牧区节水灌溉示范工程建设内容及技术设计方案

牧区节水灌溉示范工程建设内容及技术设计方案1.1牧区节水灌溉示范工程建设内容根据某省农田水利局川农水抗旱【2013】132号《关于抓紧编制2013年牧区节水灌溉示范项目实施方案的通知》要求，阿坝县计划总投资500.00万元（其中中央400万元，地方100.00万元）建设节水灌溉项目面积2400亩。本次阿坝县2013年牧区节水灌溉示范工程具体分为两个实施点，即麦昆乡沃朗村地块及四洼乡下四洼村与阿坝镇一村联合地块“丹丰农场”。建设规模为实施节水灌溉总面积2400亩，灌溉草场作物为老芒麦、青稞、葫豆。其中，麦昆乡沃朗村600亩，采用自流引水低压管道灌溉型式；四洼乡下四洼村、阿坝镇一村丹丰农场1800亩，采用自流引水低压管道灌溉型式1400亩，采用固定管道式喷灌400亩。1.2牧区节水灌溉示范工程技术设计方案1.2.1设计的依据、工程规模、标准及原则1、设计的依据（1）《某省机电灌溉设施建设规划设计实施办法》（2）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002（3）《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2006（4）《灌溉与排水设计规范》GB50288-99（5）《农田灌溉水质标准》GB5084-2005（6）《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》GB/T20203-2006（7）《水工建筑物抗震设计规范》SL2003-97（8）《喷灌工程技术规范》GB/T50085-2007（9）《牧区草地灌溉与排水技术规范》SL334-2005（10）《某省牧区节水灌溉示范项目实施方案》编制提纲2、工程规模及设计标准本工程项目区的设计总灌面为2400亩（0.016万hm2<0.33万hm2），根据《牧区草地灌溉与排水技术规范》（SL334-2005）之规定，灌溉工程规模为小型工程；项目区管道最大引水流量为0.11m3/s，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）之规定，主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级；由于灌溉型式为低压管道灌溉，且以种植草场为主，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）之规定，其灌溉用水保证率采用P=85%。3、设计原则围绕阿坝县水利发展的总体思路，将节水灌溉工程与山、水、地、路综合治理相结合，按照“地成方、路成线、管成网”的标准进行规划。把节水增效项目区建成技术领先、管理一流的高标准牧区。使项目区达到水利设施标准化、工程施工质量优良化、管理技术科学化。全面提高项目区灌溉水的利用率、水分生产率、劳动生产率、土地利用率、科技贡献率和农产品的商品率，以取得良好的经济效益、社会效益和生态效益。具体规划原则如下：（1）、充分利用现有的农田水利基础设施为节省工程投资，加快工程建设进度，项目区的规划应尽可能的利用原有的基础工程设施，在其基础上进行技术改造或更新，以满足项目区节水灌溉工程的建设要求。（2）、突出节水增效示范作用为了确保项目区起到示范样板作用，项目区内因地制宜地选用的先进的节水灌溉技术和设备，选择实用性强、效益高、群众欢迎的节水灌溉模式。通过示范推广，能够指导和带动周围地区节水灌溉事业的发展。（3）、近期发展与远景规划相结合项目区建设本着立足当前，着眼未来的方针，既要根据现实情况，量力而行，又要考虑将来的产业调整和发展。1.2.2作物灌溉制度设计麦昆乡沃朗村地块与四洼乡下四洼村、阿坝镇一村丹丰农场地块均位于阿坝县城附近，其土壤结构、气候条件、种植要求基本一致，因此本次作物灌溉制度只做四洼乡下四洼村、阿坝镇一村联合地块“丹丰农场”的灌溉制度设计。麦昆乡沃郎村地块面积600亩，引水的麦昆沟集雨面积23.11km2，灌溉制度参照丹丰农场地块执行。一、项目区地块基本资料1、种植植物：老芒麦、青稞、葫豆等；经调查，按当地种植牧草经验，作物根深为32cm。2、地形资料：地形较平坦，有一定坡度，地形最大高差达30米左右，总灌溉规模1200亩，其中四洼乡地块设计布置为长方形，长1400m，宽570m；将总灌面分为两个灌溉系统，单个灌溉系统控灌面积600亩，系统均采用自压灌溉。具体布置形式见设计图纸。3、气候气象资料：总的气候特征：（1）、高原气候特点明显；（2）、大陆性气候特征突出；（3）、寒冷长冬无夏；（4）、干湿季节分明；（5）、灾害性天气较多，呈全年分布。灌溉区内多西南风，常年平均风速小于3m/s；4、水源资料：取水水源为阿坝县阿曲河上游左岸小支沟四洼沟地表径流水，取水方式为底格栏栅坝式取水，坝左侧取水通过一段引水渠至取水，经沉沙、溢流后由2186m长的PE管（DN400）引水至地块背后坡顶两个300m3高位调蓄水池，再通过输配水管网至地间灌溉管网实现灌溉要求。该项目两个高位蓄水池水源充足，水源来水量有保证；5、电源及交通条件：因项目区紧邻四洼乡下四洼村村镇，电源充足便利，且对内对外交通均较为便利。6、土壤：褐土、暗棕壤、亚高山草甸土，主要以砂壤土为主。丹丰农场下四洼村地块部份照片（种植物：青稞）丹丰农场阿坝镇一村地块部份照片（种植物：老芒麦）麦昆乡沃朗村地块部份照片（种植物：青稞、葫豆等）老芒麦生长现状二、设计保证率根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-1999）规范要求，本项目区灌溉设计保证率为85%。三、灌溉方式项目区管灌及喷灌均采用轮灌方式。四、设计灌溉定额1）灌溉净定额灌溉用水量采用水量平衡方程计算：M=M1+M2M1=1002hrt(β-β0）M2=ET-P0-Wk-(W0-Ws)W0=102rthβ0Ws=102rthβs式中：M——灌溉定额（m3/hm2）；M1——播前灌水定额（m3/hm2）；M2——饲料草作物及天然牧草生育期灌溉定额（m3/hm2）；h——土壤计划湿润层深度（m）；rt——计划湿润层深度内土壤干容重（t/m3）；β——计划湿润层深度内田间持水率（占干土重%）；ET——饲料草作物或天然牧草生育期需水量（m3/hm2）；P0——生育期有效降水量（m3/hm2），不同草地多年平均有效降水量；WK——饲料草作物及天然牧草生育期内地下水对根系的补给量（m3/hm2）；W0——播前h深度土层中储水量（m3/hm2）；Ws——饲料草作物收割时的土壤储水量（m3/hm2）；βs——计划湿润层深度内饲料草收割时的土壤原始含水率（占干土重%）；βo——计划湿润层深度内土壤原始含水率（占干土重%）。由于本工程项目区资料严重不足，根据《牧区草地灌溉与排水技术规范》（SL334-2005）1.6.4之规定，本工程各类饲草料作物及天然牧草的灌溉净定额值按其附录表A.1.1-1~表A.1.1-4进行取值，取值结果见表4-1。表4-1牧区饲草料（老芒麦）灌溉净定额取值表灌溉条件地区条件饲草料作物水文年灌溉定额（m3/hm2）灌水次数（次）灌水定额（m3/hm2）灌水时间低压管灌草甸草原老芒麦湿润年P=25%15753525分蘖、拔节、抽穗中等年P=50%21004525分蘖初、盛，拔节、抽穗干旱年P=75%26255525分蘖初、盛，拔节初、盛，抽穗喷灌草甸草原老芒麦湿润年P=25%15005300返青，分蘖初、盛，拔节，抽穗中等年P=50%21007300返青，分蘖初、盛，拔节初、盛，抽穗初、盛干旱年P=75%26757375返青，分蘖初、盛，拔节初、盛，抽穗初、盛由表4-1可知，老芒麦采用低压管灌时干旱年灌溉净定额值为175m3/亩，采用喷灌时干旱年灌溉净定额值为178.33m3/亩。2）灌溉毛定额灌溉毛定额根据灌溉水利用系数和灌溉净定额计算确定。式中：M毛——灌溉毛定额（m3/hm2）；M净——灌溉净定额（m3/hm2）；——灌溉水利用系数。灌溉饲草料（老芒麦）地低压管灌灌溉水利用系数0.8，喷灌灌溉水利用系数0.75~0.8，综合取灌溉水利用系数0.80。经计算该灌区老芒麦地块毛灌溉定额低压管灌时为218.75m3/亩,喷灌时为222.92m3/亩。五、灌水率的计算式中：q——灌水率[m3/（s.100hm2）]；——作物种植比例；本项目区全部种植的老芒麦，其种植比例为1。t——作物灌水时间（d）；m——作物灌水定额（m3/hm2）。计算结果见表4-2。阿坝牧区水利节水灌溉项目区作物灌水率计算表表4-2作物灌水次数生长期灌水定额(m3/hm2)灌溉定额(m3/hm2)灌水时期灌水天数（天）灌水率[m3/（s.100hm2）]灌溉方式老芒麦1分蘖初52526255.01-5.10100.0608低压管灌2盛5255.11-5.20100.06083平拔节初5255.21-6.10100.06084盛5256.11-6.20100.06085抽穗5256.21-8.10100.0608老芒麦1返青37526751.10-1.3070.062喷灌2分蘖初初3755.01-5.1070.0623盛3755.11-5.2070.0624平拔节初3755.21-6.1080.05435盛3756.11-6.2070.0626抽穗初3756.21-7.2070.0627盛3757.21-8.1070.062六、灌溉制度设计节水灌溉制度是根据作物需水量、设计年生育期有效降雨量、缺水量、土壤质地、作物主要根系活动层厚度以及所采用的节水灌溉方式等多种因素综合确定的，直接关系到工程的规模和投资，关系到水资源的合理开发利用，所以准确做出节水灌溉制度是一项十分复杂的工作，本次灌溉制度为非充分灌溉制度，主要结合项目区作物种植结构、种植面积及作物需水情况等因素综合考虑，确定项目区作物灌溉制度。a、低压管道灌溉系统作物灌溉制度设计本次四洼乡下四洼村、阿坝镇一村丹丰农场低压管道灌溉及自流喷灌工程，输水管道包括主干管、分干管和移动软管。干、分干管都是埋在地下，灌水塑料软管是可移动的，每条灌水塑料软管长30m。灌溉面积为1400亩，分为两个灌溉系统，每个灌溉系统为700亩，均采用自压灌溉，管道采用“圭”字型布置，由主干管将灌溉水输送至灌区中心，,然后按“圭”字型布置分干管，呈对称布置，有利于配水，减少水头损失，便以装拆，再在分干管上布置给水栓，给水栓上配塑料软管用于漫灌，给水栓间距50×50m,其设计灌溉半径为25m。根据项目区灌区的地形和种植作物生长期计算需用水量及引用流量。每条分干管同时开启的给水栓出水口数量不超过3个，采用轮灌方式。1、灌水定额m=０.１Hρ土(β1-β2)β田／ρ水/η式中：m—设计灌水定额，mm；H—土壤湿润层深度，为32cm；β田—田间持水率，22％；β1—土壤适宜含水量上限，95％；β2—土壤适宜含水量下限，70％；ρ土—土壤干容重，1.36g/cm3；ρ水—水容重，g/cm3。η—灌溉水利用系数取0.8。m=0.1×32×1.36×(0.95-0.70)×22/1.0/0.8=29.92mm折合每亩m0=m/1000×666.7=19.95m3/亩。取20m3/亩。2、灌水周期T理=m/EdT<T理式中：T理—理论灌水周期，天；T—设计灌水周期，天；Ed—最大日需水量，4mm/d；m—设计灌水定额，mm。T理=29.62/1.0=7.40天，取T=7天。由于阿坝县4~10月正值雨季，有时降雨量较大，且正好在牧草的生长期内，能对该作物作一定的水源补充，故理论灌溉时间比设计灌水周期略长，以便有时间进行必要的调整和维护机器的时间。3、灌溉设计流量该灌区系统为两个，每个系统灌面为600亩，每天灌水时数t取15h/d，η＝0.8，代入公式Q设＝＝＝142.86m3/h式中：M—设计灌水定额，m3/亩；A—灌溉面积，亩；t—每日灌水时数，h/d；T—设计灌水周期，d；η—灌溉水利用系数，取为0.8。4、一位置上给水栓的工作时间t＝＝＝11.93h/d,取为15h/d。式中：t—一个位置给水栓工作时间，h；a—给水栓间距，m；b—分支管间距，m；m—设计灌水定额，mm；Qp—单个给水栓设计流量，取为6.2m3/h；5、轮灌组数目的确定每个灌溉系统布置160个给水栓，每个给水栓出流量6.2m3/h。则系统轮灌组数为：N＝＝＝6.89个,取为7个。式中：n—给水栓个数；Qp—单个给水栓设计流量，m3/h；Q设—灌溉系统的设计流量，m3/h；6、日轮灌次数的确定日轮灌时间t日取15小时。则n＝＝1（次）7、同时工作的给水栓个数Np＝＝＝22.86个，取23个。8、轮灌制度本低压管道灌溉单个系统（700亩）设计灌水周期7天，轮灌组数7组，共有给水栓160个，共16行，每行10个，每个系统从蓄水池接一根dn200主干管，1-32#分干管，每行分A-J10个给水栓，每天每行开启5个给水栓，按每隔一个给水栓开启，远近搭配。每天开启5行共23个给水栓，每个支管最多同时开启三个给水栓，每同一位置给水栓每日工作时间15h。b、固定喷灌系统作物灌溉制度设计本次四洼乡下四洼村、阿坝镇一村丹丰农场移动式喷灌系统设计灌面400亩，单个系统灌面100亩，共4个灌溉系统。作业方式为在草场边沿阿曲河中的水作为水源，用移动式喷灌机组，对草场四周进行喷灌。以下为单个灌溉系统灌溉制度设计参数的拟定。1、灌水定额m=０.１Hρ土(β1-β2)β田／ρ水/η式中：m—设计灌水定额，mm；H—土壤湿润层深度，为32cm；β田—田间持水率，22％；β1—土壤适宜含水量上限，95％；β2—土壤适宜含水量下限，70％；ρ土—土壤干容重，1.36g/cm3；ρ水—水容重，g/cm3。η—灌溉水利用系数取0.8。m=0.1×32×1.36×(0.85-0.6)×22/1.0/0.8=29.92mm折合每亩m0=m/1000×666.7=19.95m3/亩。取20m3/亩。2、选用机组台数及确定喷洒方式设计选用浙江余姚市深茂喷灌设备厂设备，;喷头配用金属摇臂式，型号ZY—2H型，工作强度为0.35Mpa，射程20.1m,喷水量3.4m3/h，喷水强度（喷头间距18m，支管间距18m）为10.6mm/h，喷嘴直径7.0mm，管道直径20mm。1）、灌水周期设计灌水周期T=η×m/w式中：T—设计灌水周期，天；η—灌水利用系数；w—日最大耗水量，4mm/d；m—设计灌水定额，mm。T=0.9×29.62/1.0=6.66天，取T=7天。取灌水周期T=7d，则实际灌溉定额为m=7×6.24/0.9=31.67（mm）2）、确定喷头工作点及支管位置从各分干管入口处开始，间隔9m布置第一条支管，以后沿分干管方向每隔18m布置一条支管。再由每条支管入口9m处布置第一个喷头，以后每隔18m布置一个喷点，最后将支管、分干管编号，整个示范区有200个支管位置、1000个喷点。3）、计算喷头在工作点上的喷洒时间t=abm/1000qpηp=18×18×31.7/1000×3.4×0.9=3.67(h)即喷头在工作点上的喷洒时间为3.67h。4）、计算每天可工作的轮灌组数规划喷灌不在夜间作业，每天工作14h，则nd=14/3.67=3.8≈4（组）即每天可工作4组轮灌。每次实际工作时间为3.67h，实际日工作时间为11.67h。5）、计算每次同时喷洒的喷头数示范区布置的喷头数共有1000个，则每次同时喷洒的喷头数为np=Np/ndT=1000/4×5=50(个)即每次同时喷洒的喷头数为50个。每条支管上有5个喷头，则每组轮灌同时工作的支管数为10条。系统流量为Q=npq=50×3.4=170(m3/h)1.2.3项目区作物需水量计算工程区地处青藏高原与丘陵区过渡地带，海拔高差从3200m～4000m，地势崎岖，气候四季分明，雨量适中。通过对作物灌溉制度的设计计算，得出项目区牧草（主要为老芒麦）的灌水定额以及灌水时间见下表，灌溉设计保证率取为85%。项目区牧草灌溉制度表表4-3单位：m3/亩时段水文年苗期返青期分蘖期拔节期抽穗期成熟期全生育期（净灌溉定额）灌水次数灌溉方式3月上旬～3月中旬4月上旬～4月下旬5月上旬～5月中旬5月下旬～6月中旬6月下旬～7月中旬8月上旬P=85%//703535351755管灌P=85%/2550502525178.337喷灌1.2.3.1作物需水量计算作物总需水量×A=/η式中：—净需水量,万m3;—毛需水量,万m3;—净灌水定额（m3/亩）—毛灌水定额（m3/亩）η——灌溉水利用系数0.8作物总需水量表（丹丰农场）表4-4灌水时间灌溉面积（亩）净灌水定额（m3/亩）毛灌水定额（m3/亩）净需水量（万m3）毛需水量（万m3）中/44002531.251.01.25中/5180065.5681.9411.8011.75上/6180038.3347.926.8998.625上/7180032.7840.975.907.375上/8180032.7840.975.907.375合计175.74219.6831.633239.5415作物总需水量表（麦昆乡沃朗村）表4-5灌水时间灌溉面积（亩）净灌水定额（m3/亩）毛灌水定额（m3/亩）净需水量（万m3）毛需水量（万m3）中/56007087.51.25.25上/66003543.752.12.625上/76003543.752.12.625上/86003543.752.12.625合计3543.7510.513.1251.2.4水资料供需平衡分析1.2.1.1灌溉水源来水量计算四洼乡下四洼村、阿坝镇一村（即丹丰农场）灌溉水源选用就近阿曲河流域左岸支沟四洼沟，通过底格拦栅坝取水后由引水倒虹管将来水引至地块背坡顶部的2个300m3高位蓄水池，再通过低压配灌干、支管将水引至地间各灌溉毛细管桩。其中1200亩的低压管道灌溉是通过引水至调蓄水池，再由调蓄水池提供给地间灌溉用水。其余600亩的固定式喷灌系统均也采用四洼沟的水量，再由地块后背顶高位调蓄水池提供给地间灌溉用水，但布置在地势较低的中、下部。麦昆乡沃郎村灌溉水源均为阿曲河流域左岸支沟麦昆沟，通过底格拦栅坝取水后经提灌站抽水泵房到低压管道引水水至调蓄水池，再由调蓄水池提供给地间灌溉用水。阿曲河为大渡河东源，发源于青海省久治县与班玛县交界处山冈，东南流左纳安拜德沟、多木他沟后，入某省阿坝县境，称克柯。转东流，右纳若木柯、结柯，左纳龙尕沟后，即称阿柯。东行右纳当柯，左纳沃央沟，至安斗乡左纳作柯。东南行左纳各莫沟，右纳德格沟，又左纳四洼沟，右纳河支河；再左纳龙藏沟（又称华沟），过阿坝县城南；东南行经洛尔达、安羌乡，依次左纳洼尔玛沟、麦昆沟、日格扎沟，转南至中安，左纳大支流东柯。转南偏西，左纳色尔塘河；折西转西南过阿斯久，于茸安乡左纳打曲。再西南至职尕，转西于色尔古汇人麻尔柯。河长199km（其中某省内175km），流域面积5247km2（其中某省内4400km2），河口流量61.6m3/s，省内河段落差1010m。流域内草原广阔。水系呈羽状分布。四洼沟是阿曲河左岸一支沟，发源于阿坝县四洼乡伊章，自北向南流，在卡西共巴处汇入阿曲河。流域地理座标介于东经101°39′～101°43′，北纬32°55′～33°04′之间。河流全长16.2km，流域面积49.9km2，河道平均比降30.6‰。流域水系较发育，支流较多，流域形状呈由北向南的狭长形，流域地势总体上北高南低。四洼沟沟道天然径流水量照片麦昆沟是阿曲河左岸一支沟，发源于阿坝县麦昆乡草原村，自北向南流，在沃郎村处汇入阿曲河。流域地理座标介于东经101°45′～101°47′，北纬32°52′～32°59′之间。河流全长12.8km，流域面积23.1km2，河道平均比降57.8‰。流域水系不发育，呈狭长的条带状，流域形状呈由北向南的狭长形，流域地势总体上北高南低。麦昆沟沟道天然径流水量照片在闭合流域内，年径流是流域内年降水量和蒸发量的函数。根据《水文手册》附图2-1、2-2，查出工程地点所在流域的径流深h及变差系数Cv值，用下式计算年平均流量：Q0=0.0000317hF式中：Q0—年平均流量，以m3/s计；h—年径流深，以mm计；F—集水面积，以km2计。2、径流年内分配依据“某省设计年径流年内分配模型表”见表2-2，在求得了无资料地区河流上小型工程的设计年径流深(或年径流量)后，即可根据该河所在分区，选出符合设计保证率的年内分配模型。本次设计径流是根据《水文手册》上“某省设计年径流年内分配模型表”选取典型站年得径流分配模数。以各频率年流量乘以12(月)后分别乘以模型的百分数，即得各月的设计径流深。工程项目区属于大渡河上游区，本次月分配模型采用足木足水文站73年模型。工程项目区位于24-2分区大渡河上游区，从多年平均径流深等值线图查流域中心处的多年平均径流深h=380mm。从年径流变差系数Cv等值线图查流域中心处Cv=0.18。查皮III型Kp表(Cs=2Cv)得当Cv=0.18时，P=25%Kp=1.12P=50%Kp=0.99P=75%Kp=0.88P=95%Kp=0.72所以，各设计年径流深：H25%=1.12×380=425.6mm，H50%=0.99×380=376mm，h75%=0.88×380=331.4mm，h95%=0.72×380=273.6mm。阿曲设计年平均流量见表：设计年平均流量Q(m3/s)表4-6序号河流名称集雨面积(km2)P=25%P=50%P=75%P=95%多年平均流量1四洼沟49.90.6730.5970.5290.4330.6012麦昆沟23.10.3120.2760.2450.2000.278设计年径流量见下表：设计年径流量Q(万m3)表4-7序号河流名称集雨面积(km2)P=25%P=50%P=75%P=95%年径流量(万m3)1四洼沟49.92122.81876.41667.91361.61895.32麦昆沟23.1982.7868.6772.1631.7877.4根据设计年径流年内分配模型得河道P=25%、P=50%、P=75%、P=95%各月的径流分配如下表：某省阿坝州阿坝县2013年牧区节水灌溉示范工程·实施方案设计年月平均流量(m3/s)表4-8月份123456789101112年平均4~10月平均分配模型(%)2.102.102.202.507.0010.9021.9012.1013.8013.605.703.10100.00取用水月份1四洼沟P=25%0.170.170.180.200.570.882.010.971.111.100.460.258.070.680.98P=50%0.150.150.160.180.500.781.780.860.990.970.410.227.150.600.87P=75%0.130.130.140.160.370.691.580.770.880.860.360.206.270.530.76P=85%0.120.120.130.140.370.621.450.720.810.810.340.185.810.490.71P=95%0.110.110.110.130.360.571.290.630.720.710.300.165.200.440.632麦昆沟P=25%0.080.080.070.090.260.410.930.470.530.520.210.123.770.320.46P=50%0.070.070.070.080.230.360.820.410.480.470.190.103.350.280.41P=75%0.060.060.060.070.170.320.730.360.420.410.170.092.920.240.36P=85%0.050.050.050.060.170.300.680.340.390.380.160.082.710.230.33P=95%0.050.050.050.060.170.260.600.300.350.340.140.072.440.200.301.2.1.2灌溉水量平衡分析一、四洼乡丹丰农场项目点灌溉水量平分析四洼乡灌溉工程水源为四洼沟，通过水文计算，经过表3-5设计年月平均流量，得知四洼沟的在灌溉期5-8（P=75%水文年）这四个月的最枯流量为五月份0.37m3/s，即1332m3/h，最丰流量为七月份1.58m3/s，即5688m3/h。其中低压管道灌溉系统（两个灌溉系统，总计1400亩）设计流量=142.86×2=285.72m3/h。固定式喷灌系统单个喷灌系统设计流量170m3/h，日最大用水量=285.72m3/h+170m3/h=455.72m3/h。本工程设计需水取用流量为0.127m3/s。为保证枯水期灌溉水量，本工程采用底格栏栅坝取水，格栅取水流量按照900m3/h（0.25m3/s）取水。格栅坝取水流量大于设计需水量设计原因分析：因为本工程正式取水灌溉时期正值汛期，沟道泥砂和杂草堵塞情况严重，按其它县已实施的沟道格栅坝取水运行情况来看，按设计规范取水安全系数能正常满足要求取够水量的只有沟道泥砂少的清水沟道才能满足设计取水要求，对多泥砂汛期取水沟道，沉砂池的冲砂孔若采用定时冲砂经常受堵，造成泥砂进管现象频繁，特别是泥沙进入配灌管网后，末端管桩往往因泥砂堵塞导致工程灌溉末端毛管很快堵死报废，工程实际使用寿命极短，从而出现了大量修得多用得少的浪费工程。本工程由于沟道来水充足，加之处于藏区，管理人员可能出现是当地藏民，工程会经常处在由于管理人员经验欠缺及处理相关问题方法不当的情况下运行。为了确保工程安全长寿命运行，避免其它已建工程因栅隙受堵取水不够、排砂不畅造成砂进管道堵死末端毛管致使工程在短期就报废的情况在本程出现，在设计时采用了扩大一倍取水方式设计，多取0.123m3/s流量用于汛期长期冲砂，工程运行时冲砂底孔闸阀处于常开状态运行，取水管只取上层清水进池。这样一方面减少了取水口运行管理人员驻人专门进行掏渣冲排砂的工作量，还避免了因排砂不及时导致泥砂进池、进管的情况出现，从源头上杜绝泥砂进管，为工程的长寿命运行提供了源头可靠的技术保障条件。按这种取水口条件设计，在最不利条件下（灌溉周期中枯水期）其水源来水流量均大于需水流量，故整个示范区管道灌溉水量均能得到保证。综合上述，四洼沟水源的水量远大于四洼乡设计灌面（1800亩）所需水量，水源水量充足可靠，能保证用水要求。二、麦昆乡沃朗村项目点灌溉水量平分析麦昆乡乡灌溉工程水源为麦昆沟，通过水文计算，经过表3-5设计年月平均流量，得知麦昆沟的在灌溉期5-8（P=75%水文年）这四个月的最枯流量为五月份0.17m3/s，即612m3/h，最丰流量为七月份0.73m3/s，即2628m3/h。低压管道灌溉系统600亩，设计流量=142.86m3/h，而取水建筑物为底格栏栅坝取水，格栅取水流量经过计算为720m3/h（0.20m3/s，因该沟道泥砂特性与四洼沟基本相同，取水设计方法同四洼沟），故在最不利条件下（灌溉周期中枯水期）其水源来水流量均远大于需水流量，故低压管道灌溉水量均能得到保证。综合上述，麦昆沟水源的水量远大于麦昆乡设计灌面（600亩）所需水量，水源水量充足可靠，能保证用水要求。1.2.5总体灌溉方案选择由于阿坝县于2003年至今只建成一处牧区节水灌溉示范工程，节水灌溉型式有低压管道灌溉、固定式喷灌及移动式喷灌。同时，参考周边县红原、诺尔盖县几个节水灌溉项目的实际运行情况，经过对几年来三种灌溉方式运行的观测和比较，其比较结果如下：固定式喷灌具有效果好的优点，缺点是工程建设投资成本高，若自然压力水头不够需采用泵压喷灌则后期电费投入多；移动式喷灌具有优点为可移动性、节水灌溉效果较好、投资合理，缺点为对水源要求高和对地形要求高；低压管道具有节水节能、省时省工、扩大灌溉面积、灌水及时、适应性强、管理方便等诸多优点，缺点在于对地形要求高，必须有一定的高差才能建设。而我县四洼乡及麦昆乡的地势均有一定高差，满足低压管灌和喷灌水头压力差条件，不需机械加压管灌或喷灌，后期运行成本低廉，其水源稳定且有高差，到水源点有乡村公路及县、省道相通，交通方便、电力供应充足、建设用水有保障的优点，正好适宜建设低压管道自流灌溉工程。根据工程计划实施点的地形、地貌特点布管设计方案统计，低压管道灌溉工程规划建设规模为四洼乡1400亩，麦昆乡600亩；丹丰农场地块下部高位储水池与地块高差约40～50m，可以用来建设固定管道式自流喷灌系统，同时该片区靠近省道302线左侧，示范效果较好，在该示范地块内规划建固定管道式自流喷灌工程400亩。因此经过比较，采用低压管道灌溉与固定管道式自流喷灌相结合的灌溉型式是合理可行的。1.2.6.典型设计1.2.6.1四洼乡下四洼村示范点（丹丰农场示范点）设计本次四洼乡下四洼村节水灌溉示范点管道自流灌溉系统（1800亩）取水水源为阿坝县阿曲河支沟四洼沟沟道地表径流水，取水方式为底格栏栅坝式取水，取水后由一段引水渠引至中间水池冲砂、溢流后经2078m长的DN400PE管道引水至1#高位水池（300m3）调节蓄水池，然后由一根dn250PE管通过配水管网达到上部700亩牧草灌溉要求。建高位水池的合理性论证：本工程规划设计的取水水源点至配灌管网点自然高差为30~50m，取用流量0.127m3/s已基本满足自流管灌及局部喷灌条件，按理说已不需单独建立储水调节池。但由于工程是管道灌溉系统工程，管道灌溉用水直接从取水口引入，不可避免出现一些悬移质或细少的漂浮进入管网末端毛管内，从而造成毛管或管咀堵塞，影响工程正常运行或造成工程提前堵死报废。从1#高位水池经720m长的DN315PE管道引水至2#高位水池（300m3）经一根dn355PE管接入地块中部，变径为dn315PE管通过配水管网达到上部700亩牧草灌溉要求。下部喷灌系统安装固定管道式布置（400亩）按4个系统（单个系统100亩）进行灌溉。1.2.6.1.1取水工程设计四洼乡1800亩牧草地灌溉系统取水工程采用底格栏栅坝式取水。1、底格栏栅坝设计项目区灌溉只设一根主管，系统采取的工作制度为低压管道灌溉与固定管道式自流喷灌相结合的灌溉型式，因此，干管流量等于各支管进口流量最大的支管进口流量。干管系统总设计流量为0.13m3/s（142.86×2+170=455.72m3/h），根据《给排水设计手册》第3册对底拦栅坝进行计算，输水廊道根据当河流中部分水量进入输水廊道时，计算公式为：Q=α·L·b·μ·p·(2·g·h)0.5根据现场河流特性查堵塞系数和流量系数，计算结果如下表：取水口取水流量计算表表4-9堵塞系数

α流量系数

μ拦栅孔隙系数

P拦栅宽度

b(m)拦栅长度

L(m)拦栅上平均水深

h(m)取水流量Q(m3/s)1.30.40.41.250.10.425本工程选用输水廊道长4m，宽为1.2m的取水流量0.425m3/s>灌溉系统总设计流量0.13m3/s，故输水廊道满足要求。2、坝抗滑稳定及地基应力计算坝基础内不存在不利的结构面，抗滑稳定按沿坝基底面进行复核。按照《水闸设计规范》(SL265-2001)的规定，采用抗剪公式对坝基础进行抗滑稳定计算，基础应力按材料力学公式计算。稳定安全系数计算公式：……(5)其中；K —— 抗滑稳定安全系数；f —— 基础底面与地基之间的摩擦系数；ΣG —— 竖向力之和(kN)；ΣP —— 水平力之和(kN)；其荷载组合如下：基本组合：①正常运用；②设计洪水。特殊组合：①校核洪水；②正常运用+地震(Ⅶ度)。经计算，由表4-10可见底格栏栅坝的抗滑稳定系数是满足规范要求。抗滑稳定计算成果表表4-10计算情况底格栏栅坝计算K容许K正常运用3.861.20设计洪水情况2.521.20校核洪水情况2.231.05正常运用+地震(Ⅶ度)1.981.003、取水建筑物结构布置本工程设计从阿坝县阿曲河左岸支沟四洼沟上取水，设计取水流量为0.425m3/s。取水口布置采用底格拦栅坝式取水，坝左侧接一引水渠将水引至蓄水池，取水口主要建筑物有底格拦栅坝、上下游护坦、上下游护坡、引水渠、取水池等。底格拦栅坝采用C20砼浇筑，上游面为半径60cm圆弧，后接1：4的坝坡。坝顶高程为3042.00m，边墩顶部高程为3043.24m，坝顶净宽6m，坝高3.0m，栅槽长5m，格栅槽安装角钢保护，预埋M20地脚螺栓固定格栅，格栅采用自制或从厂家购买，栅条间距为10mm，栅条截面形式为倒梯形，上边长15mm,下边长25mm。高度40mm。输水廊道净宽1.2m，输水廊道纵坡1：40。底格拦栅坝与上下游护坦缝间刷沥青一道并采用651型橡胶止水带止水。上游铺盖和下游护坦均采用C25砼浇筑，净宽5m，上游铺盖高程3041.00m，与底拦栅坝相接。下游护坦与坝坡相接，坡比为1：5，面层设Ø80PVC排水管，梅花型布置，间排距为1.5m。护坦的上下游抛填大卵石护脚。上下游护坡采用M7.5浆砌石砌筑，厚50cm，坡脚基础埋深50cm，迎水面采用M10砂浆勾缝。坡体中设Ø80PVC排水管，梅花型布置，间距为1.5m排水管，靠边坡侧管口设置反滤料防止管口堵塞。引水渠根据现场情况分为暗渠和明渠两种，均采用M7.5浆砌块石砌筑，三面光。引水渠全长18.2m，渠道纵坡1：500，内径为1.0×1.0m。引水暗渠盖板长1.5m，厚12cm，板中布置钢筋Ø12@150双层双向，盖板采用C25砼预制。沉沙池由渐变段、工作段等组成，进口连接段长1.0m，其宽由1.2m扩大到3.0m，底板纵坡i=1/4，底部高程由3040.8m下降至3039.8m，工作段长10.0m，宽3.0m，工作段平均池深3.0m，底板坡度i=0.01，沉沙池正常运行水位3041.80m，工作段末端左边墙设置一长3.0m的溢流堰，堰顶高程3041.90m。沉砂池右侧底部设一0.8m×0.8m的冲沙闸。沉沙池出口经控制闸进入引水管网。1.2.6.1.2调蓄水池设计为保证取水管道内的少量泥砂和悬移质及细小的漂浮物不进入配灌管网系统内，同时保证集中灌溉时配灌系统管道内有充足的有压水量保证，本工程在灌区背坡山坡顶部布设2个300m3储水调节池。该水池还可作远景阿坝一村的灌面扩建配水调节池。调蓄水池容积为300m3的两个，规格为圆形(直径为11.1m)，高度为3.8m,蓄水池池壁和池底为20cm厚C25钢筋网混凝土，池底设10cm厚C15砼垫层，池顶采用C25钢筋砼厚18cm全封闭。蓄水池池顶设DN250溢流管，池底设DN250排泥管，设一根DN355供水水管。为简化计算，本实施阶段仅计算2#高位水池控制以下的灌溉B区进行水力学计算。1.2.6.1.3低压管道灌溉设计本次低压管道灌溉系统建设规模为1800亩，共分为3个灌溉系统，两个低压自流管灌系统，每个系统为700亩，一个固定管道自流喷灌系统400亩。2#灌区总面积1200亩。其中800亩为低压管道灌溉，另外400亩为固定管道式喷灌。（一）作物灌溉制度设计前面1.2节已经对作物灌溉制度进行了设计。参数如下（详见前面计算过程）:单个灌溉系统（700亩）：设计灌水定额m:29.92mm,设计灌水周期T：7天，灌溉系统设计流量Q：142.86m3/h，轮灌组数目N：7个，一位置给水栓的工作时间：15小时，日轮灌次数：1次，同时工作的给水栓数：23只，给水栓总个数：160个，单个给水栓出水口流量：6.2m3/h。喷灌系统每次同时喷洒的喷头数为50个。每条支管上有5个喷头，则每组轮灌同时工作的支管数为10条。系统流量为Q=npq=50×3.4=170(m3/h)（二）管道系统选型及布置1、管道系统选型若采用移动式，需要软管太长，移动不方便，劳动强度大，且软管使用年限短；若采用固定式，工程量大，所以，采用低压管道灌溉。由于灌溉面积不大，故采用二级管道，主干管、分干管固定，塑料灌水软管移动。2、管道管网布局三个分区系统规模分别为700亩、700亩、400亩，每个分区地块为长×宽=930m×500m,由主干管将灌溉水（蓄水池）输送至灌区中心,然后按“圭”字型布置分干管，呈对称布置，有利于配水，减少水头损失，便以装拆，再在分干管上布置给水栓，给水栓上配塑料软管用于漫灌。其中：单个系统共布设给水栓160个，共分18行，每行10个，给水栓编号按自右向左编为A-K,每个给水栓之间间距为50m。管网布局详见设计附图。（三）管网运行方式及设计流量计算管道设计流量应根据管道系统布置及管道轮灌方式确定，同时工作的23个给水栓应远近搭配。每个给水栓出水流量6.2m3/h，每每条竖管同条分干管同时开启的给水栓数量不超过3个，则分干管流量计算以时开启3个给水栓计。则系统设计流量由前面计算可知主干管流量为；Q主干=142.68+170.0=312.68(m3/h)低压管道分干管流量为：Q分干=6.2×3=18.6(m3/h)；低压管道给水栓出水口流量Q栓=6.2(m3/h)；喷灌分干管流量为：Q分干=3.4×5=17.0(m3/h)；喷灌给水栓出水口流量Q栓=3.4(m3/h)；（四）管材及管径选择1、管材选择节水灌溉工程常用引水管及配灌管网管材常用的有PE管、UPVC管、PPR管三种。这三种钢材的性能优缺点和适用范围见表4-11。表4-11UPVC管、PE管、PPR管的性能比较表项目UPVC管PE管PPR管密度（g/cm3）1.42-1.430.90-0.9650.89-0.9抗拉强度（kg/cm2）500-550200-250900冲击强度（kg-cm/cm）5-88-153.5伸长率（%）100-150350-1000250线膨胀系数6-8×10-510-12×10-515×10-5耐寒催化温度（℃）-18-60-10燃烧性能不易燃烧，能自熄易燃易燃耐化学药品性优良良施工方面可用UPVC硬质胶合剂进行粘接，也可采用活套接口结合，施工方便。须借用PE热熔焊机或PE电熔焊机连接，并且施工地点须有电源，施工相对复杂，焊接温度230℃，焊缝不光滑易氧化漏水。须借用PPR热熔焊机或PPR电熔焊机连接，并且施工地点须有电源，施工相对复杂，焊接温度260℃，焊缝光滑。生产工艺方面有原辅料混合过程,生产工艺相对复杂原料采用粒料混配料,直接干燥用于生产,生产工艺简单原料采用粒料混配料,直接干燥用于生产,生产工艺简单原料采购方面PVC粉,国内原料厂商即可提供生产,生产工艺成熟。PE混配料绝大多数依赖于进口,国内PE原料厂商尚不能提供优质PE80级以上的混配料,生产工艺尚不成熟。聚丙烯粒料，国内原料厂商即可提供生产,生产工艺成熟。包装性直管包装中小口径可采用盘管包装，可有效减少管件接头。直管包装卫生性能锡系配方，无毒卫生（铅系配方禁用）C、H元素组成（聚乙烯），无毒卫生C、H元素组成，无毒卫生（聚丙烯）耐磨性能良优优柔韧性良优良耐侯性优良良耐快速开裂性良优良价格比11.20.492主要特征及用途1.强度最大2.适合常温配管。3.用途:自来水用,电气用，一般用等1.优异的耐寒性、挠性及抗磨性。2.适合寒带地区及施工条件苛刻地区之配管3.用途:自来水用,燃气用，一般用。1.强度大、耐高温。2.适合高温区配管。3.用途:自来水用,最适宜做热水给水管，一般用。由于本工程项目区属高寒地区，且位于野外草地，所以取引水及灌溉管网选择PE管是最好的选择。根据工程区总平面布置情况，本工程最大管网高程差为40余米，加上喷灌压力水头及安全系数后，灌溉配水管道管材选择PE管，其能耐低温、抗压、抗腐蚀能力强。参考阿坝县已有的饮水工程管道敷设运行情况，户外给水管道基本都选择的PE80级0.8Mpa的PE管，本工程引水及灌溉用水管网管材也选用PE80级0.8Mpa的PE管。2、管径的确定管径的确定：按D径＝1.13计算，经济流速主干、分干管均为1.0-1.5m/s，由前面计算可知主干管流量为；Q主干=142.86+170.0=312.68(m3/h)每个给水栓出水流量6.2m3/h，每条分干管同时开启的出水口数量不超过3个，则分干管流量计算以每条支管同时开启三个出水栓计:低压管道分干管流量为：Q分干=6.2×3=18.6m3/h；喷灌分干管流量为：Q分干=3.4×5=17.0m3/h；经计算结果为：主干管管径324mm，选取dn355PE管;分干管管径73mm，选取dn90PE管；竖管及移动软管管径为37mm，选取dn40管。喷灌分干管流量为：Q分干=3.4×5=17.0m3/h；主干管管径235mm，选取dn315PE管;分干管管径86mm，选取dn110PE管；竖管及移动软管管径为28mm，选取dn40管。（五）自压高程复核计算2区2个灌溉系统上部采用自压灌溉，从蓄水池至各给水栓地形高差在30m至40m之间，每个灌溉系统选择2个不利点进行复核计算。下部采用固定管道式喷灌，从蓄水池至各给水栓地形高差在40m至50m之间，每个灌溉系统选择2个不利点进行复核计算。1、灌溉系统2—1自压高程复核计算：a、第一行的L处给水栓(单根分干管最多开启三个给水栓)：沿程水头损失：查水利计算手册，聚乙烯管（PE管）hf=0.000915LQm/db式中：d--管道内径（m）Ｑ--管道设计流量（m3/s）L--管长（m）m=1.774b=1.774蓄水池到第一行L处给水栓沿程损失分段计算，详见下表：表4-12沿程水头损失表分段长度(m)流量（m3/h）管径（mm)沿程损失(m)J0-J1570142.6+1703553.02J1-J2100142.6+1703150.89J2-F3518.6901.52F-H10012.4901.86H-J506.2633.32合计10.61故沿程水头H沿总=10.61(m)局部水头损失按沿程水头损失的15%计列；hj=10.61×15%=1.59(m)h总=10.61+1.59=12.20(m)由于蓄水池灌溉系统2区主干管高程3382.0m，第一行L处给水栓的地面高程为3347.50m，dn40给水栓竖管高度为1.5m。则第一行L处给水栓有效水头为3382.0-3349.5-12.20-1.5=18.80mb、第4行的O处给水栓(单根分干管最多开启三个给水栓)：沿程水头损失：查水利计算手册，聚乙烯管（PE管）hf=0.000915LQm/db式中：d--管道内径（m）Ｑ--管道设计流量（m3/s）L--管长（m）m=1.774b=1.774蓄水池到第4行O处给水栓沿程损失分段计算，详见下表：表4-13沿程水头损失表分段长度(m)流量（m3/h）管径（mm)沿程损失(m)J0-J1570142.6+1703553.02J1-J2615142.6+1703155.51J2-J320021.89010.84J3-J410012.4901.40J4-J5506.2633.32合计21.09故沿程水头H沿总=21.09(m)局部水头损失按沿程水头损失的15%计列；hj=21.09×15%=3.61(m)h总=21.09+3.61=27.70(m)由于蓄水池灌溉系统2主干管高程3382.0m，第4行O处给水栓的地面高程为3338.0m，dn40给水栓竖管高度为1.5m。则第4行O处给水栓有效水头为3382.0-3338.0-27.70-1.5=11.8m2、灌溉系统2—2自压喷灌高程复核计算：a、第一行的A处给水栓(单根分干管最多开启三个给水栓)：沿程水头损失：查水利计算手册，聚乙烯管（PE管）hf=0.000915LQm/db式中：d---管道内径（m）Ｑ---管道设计流量（m3/s）L---管长（m）m=1.774b=1.774蓄水池到第一行A处给水栓沿程损失分段计算，详见下表：表4-14沿程水头损失表分段长度(m)流量（m3/h）管径（mm)沿程损失(m)J0-J1570142.6+1703553.02J1-J2615142.6+1703155.51J2-F2501703150.65F-H100161101.76H-J1009.61100.44H-J503.21100.26合计11.64故沿程水头H沿总=11.64(m)局部水头损失按沿程水头损失的15%计列；hj=11.64×15%=1.75(m)h总=11.64+1.75=13.39(m)由于蓄水池出水灌溉系统2区主干管高程3382.0m，第一行A处给水栓的地面高程为3338.0m，dn40给水栓竖管高度为1.5m。则第一行A处给水栓有效水头为3382.0-3338.0-13.39=30.61mb、第29行的A处给水栓(单根分干管最多开启三个给水栓)：沿程水头损失：查水利计算手册，聚乙烯管（PE管）hf=0.000915LQm/db式中：d---管道内径（m）Ｑ---管道设计流量（m3/s）L---管长（m）m=1.774b=1.774蓄水池到第29行A处给水栓沿程损失分段计算，详见下表：表4-15沿程水头损失表分段长度(m)流量（m3/h）管径（mm)沿程损失(m)J0-J1570142.6+1703553.02J1-J2615142.6+1703155.51J2-J32501703150.65J3-J45201702506.51J4-J550852500.63J5-J6100161101.76J6-J71009.61100.44J7-J8503.21100.26合计18.78故沿程水头H沿总=18.78(m)局部水头损失按沿程水头损失的15%计列；hj=18.78×15%=2.82(m)h总=18.78+2.82=21.60(m)由于蓄水池灌溉系统B主干管高程3382.0m，第29行A处给水栓的地面高程为3330.0m，dn40给水栓竖管高度为1.5m。则第29行A处给水栓有效水头为3382.0-3330.0-21.6=30.4m结论：本次设计各选取典型的2区两个灌溉系统的两个最不利点给水栓进行自压高程复核计算，根据灌溉系统要求，管网最末一级的出口压力不得低于2m,经过计算，所选取的四个最不利点均能满足要求，则其余给水栓出水点也能满足灌溉所需水头。1.2.6.1.4固定管道式自流喷灌设计移动式喷灌系统设计灌面400亩，单个系统灌面100亩，共4个灌溉系统。作业方式为在2#高位水池布置取水管道，采用固定管道移动喷嘴式喷灌设备，对草场进行喷灌。喷灌的喷头设计根据喷头的组合间距、喷头的喷洒水量分布、喷头工作压力计算确定喷头设计参数，经计算，喷头射程20.1m,喷水量3.4m3/h，喷水强度（喷头间距18m，支管间距18m）为10.6mm/h，喷嘴直径7.0mm，管道直径90mm。1.2.6.2麦昆乡沃朗村示范点设计本次麦昆乡低压管道灌溉系统（600亩）取水水源为阿坝县阿曲河左岸支沟麦昆沟，取水方式为底格栏栅坝式取水，取水后由一段引水渠引至中间水池冲砂、溢流后经SLS65—250离心泵抽取采用DN120PE管道长667m引水至1#高位水池（200m3）调节蓄水池，然后由一根dn250PE管通过配水管网达到上部600亩牧草灌溉要求。从高位水池经470mDN250PE管道引水地块上缘，变径为dn200PE管左右两支，基本顺等高线布置，支管基本垂直于等高线通过配水管网达600亩牧草地，满足灌溉要求。1.2.6.2.1取水工程设计600亩低压管道灌溉系统取水工程采用底格栏栅坝式取水。灌溉系统总设计流量为0.04m3/s（142.86m3/h），根据《给排水设计手册》第3册对底拦栅坝进行计算，输水廊道根据当河流中部分水量进入输水廊道时，计算公式为：Q=αμPbL根据现场河流特性查堵塞系数和流量系数，计算结果如下表：表4-16取水口取水流量计算表堵塞系数

α流量系数

μ拦栅孔隙系数

P拦栅宽度

b(m)拦栅长度

L(m)拦栅上平均水深

h(m)取水流量Q(m3/s)1.30.40.41.240.0720.27本工程选用输水廊道长1.0m，宽为1.2m的取水流量0.27m3/s>灌溉系统总设计流量0.04m3/s，故输水廊道满足要求。本工程设计从阿坝县阿曲河左岸支流麦昆沟上取水，设计取水流量为0.27m3/s。取水口布置采用底格拦栅坝式取水，坝左侧接一引水渠将水引提灌泵站，经抽水至低压管道，引水到蓄水池，取水口主要建筑物有底格拦栅坝、上下游护坦、上下游护坡、引水渠、取水池等。底格拦栅坝采用C25砼浇筑，上游面为半径60cm圆弧，后接1：4的坝坡。坝顶高程为3301.00m，边墩顶部高程为3305.24m，坝顶净宽5.5m，坝高3.0m，栅槽长1.0m，格栅槽安装角钢保护，预埋M20地脚螺栓固定格栅，格栅采用自制或从厂家购买，栅条间距为10mm，栅条截面形式为倒梯形，上边长15mm,下边长25mm。高度40mm。输水廊道净宽1.0m，输水廊道纵坡1：40。底格拦栅坝与上下游护坦缝间刷沥青一道并采用651型橡胶止水带止水。上游铺盖和下游护坦均采用C25砼浇筑，净宽15m,，上游铺盖高程3302.00m，与底拦栅坝相接。下游护坦与坝坡相接，坡比为1：5，面层设Ø80PVC排水管，梅花型布置，间排距为1.5m。护坦的上下游抛填大卵石护脚。上下游护坡采用M7.5浆砌石砌筑，厚50cm，坡脚基础埋深50cm，迎水面采用M10砂浆勾缝。坡体中设Ø80PVC排水管，梅花型布置，间距为1.5m排水管，靠边坡侧管口设置反滤料防止管口堵塞。引水渠根据现场情况分为暗渠和明渠两种，均采用M7.5浆砌块石砌筑，三面光。引水渠全长18.2m，渠道纵坡1：500，内径为1.0×1.0m。引水暗渠盖板长1.5m，厚12cm，板中布置钢筋Ø12@150双层双向，盖板采用C25砼预制。1.2.6.2.2泵站设计（一）泵站布置泵站根据灌面分布情况和设计灌水率、灌溉水利用系数、灌区内调蓄容积确定设计流量。低位水池至高位水池，泵站设计流量确定为25m3/h。项目区附近有10KV从工区附近通过，分别采用一台降压台区将电压降至380V满足水泵电机使用，降压台区与施工期的统一。泵站水泵选用单级自吸卧式离心泵，配套电机应选用Y2系列电动机。其中一台机组采用变频调速装置，以满足灌溉配水要求。泵站进出水阀门采用蝶阀。泵站所选电动机电压为380V。（二）水泵选型原则根据《泵站设计规范》要求，水泵选型的原则为：①水泵选型应满足泵站设计流量、设计扬程及不同时期供水的要求。②尽量选择额定扬程与设计扬程相符的水泵，以保证在平均扬程时水泵在高效区运行；在最高与最低扬程时，水泵应能安全、稳定运行，力求泵的装置效率高，运行费用低。③选用泵型应优先考虑国家推荐的产品和经过鉴定的产品，采用技术成熟的产品运行管理和维修方便。④具有多种泵型可供选择时，应综合分析水力性能、机组造价、工程投资和运行检修等因素择优确定。⑤水泵数量的选定，应保证调节方便，工程投资省。（三）泵型选择根据本泵站的设计水头和设计流量，该站属高水头小流量的泵站，立式离心泵是高扬程泵站使用最为广泛的泵型，在高扬程段有较好的性能，平面尺寸小，征地费用低，启动方便，易于管理，维修运行费用相对较少，故泵型选择中只考虑选用立式离心泵。本泵站设计流量Q=25m3/h，设计净扬程68.0m。选择过程如下：1、确定水泵的总扬程根据水泵的净扬程，估算水泵的总扬程，其中设计总扬程为：H总=1.1H净=1.1×68=71.8m最大总扬程为：H最大总=1.1H最大净=1.1×71.8=82.28m由上可以看出，本站的扬程范围很狭窄，能满足扬程的泵型不是很多。2、根据以上初估的水泵总扬程H总，结合本站的排水流量要求初选水泵类型。查水泵样本，选取SLS65—250型（n=2900r/min）水泵为本站泵型。该水泵设计扬程80.0m，设计流量25m3/h，电机功率15kW。该型水泵性能曲线详见附图《本泵站-设计-07》。表3-17本泵站主要水力机械清册序号名称型号及规格单位数量备注1主水泵SLS65—250型（n=2900r/min）台1在泵机的出口增设两孔自由式拍门，80°倾角布置，拍门孔口尺寸65mm，共两孔。泵站运行时，拍门自由打开，事故停机时，拍门迅速关闭孔口，以防事故的扩大。本泵站的变压器均采用油浸式、室外布置，其照明范围即各泵站主泵房的照明。电源由泵站低压馈电屏专引一回路至泵站照明配电箱。室内装设简易式日光灯作一般照明，闸室动力控制箱留有一回备用回路，作为临时照明或闸门检修用。（四）泵站建筑物设计⑴泵站设计泵站主要由泵房、进水池、水泵、配电设备等几部分组成。泵房和泵站选址在项目区西侧麦昆沟取水口左下游侧15m处，那里地质为坚硬的原状黄土，向泵站架设动力线路0.5km，照明线路100m，安装10KVA变压器1台。⑵进水池和管理房设计新建50m3矩形进水池1座（长×宽×高=5×3×3.5m），水池下面开挖直径80cm、深0.5m的竖井作为安装潜水泵的泵坑。在进水池顶部新建12m2砖混结构水泵房，以便管理人员检查和管护机电设备。1.2.6.2.3调蓄水池设计为向配灌管网提供有压灌溉用水，本工程在灌区背坡山坡上设一个200m3集中蓄水池。调蓄水池容积为200m3的壹个，规格为圆形(直径为9.0m)，高度为3.5m,蓄水池池壁和池底为20cm厚C25钢筋网混凝土，池底设10cm厚C15砼垫层，池顶采用C25钢筋砼厚18cm全封闭。蓄水池池顶设DN250溢流管，池底设DN250排泥管，设一根DN355供水水管。1.2.6.2.4低压管道灌溉设计本次麦昆乡片区低压管道灌溉系统建设规模为600亩，只有1个灌溉系统。（一）作物灌溉制度设计前面1.2节已经对作物灌溉制度进行了设计。参数如下（详见前面计算过程）:单个灌溉系统（600亩）：设计灌水定额m:29.92mm,设计灌水周期T：7天，灌溉系统设计流量Q：142.86m3/h，轮灌组数目N：7个，一位置给水栓的工作时间：15小时，日轮灌次数：1次，同时工作的给水栓数：23只，给水栓总个数：160个，单个给水栓出水口流量：6.2m3/h。（二）管道系统选型及布置1、管道系统选型若采用移动式，需要软管太长，移动不方便，劳动强度大，且软管使用年限短；若采用固定式，工程量大，所以，采用低压管道灌溉。由于灌溉面积不大，故采用二级管道，主干管、分干管固定，塑料灌水软管移动。2、管道管网布局每个分区系统规模为600亩，地块呈长条形，从高位水池经470mDN250PE管道引水地块上缘，变径为dn200PE管左右两支，基本顺等高线布置，支管基本垂直于等高线通过配水管网达600亩牧草地，基本呈半“丰”字型布置，满足灌溉要求。其中：单个系统共布设给水栓160个，共分42行，每行2~5个给水桩不等，给水栓编号按自右向左编为1-42,每个给水栓之间间距为50m。管网布局详见设计附图。3、管网运行方式及设计流量计算管道设计流量应根据管道系