农田水利建设项目高效节水灌溉项目可行性研究报告

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1、甘肃省农田水利建设项目高效节水灌溉项目可行性研究报告XX县水务局XXXX年六月63一. 基础资料1、项目区概况1.1、概况1.1.1、自然概况XX县位于河西走廊中段, 地处东径995110030,北纬38573942之间，南北长约77km，东西宽约55 km，总面积2729.75km2，东邻甘州区，西接高台县，南依祁连山与肃南裕固族自治县接壤，北靠合黎山与内蒙古阿拉善右旗相连，兰新铁路和国道312线穿境而过。XX县属典型的大陆性荒漠草原气候，四季分明，日照充足，年日照时数3029.8小时, 昼夜温差大，年积温高，根据XX县气象站资料统计分析，全县多年平均气温8.3,多年平均降水量113.5mm

2、，多年平均蒸发量2073.3mm，最大冻土深度119cm，无霜期179天，具有日照时间长、太阳辐射高、昼夜温差大、降雨稀少、蒸发强烈、光热资源丰富等特点，有利于发展高产、优质、高效农业。XX县水资源主要由黑河过境水量和梨园河地表水及境内地下水和泉水组成。地表水总径流量为12.8亿m3/a，大多为过境水流，其中黑河干流入境水量为10.5亿m3/a，梨园河干流入境水量为2.3亿m3/a在保证正义峡断面平水年下泄径流量9.5亿m3/a的前提下，市上确定我县的可供地表水总量为（保证率P=50%）3.5亿m3，地下水为0.73亿m3，XX县境内地势南北高，中间低，南部由东南向西北倾斜，北部由东北向西南倾

3、斜，自然坡降1/194，海拔高程在13602200米之间，按地貌特征分为南部祁连山低山区，北部合黎山低山丘陵区和中部山前倾斜平原区三类。、南部祁连山低山区：由祁连山区孤山子以北和梨园小口子之间的山体组成，山体海拔18002200m，相对高差300500m，沟谷切割深度150400m，横断面多呈“U”型，气候干燥，植被稀疏。、北部合黎山低山丘陵区：由大孤山、小黑山、马鞍山、羊台山、大青山等山体组成，山体海拨16001820m，相对高差180250m，沟谷切割深度180250m，断面呈矩型，气候干燥，植被稀疏。、中部山前倾斜平原区：位于南部祁连山低山地区和北部合黎山低山丘陵区之间，海拨高程1450

4、m左右，相对高差30100m，除去部分戈壁和沙漠外，水土资源条件好，已被开垦利用，形成绿洲，其间黑河、梨园河纵横穿过，植被良好，是农业主产区。XX县位于河西走廊凹陷地带，地表土为砂壤土、壤土、亚粘土，细颗粒层以下为深厚的砂卵砾石层。境内土壤肥沃，属山前冲洪积砂壤土。土壤类型有：灌耕土、潮土、沙壤土，土壤养分含量(平均值)如下：有机质 1.27%,全氮0.069% ，碱解氮57.75ppm,速效磷10 ppm，速效钾155.7ppm;土壤阳离子代换量平均为8.59m.e100g(土壤保肥力弱)；土壤容重耕层为1.39克/m3 , 心土层为1.461.39克/m3，土壤耕层孔隙度为47。XX县农业

5、耕作技术先进成熟，服务管理体系完善，农业生产基本上实行了机耕、机播、机收作业，机械化生产有一定的基础。主要种植作物为大田玉米、制种玉米、经济作物、蔬菜及优质牧草。XX县自然灾害主要是洪涝和干旱两种。洪灾年年都有所发生，主要集中在68月汛期；干旱灾害也比较频繁，重旱与轻旱交替出现，经济损失严重，给国民经济的发展和群众的生产、生活造成了重大影响。1.1.2、社会经济状况全县辖五镇二乡(沙河镇 、新华镇 、平川镇、板桥镇、蓼泉镇、鸭暖乡、倪家营乡)，三个国营农、林、牧场，71个行政村，696个村民小组，全县总人口 15.0081万人，其中：非农业人口2.5078万人，农业人口12.5003万人。20

6、11年全县粮食总产量14.5313万吨，现有大牲畜18.04万头，羊20.69万只，猪20.76万头，家禽饲养量103.32万只，肉类总产量达1.46万吨，水产品量635吨，2011年实现国内生产总值31.67亿元。人均国内生产总值达23812元，比上年增加5877元，增长15.56。2011年全县大口径财政收入完成19462万元，同比增长18.76%。城镇居民可分配收入11516元，农村居民人均纯收入6875元。XX县现有土地总面积2195.59km2（折合329.3万亩）， 有效灌溉面积 68.54万亩,其中农田46.53万亩，土地利用率为20.81%。1.1.3 基础设施状况 项目区内交

7、通十分便利，以XX县为中心的县、乡公路及板合公路，兰新铁路构成项目区骨干交通框架，形成了便利的交通网络。项目区通讯事业比较发达，各乡、镇及村庄全部开通了程控电话，通讯条件十分便利。项目区内均有多条10kv的供电线路通过，电力基础设施较好，施工期用电可根据施工条件直接与工地附近10kv线路接火使用，辅以柴油发电机供电。建筑材料在梨园河（下段称大沙河）采集，该处河床宽阔，砂砾石料储量极其丰富，质量上乘，采集方便，道路畅通，砼细骨料比重2.62.7g/c m3，容重1.821.84g/c m3 ，孔隙率34.135.2%，含泥量1.712.1%，细度模数2.45。1.1.4水利工程状况经过多年建设，

8、XX县已基本形成了“渠、路、林、田”配套，“引、蓄、提、排”并举的绿洲农业灌溉体系。水源工程主要有鹦鸽嘴水库、梨园河渠首、黑河10个引水口门，鹦鸽嘴水库、梨园河渠首修建于70年代，鹦鸽嘴水库除险加固工程于2010年完成，梨园河渠首工程已破烂，正在争取立项，黑河10个引水口门全为无坝引水，2011年，开始修建4个引水口门。为了保障黑河中游灌区的可持续发展及黑河调水工作的顺利开展，XX县先后实施了黑河流域近期治理XX县灌区节水改造项目、黑河流域近期治理退耕还林还草调整为灌区节水改造工程等节水改造项目。截至目前，项目区有干渠22条，长333.74km，已衬砌203.34km，衬砌率60.9%，完好率

9、89%，支渠103条，长356.5km，已衬砌239.99km，衬砌率67.32%，完好率84%，斗渠478条，长563.84km，已衬砌290.15km，衬砌率51.5%，完好率60%，已建成中型水库1座，小型水库5座(小一型水库4座，小二型水库1座)；修建塘坝2座。XX县田间工程面貌大为改观，截至目前，项目区田间配套面积35万亩，建成机电井1377眼，1.1.5农业生产状况XX县现有灌溉面积 68.54万亩,其中农田46.53万亩，是河西走廊主要的商品粮基地及畜禽、红枣、种子生产基地。近年农业特色产业不断发展状大，种植业方面依托奥瑞金、绿源等种子龙头企业，大力发展制种业，全县种植各类农作物

10、46.53万亩，其中：夏禾作物2.89万亩（主要是小麦、夏杂），秋禾作物36.76万亩（主要是带田、玉米、制种玉米、秋杂），经济作物5.77万亩（主要是蔬菜、棉花、番茄、药材等作物）。2011全县粮食总产量145313吨，亩产513公斤，经济作物总产量28.26万吨，亩产值1328.6元，农业总产值18.18亿元。1.2农业节水发展情况1.2.1、农业发展情况XX县有效灌溉面积 68.54万亩,其中：农田46.53万亩，林草地22.01万亩。全县种植各类农作物46.53万亩，其中：夏禾作物2.89万亩（主要是小麦、夏杂），秋禾作物36.76万亩（主要是带田、玉米、制种玉米、秋杂），经济作物5.

11、77万亩（主要是蔬菜、棉花、番茄、药材等作物），大部分灌溉面积都是井河混灌区，主要是在调水期间利用井水就行补充农田灌水。1.2.2农业节水发展情况XX县以提高水资源利用率和使用效益、发展现代节水农业为目标，将农田节水与农民增收相结合，积极推进耕作制度和灌溉制度改革，突出发展特色优势产业，调整优化农业产业结构和区域布局，大力工程节水、农艺节水、管理节水，止目前，完成渠道防渗节水灌溉面积11.29万亩，管灌面积9.3万亩，大田滴灌和日光温室滴灌1.99万亩。在农艺节水方面，主要推广小畦灌溉、地膜覆盖、垄作沟灌等常规节水技术，每年推广常规节水面积35万亩。渠道防渗节水面积主要种植小麦、带田、玉米、制

12、种玉米、蔬菜等农作物，管灌主要是制种玉米、小麦、蔬菜等。滴灌主要是日光温室滴灌和大田滴灌，日光温室滴灌主要为各种蔬菜、瓜果、葡萄等；大田滴灌主要为玉米、啤酒花、陆地葡萄等。上述节水工程完工后均交由相应的灌区水管所管理。各水管所都先后制定了各项管理制度，成立工程专管小组，管理小组直接对每眼机井进行专业管理，确保工程运行安全，核定水费标准，推行管理承包责任制，以单眼机井为单位，实行承包经营管理。并对管理人员进行培训和考核，广泛开展高效节水工程综合利用，提高设施利用率,根据项目示范与推广的需要，切实承担并做好必要的田间节水、增产、增效观测记录，有针对性地开展相关作物灌溉制度的试验和研究工作，积累第一

13、手资料和数据，切实发挥示范作用。目前，水管单位机构设置齐全，管理制度健全，对工程运行管理起到积极作用。1.2.3农业节水取得的成效1、优化了种植结构。我县紧紧抓住被水利部确定为节水型社会建设试点县和推进黑河流域综合治理的机遇，不断深化水权制度改革，系统推进农业领域的节水工作，积极推行“总量控制、定额管理、以水定地（产）、配水到户、公共参与”的运行机制，坚持“以水定产业、以水定结构、以水定布局”的原则，大力发展制种玉米、蔬菜、畜牧、加工番茄等主导产业，积极发展红枣、葡萄区域优势产业，引导农民调整种植结构，初步实现了农业生产区域化、区域产业特色化、特色产业品牌化。 2、推广了一批实用技术。按照政策

14、扶持、项目带动、区域化种植的原则，在大力推广地膜覆盖、垄作沟灌、小畦灌溉常规节水技术的基础上，主推半膜垄作、全膜垄作沟灌等节水增收技术。共推广常规节水面积35万亩。在此基础上，示范推广有机质无土栽培、温室节水微喷滴灌技术、秸秆生物反应堆技术、配方施肥、病虫害综合防控等实用技术，实现了现代设施农业高科技起步、高技术组装配套、高效益经营的发展目标。结合黑河流域节水工程的实施，以“多采光、少用水、节耕地、新技术、高效益”为发展方向，建立高效农业节水示范点，树立节水典型，以点带面，辐射带动高新节水技术的推广应用。在北部合黎山沙漠区、南部祁连山戈壁区等地段，建立了、板桥友好、红沟荒漠区节水农业示范点，大

15、力推广微喷灌、滴灌等高新节水灌溉技术。止目前，全县共发展大田滴灌和日光温室滴灌1.99万亩，管灌面积9.3万亩。 3、改善了生产条件。通过节水工程的实施，有效的改善了农业生产条件，使农作物能适时灌溉，保障了农业经济的稳步发展。同时，通过种植绿肥、秸秆还田、增施有机肥等综合措施应用，加大中低产田改造力度，耕地质量有所改善。 4、节约了用水量。农田常规节水技术的推广，高效节水工程的应用，同时，通过调整种植结构节水，强化管理节水，农业用水量迅速减少，目前农业用水量比十五末减少近3000万立方米。1.2.4农业节水存在的问题一是资金投入不到位。国家用于高效节水灌溉技术发展的资金规模小，加之地方财力有限

16、，自主发展节水灌溉的资金不足，配套资金不到位，影响了高效节水灌溉工程的建设规模和标准。二是政策激励不到位。目前还没有专门针对发展高效节水灌溉政策，现有在关政策缺乏约束和激励机制，田间工程建设基本交给农民，政策难以落实到位，且大多停留在号召层面，政策激励不到位。 三是技术服务不到位。技术服务体制机制不到位，高效节水灌溉知识培训不到位，农民对高效节水灌溉设备运行与维护及相关作物耕种知识的掌握不到位，充分说明了高效节水灌溉技术服务体系不到位。我国大量技术人员在科研院所和大专院校，乡镇配备的技术人员极为有限，高效节水灌溉技术推广人员的专业素质普遍不高，对农民应用和维护节水灌溉系统，缺乏及时、有效的技术

17、服务，制约了节水灌溉技术的大面积推广。四是适宜设备不到位。目前市场上缺乏针对不同的自然条件和灌溉对象，自主研发的适宜的高效节水灌溉设备，使用的高效节水灌溉设备大多为国外设备，或者是国外设备的简单仿造，缺乏对引进设备进行消化吸收和改进等必要的中国试验和系统的适应性研究。五是土地经营不到位。现行的土地联产承包责任制，是将土地承包给每个农户，土地经营规模小，但高效节水灌溉规模要求大。农民自主经营，土地条块分割严重，种植结构多样化，缺乏集约化的土地经营模式，不具备实行集中连片灌溉的现实条件，形成了高效节水灌溉的发展瓶颈，影响了高效节水灌溉的推广。2、项目管理2.1工程建设管理为了切实建设XX县高效节水

18、灌溉项目，协调解决各种问题，关键要加强领导，健全组织机构，统一管理项目的实施，监督工程质量和工程投资的使用。依据有关文件的要求，项目建设管理积极推行项目法人负责制、建设监理制、招投标制和合同制，并严格落实工程质量终身负责制。一是成立XX县利用中央财政统借统还以色列政府贷款农田水利建设项目办公室，该机构为项目法人，具体负责工程建设实施。二是成立由分管水利的副县长为组长，相关部门负责人为成员的XX县利用中央财政统借统还以色列政府贷款农田水利建设项目领导小组，由领导小组积极协调县上各部门之间的关系，落实工程建设。三是由张掖市水务局质量监督站总体协调并检查项目的落实，具体监督指导项目的实施。在资金管理

19、方面，为了管好用好项目建设资金，确保工程建设按时顺利完成，对项目所需资金必须实行专款专用，统一管理的办法，保证工程项目资金按时足额到位。中央拨付资金由XX县用中央财政统借统还以色列政府贷款农田水利建设项目办公室，统一管理，设立专户，封闭运行。严格财物审批制度，做到专款专用，帐目清晰，即根据工程进度，由项目办将已经监理核准的月进度进行资金分批拨付。地方配套资金经各县协调后，由项目办统一管理开支。2.2工程运行管理2.2.1、组织管理工程建成后交付灌区水管所，分别为梨园河水利管理处、新华灌区水利管理所、平川灌区水利管理所、沙河灌区水利管理所，均隶属县水务局，为自收自支事业单位。、组织管理。工程建成

20、后各水管所成立高效节水灌溉工程专管小组，管理小组直接对每眼机井进行专业管理，并对管理人员进行培训和考核，使其懂得管理知识，掌握操作技能，并建立技术档案。广泛开展高效节水工程综合利用，提高设施利用率。、管理办法工程管理机构要制定各项管理制度，确保工程运行安全，核定水费标准，推行管理承包责任制，以单眼机井为单位，实行承包经营管理。、管理人员要进行专门培训，竞争上岗。、档案管理为保证项目顺利有序实施和科学合理运行，滴灌工程必须建立工程档案，固定专人管理，制定规章制度，实行档案规范化管理。档案管理内容包括工程规划设计的全部资料(项目建议书、可研报告、各设计阶段的规划设计资料)，施工过程中的各项施工记录

21、及验收文件，设备技术资料，施工质量检查记录、以及主要技术经济指标资料，重大事故处理记录，各级管理机构有关工程的决定、通知、检查文件等。2.2.2、运行管理、用水管理 每年在灌溉前，应根据设计灌水定额和灌水周期，历年运行经验，当年作物用水情况，编制用水计划，编制作业计划，做好记录。水源工程必须按照编制的用水计划和作业计划按规定的供水量及供水时间保证供水。在灌水时，要遵循“浅浇勤灌，一次灌水量少，灌水次数要多”的微灌灌水原则，根据作物种类及其生长期、天气、土壤等情况确定灌水时间、灌水量和灌水次数。施肥时，要将肥料充分溶解过滤，防止系统堵塞，施肥结束后，要用清水冲洗管道，并定期开放滴灌带末端，冲洗管

22、道杂物。、工程管理每年在灌溉前，应对地下管道进行全面的检查，清除淤障，修损坏的部位，在灌水时及时检修管系路，损坏的阀门及时更换维修，在灌水结束时，应排除管道中的积水。田间作业时，要防止划伤或划破滴灌系统的输水管道，灌水时要保证合理的工作压力，供水时要合理开启供水阀门，防止水压过高导致管道破裂。对滴灌管要及时清洗，以清洗有机物对滴头的堵塞，灌溉结束后进行检修,部分材料要做好保管。、设备材料维护对滴灌系统，应进行是常保养和定期检修,水泵、电动机等低压电气设备的维修应执行农村低压电力技术规定对滴灌系统，要定期检查首部枢纽和供水管道的设备和保养，保证设备的完好性，发现问题后及时采取有效措施予以解决，还

23、要做好滴灌系统的防损、防冻、防老化和防盗工作。2.2.3田间观测试验项目建成后，主要通过观测作物耗水量，设计灌溉定额，作物的施肥，田间土壤含水量、农用物产量、经济效益等相关的一些数据，通过整理相关资料，分析出一套适合高台县实际情况的一些灌溉试验数据，以便为制定出台一些管理规章制定，做好技术保障。2.2.4运行机制通过我县高效节水多年的运行实践看，为了高效节水工程长期有效的运行，所谓的“集体”管理已不现实，项目实施后，要加强管理运行机制，积极探索切实可行的管理方法，要本着有利于调动广大农民参与工程建设和管理的积极性，有利于已建成设施的巩固和效益发挥，有利于水资源的合理高效利用，有利于加快高效节水

24、事业的发展，以明晰工程所有权为核心，采用灵活多样的形式，实现工程的良性运行。、管理运行实行承包制。承包不改变工程所有权属。它通过合同契约，由工程的所有者把管理权委托给承包者，同时对双方权利、责任、义务给予明确，承包者可以一个人，也可以是几个人组成的小组。承包方法简便易行，较好地解决了工程维护管理差，管理责任不落实的问题，易被农民接受。、交付农民用水者供水协会管理。 全县大多数村成立了农村供水协会，但运作效果参差不齐，项目在农民用水者协会的统一管理下，对工程可以实行承包、租赁和拍卖等多种管理方式，作为协会管理的有益补充。通过制定协会章程，建立健全协现代农业的的信息化、现代化管理，使工程管理水平上

25、一个新台阶。2.2.5服务体系建设2.2.5.1建立农业服务机构一是政府需要建立一个个专项服务与综合服务相协调的多元化现代农业科技服务体系，由政府主管领导牵头，相关科技站所协作，通过创新平台、示范推广、农业技术服务组、技术指导员四个层级，直接服务于基层，切实解决受益区群众实际应用当中的困难问题。二是需要建立农业协会与农业合作社，农业协会与农业合作社，主要职能是代表农民、农场主的利益，提出合理化建议和提案，通过与政府对话使国家的法规、政策更加符合农民意愿，维护农民、农场主的利益；向会员定期提供信息、技术培训等各类服务。2.2.5.2加强农业社会管理和公共服务体系、促进农业结构现代化。通过土地流转

26、的进一步深入，促进土地利用现代化、提供各种政策增强农竞争力，提高土地利用率。、节约用水。通过改进灌溉方式，政府通过补贴引导农民由井、渠灌改为滴灌，以节约用水，降低成本。、技术宣传和能力培训。通过举办培训班、以会代训等形式，把课堂教学与管理实践有机地结合起来，积极培训各级管理人员，提高他们的业务知识和工作技能，通过积极的宣传和专业技术培训，使受益区农民尽快掌握使用好该项技术，有力地提高了工程管理水平，切实发挥工程效益。、促进农业合作社发展。滴灌很大程度上需要作物集中连片，统一种植，统一管理，通过项目积极的实施，带动农业专业合作社的发展。3、典型设计内容3.1、工程建设方案3.1.1建设标准及技术

27、要求本次设计发展节水面积0.88万亩,依据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定，本项目属中型()等工程。根据水利部颁发的节水灌溉技术规范（SL207-98）和微灌工程技术规范（SL103-95）以及国内外滴灌技术发展积累多年的经验，各技术参数确定为如下各值：（1）、设计灌溉保证率：P= 90%；（2）、微灌土壤湿润比：P= 80%；（3）、微灌水利用系数：h取0.9；（4）、设计灌水均匀度：Eu80%；（5）、设计湿润层深度：Z大田制种玉米=0.5m；（6）、灌水器允许流量偏差(qv):20%3.1.2 建设方案 3.1.2.1设计依据工程设计时按照已确定的工程任务和规模

28、，依据国家和相关部委颁布的设计规范进行设计，其参照的设计规范主要有：-水利水电工程等级划分及防洪标准SL252-2000；-灌溉与排水工程设计规范GB50288-99-节水灌溉工程技术规范GB/T50363-2006-微灌工程技术规范SL103-95；-喷灌工程技术规范GBJ8585-喷灌工程设计手册；-低压管道输水灌溉技术规范SL/T153-95-水利建设项目经济评价规范SL/72-94-XX县统计年鉴（2010年）为依据编制。3.1.2.2建设内容本次发展高效节水灌溉面积1.1万亩。其中: 温室微灌0.206万亩，布置在梨园河灌区胜利村和化音村，沙河灌区兴科示范园区；平川灌区大田滴灌滴灌0

29、.88万亩，全部布置在平川灌区芦湾村、三三村。改造旧井25眼，首部系统 25套，PVC管 米，PE管 米，滴灌带 米。3.1.2.3工程设计3.1.2.3.1大田玉米滴灌设计本次设计大田玉米滴灌工程8000亩，布置在平川镇芦湾村、三三村、三二村，利用25眼机井进行灌溉，对其进行设计。根据国家灌溉与排水工程设计规范（GB50228-99）的规定，对于灌区田间工程应根据各分区特点选择若干典型分别进行设计，按照本次典型设计的要求，结合灌区的气象、土壤、作物种植模式及灌区规模等因素，分别选取梨园河灌区新华镇胜利村三社1号井和蓼泉灌区湾子村九社1号井进行典型设计。芦湾村 2号井典型设计一、技术参数选择根

30、据水利部颁发的节水灌溉技术规范（SL207-98）和微灌工程技术规范（SL103-95）以及国内外滴灌技术发展积累多年的经验，各技术参数确定为如下各值：（1）、设计灌溉保证率：P= 90%；（2）、微灌土壤湿润比：P= 40%；（3）、微灌水利用系数：h取0.95；（4）、设计灌水均匀度：Eu80%；（5）、设计湿润层深度：Z大田玉米=0.6m；（6）、灌水器允许流量偏差(qv):20%二、灌溉制度和工作制度（1）、设计灌水定额m=0.1gzp(qmaxqmin)/h式中：m设计灌水定额，mm；g土壤容重，g=1.42g/c m3；z计划土壤湿润层深度，z=0.5m；p设计土壤湿润比，p=80

31、%。qmax，qmin适宜土壤含水率上下限（占干土重的百分比），最大田间持水量取为22%，适宜土壤含水率上下限百分比取为88%和60%，则qmax=19.8%，qmin=13.1%；h滴灌灌溉水的有效利用系数，取h=0.90。由以上各参数，得到地块的设计灌水定额:m=0.11.42500.8(19.813.1)/0.90=39.46 mm(折合26.32 m3 /亩)（2）设计灌水周期T=mh/E滴灌系统设计日耗水强度E=3.5 mm/d，则：T=mh/E=39.460.90/4=10.14(天)取T=10天(3)一次灌水延续时间t=mSpSe/q 式中：Sp滴头间距m，Sp=0.3m；Se毛

32、管间距m； Se=1.0 m； q滴头平均流量 L/h，q=1. 65L/h。t=39.460.41.0/1.65=9.57h(4) 灌溉制度确定从灌区灌溉实际情况来看,制种玉米全生育期为150天,从灌水周期来看,灌溉从5月20日开始至8月20日结束,灌水次数为9次左右,灌水间隔时间为10天，（制种玉米苗水期作物需水较少，拔节期可延长至6月10日开始灌溉），灌溉定额为为236.88 m3/亩。详见灌溉制度表。大田制种玉米滴灌灌溉制度表水文年份平水年（P=50%）发育阶段灌水 时间灌水定额 (m3/亩)灌水 次数灌水量 灌溉定额 (m3/亩)苗期5月20日26.32126.32236.88拔节期

33、6月10日26.32252.646月22日26.32抽雄期7月2日26.32378.967月12日26.327月22日26.32灌浆期8月1日26.32252.648月10日26.32成熟期8月20日26.32126.32（五）、大田制种玉米滴灌灌溉工作制度轮灌组数确定为了减小工程投资，提高设备利用率，增加灌溉面积，大田作物滴灌一般采用轮灌工作制度，一般是将支管划分成若干组，由干管轮流向各组支管供水，而支管内部则同时向毛管供水。确定轮灌组数时，全系统划分的轮灌组数目如下：NCT/t 式中：N为充许的轮灌组最大数目，取整数；C为一天运行的小时数，对于固定式系统不低于16h,取20h, t为一次灌

34、水持续时间。经计算N29组，三、工程布置1、工程布置根据项目区实际，主要种植作物为玉米，其种植方式为南北向，行距一般0.6米，沟宽0.4米，株距为0.2-0.3米。系统布置采用四级布置，即干、分干、支、毛四级（详见滴灌工程设计图）。2、干、分干、支管布置滴灌系统管网由输水干管，分干管，支管和滴灌管（毛管）组成,2号井输水干管由北向南输水，管长494m,垂直于干管向西接4条分干管,总长度为2584m, 干、分干管均埋设于地下1.5米处。在分干管上平行向四块农田间各接支管2条,共104条,总长度2478米。3、毛管和滴头布置毛管布置均顺作物行布置，形式为：单行毛管直线布置，方向为南北方向。毛管间距

35、1米，单根长度65米。毛管上按作物间距布设滴头，由于玉米均为等距种植。因此，毛管选用专业厂家生产的等间距滴灌管，滴头间距确定为0.3米。每条毛管上布置216个滴头。每条支管布设毛管45条，毛管总长226780米。4、滴头的选择滴头选择应满足经济实用、抗堵性能好,耐用、价廉等条件,管径16mm,滴头间距0.3米,设计工作水头10m,滴头流量1.65L/h。 5、管径及管材选择管材选择：干管和分干管采用硬质聚氯乙烯塑料管,支管采用PE管；毛管先用16mm聚乙稀滴灌管。D2管径选择：根据干支管设计流量，按Q=V公式计算,经 4济流速选V=1.3米/秒,计算得D干管=148cm,选D干直径160mm,

36、D分干管=104cm, 选D分干直径110mm, D支管=59cm,选择63cm。6、系统流量计算、毛管流量计算：Q毛=Nq式中：Q毛 毛管进口流量L/hN-单根毛管上安装滴头的数目q-滴头设计流量 取1.65L/h经计算：Q毛=2161.65=356.4升/小时、支管流量计算在系统布置时，毛管布设垂直于支管。Q支=NQ毛式中：Q支-支管进口流量 N-支管上安装毛管的条数经计算：Q支=45356.4=16038升/小时(3)、干管流量计算干管流量计算根据一个轮灌组内所安装支管的条数进行计算。Q干=4Q支=64152升/小时=64.15m3/h根据以上计算可知：一个轮灌组内灌水流量为64.153

37、/h，灌水周期6天。一次灌水延续时间为3.53小时。该项目区机井出水量为80m3/h，能满足滴灌系统用水要求。7、管网水力计算管道沿程水头损失干管、分干管的管道沿程水头损失是依据如下水力学计算公式计算得到的: Qmhf=fL公式计算, db式中: hf - 沿程摩阻损失水头, 米;f- 为沿程水头损失摩阻系数；m-为流量指数；b-为管径指数；由于管道为硬质塑料管，该式中，f取0.464 , m取1.77, b取4.77。经计算:h f干 = f *Q1.77*L/D4.77=6.28米；h f分干 = f *Q1.77*L/D4.77=4.10米；由于滴灌系统的支、毛管为等距多孔管，其沿程水头

38、损失按下式计算： fsqmd (N+0.48)m+1hf1=-Nm(1So/s) db m+1式中：hf1-等距多孔管沿程水头损失m S-分流孔间距m，支管S=1米，毛管0.3米 So-多孔管进口至首孔的间距m，支管S=1.5米，毛管S=0.4m N-分流孔总数：支管为45个，毛管为216个 qd-单孔设计流量L/h，支管qd=356.4L/h，毛管qd=1.65L/h m-流量指数，取m=1.75 d-管道内径mm，支管取d=63mm，毛管取d=16mm b-管径指数，取b=4.75 f-流量指数，取 f=0.505经计算：支管hf1=2.01米 毛管hf1=1.83米管道局部水头损失按下式

39、计算：hw= v2 /2g式中：hw-局部水损失，m -局部损失系数 v-管中流速,m/s g-重力加速度, m/s2由于参数缺乏，局部水头损失按沿程损失的一定比例结算，干支管为10%。因毛管水头损失较小，故局部水头损失忽略不计。 (3)滴灌设计水头滴灌系统的设计水头，应在最不利条件下按下列公式计算：H=Zp-Zb+ho+hf+hw式中：H-系统设计水头mZp-毛管进口高程mZb-水源系统进口高程ho-毛管进口的设计水头mhf-干管、毛管沿程水头损失mhw-干、支管局部水头损失m经计算滴管系统管网设计水头为13.32m。因毛管正常工作压力为10m,因此,在最不利条件下,滴灌系统设计工作压力为2

40、3.32m,参考国内外相关资料,首部过滤器,施肥罐、等设施需考虑水头损失5米,系统总扬程为28.32。四、其它主要设备选型(1) 水泵总扬程计算水泵总扬程根据下式计算：H总= Z + H系 式中H总 水泵设计总扬程，m； Z 水源动水位，m; 动水位为34米。 H系 滴灌系统总扬程，m;28.32米。 经计算知水泵技术参数如下:流量为80m3/h，H总=34+28.32=62.32米，水泵扬程63米，泵型选择为深井潜水泵，型号为：SQJ80-66。(2) 首部系统选择首部系统材料表离心过滤器 4*16+120升 排沙罐 51640F碟片过滤器组 3*3 120目120L施肥罐空气阀 1 AV-

41、010 水表 4 蝶阀 44 逆止阀PVC 球阀 110 胶粘压力表 250 4 公斤 1/4 接口过滤器选择过滤设备是滴灌系统得以长期、安全可靠运行的关键设备。考虑到该项目水源井水质较好，泥沙含量不大，确定选用目前世界上农业灌溉系统中最为先进的应用较多的,滴灌选用4离心式与3叠片式过滤器组合的过滤系统;该类系统具有坚固耐用、过滤性能可靠、操作简单、易于维护的特点。根据轮灌区流量，系统处放置一套过滤器。离心式过滤器为初级过滤，可过滤水中的大部分泥沙，叠片过滤器精度为122目，属二级过滤器，可进一步对水质进行净化，确保水质清洁，以保证滴灌管线经长期使用而不会发生堵塞的现象。叠片过滤器的叠片为杂质

42、处理载体，由上下两片紧贴的槽形叠片形成无数道杂质颗粒无法通过的滤网，总厚度相当于30层普通滤网而过流能力高于滤网10倍。叠片材质应为优质工程塑料或其它耐磨性较高的材质，应具有较长的使用寿命。过滤器上安装有具有保护作用的自动空气阀门，在开关水泵时使过滤器内外气压保持平衡不致损坏。压力表位于过滤器的最高处，通过开关与过滤器进水口与出水口相连，用于监控灌溉系统的压力和判定过滤器的清洁程度及清理时间。 施肥系统选择设计选用压力式施肥器，配以120L施肥罐进行施肥。(3) 首部枢纽其它设备选择根据滴灌系统的要求，在首部设置逆止阀、安全阀、闸阀、进排气阀，以及压力表、水表等设备。典型 号井设计参数如下序号

43、名称单位1#井2#井3#井4#井一系统流量1毛管流量（Q毛）m3/h0.3560.3560.330.3562支管流量（Q支）m3/h16.0416.0414.8516.043分干管流量（Q分干）m3/h32.0832.0829.732.084干管流量（Q干）m3/h64.1664.1659.464.16二管网水力计算15.09 13.89 11.15 13.53 （一）沿程损失m13.8812.7910.2712.471干管沿程损失(hf干)m3.952.751.992.852分干管沿程损失(hf分干)6.096.25.045.783支管沿程损失(hf支)m2.012.011.762.014毛

44、管沿程损失(hf毛)1.831.831.481.83（二）局部损失m1.21 1.10 0.88 1.06 1干管沿程损失（hw干）m0.40.28 0.20 0.29 2分干管沿程损失（hw分干）0.61 0.62 0.50 0.58 3支管沿程损失（hw支）m0.20 0.20 0.18 0.20 （三）滴灌系统设计水头（H）m15.6213.3211.0213.22三水泵扬程计算（H总）m64.6262.3258.0260.22XX县平川灌区2010年水量供需平衡表(p=50%) 表5-4时间可供水量(万m3)实 际 供水量 (万m3)国民经济各部门需水量(万m3)实际供水量-需水量水库

45、蓄水 量 (万m3)水库补充水量(万m3)灌区缺水情况 (万m3)备注地表水井水小计农业生态工业生活小计余水缺水140.740.7 40.7 29.311.440.7240.740.7 40.7 29.311.440.73223.9 40.0 263.9 263.9 100.4 83.7 29.311.4224.939.0 39.0 4528.3 40.0 568.3 568.3 243.8 216.3 29.311.4500.867.5 67.5 26日12时29日12时均水5444.6 100.0544.6 544.6 475.3 224.1 29.311.4740.2195.6 106.

46、689.027日9时6月4日9时均水6769.7 100.0869.7 869.7 1095.6 211.3 29.311.41347.6477.9 477.97814.1 95.0909.1 909.1 723.0 236.7 29.311.41000.491.3 91.31120日闭口分水8847.6 41.3888.9 888.9 674.3 174.5 29.311.4889.61120日闭口分水9493.5 40.0 533.5 521.7 153.4 72.5 29.311.4266.7255.0 255.0 625日闭口分水10363.4 40.0 403.4 403.4 436

47、.7 205.9 29.311.4683.3279.9 255.024.911188.9 40.0 228.9 228.9 137.6 51.3 29.311.4229.61240.0 40.0 40.0 29.311.440.7合计4674.0657.95331.95320.14040.11476.4352.0136.86005.3361.61044.7361.6361.6683.1XX县平川灌区2011年水量供需平衡表(p=50%) 表5-5时间可供水量(万m3)实 际 供水量 (万m3)国民经济各部门需水量(万m3)实际供水量-需水量水库蓄水 量 (万m3)水库补充水量(万m3)灌区缺水

48、情况 (万m3)备注地表水井水小计农业生态工业生活小计余水缺水140.840.8 40.8 29.311.540.8240.840.8 40.8 29.311.540.83223.9 40.0 263.9 263.9 99.9 83.7 29.311.5224.439.5 39.5 4528.3 40.0 568.3 568.3 242.5 216.3 29.311.5499.668.8 68.8 26日12时29日12时均水5444.6 100.0544.6 544.6 472.5 224.1 29.311.5737.4192.8 108.384.527日9时6月4日9时均水6769.7 1

49、00.0869.7 869.7 1089.7 211.3 29.311.51341.8472.1 472.17814.1 95.0909.1 909.1 719.1 236.7 29.311.5996.687.5 87.51120日闭口分水8847.6 41.3888.9 888.9 670.8 174.5 29.311.5886.11120日闭口分水9493.5 40.0 533.5 520.9 152.6 72.5 29.311.5265.9255.0 255.0 625日闭口分水10363.4 40.0 403.4 403.4 434.4 205.9 29.311.5681.1277.6

50、 255.022.611188.9 40.0 228.9 228.9 136.9 51.3 29.311.5229.01240.0 40.0 40.0 29.311.540.8合计4674.0658.15332.15319.54018.61476.4352.0137.65984.3363.31030.1363.3363.3666.86. 工程设计方案6.1 工程总体方案本次节水灌溉示范项目选择在平川灌区建设实施，建设内容为大田滴灌1000亩（三二村）。6.2大田滴灌工程设计本次设计大田制种玉米滴灌工程937亩，布置在平川镇三二村，利用2眼机井进行灌溉，其中：1号井控制面积378亩，2号井控制面

51、积559亩，对1号井、2号井进行设计。一、技术参数选择根据水利部颁发的节水灌溉技术规范（SL207-98）和微灌工程技术规范（SL103-95）以及国内外滴灌技术发展积累多年的经验，各技术参数确定为如下各值：（1）、设计灌溉保证率：P= 90%；（2）、微灌土壤湿润比：P= 80%；（3）、微灌水利用系数：h取0.95；（4）、设计灌水均匀度：Eu80%；（5）、设计湿润层深度：Z大田制种玉米=0.5m；（6）、灌水器允许流量偏差(qv):20%二、滴灌灌溉制度 （1）、设计灌水定额m=0.1gzp(qmaxqmin)/h式中：m设计灌水定额，mm；g土壤容重，g=1.42g/c m3；z计划

52、土壤湿润层深度，z=0.5m；p设计土壤湿润比，p=80%。qmax，qmin适宜土壤含水率上下限（占干土重的百分比），最大田间持水量取为22%，适宜土壤含水率上下限百分比取为90%和60%，则qmax=19.8%，qmin=13.2%；h灌溉水的有效利用系数，取h=0.95。由以上各参数，得到地块的设计灌水定额:m=0.11.42500.8(19.813.2)/0.95=39.46 mm(折合26.32 m3 /亩)（2）、设计灌水周期T=mh/E滴灌系统设计日耗水强度E=4 mm/d，则：T=mh/E=39.460.95/4=9.37(天)取T=10天(3)一次灌水延续时间t=mSpSe/

53、q 式中：Sp滴头间距m，Sp=0.4m；Se毛管间距m； Se=1.0 m； q滴头平均流量 L/h，q=1. 38L/h。t=39.460.41.0/1.38=11.44h(4)轮灌组数确定为了减小工程投资，提高设备利用率，增加灌溉面积，大田作物滴灌一般采用轮灌工作制度，一般是将支管划分成若干组，由干管轮流向各组支管供水，而支管内部则同时向毛管供水。确定轮灌组数时，全系统划分的轮灌组数目如下：NCT/t 式中：N为充许的轮灌组最大数目，取整数；C为一天运行的小时数，对于固定式系统不低于16h,取21h, t为一次灌水持续时间。经计算N18组，根据系统布置和田间管理的要求，1号井、2号井轮灌

54、组分别取为14组、16组，即五条支管为一轮灌组或灌水小区。以减少承包农户之间的用水矛盾，便于运行管理。 (5)灌溉制度确定从灌区灌溉实际情况来看,制种玉米全生育期为150天,从灌水周期来看,灌溉从5月20日开始至8月20日结束,灌水次数为9次左右,一次灌水时间为10天，（制种玉米苗水期作物需水较少，拔节期可延长至6月10日开始灌溉），灌溉定额为为236.88 m3/亩。详见灌溉制度表。大田制种玉米滴灌灌溉制度表水文年份平水年（P=50%）发育阶段灌水 时间灌水定额 (m3/亩)灌水 次数灌水量 灌溉定额 (m3/亩)苗期5月20日26.32126.32236.88拔节期6月10日26.3225

55、2.646月22日26.32抽雄期7月2日26.32378.967月12日26.327月22日26.32灌浆期8月1日26.32252.648月10日26.32成熟期8月20日26.32126.32三、工程布置1、工程布置1号井、2号井种植作物为制种玉米，其种植方式为南北向，行距一般0.6米，沟宽0.4米，株距为0.3-0.4米。1号井、2号井系统布置均采用四级布置，即干、分干、支、毛四级（详见滴灌工程设计图）。2、干、分干、支管布置1号井、2号井滴灌系统管网一样，由输水干管，分干管，支管和滴灌管（毛管）组成,1号井输水干管由北向南输水，管长555m,垂直于干管沿东西方向接5条分干管,总长度为

56、3840m, 干、分干管均埋设于地下1.5米处。在各条分干管上两侧平行向两块农田间各接支管4条,共160条,总长度3840米。 2号井输水干管由北向南输水，管长600m, 垂直于干管沿东西方向接5条分干管,总长度为2727m, 干、分干管均埋设于地下1.5米处。在各条分干管上两侧平行向两块农田间各接支管4条,共184条,总长度4798米。 3、毛管和滴头布置1号井、2号井的毛管和滴头布置一样，毛管布置均顺作物行布置，形式为：单行毛管直线布置，方向为南北方向。毛管间距1米，单根长度70米。毛管上按作物间距布设滴头，由于制种玉米均为等距种植。因此，毛管选用专业厂家生产的等间距滴灌管，滴头间距确定为0.4米。每条毛管上布置175个滴头。每条支管布设毛管23条，1号井毛管毛管总长265860米。2号井毛管总长376444米。4、滴头的选择滴头选择应满足经济实用、抗堵性能好,耐用、价廉等条件,管径16mm,滴头间距0.4米,设计工作水头10m,滴头流量1.38L/h, 流态指数b=0.45, 流量系数a=0.46，流量-压力关系式：Q=a*Pb=0.45*P0.46。5、系统流量计算1号井、毛管流量计算：Q毛=Nq式中：Q毛 毛管进口流量L/hN-单根毛管上安装滴头的数目