连接强度和可靠性，地下管件可采用普通水煤气钢管焊接加工而成，并涂刷防锈漆，或采用与干管相配套的管件。竖管管件采用水煤气管件。管道结构：闸阀及闸阀井：为调节流量，方便管理，各支管首端均设闸阀，并建闸阀井进行保护。泄水阀：为方便维修，排除管内积水，在管网低处可设泄水阀。排气阀：为保护管道，保证水泵开机时，能够迅速排除管内空气，同时，又在突然停机时，迅速补充管内空气，防止负压破坏管道，在管网的高处设置排气阀。待添加的隐藏文字内容1伸缩节：根据塑料管性能和当地温差情况，一般每100m管道设置一个伸
41、缩节，伸缩节可用橡胶止水节头代替。竖管高度：平时，采用竖管高度1.0m，并用支架支撑。为方便耕作，地下竖管分为两部分，施工后在支管两端设置永久标志，在耕作之前，挖开竖管周围的土，去掉上段，拧上管堵，耕作后按照标志及布置尺寸，用钢筋探针定位后挖出，连接上段即可。镇墩、支墩：为了保护管道，保证管道连接的可靠性，在管道首端末端，管道转弯及陡坡设置镇墩，分水三通及闸阀处均设置支墩。（2）经济管径计算及选择管道管径计算的方法，同半固定式喷灌工程设计最后管径选取为干管为110，支管为90。（3）管道水力计算计算方法同半固定式，计算结果根据一个具有代表性的机井，选择一个水头损失最大的作为计算结果。（五）水泵
42、选型与动力配套计算方法同固定式，计算结果为了运行管理方便，各井选用统一型号的水泵。即200QJ40-104/8型，潜水泵并配套电启动成套设备。6投资估算及资金筹措6.1投资估算6.1.1投资估算总说明本工程为小型农田水利工程，施工多为田间工程施工，面大量广，施工条件特殊，参照*省水利厅颁发的*省水利厅建筑工程预算定额（预水计字1995097号）文和*省水利基本建设工程设计概（估）算费用构成及计算标准（豫水计字1995第126号文）的有关规定和当地实际确定。6.1.2 施工方法采用专业技术人员现场指导、管网安装由专业施工队安装、土方工程由民工施工的办法。6.1.3费用构成（一）直接费用(1)材料
43、设备费用：包括直接用于工程的设备、材料及备品、工具等，按实际发生数量计算。(2)安装费：工程安装费按材料设备费的10%计算。(3)运杂费为市场到工地发生的材料采购、运输、保管费用。按工程材料费的5%估算。（二）其它费用(1)设计费：规划设计系统技术服务费。按直接费的3%计列(2)监理服务费：工程建设监理单位技术服务费。监理服务费按直接费的2.5%计列。(4)预备费：用于项目期内不可预见因素引起的工程费用的支付。按工程直接费的3%计列。6.1.4材料价格根据国家计委、水利部的要求，本项工程应在项目批复后一年内完成，因此，估算编制时不考虑价格变动因素，设备、材料等均为当年市场价。6.1.5投资估算
44、本工程设计灌溉面积3600亩，使用28眼机井进行灌溉，共布置6台变压器。其中固定式喷溉工程128亩，半固定式喷灌工程3742亩，本工程投资估算为210.86万元，工程投资情况见表8-18-3。表8-1 工程总估算表 单位：万元 序号工程费用或名称工程费用备 注一*镇节水灌溉示范工程178.419 (一)固定式喷灌工程9.993 1土建工程1.821 2材料设备费7.872 3输变电费0.300 (二)半固定式喷灌工程168.427 1土建工程30.524 2材料设备费96.275 3输变电费41.628 二运杂费5.207 材料费5%三安装费10.415 材料费10%四设计费5.821 (一三)3%五工程监理费4.851 (一三)2.5%六预备费6.141 工程直接费的3%合计210.86 表8-2 固定式喷灌工程估算表序号费用名称规格型号单位数量单价 (元)复价 (万元)备 注一土建工程费用1.821 1填挖土方m3117740.471 2镇墩个25200.050 3新打机井180000.800 4井房1
