水利灌溉典型工程设计方案培训资料(doc 66页).doc

1、 附件： 典型工程设计 二一七年四月 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 1 典型工程设计 1.1 典型设计说明 根据现有农田改造与新增农田灌溉不同、水源类型与单井出水量不同、耕地地形 条件不同，选择不同的典型设计。地下水滴灌典型设计，选择坡耕地与平原耕地两种 耕地类型和单井出水量及控制灌溉面积不同的四个组合类型。喷灌选择单机控制面积 300 亩、500 亩两种控制灌溉面积和小型扬水站地表水水源、地下水水源两种水源类 型组合的四个类型。畦田地面灌溉选择一种类型。实施方案共选择了滴灌、喷灌灌溉 两种节水灌溉方式下的 8 个典型设计。8 个典型区的主要指标详见表

2、 1.1-1。 表 1.1-1 内蒙古“四个千万亩”典型工程设计类型 耕地类型 水源类型 节水灌溉方 式 典型类型 典型工程设计类型 类型 类型 方式 编号 单井出水量或 单机供水量 （m 3/h） 单井或单机 控制面积 （亩） 坡耕地 地下水 滴灌 1 32 181 平原耕地 2 32 151 3 50 220 4 80 320 地下水 喷灌 5 （63+63）120 500 6 80 300 地表水 7 120 500 8 70 300 1.2 滴灌典型设计 1.2.1 水源工程设计 滴灌工程水源工程设计包括水源井设计和井房设计。 （1）更新水源井设计 更新机井依据机井技术规范 （GB/T

3、50625-2010）并参考周边机井的设计进行。 新打机井为混凝土管井和钢管井，混凝土管井主要分布在赤峰市和通辽市，新打 水源井的原因是更新和重新布局调整。 设计混凝土管井的内径为 300mm， 壁厚 50mm， 下管深度为 60m，其中沉淀管 5m，滤水管 40m，井壁实管 15m。根据项目区水文地质 情况，单井出水量分别为 50 m 3/h 和 80m3/h。 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 2 （2）井房设计 由于原有机电井和现有可利用机电井没有井房，本次设计为了保护配电设备、水 泵和滴灌工程首部系统的正常工作，每眼机电井建一个机井管理房，单个井房

4、建筑面 积 12m 2，地面以上尺寸为：长宽高 434.3m，基础采用砖砌体和混凝土圈梁结 构，地上墙体采用砖砌体结构，井房内采用 C15 混凝土地面，房顶采用蓝色彩钢板。 1.2.2 滴灌节水灌溉制度设计 （1）灌溉设计保证率 依据节水灌溉工程技术规范GB/T50363-2006，滴灌工程技术规范 GB/T50485-2009，确定设计灌溉保证率为 85%。 （2）基本资料 项目区土壤主要为砂壤土，土壤干容重 1.42g/cm 3，田间持水率为 23%，灌溉水利 用系数为 0.95，项目区主要种植作物为玉米。 （3）滴灌灌溉制度设计 最大灌水定额计算 最大灌水定额采用适宜水量法确定，采用公式

5、： mmax=0.001zp(max-min) 式中 mmax最大净灌水定额（mm） ； 土壤容重（g/cm 3） ，1.42 g/cm3； z土壤计划湿润层深度（cm） ，取 50cm； p设计土壤湿润比，取 75%； max适宜土壤含水率上限（%） ，一般情况下玉米取田间持水率的 80%-90%， 本次设计取 86%； min适宜土壤含水率下限（%） ，一般情况下玉米取田间持水率的 60%-70%， 本次设计取 65%。 计算结果： ms=0.0011.425075（19.78-14.95）=25.72mm 上述计算结果为最大净灌水定额，实际需水要求可按下式确定：mms，本次设 计选取净灌

6、溉定额为 25.7mm（17m 3/亩）。根据项目区灌溉实际情况，滴灌灌溉水利 用系数取 0.95，故滴灌毛灌溉定额为 27mm（18m 3/亩）。 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 3 设计灌水周期的确定 d m T ET =6.1，取 T=6 天 式中 T设计灌水周期，d； ETd作物日蒸发蒸腾量，取设计代表年灌水高峰期平均值，取 4.2mm/d。 作物灌溉制度 在 85%保证率时左右，查内蒙古自治区主要作物灌溉制度与需水量等值线图， 并考虑采用膜下滴灌玉米灌水量减少 20%左右，故项目区玉米需水量为 290269m 3/ 亩），作物生育期有效降水量为

7、 180125m 3/亩），不考虑土壤储水量的差值，参考 邻近类似地方的试验成果，确定玉米的净灌溉定额为 110144m 3/亩，滴灌的灌溉水 利用系数 0.95 时，节水灌溉毛定额为 112146m 3/亩。P=85%时玉米滴灌设计灌溉定 额计算见表 1.2-1，玉米滴灌设计灌溉制度见表 1.2-2 及续表 1.2-2。 表 1.2-1 玉米 滴灌 设计灌溉定额计算表（P=85%） 行政区 作物 需水量 （m 3/亩） 有效 降雨量 （m 3/亩） 缺水量 （m 3/亩） 净灌溉 定额 （m 3/亩） 毛灌溉 定额 （m 3/亩） 节水灌溉 定额 （m 3/亩） 呼伦贝尔 290 180 1

8、10 110 116 112 兴安盟 290 165 125 125 132 130 通辽市 296 165 131 131 138 136 赤峰市 296 165 131 131 138 136 乌兰察布市 269 125 144 144 152 146 表 1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度 地区 灌溉形式 作物 灌水定额 （m 3/亩） 灌水次数 生育期及灌溉定额 生育期 灌溉定额 （m 3/亩） 呼伦贝尔 滴灌 玉米 10 1 苗期 112 16 2 拔节 16 3 抽雄 11 2 乳熟 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 4 续表 1.2-2 玉米滴

9、灌设计灌溉制度 地区 灌溉形式 作物 灌水定额 （m 3/亩） 灌水次数 生育期及灌溉定额 生育期 灌溉定额 （m 3/亩） 兴安盟 滴灌 玉米 12 1 苗期 130 18 2 拔节 18 3 抽雄 14 2 乳熟 续表 1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度 地区 灌溉形式 作物 灌水定额 （m 3/亩） 灌水次数 生育期及灌溉定额 生育期 灌溉定额 （m 3/亩） 通辽市 滴灌 玉米 14 1 苗期 136 18 2 拔节 18 3 抽雄 16 2 乳熟 续表 1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度 地区 灌溉形式 作物 灌水定额 （m 3/亩） 灌水次数 生育期及灌溉定额 生育期 灌溉定额 （m

10、3/亩） 赤峰市 滴灌 玉米 14 1 苗期 136 18 2 拔节 18 3 抽雄 16 2 乳熟 续表 1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度 地区 灌溉形式 作物 灌水定额 （m 3/亩） 灌水次数 生育期及灌溉定额 生育期 灌溉定额 （m 3/亩） 乌兰察布市 滴灌 玉米 10 1 苗期 146 18 3 拔节 18 3 抽雄 14 2 乳熟 一次灌水延续时间 根据选取毛管（滴灌带）参数计算一次灌水时间 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 5 el mS S t q 式中 t一次灌水延续时间，h； m设计毛灌水定额，27mm； e S灌水器间距，0.3m；

11、 l S毛管间距，1m； q灌水器设计流量， 2.8L/h。 经计算灌水器设计流量采用 2.8L/h 时，一次灌水延续时间为 2.9h。 1.2.3 不同类型滴灌典型设计 1.2.3.1 有关技术规范与技术标准依据 （1）节水灌溉工程技术规范GB/T50363-2006； （2）机井技术规范GB/T50625-2010； （3）微灌工程技术规范GB/T50485-2009； （4）农田灌溉水质标准GB5084-2005； 1.2.3.2 出水量 32t/h 的水源控制大田滴灌典型设计（坡耕地） 以机电井作为灌溉水源，单井出水量为 32m 3/h，单井控制坡耕地面积为 181 亩， 典型地块尺寸

12、为 360m336m。 （1）首部枢纽设计 首部主要设备由施肥罐、过滤器及逆止阀等，地埋管坡度为 1:2000，首端高末端 低，管内积水向末端排水井排放。 滴灌灌溉系统首部设有逆止阀、排气阀、压力表、水表、水嘴、过滤器、施肥罐。 过滤器作用是将水中的固体大颗粒、藻类、漂浮物沉淀过滤，防止这些污物进入滴灌 系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。过滤器有沉淀池、拦污栅、离心过滤器、砂石过 滤器、筛网过滤器、叠片过滤器等，各种过滤器可以在首部枢纽中单独使用，也可以 根据水源水质情况组合使用。根据项目区水中固体砂颗粒含量很少的情况，过滤设备 采用 3“离心加网式过滤器，过流量 32m 3/h。在每个地块设置

13、独立的施肥罐，施肥罐的 作用是使易溶于水并适于根施的肥料、农药、化学药品等在施肥罐内充分溶解，然后 再通过滴灌系统输送到作物根部， 便于作物吸收， 充分发挥肥效， 同时减少肥料浪费， 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 6 本系统选用容积为 100 升的施肥罐。 （2）滴灌带选择 根据目前国内市场上滴灌带的种类和水利性能，以及对各厂家滴灌带的应用调 查，典型地块灌水器选择壁厚 0.2mm 的内镶式滴灌带，滴头工作压力为 100KPa，滴头 间距 e S 为 0.3m，毛管布置间距 l S 为 1m，滴水流量 2.8L/h。 （3）管网布设 分干管及给水栓：根

14、据地块大小、作物种植方向、毛管最大铺设长度和毛管的 布设情况 （双向或单项） ， 首先确定分干管的布设位置和布设方向 （垂直于种植方向） ， 根据支管的布设情况（双向或单项），再确定分干管的布设长度和给水栓布设位置。 本次典型地块设计，共布设分干管 3 条，间距 120m，每条分干管输水长度为 308m， 典型地块分干管的输水总长度为 924m，考虑到运输、保管和施工安装过程中的损耗， 实际管材总用量为 970m。给水栓布设按照 28m 的间隔均匀布设在分干管上，典型地块 共布设 36 个给水栓。 干管：干管布设应根据地形高差、水源井的位置、分干管的布设情况并考虑管 网各节点的压力均衡进行布设

15、。本次典型地块干管的布设为：在地块高程较高处垂直 于分干管的位置布设一条干管，在这条干管的中间垂直方向再布设一条干管，与位于 低处的水源井连接，干管输水长度为 544m，考虑到运输、保管和施工安装过程中的损 耗，实际管材总用量为 571m。 干管和分干管具体布设见图 2，为避免冬季冻害，干管和分干管均采用地埋，管 槽开挖根据滴灌工程设计图集及当地实际，沟槽断面为梯形，下口宽为管道外径 加 0.3，即下口取 0.5m，上口宽取 1.5m，管槽开挖深度根据当地冻深情况确定为 1m， 为便于施工弃土堆放在沟槽一侧 0.3m 以外，典型地块土方开挖、回填量均为 2936m 3。 支管 （给水软管） ：

16、 支管是根据水源井的出水量、 灌水小区大小和布设方式 （双 向或单项）进行布设，为均衡毛管的压力，一般情况支管应布设在灌水小区的中央， 并与毛管垂直，另外支管与分干管上的给水栓相连接，且平行于分干管，支管长度是 由支管上的毛管数量确定的。本次典型地块支管的布设为：在每根分干管上平行于分 干管方向布设 12 根支管，支管布设方式为双向，每条支管长度为 28m，典型地块共设 置36 条支管，总长度为1008m，每条支管设置独立闸阀，并与分干管上的给水栓相连接。 支管为地面管道，具体布设见图 1-2-1。 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 7 毛管：是直接向作物

17、施水的管道，是滴灌系统中用量最多的管道，其作用是把 管网中的压力水流均匀而稳定地分配到田间土壤，满足作物对水分的需要，还可随水 施肥施药。 毛管的布设是根据作物种植方向、 作物种植行距、 毛管单向最大铺设长度、 支管中的水量和毛管的性能参数等因素确定的。根据项目区实际，本次典型地块毛管 的布设为： 毛管垂直于支管两侧呈鱼骨式布置， 方向与种植方向一致， 毛管间距为 1m， 毛管上每隔 0.3m 设一个灌水器（滴头），灌水器流量 2.8L/h，工作水头为 10m。毛 管用按扣三通与支管连接，毛管上不设球阀，即同一支管上所有毛管同时工作，每条 支管的两侧各布设 28 根毛管，每根毛管长 60m，典

18、型地块共布设 2016 根毛管，毛管 总长为 120.96km。 毛管为地面铺设管道，具体布设见图 7-2-2。 支管及毛管为地面管道，为防止管材管件的丢失及损坏，每到冬季支管应及时 收起妥善保存，毛管每年进行更新，由生产厂家回收。停泵或冬季不用时，为排除管 道冲砂水和防止出地竖管积水冻害，在分干管道末端的最低处设排水井。 图 1-2-1 坡耕地大田滴灌典型地块工程布置图 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 8 （4）管材和管径选择 根据当地类似工程实践经验，干管和分干管选择 PVC 管材，支管和毛管采用 PE 管材。管网的干、分干、支、毛各级管道管径按经验

19、公式计算，计算管径和选取管径 见表 1.2-3。 表 1.2-3 各级管道设计管径计算表 管 道 流量（m 3/h） 计算管道内径（mm） 双壁厚（mm） 设计管径（mm） 干管（PVC 管） 32 102 6 110 分干管（PVC 管） 32 102 6 110 支管（PE 管） 16 58 2 63 毛管（PE 管） 0.36 11.28 0.4 16 （5）滴灌系统水力设计 各级管道流量推算 a、单根毛管设计流量 单根毛管流量等于灌水器流量乘以毛管上灌水器总数，即： Q毛=N q =200 0.0028 =0.56(m3/h) 即单根毛管的总流量为 0.56m 3/h。 式中 q滴头流

20、量，2.8L/h； N毛管的滴头数，为毛管总长度滴头间距。 b、支管设计流量 支管双侧连接 56 根毛管，故支管设计流量为： Q单支Q毛N0.565631.36（m 3/h） 图 1-2-2 单支管控制面积布置图 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 9 式中 N支管上毛管的数目 N=56 条； Q毛单根毛管总流量。 c、分干管设计流量 Q分干管Q支31.36（m 3/h） d、干管设计流量 Q干=Q分干=31.36（m 3/h） 毛管铺设长度校核 a、灌水小区最大水头差 小区内最大、最小水头计算 hmax=(1+0.65qv) 1/xh d hmin=(10

21、.35qv) 1/xh d hv= hmaxhmin 式中 hmax滴头最大水头，m； hmin滴头最小水头，m； qv流量偏差率，取 0.2； x流态指数，取 0.5； hd额定压力，取 10m。 计算得，hmax=12.77m，hmin=8.65m，hv=4.12m。 b、灌水小区毛管铺设长度 按照微灌工程技术规范要求，初步估算时，分配给毛管的水头差可取设计允 许水头差的 50%，并以此计算毛管最大铺设长度。毛管水头损失为： 1.1 m f b Q hfL d 式中 f h管道沿程水头损失，m； f摩阻系数，0.505； Q管道流量，L/h； d管道内径，15.6mm； m流量指数，1.7

22、5； 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 10 b管径系数，4.75； L管长，m。 计算得，毛管最大铺设长度为 65m，本次设计毛管长度为 60m，符合规范要求。 轮灌制度的确定 根据滴灌系统的布置，为保证系统各级管道安全稳定运行，故需将系统划分轮灌 组。典型设计地块共有 1 条干管、3 条分干管，每条分干管共布设 10 条支管，支管共 计 36 条。灌溉时开启 1 条支管闸阀，典型地块共布置 36 个轮灌组。运行时，每次灌 水时间为 2.9 小时，即 2.9 小时可完成一个轮灌组。按照每天工作 21 小时计算，一 天可以完成 7 个轮灌组的灌水定额，5.

23、14 天可完成全部 36 组轮灌区，即一个灌溉周 期为 5.14 天，小于设计灌水周期。 管网最不利点水力计算 根据各级管道流量及最不利工作点的位置，根据前面给出的公式计算管网的水头 损失。 管道水力计算包括管道沿程水头损失和局部水头损失。 a、管道沿程水头损失计算 m f b Q hfL d b、管道局部水头损失按沿程水头损失的 10%计算。计算结果见表 1.2-4。 c、泵管损失计算 H泵管=LI (1.2m/s) 式中 L泵管长度，L=30m； I=0.00107 2/d1.3； 管内流速，m/s； d管道内径，0.06m。 按照上述公式计算，泵管水头损失为 12.31m。 内蒙古自治区

24、新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 11 表 1.2-4 管网最大水头损失计算表 项目 干管 分干管 竖管 支管 合计 f 94800 94800 94800 89800 Q 32 32 32 16 d(mm) 102 102 59 60 m 1.77 1.77 1.77 1.75 b 4.77 4.77 4.77 4.75 L(m) 424 19 2.5 14 多孔系数 F0.5 1 1 1 0.397 沿程水头损失(m) 4.87 0.22 0.39 0.23 5.31 局部水头损失(m) 0.49 0.02 0.04 0.02 0.53 总水头损失(m) 5.35

25、 0.24 0.43 0.25 6.28 管网压力分析 本次典型设计主要针对坡耕地，地形高差变化较大，在满足管网最不利点水头损 失的同时，部分滴灌小区毛管接口压力大于选取毛管的爆破压力，因此需要进行压力 调节，设计在毛管与支管连接处采用稳流三通，以保证滴灌系统正常运行。各节点扬 程计算见表 7.2-5。 滴灌典型地块小区流量偏差率计算： v vv q1x h1 0.15q xx （） 根据小区地面软带及毛管损失计算得，滴灌典型地块小区水头偏差为 1.92m，则 hv=0.192，通过上式计算可得小区流量偏差 qv为 0.096，小于微灌工程技术规范 （GB/T 50485-2009）所要求的

26、0.2，故设计合理。 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 12 表 1.2-5 小区各节点扬程计算表 节点 管网损失 泵管损失 动水位 高差（相对水源） 过滤器 工作水头 总扬程 相对差值 1 6.28 12.31 30 18 10 10 86.59 -1 2 6.15 12.31 30 16 10 10 84.46 -3.13 3 6.5 12.31 30 15.5 10 10 84.31 -3.28 4 6.86 12.31 30 14 10 10 83.17 -4.42 5 7.21 12.31 30 13 10 10 82.52 -5.07 6 7.

27、56 12.31 30 11 10 10 80.87 -6.72 7 7.92 12.31 30 8.5 10 10 78.73 -8.86 8 8.27 12.31 30 5.5 10 10 76.08 -11.51 9 8.62 12.31 30 3.5 10 10 74.43 -13.16 10 8.98 12.31 30 1.5 10 10 72.79 -14.8 11 9.33 12.31 30 0.5 10 10 72.14 -15.45 12 9.68 12.31 30 -0.5 10 10 71.49 -16.1 13 4.76 12.31 30 19 10 10 86.07

28、-1.52 14 4.63 12.31 30 18 10 10 84.94 -2.65 15 4.99 12.31 30 17 10 10 84.3 -3.29 16 5.34 12.31 30 15 10 10 82.65 -4.94 17 5.69 12.31 30 13 10 10 81 -6.59 18 6.05 12.31 30 10.5 10 10 78.86 -8.73 19 6.4 12.31 30 7 10 10 75.71 -11.88 20 6.75 12.31 30 6 10 10 75.06 -12.53 21 7.11 12.31 30 4.5 10 10 73.9

29、2 -13.67 22 7.46 12.31 30 3 10 10 72.77 -14.82 23 7.82 12.31 30 1.5 10 10 71.63 -15.96 24 8.17 12.31 30 0.5 10 10 70.98 -16.61 25 6.28 12.31 30 19 10 10 87.59 0 26 6.15 12.31 30 18.5 10 10 86.96 -0.63 27 6.5 12.31 30 16.5 10 10 85.31 -2.28 28 6.86 12.31 30 14.5 10 10 83.67 -3.92 29 7.21 12.31 30 12

30、10 10 81.52 -6.07 30 7.56 12.31 30 11 10 10 80.87 -6.72 31 7.92 12.31 30 9.5 10 10 79.73 -7.86 32 8.27 12.31 30 8.5 10 10 79.08 -8.51 33 8.62 12.31 30 7.5 10 10 78.43 -9.16 34 8.98 12.31 30 6 10 10 77.29 -10.3 35 9.33 12.31 30 4 10 10 75.64 -11.95 36 9.68 12.31 30 2 10 10 73.99 -13.6 （6）水泵的选型 总扬程计算

31、内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 13 水源井动水位为 30m，泵管损失为 12.31m，最不利点管网损失为 6.28m，高差为 19m，滴灌带要求压力水头 10m，过滤器水头损失为 10m。则总扬程为： H扬=H入+H动+H损+H过+H高差=30+12.31+6.28+10+10+19=87.59(m) 水泵的选型 根据上述计算总扬程和系统总流量确定水泵的型号。本次设计拟选用 200QJ32-78/6 潜水泵，其性能及参数见表 1.2-6。 表 1.2-6 潜水泵性能及参数 水泵型号 流量（m 3/h） 扬程（m） 水泵效率（%） 配套功率（KW） 20

32、0QJ32-91/7 32 91 72 13 （7）典型地块设备材料用量及投资 滴灌典型地块材料用量及工程量统计见表 1.2-7。 表 1.2-7 典型地块设备材料用量及投资表 编号 工程及费用名称 单位 数量 单价（元） 合计（元） 备注 第一部分 建筑工程 47913 一 水源工程 29600 1 机电井 眼 1 20000 20000 2 井房 m2 12 800 9600 二 节水灌溉工程 18313 1 管道工程 15913 土方开挖 m3 2936 2.99 8779 土方回填 m3 2936 2.43 7134 2 管道附属建筑物 2400 排水井1.2m 眼 3 800 240

33、0 第二部分 机电设备及安装 38595 一 机电设备 35086 1 200QJ32-91/7 台 1 12836 12836 13KW 2 配套变压器 台 1 10000 10000 按 50KVA 的 30%计取 3 380V Km 0.35 35000 12250 二 安装费 % 10 35086 3509 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 14 续表 1.2-7 典型地块设备材料用量及投资表 编号 工程及费用名称 单位 数量 单价（元） 合计（元） 备注 第三部分金属结构及安装 111225 一 金属结构 101114 1 管泵连接体 套 1 4

34、80 480 2 进排气阀 套 1 120 120 3 逆止阀 套 1 320 320 4 压力表（0.6MPa） 块 1 80 80 5 水表（dn50） 块 1 360 360 6 过滤器（3 寸 A 双级） 套 1 10000 10000 7 施肥罐（100L） 个 1 2800 2800 8 PVC 管 dn110(0.6MPa) m 1541 18.49 28493 9 地埋干管三通 dn110(0.6MPa) 个 5 32.28 161 10 地埋分干管三通 （dn11063） 个 33 23.86 787 11 地埋干管弯头 dn110(0.6MPa) 个 3 26.34 79

35、12 异径接头（dn11063） 个 3 23.86 72 13 出地竖管 dn63(0.6MPa) m 79 8.06 638 14 地面弯头（dn63） 个 36 5.21 188 15 阳螺纹直通（dn63） 个 144 5.38 775 16 闸阀（dn63） 套 72 19.45 1400 17 钢卡 个 72 1.35 97 18 PE 给水软带 dn63 m 1008 4.8 4838 19 滴灌带 dn16（0.2mm） km 120.96 250 30240 20 泄水阀（dn25） 套 3 50 150 21 堵头（dn63） 个 72 8.12 585 22 按扣三通（d

36、n16） 个 1008 1.24 1250 23 打孔器 个 4 50 200 24 锁紧钳 把 4 50 200 25 减压阀 套 14 1200 16800 二 安装费 % 10 101114 10111 第四部分临时工程 1845.99 临时工程 % 3 61533 1845.99 建安工程的 3% 第五部分独立费用 10577.67 1 项目建设管理费 % 1.3 199579 2594.52 一至四部分的 1.3% 2 监理费 % 1 199579 1995.79 一至四部分的 1% 3 勘测设计费 % 3 199579 5987.36 一至四部分的 3% 基本预备费 % 5 210

37、156 10508 一至五部分的 5% 总投资 220664 亩投资 1219 181 亩 1.2.3.3 出水量 32t/h 的水源控制大田滴灌典型设计（平川地） 以机电井作为灌溉水源，单井出水量为 32m 3/h，单井控制平川面积为 151 亩，典 型地块尺寸为 360m280m。 （1）首部枢纽设计 首部主要设备由施肥罐、过滤器及逆止阀等，地埋管坡度为 1:2000，首端高末端 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 15 低，管内积水向末端排水井排放。 滴灌灌溉系统首部设有逆止阀、排气阀、压力表、水表、水嘴、过滤器、施肥罐。 过滤器作用是将水中的固体大颗

38、粒、藻类、漂浮物沉淀过滤，防止这些污物进入滴灌 系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。过滤器有沉淀池、拦污栅、离心过滤器、砂石过 滤器、筛网过滤器、叠片过滤器等，各种过滤器可以在首部枢纽中单独使用，也可以 根据水源水质情况组合使用。根据项目区水中固体砂颗粒含量很少的情况，过滤设备 采用 3“离心加网式过滤器，过流量 32m 3/h。在每个地块设置独立的施肥罐，施肥罐的 作用是使易溶于水并适于根施的肥料、农药、化学药品等在施肥罐内充分溶解，然后 再通过滴灌系统输送到作物根部， 便于作物吸收， 充分发挥肥效， 同时减少肥料浪费， 本系统选用容积为 100 升的施肥罐。 （2）滴灌带选择 根据目前国内市场

39、上滴灌带的种类和水利性能，以及对各厂家滴灌带的应用调 查， 典型地块灌水器选择壁厚 0.2mm 的内镶式贴片式滴灌带， 滴头工作压力为 100KPa， 滴头间距 e S为 0.3m，毛管布置间距 l S为 1m，滴水流量 2.8L/h。 （3）管网布设 分干管及给水栓：根据地块大小、作物种植方向、毛管最大铺设长度和毛管的 布设情况 （双向或单项） ， 首先确定分干管的布设位置和布设方向 （垂直于种植方向） ， 根据支管的布设情况（双向或单项），再确定分干管的布设长度和给水栓布设位置。 本次典型地块设计，共布设分干管 3 条，间距 120m，每条分干管输水长度为 252m， 典型地块分干管的输水

40、总长度为 756m，考虑到运输、保管和施工安装过程中的损耗， 实际管材总用量为 794m。给水栓布设按照 28m 的间隔均匀布设在分干管上，典型地块 共布设 30 个给水栓。 干管：干管布设应根据水源井的位置、分干管的布设情况并考虑管网各节点的 压力均衡进行布设。本次典型地块干管的布设为：在地块中央垂直于分干管的位置布 设一条干管，在这条干管的中间垂直方向再布设一条干管，并与水源井连接，干管输 水长度为 358m， 考虑到运输、 保管和施工安装过程中的损耗， 实际管材总用量为 376m。 干管和分干管具体布设见图 7-2-3，为避免冬季冻害，干管和分干管均采用地埋， 管槽开挖根据滴灌工程设计图

41、集及当地实际，沟槽断面为梯形，下口宽为管道外 径加 0.3，即下口取 0.5m，上口宽取 1.5m，管槽开挖深度根据当地冻深情况确定为 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 16 2m，为便于施工弃土堆放在沟槽一侧 0.3m 以外，典型地块土方开挖、回填量均为 2228m 3。 支管 （给水软管） ： 支管是根据水源井的出水量、 灌水小区大小和布设方式 （双 向或单项）进行布设，为均衡毛管的压力，一般情况支管应布设在灌水小区的中央， 并与毛管垂直，另外支管与分干管上的给水栓相连接，且平行于分干管，支管长度是 由支管上的毛管数量确定的。本次典型地块支管的布设为：

42、在每根分干管上平行于分 干管方向布设 10 根支管，支管布设方式为双向，每条支管长度为 28m，典型地块共设 置 30 条支管，总长度为 840m，每条支管设置独立闸阀，并与分干管上的给水栓相连 接。 支管为地面管道，具体布设见图 1-2-3。 毛管：是直接向作物施水的管道，是滴灌系统中用量最多的管道，其作用是把 管网中的压力水流均匀而稳定地分配到田间土壤，满足作物对水分的需要，还可随水 施肥施药。 毛管的布设是根据作物种植方向、 作物种植行距、 毛管单向最大铺设长度、 支管中的水量和毛管的性能参数等因素确定的。根据项目区实际，本次典型地块毛管 的布设为： 毛管垂直于支管两侧呈鱼骨式布置， 方

43、向与种植方向一致， 毛管间距为 1m， 毛管上每隔 0.3m 设一个灌水器（滴头），灌水器流量 2.8L/h，工作水头为 10m。毛 管用按扣三通与支管连接，毛管上不设球阀，即同一支管上所有毛管同时工作，每条 支管的两侧各布设 28 根毛管，每根毛管长 60m，典型地块共布设 1680 根毛管，毛管 总长为 100.8km。 毛管为地面铺设管道，具体布设见图 1-2-4。 支管及毛管为地面管道，为防止管材管件的丢失及损坏，每到冬季支管应及时 收起妥善保存，毛管每年进行更新，由生产厂家回收。停泵或冬季不用时，为排除管 道冲砂水和防止出地竖管积水冻害，在分干管道末端的最低处设排水井。 内蒙古自治区

44、新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 17 360 （4）管材和管径选择 根据当地类似工程实践经验，干管和分干管选择 PVC 管材，支管和毛管采用 PE 管材。管网的干、分干、支、毛各级管道管径按经验公式计算，计算管径和选取管径 见表 1.2-8。 表 1.2-8 各级管道设计管径计算表 管 道 流量（m 3/h） 计算管道内径（mm） 双壁厚（mm） 设计管径（mm） 干管（PVC 管） 32 102 6 110 分干管（PVC 管） 32 102 6 110 支管（PE 管） 16 58 2 63 毛管（PE 管） 0.36 11.28 0.4 16 图 1-2-3

45、平川地大田滴灌典型地块工程布置图 图 1-2-4 单支管控制面积布置图 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 18 （5）滴灌系统水力设计 各级管道流量推算 a、单根毛管设计流量 单根毛管流量等于灌水器流量乘以毛管上灌水器总数，即： Q毛=N q =200 0.0028 =0.56(m3/h) 即单根毛管的总流量为 0.56m 3/h。 式中 q滴头流量，2.8L/h； N毛管的滴头数，为毛管总长度滴头间距。 b、支管设计流量 支管双侧连接 56 根毛管，故支管设计流量为： Q单支Q毛 N0.56 5631.36（m3/h） 式中 N支管上毛管的数目 N=56

46、 条； Q毛单根毛管总流量。 c、分干管设计流量 Q分干管Q支31.36（m3/h） d、干管设计流量 Q干=Q分干=31.36（m3/h） 毛管铺设长度校核 a、灌水小区最大水头差 小区内最大、最小水头计算 hmax=(1+0.65qv)1/xhd hmin=(10.35qv)1/xhd hv= hmaxhmin 式中 hmax滴头最大水头，m； hmin滴头最小水头，m； qv流量偏差率，取 0.2； 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 19 x流态指数，取 0.5； hd额定压力，取 10m。 计算得，hmax=12.77m，hmin=8.65m，hv

47、=4.12m。 b、灌水小区毛管铺设长度 按照微灌工程技术规范要求，初步估算时，分配给毛管的水头差可取设计允 许水头差的 50%，并以此计算毛管最大铺设长度。毛管水头损失为： 1.1 m f b Q hfL d 式中 f h管道沿程水头损失，m； f摩阻系数，0.505； Q管道流量，L/h； d管道内径，15.6mm； m流量指数，1.75； b管径系数，4.75； L管长，m。 计算得，毛管最大铺设长度为 65m，本次设计毛管长度为 60m，符合规范要求。 轮灌制度的确定 根据滴灌系统的布置，为保证系统各级管道安全稳定运行，故需将系统划分轮灌 组。典型设计地块共有 1 条干管、3 条分干管

48、，每条分干管共布设 10 条支管，支管共 计 30 条。灌溉时开启 1 条支管闸阀，典型地块共布置 30 个轮灌组。运行时，每次灌 水时间为 2.9 小时，即 2.9 小时可完成一个轮灌组。按照每天工作 21 小时计算，一 天可以完成 7 个轮灌组的灌水定额，4.3 天可完成全部 30 组轮灌区，即一个灌溉周期 为 4.3 天，小于设计灌水周期。 管网最不利点水力计算 根据各级管道流量及最不利工作点的位置，根据前面给出的公式计算管网的水头 损失。 管道水力计算包括管道沿程水头损失和局部水头损失。 a、管道沿程水头损失计算 内蒙古自治区新增四个千万亩高效节水灌溉 2016-2020 年实施方案 20 m f b Q hfL d b、管道局部水头损失按沿程水头损失的 10%计算。计算结果见表 1.2-9。 c、泵管损失计算 H泵管=LI (1.2m/s) 式中 L泵管长度，L=30m； I=0.00107 2/d1.3； 管内流速，m/s； d管道内径，0.06m。 按照上述公式计算，泵管水头损失为 12.31m。 表 1.2-9 水头损失计算表 项目 干管 分干管 竖管 支管 合计 f 9