节水灌溉规划设计毕业设计

1、摘要本工程是位于内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗锡尼镇麻迷图村，因为工业用水需求的不断增加，要求农业用水为工业用水留出空间，故对项目地进行灌溉节水改造，本文即是对麻迷图村的地块进行滴灌工程的设计，以期达到节水目的。工程面积2228亩，水源为黄河水，主要种植植物为玉米和葵花。通过收集当地基本资料，拟定规划设计参数，进行水量平衡分析和灌溉区域划分，拟定出比较合理的灌水制度。在此基础上进行了详细的管网规划布置及水力计算，在管径的选择时，选择经济管径，尽量保证了管材使用的经济性。最后，做了比较详细的工程概预算，该工程总投资360.5万多元。经分析，该项目可行，并且7.57年可还本，经济效益显著。并且使灌溉水的利

2、用率有很大提高，与地面漫灌相比，可节约灌溉用水50%以上。关键词：麻迷图 滴灌 规划设计AbstractThe project is a micro-irrigation program which is located in the Hangjin banner of Ordos in Inner Mongolia. The main crops are Corns and Helianthus. The Yellow river water resources are mainly used in this irrigation. Through the collection of loc

3、al basic information, development of planning, design parameters and analysis of the water balance . Then divide the irrigation regions, and draw up a more reasonable irrigation system. On the basis of it, do a detailed layout of network planning and hydraulic calculation. When choosing the diameter

4、, it must choose the economic diameter. In this way, it can ensure the economic use of the pipe. Finally, we do a more detailed project over budget, the total investment of this project is a little more than 3,605,000 yuan. After implementation of the project, the utilize efficiency of irrigation wa

5、ter have greatly improved. Comparing with the surface irrigation, it saved more than 50 percent of the irrigation water.Key words: Mamitu micro-irrigation Program and design目 录摘要ABSTRACT目 录第一章综合说明11.1 地理位置与地势地貌11.2 气温与降水21.3项目区作物种植状况与社会经济状况21.4 交通、电力、材料供应情况3第二章 灌区水文地质资料52.1 水文资料52.2 地质资料5第三章 水土平衡分析6

6、3.1 灌水定额63.2 灌溉需水量73.3 水量平衡分析8第四章 滴灌工程设计94.1 初定系统参数94.2 工程管网设计124.3 田间土建工程设计14第五章 首部枢纽布置155.1 泵房与水泵155.2 过滤系统与施肥罐155.3 测量仪表、排气阀与逆止阀155.4 工程量清单16第六章 工程效益分析与技术指标196.1滴灌工程年费用226.2 工程年增效益236.3工程经济效益费用236.4内部回收率24结语25参考文献26致谢27中国农业大学学士学位论文 第一章 综合说明第一章 综合说明鄂尔多斯是内蒙古自治区资源富集、经济发展迅速地区，也是水资源供需矛盾突出、特别是工业用水短缺地区。

7、2004年按照水利部关于内蒙古宁夏黄河干流水权转换试点工作的指导意见（以下简称：指导意见），在水利部、黄河水利委员会的指导和支持下，内蒙古自治区编制了内蒙古自治区黄河水权转换总体规划报告（以下简称：总体规划），2005年4月黄河水利委员会对总体规划进行了批复。 根据黄河委员会批复的总体规划和水利部的指导意见，2005年开始在32万亩自流灌区中进行了水权转换试点一期工程的建设。截止到2007年底完成了自流灌区的渠道衬砌节水工程建设，完成转换水量1.3108m3，解决了部分工业项目的黄河取水指标。黄河水权转换试点工作在内蒙古鄂尔多斯市开辟了一条解决工业项目黄河取水指标、促进区域经济社会可持续发展的

8、有效途径。南岸引黄灌区在一期水权转换节水工程实施后，缺水问题仍然是后续工业项目建设的主要制约因素，同时鄂尔多斯市提出了全面推进引黄灌区现代农业建设新的目标、任务及要求。因此，根据鄂尔多斯市后续工业项目建设的需水要求和全面推进引黄灌区现代农业建设新的目标、任务及要求，鄂尔多斯市提出了在南岸引黄灌区内全面建设以节水为中心的高效节水技术装备和改造配套工程“鄂尔多斯市引黄灌区水权转换暨现代农业高效节水工程”。本设计任务为在内蒙古杭锦旗南岸引黄灌区建设滴灌工程，项目灌溉水源采用经沉砂池初沉后的黄河水，本工程包括田间建筑及泵房工程、灌溉设备及安装工程、机电及安装工程。通过工程建设提升灌区的灌溉水平和农业生

9、产水平，缓解新建重点工业项目的供水缺口，使农业用水向工业用水有偿转换的同时解决灌区改造建设的投资问题，实现水资源的优化配置。1.1 地理位置与地势地貌本工程位于杭锦旗黄河流域南岸沿线，距离鄂尔多斯市400Km，地理坐标为东经1091611127，北纬39224051，呈东西长、南北窄带状平原地形。项目区位于冲积平原沿黄河分布，地势平坦，坡降1/80001/10000，总趋势西高东低。地面坡度0.53，微向黄河倾斜。主要由一、二级阶地组成，其上零星分布有湖沼、洼地。地貌形态，由洪冲积平原（低缓沙地）和黄河冲湖积平原（一、二级阶地）构成。洪冲积平原（低缓沙地）：南与库布其沙漠相连，北接黄河冲积平原

10、，地形总的趋势南高北低，坡度13，相对高差3050 m，高程10101060 m，由第四系全新统洪冲积砾石、中细砂、粉细砂、粉砂质粘土组成，在南部分布有垄岗状、新月形活动沙丘，沙丘一般高330 m。冲积平原沿黄河分布，地势平坦，坡降1/80001/10000，总趋势西高东低。地面坡度0.53，微向黄河倾斜。组要由一、二级阶地组成，其上零星分布有湖沼、洼地。水文地质条件比较复杂，含水层较厚，蕴藏有较丰富的地下水资源。1.2 气温与降水项目区地处大陆性季风气候区，气候特征是：冬季严寒而漫长，夏季温热而短促，寒署变化剧烈，降水量少而集中，蒸发强烈，光能资源丰富。工程在杭锦旗气象站控制区域范围内，根据

11、气象站统计分析可得以下资料。年平均气温在5.96.3之间，极端最高气温40.2，极端最低气温34.5，年平均10的积温为30073371，无霜期为158天左右，每年元月份最冷，七月份最热，年温差和日温差都比较大。多年平均日照时数31423193 h，作物生育期49月多年平均日照时数15001700 h，占全年日照时数的5060 %，可满足作物生育期的要求。多年平均降水量281.7301.8 mm，由东向西递减，降水的年际变化大，时空分布不均匀，降水多集中在7、8、9三个月，占全年降水的71.1 %，年平均蒸发量26002161 mm，是降水量的9倍多，相对湿度4955 %，干燥度在1.981.

12、76之间。多年平均风速4.1 m/s，年最大风速31 m/s，年均大风日数最多达48天，风向夏季多偏南风和偏东风，冬、春二季多偏西风和西北大风。多年平均冻土厚度为1.1 m，最大冻土深1.71 m，土壤冻结一般在10月中下旬，解冻在翌年34月初，冻结期150天左右。1.3项目区作物种植状况与社会经济状况通过黄河南岸灌区管理局调查资料统计，项目区现状以种植业为主，自流灌区粮、经、草比例为64:26:10；扬水灌区粮、经、草比例为65:26:10。本工程以“农牧民增收、农牧业增产增效”为目标，以“为养而种，以种促养，以养增收”原则进行调整灌区的农牧业种植结构。根据2007年社会经济统计资料显示，项

13、目区涉及灌区内总人口5.8万人，其中城镇人口0.71万人，农村人口5.09万人。灌区内牲畜总数111.01万头（只），其中大畜0.85万头（只），小畜110.16万头（只）。灌区国民生产总产值29.8142亿元，乡镇工业产值0.4986亿元，农业产值6.5055亿元。项目区内南岸灌区2007年主要社会经济指标见表1-1。表1-1 项目区内南岸灌区现状2007年社会经济统计资料内 容单 位合 计自流灌区扬水灌区杭锦旗乡镇数个431总人口万人5.83.792.01城镇人口万人0.710.50.21农村人口万人5.093.291.8牲畜总数万头111.0159.8251.19大畜万头0.850.53

14、0.32小畜万头110.1659.2950.87国民生产总产值万元298142178885119257乡镇工业产值万元498649860农业产值万元6505554213108421.4 交通、电力、材料供应情况项目区内有110国道、109国道、京藏高速公路、沿黄公路等交通干线，吉巴公路横穿整个灌区，乡村之间有乡村公路连接，对外交通、通讯条件较为方便。项目区有10kV输电线路覆盖，可作为施工电源。天然建筑材料调查，按详查进行。选定砂砾石料场、块石料场各1处。料场现场均有开采单位。天然建筑材料料场调查综合成果见表1-2。表1-2 天然建筑材料料场调查综合成果建材类别产地名称岩性有用层厚度m有用层储

15、量104m3运距及开采条件砂砾石料毛不拉孔兑砂砾石4.01.8距杭锦淖25km，独贵工程区40.0km距中和西25km块石料点不色沟黑云二长片麻岩4010距杭锦旗独贵特拉灌区50.0km，距杭锦淖尔65km；距中河西83km1、毛不拉孔兑沟砂砾石料场1）开采条件和勘探方法料场位于杭锦旗境内毛布拉格孔兑。料场岩性为卵砾石夹中粗砂，分布稳定，有用层厚度为4.00 m。料场场地平坦，适宜机械开采。料场距距杭锦淖25 km，独贵工程区40.0 km距中和西25 km，有乡间公路相通。料场勘察面积为0.45104m2。2）储量与质量评价料场砂砾石层总储量1.8104m3。其中砂料储量0.65104m3。

16、砾料储量1.15104m3。砂料试验成果，堆积密度1.50 g/cm3，表观密度2.55 g/cm3，云母含量0.15 %，孔隙率41 %，含泥量7.7 %，吸水率5.1 %，有机质含量比色法浅于标准色，轻物质含量0.015 %，硫酸盐及硫化物含量0.007 %，平均粒径0.39 mm，细度模数2.33。砾料试验成果，堆积密度1.56 g/cm3，表现密度2.69 g/cm3，孔隙率42.0 %，压碎指标8.8 %，针片状含量3.7 %，含泥量0.3 %，吸水率0.9 %，有机质含量（比色法）浅于标准色，坚固性重量损失2.6 %，粒度模数7.5。粗、细骨料除砂料中的含泥量及孔隙率稍高之外，其它

17、各项指标符合质量技术要求。2、点不色沟块石料场料场位于乌拉特前旗西山咀镇北东的点不色黑腊更高勒沟内，距中河西灌域工程区83km，距杭锦旗独贵特拉灌区50.0 km，距杭锦淖尔65 km。交通运输条件较为便利。调查储量10104m3，岩性为黑云母二长片麻岩为主，灰色、深灰色，花岗变晶结构，片麻状构造，呈厚层状或块状产出。岩体坚硬致密，主要物理力学性质试验指标：比重Gs=2.94，干密度2.65 g/cm3，饱和密度2.66 g/cm3，饱和吸水率0.19 %，饱和抗压强度61.45 MPa，干抗压强度81.05 MPa，冻融抗压强度44.35 MPa，软化系数0.76，冻融损失率0.19 %。各

18、项试验指标符合块石质量指标要求。5中国农业大学学士学位论文 第二章 灌区水文地质资料第二章 灌区水文地质资料2.1 水文资料项目区属南岸灌区，黄河是南岸灌区的一条过境河流，是灌区唯一的地表水取水水源。黄河自宁夏石嘴山和乌海市巴音陶海进入内蒙古境内，流经乌海市、三盛公、后套平原、包头市、河口镇至准旗马栅乡出境入山西，河道全长778km。南岸灌区分布在黄河干流内蒙古段，西起三盛公枢纽东至黄河支流呼斯太河汇入口河段的南岸。该段黄河干流长约433km。 引水口位于黄河磴口水文（二）站与三盛公水利枢纽之间。2.2 地质资料项目区位于冲积平原沿黄河分布，地势平坦，坡降1/80001/10000，总趋势西高

19、东低。地面坡度0.53，微向黄河倾斜。主要由一、二级阶地组成，其上零星分布有湖沼、洼地。水文地质条件比较复杂，含水层较厚，蕴藏有较丰富的地下水资源。杭锦旗地下水储量丰富，年可利用2.9亿m3，开采潜力大。本区地层组要由新生界地层组成，项目区广泛分布有第四系上更新统全新统潜水含水层和中更新统承压含水层。潜水含水层岩性为砂、砂砾和砾石，含水层厚度为1636m，水位埋深小于5m，东部地区水位埋深515m。一般单井涌水量大于500m3/d。潜水径流条件较好，水量比较丰富。潜水主要接受大气降水补给、黄河及其一级支流渗漏补给和灌溉入渗补给，同时还接受来自南部库布其沙漠的地下侧向径流补给。潜水的排泄方式为蒸

20、发、植物蒸腾、地下径流和人工开采。在黄河冲积平原农田灌溉用水量较大，作物生长期大量开采地下水成为本区潜水的主要排泄方式之一。承压水含水层岩性以细砂、粉砂为主，厚度17.28213.70m，含水层顶板埋深28.65226.02m，为松散岩类孔隙承压水，在区内多为自流水。水头一般高出地面120m不等，含水层富水性较好，南部单井涌水量可达30005000m3/d，北部较小，单井涌水量为1001000m3/d，其余地区单井涌水量可达12503450m3/d。承压水由西南向东北流动。承压水的补给来源主要是南部丘陵区和库布其沙漠地下水的侧向径流补给。承压水由南向北径流，在区内承压水有较高的水头压力，多为自

21、流，区内承压水径流畅通，水质良好。承压水的排泄方式主要为地下径流排泄、人工开采和溢出地表自流排泄。本区潜水含水组与承压水含水组之间分布有中更新统上部湖相地层，岩性为粉砂质粘土、粘土和粉砂质淤泥，构成本区稳定的隔水层，隔水性能良好，使上、下两个含水层无水力联系。中国农业大学学士学位论文 第三章 水土平衡分析第三章 水土平衡分析根据本项目实地考察及可研报告，大田灌溉用水全引黄河水，通过沉砂池的初沉，保证蓄水池中水质满足滴灌、喷灌的灌溉需要。根据现场调研和可研报告可知，扬水灌区的田间水利用系数0.74，渠系水利用系数0.61，则灌溉水利用系数为0.45；自流灌区的田间水利用系数0.79，渠系水利用系

22、数0.58，则灌溉水利用系数为0.46。项目实施后，灌溉方式为滴灌，采用地下管网输水模式，滴灌管道水利用系数取0.98，田间水利用系数取0.97，则灌溉水利用系数为0.95。3.1 灌水定额1、 现状灌溉制度项目实施前，渠道漫灌灌水4次/年，一年净灌水定额283m3/亩，毛灌水定额485m3/亩。2、 项目实施后作物灌水定额根据微灌工程技术规范GB/T 50485-2009设计灌水定额宜按下列公式计算：式中 ：设计净灌水定额，；土壤容重，；项目区土质为砂壤土，；土壤计划湿润层深度，取；、适宜土壤含水率上、下限，分别取为田间最大持水量的85%、65%，田间持水量取为25%；8设计灌水定额：3、项

23、目实施后灌溉制度表3-1 项目实施后灌溉制度表作物灌水次数灌水时间（月、日）灌水天数（天）灌水定额（m3/亩）灌溉定额（m3/亩）起止春灌14.214.2552323玉米15.45.852316125.215.2552336.66.1052346.266.3052357.117.1552368.198.2352379.69.10523葵花15.45.852318425.215.2552336.66.1052346.116.1552356.266.3052367.117.1552378.198.2352389.69.10523牧草15.45.852517525.165.2052536.116.1

24、552546.266.3052557.117.1552568.198.2352579.69.105253.2 灌溉需水量根据灌溉面积、灌溉制度及灌溉水利用系数，计算项目实施前后，灌溉需水量。滴灌区种植玉米（种植比例67%）和油葵（种植比例33%）。表3-2 项目实施前后总需水量对比表 单位：万m3灌溉模式灌溉净面积（亩）作物综合灌溉定额（m3/亩）灌溉毛需水量项目实施前渠水漫灌2228玉米、葵花485108.06 m3合计 108.06 m3项目实施后滴灌（2228玉米、葵花191.5942.69 m3合计 42.69 m33.3 水量平衡分析项目区水源采用黄河水，水量丰富，能够保证灌溉所需的

25、足够用水量。通过对项目实施前后灌溉需水量分析可知，实施后，项目区共节省水量65.37万m3。28中国农业大学学士学位论文 第四章 滴灌工程设计第四章 滴灌工程设计本工程总面积2228亩，根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000规定，该工程等别为V级，工程规模为小（2）型。项目区主要建筑物为5级，次要建筑物为5级灌溉工程灌溉设计保证率根据项目区水文气象、水土资源、作物组成、灌区规模、灌水方式等因素确定。根据微灌工程技术规范GB/T 50485-2009、喷灌工程技术规范GB/T 50085-2007中有关规定：工程设计保证率不应低于85%，项目区为引黄灌溉，水量较为丰富，灌溉设计保

26、证率取为90%。在工程设计中应遵守以下原则：1、工程布局应与项目区现状结合，尽量少破坏耕地、林地；力求管道总长最短，尽量减少穿越建筑物。2、根据项目区土壤、作物、气候等条件，尽量立足当前，兼顾长远，优化系统布置。3、综合考虑项目区内林、路，输电线路、水源等位置的关系，考虑多目标综合利用，充分发挥已有水利工程的作用。降低系统投资和运行费用，使系统运行管理方便，工作稳定可靠。4、输配水管道沿地势较高位置布置，支管垂直于作物种植行布置，毛管平行于作物种植行布置，管道纵坡力求平顺。5、满足各支管用水要求，管理维护方便。6、按照设备厂商提供的设备技术和推荐值结合项目区实际情况进行设计。4.1 初定系统参

27、数参照滴灌工程设计图集(国家节水灌溉工程技术研究中心 顾烈烽)中灌水器选型方法，结合当地灌水习惯，选择内镶式滴灌带，外径为16mm，壁厚0.6mm。滴灌灌水器额定工作压力为10m，定额流量为2.0L/h，流态指数0.5，灌水器间距为0.3m。采用单行滴灌带直线布置形式，滴灌带顺作物行向布置，两行作物布置一条滴灌带，滴灌带间距为1.0m。以下为本滴灌项目设计中系统参数的水力计算：1. 灌水小区允许水头偏差率根据微灌工程技术规范知，灌水器设计允许流量偏差率不大于20%。故本设计取20%。灌水器工作水头偏差率与流量偏差率之间的关系可用下式表示：其中：允许水头偏差率，%；灌水器流态指数，本设计中灌水器

28、流量为，设计水头为，滴头内水流为全紊流，流态指数为0.5；流量偏差率，%；综上计算有1. 土壤湿润比p湿润比取决于作物、滴头间距及流量、灌水量、毛管间距、土壤理化特性等因素。项目区主要种植作物为玉米和葵花，株行距0.5m，灌水器间距取为1m。则有式中：滴头间距，；作物株距，；作物行距，；一株作物所占有的灌水器数目，毛管直线布置时一条毛管灌溉的作物行数，；则湿润带宽度，大小取决于土壤质地、滴头流量和灌水量大小，该项目砂壤土取0.9；则为0.9m时，湿润比p为90%。3. 设计灌水周期其中： 设计灌水周期，d；设计灌水定额，mm；作物日需水量，mm。有，取4. 一次灌水延续时间t其中： Se滴头平

29、均间距，m；Sc毛管平均间距，根据业主种植要求确定，m；t一次灌水延续时间，h；q滴头流量，L/h。取5. 轮灌组数设计滴灌系统模式为固定式，最大轮灌组数：综上所述，初定参数如下：滴灌水利用系数：0.9；设计灌水定额：23mm；设计月平均高峰期耗水量：6mm/d；滴灌系统日有效工作时间：21h；滴灌高峰期轮灌周期：5d； 一次灌水延续时间：5.2h；最大轮灌组数：20组 。6. 灌水小区允许水头偏差式中： h灌水小区允许水头偏差，m；灌水器设计水头，m。 故，h=0.41210=4.12m。系统工作时，一条滴灌带上滴头间的水头偏差应满足上述计算数值。支管与滴灌带之间采用稳流三通（流量调节器）连

30、接，因此将允许水头偏差全部分配到滴灌带。支管的铺设以满足经济流速的管径要求控制铺设长度。则滴灌带允许水头偏差1：1=1H=14.12=4.12m7. 毛管极限孔数滴灌管极限孔数Nm，项目区地形平坦，按平坡计算。式中：d毛管内径，d=15.6mmqd灌水器设计流量，qd=2.0L/h；Se-灌水器间距，Se=0.3m；k水头损失扩大系数，k=1.2。计算得滴灌带极限孔数：Nm=334；8. 毛管极限长度Lm=S（Nm-1）+S0Lm=0.3333+0.15=100.0m；根据以上计算数据，结合同类项目的实践经验，本次规划滴灌带铺设长度根据地块实际情况，毛管的长度一般在45m90m之间。4.2 工

31、程管网设计系统管道按四级设计，即干管、分干管、支管和滴灌带。滴灌带平行作物种植方向布置，垂直分布在支管的两侧；支管以滴管带需水量定长度，分布在分干管的两侧；分干管根据地形实际长度按“丰”字形分布在主干管两侧。供水管网选材：输水管网系统为低压输水采用0.63 MPa的PVC压力管道，支管选用0.4MPa PE75软管。为降低工程建设成本，管路布置设计均采用“丰”字形或“工”字形布置，经济管径设计，不同流量经济管速见下表4-1。具体布置详见各地块工程管网布置图。 表4-1 灌溉系统不同流速经济管径计算表Q(m3/h)(m/s)D(mm)管材选型相应管材内径(mm)2001.01.5217265PV

32、C250/PVC225233.2/209.81501.01.5206252PVC225209.81251.01.5171210PVC200186.41001.01.5153188PVC160149751.01.5122162PVC125116.4501.01.5108133PVC110102.4251.01.56694PE 7566根据该地区水文资料，该地区最大冻土深1.71m，应该将干管埋入冻土层下，故拟将干管埋入1m处。为减少工程投资，充分利用该地区水资源，对该地区采用轮灌灌溉。按照设计图，有三个首部，每个首部每天轮灌组个数为4组，设计中有47个轮灌区，根据该地区实际情况，轮灌组划分情况见

33、下表4-2：表4-2 轮灌划分表格天数小区编号第1天F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F2-1、F2-2、F2-3、F3-1、F3-2第2天F1-5、F1-6、F1-7、F1-8、F2-4、F2-5、F2-6、F3-3、F3-4第3天F1-9、F1-10、F1-11、F1-12、F2-7、F2-8、F2-9、F3-5、F3-6第4天F1-13、F1-14、F1-15、F1-16、F2-10、F2-11、F2-12、F3-7、F3-8第5天F1-17、F1-18、F1-19、F1-20、F2-13、F2-14、F2-15、F2-16、F3-9、F3-10、F3-11由于设计地块平米较大，且

34、考虑最大轮灌组，如管网布置图中所示，本次设计采用了三首部的形式。根据三个首部分为F1、F2、F3三大组。对每个首部控制的轮灌组里取最不利轮灌组进行水力计算，计算表如下4-3：表:4-3 水力计算表轮灌组编号管道名称节点号流量（m3/h)管型(mm)管内径(mm)管道长度(m)水力损失(m)起点终点F1-4干管12200PVC250233.21250.47.83 分干管23112PVC160149100.81.92 3469PVC110102.431.21.51 支管4535PE756659.42.20 毛管 0.43PE1615.644.82.06 管道总损失 15.51 高程损失 0.00

35、总计15.51 F2-1干管12200PVC250233.21639.810.27 分干管23131PVC16014930.50.77 3472PVC110102.434.41.79 支管4542PE7566100.42.20 毛管 0.43PE1615.6322.03 管道总损失 17.05 高程损失 0.00 总计17.05 F3-10干管12200PVC250233.21310.38.20 分干管23110PVC16014955.71.03 3458PVC110102.449.61.76 支管4530PE756665.22.63 毛管 0.43PE1615.644.82.21 管道总损失

36、 15.83 高程损失 0.00 总计15.83 本系统只对PVC主管进行水锤验算。该管外径为250mm，壁厚8.4mm，材质为PVC-U，其弹性模量为2500MPa，主管流速最大变化值为0.63（流量最大一条分管道突然关闭计算求得）C=14351+2100(D-e)ESe=286.1H=CVgH直接水锤的压力水头增加值，m；C水锤波在管中的传播速度，m/s；V管中流速变化值，为初流速减去末流速，m/s；g重力加速度，m/s2；D管道外径，mm；e管壁厚度，mm； ES管材的弹性模量（MPa），聚氯乙烯管取ES=25003000MPa。经计算H=18.37，则计入水锤后管道工作压力水头为20+

37、18.37=38.37m，小于管道允许压力的1.5倍（40m1.5=60m），故不必采取水锤防护措施。4.3 田间土建工程设计1. 管沟 管沟开挖管沟横断面采用矩型，开挖后的管沟沟底必须平整，回填土采用原土回填，靠近管壁1范围内土层不允许还有粒径大于2.5的砾石或粒径大于5.0的土块，回填土要求土质均匀。 2. 管沟底部宽度B管材管径D0.25m；考虑工作面宽和机械开挖挖掘机铲规格B=0.6m。 3. 管沟开挖深度H HD+h冻+0.1 式中： D管道外径，m； H管沟开挖深度，m； h冻最大冻土深度，1.1m。 依此计算得，管道开挖深度即管顶距地面深度取1.2m。 4. 阀门井与排水井 阀门

38、井主要设置在每个轮灌组的井水口出，排水井设在地势较低的PVC管末端，本设计部分阀门井兼做排水井用。井的尺寸按照井内的设备，和便于人员操作、维修来确定。设备安装在阀门井的位置要求按相关的规范要求确定，各类井均采用预制玻璃钢井及井盖，检修井尺寸为圆形1.2m、1.6m和排水井尺寸为圆形1.2m，主管道和分干管末端的检修井内设排气阀。5. 镇墩 在管道变径处、管道转弯、末端排水处均设置镇墩。并根据各处的静（动）水压力，按照构筑物稳定的要求，经计算确定其尺寸。镇墩采用C20砼，结构形式为长方体，尺寸为长宽高。中国农业大学学士学位论文 第五章 首部枢纽布置第五章 首部枢纽布置滴灌系统的首部枢纽包括动力机

39、、水泵、变配电设备、施肥（药）装置、过滤设施和安全保护及量测控制设施。其作用是从水源取水增压并将其处理成符合滴灌要求的水流送到系统中去。根据设计，项目包含三个独立灌溉系统，每个灌溉系统的首部枢纽由控制设备、过滤设备、量测设备、安全设备、稳定设备等部分组成详见（图集）。控制设备：控制阀门。过滤设备：组合自动反冲洗过滤器（砂石+自动反冲洗叠片）。施肥设备：首部配套压差施肥设备一套。量测设备：包括水表，压力计各一套。安全设备：包括逆止阀、自动进排气阀各一个。稳定设备：包括设备的砼支墩和镇墩。5.1 泵房与水泵每个地块的蓄水池旁建泵房1座，每个泵房长8m，宽度由地块灌溉系统数确定，高度3m。修建泵房应

40、考虑地表土腐蚀情况，内部布置灌溉工程首部枢纽中的配套降压启动机电设备，是灌溉系统的重要土建工程之一。灌溉工程首部安装过滤设备、控制闸阀、止回阀、水表、压力表、排气阀、施肥设备等。过滤设备选用砂石+叠片自动反冲洗组合过滤系统。查表可知，过滤设备通过、水泵井管、止回阀和其它管件产生的水头损失10m，蓄水池的动水位5m；调压三通水头损失2m；滴头工作压力10m。故选用200VTC220-40的立式长轴泵。5.2 过滤系统与施肥罐过滤系统应根据水源水质情况进行选择。本项目所用黄河水含沙量大，根据GB5084对滴灌水质规定的要求，本系统采用两级过滤，根据系统实际运行的流量，选用过滤器的工作技术参数。第一

41、级过滤器采用砂石过滤器，可以通过砂石过滤大部分泥沙及其它污物。第二级采用120目的叠片式过滤器，对水质进一步进行净化，确保滴灌带的长期安全运行。为了方便管理，叠片过滤器选用全自动反冲洗叠片过滤系统，以实现自动反冲洗功能。本滴管系统面积为2228亩，每个首部控制面积约为742.9亩，根据滴灌工程图集中施肥罐的选型标准，选用200L的施肥罐。 5.3 测量仪表、排气阀与逆止阀在管道中安装量测仪器，便于观察其压力，为防止砂砾对对水表的破坏，将水表装在筛网过滤器的下游，水表选择流量应大于200L/h，本次设计选择10的水表。在过滤器和密封式施肥装置的前后各安装一个压力表，可观测其压力差，通过压力差大小

42、能够判断施肥量的大小和过滤器是否需要清洗，本设计根据要求选择压力表规格为0.6Mpa即可。在出水口的上游应设置排气阀，以调节管网进气和排气，防止停水时产生负压和开始供水时，管道中排气不顺而使管道破坏，影响正常供水。本次设计选择2的排气阀。设计中机井抽水采用潜水电泵，在上部安装逆止阀，以防止水倒流对水泵造成破坏。逆止阀在选择时与水泵配套。5.4 工程量清单表5-1 麻迷图工程量清单编号工程或费用名称规格单位数量1第一部分：建筑工程 1.1田间管网工程 1.1.1管网土方工程 1.1.2管沟开挖 m3148401.1.3管沟回填 m3127821.1.4阀门井直径1.6m座11.1.5阀门井120

43、0mm玻璃钢座241.1.6泄水井1200mm玻璃钢座121.1.7C20混凝土镇墩 m3157.21.1.8模版 m2177.51.2交叉工程 1.2.1交叉过路 m4.21.2.2交叉过渠道 m421.3泵房工程 1.3.1首部管理房 m21201.4输变线路工程 1.4.10.4KVA电线路（含电杆） m501.4.210KVA电线路（含配套设备） m11202第二部分：机电设备及安装工程 2.1水泵设备及安装工程 2.1.2立式长轴泵200VTC220-40台32.1.6低压防水电缆线 m902.1.7配电盘 个32.1.8电表 个32.1.9软启动箱45KW套32.1.11分线盒 个

44、32.2配电设备 2.2.4变压器S11-125KVA台12.2.8高压计量器 个13第三部分：金属结构设备及安装工程 3.1首部设备及安装工程 3.1.1自动反冲洗砂石过滤系统SS-150A,62套33.1.2自动反冲洗叠片过滤系统AZUD404套33.1.3自动反冲洗叠片过滤系统AZUD3*2套 3.1.4钢管及管件10套33.1.5压力表0.6Mpa个243.1.6水表10个33.1.7碟阀10个33.1.8逆止阀10个33.1.9排气阀（进口）2个33.1.10施肥罐200L套33.1.11叠片过滤器1.5套183.1.12文丘里施肥器1.5套183.1.13PVC正三通50个543.

45、1.14PVC异径三通5020个183.1.15PVC90弯头50个903.1.16PVC球阀50个723.1.17PVC内丝501.5个723.1.18PVC内丝200.5个183.1.19PVC活接50个723.1.20PVC法兰10个33.2田间管网设备及安装工程 （一）PVC管材 1PVC管0.6Mpa250m8181160m6660110m291275m1032PVC立管1.0Mpa110m31050m15（二）PE管材 1PE软带0.4Mpa75m210802滴灌带0.2mm160.3m2.0Lm1560380（三）PE管件 1PE调压三通16个179302PE旁通16个31503

46、PE堵头75个4464PE直通75个1055PE直通16个7806PE法兰接头75个420（四）PVC管件 1PVC法兰160个9875个3822PVC正三通250个36160个74110个1673PVC异径三通250160个76250110个0160110个354PVC变径250160个96250110个0160110个19611075个38211050个185PVC90弯头250个13160个13110个1916PVC120弯头250个97蝶阀8个446个48PVC球阀50个139PVC排气阀1.5个710PVC内丝501.5个7中国农业大学学士学位论文 第六章 工程效益分析与技术指标第六

47、章 工程效益分析与技术指标根据前面计算得出各种管材的用量，对于PVC-U管及PE管的用量，考虑到在工程中可能存在一定浪费和管件在运输过程中存在一定破损，故在管材经济预算中取值比实际设计大5%。本工程选用具有一定专业技术的施工队伍。根据中华人民共和国水总2002116号文水利工程设计概（估）算编制规定，再结合具体情况，项目所在地区采用六类工资区工资系数，其值为1.068。本工程主要工程内容包括：田间建筑及首部管理房工程、首部系统安装工程、田间输配水管网工程、滴灌灌溉设备安装等，材料及安装费用见下表。表6-1 麻迷图滴管工程工程预算表编号工程或费用名称规格单位数量单价（元）合计（元）1第一部分：建筑工程 1.1田间管网工程1.1.1管网土方工程 1.1.2管沟开挖 m3148403.53 52385.20 1.1.3管沟回填 m3127822.81 35917.42 1.1.4阀门井直径1.6m座11400.00 1400.00 1.1.5阀门井1200m