晴隆县茶树良种苗圃茶园节水灌溉工程项目可行性研究报告.doc

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晴隆县茶树良种苗圃茶园节水灌溉工程
可行性研究报告

~22~

目 录
1、概述
2、项目区基本情况
2.1 自然地理
2.2 气象
2.3 节灌工程区内水利现状
2.4 工程地质和水文地质与土壤条件
2.5 作物种植情况
2.6 材料设备电力供应
2.7 区域社会经济概况
3、技术设计方案
3.1 工程总布置
3.2 水量平衡分析
3.3 主要建筑物及设施
4、灌区工程设计
4.1 设计依据
4.2 低压管灌区工程
4.3 喷灌区工程
5、投资概算与资金筹措
5.1 投资概算
5.2 资金筹措
6、 经济效益分析
6.1评价指标
6.2 国民经济分析
6.3 增产增收效益
6.4 经济指标
6.5 评价结论
7、社会效益
8、工程示范效益和社会、环境效益综合评价
9、节灌工程建设与管理
9.1 建设进度计划
9.2 项目管理、法人机构及管理体制
附 表：工程概算表
附 图：
1、《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程总体规划平面图》
2、《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程低压管灌、喷灌平面图》
3、《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程低压管灌平面图》
4、《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程苗圃茶园喷灌平面图》
5、《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程提水管道及附属建筑设计图》
6、《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程取水池、原蓄水池维修设计图》
7、《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程灌区水池设计图》
8、《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程喷灌小区典型设计图》

1、概述
该工程位于贵州西南部的黔西南布依族、苗族自治州北部，距贵阳248km，距兴义167km，土地范围隶属晴隆县马场乡，灌区分布于晴隆至鸡场公路(乡村三级路)右侧的山坡上和沙子水库沿岸，交通十分方便。海拔高程1020-1180m之间。
该节灌基地属南亚热带温湿气候区，冬春半干燥夏湿润型，四季分明，冬无严寒，夏无酷暑。年平均降雨量1544mm，降雨量时空分布不均，主要集中于每年的5-9月。年平均气温17.50C，年平均日照数1453.5h，无霜期287天，年平均风速2.4m/s。
该节灌基地属中山丘陵地地貌，岩溶不发育，岩层构成主要为三迭系中统中厚层及薄层状灰岩，土层一般较薄，保水抗旱能力弱。土壤以浅黄色微酸性土壤为主，肥力较底。
由于隆雨时空分配不均，土壤抗旱保水能力差，旱灾频繁发生，致使该地区生态环境差，农业生产水平下，项目区植被覆盖不完全，仅40%左右。干旱缺水成为制约当地山区农业生产及生态环境不良的主要因素之一。因此建立节水灌溉基地，在晴隆县乃至全州推广节水灌溉模式，推动全县节水灌溉技术的发展是十分必要的。而本节灌基地的建立正是顺应了推广适合当地条件节水灌溉技术模式的需要，同时在改善生态环境，进行生态保护示范，综合利用水资源，提高水土资源的产出效率，增加农民收入，促进农业生产和农村经济的稳步发展等方面起到积极作用。
根据当地自然特点，耕地分布情况和农村经济水平的现状，本节灌项目实施节水灌溉面积1517亩，采取两种灌溉型式，即低压管灌、喷灌。其中上、下果场片实施低压管灌934亩，晴隆茶树良种苗圃茶园喷灌97亩，下果场片区喷灌486亩。喷灌区采用固定式喷灌系统。
该示范工程项目总投资186万元，其中申请中央专款投资100万元，省级补助50万元，州县匹配16万元，基地、公司及受益农户自筹资金20万元。工程施工期10个月。经济效益有，年平均亩增产脐橙150公斤，平均亩增产干茶叶35公斤，年增收69.15万元。水分生产率为0.54。单位面积投资指标为(工程直接费)：低压管灌560.39元/亩，喷灌1273.76元/亩，效益费用比2.57，还本年限5.9年，各项经济指标均满足规定要求。
示范基地节水灌溉工程主要建设内容表
表一
项目名称
晴隆县脐橙基地节水灌溉工程
项目建设地点
晴隆县鸡场镇、沙子镇
项目法人
晴隆县水利局
法定代表人：黄弘彦
电话：[phone]
项目规划
设计单位
单位名称：黔西南州水利电力勘测设计院
资质：乙级
负责人：熊建坤
项目主要建设内容

项目区总计
喷灌
低压管道输水灌溉
节水灌溉面积(亩)
1517
583
934
投资(万元)
186
74.26
52.34
亩投资(元/亩)
1226.10
1273.76
560.39
项目主要经济指标(增产、增收、效益费用比、投资回收年限等)
增产水果21.3万kg，增产茶叶0.34万kg，年增收69.15万元，效益费用比2.57，投资回收年限5.9年。
工程主要要素
设计总流量(m3/h)
450
总配套动力(kw)
25
管道总用量(km)
预制砼管4.49km，PE塑料管48.9km，UPVC管1.93km
总工程量(m3)
土石方(m3)
浆砌石(m3)
砼 (m3)
21366.87
19979.51
1202.87
184.49
总工期(月)：10
材料设备投资(万元)：104.51
其它需要说明的情况：本项目由于具有保护生态，防止水土流失及全县示范作用，因此，兴建该工程十分必要。

工程特性表
表二
序号
指标名称
单位
数量
备注
一、
工程灌溉效益

1
设计灌溉保证率
%
85

2
灌溉水利用系数

0.85-0.9

3
节水灌溉面积
亩
1517

其中：低压管灌

934

喷灌
亩
583

二、
首部枢纽建筑物及设备

1.
提水泵站

泵站装机
kw/台
25/1
200QJ50-102/6型

最大提水流量
m3/h
50

提水扬程
m
102
净扬程

泵房面积
m2
10

变压器
台
1
50KVA
2.
输水管道总长
m

设计总流量
m3/s
0.13

3.
调节水池
座
6

蓄水总量
m3
3041

三、
节灌设备

1
Ф150钢筋砼管
km
2.75

2
Ф100钢筋砼管
km
1.74

3
Ф125UPVC管
km
1.93

4
Ф50PE管
km
6.91

5
Ф32PE管
km
1.32

6
Ф20PE管
km
40.67

7
给水栓
个
692

8
喷头
个
4860

工程特性表
表三
序号
指标名称
单位
数量
备注
四
施工特性

1
主要工程量
m3
21366.87

土方开挖
m3
18136.40

石方开挖
m3
1843.11

浆砌块石
m3
1202.87

砼及钢筋砼
m3
184.49

2
施工工期
月
10

五
经济指标

1
工程总投资
万元
186

其中：中央投入
万元
100

省级补助
万元
50

州、县匹配
万元
16

项目区受益农户自筹
万元
20

亩匀投资指标
元/亩
1226.10

2
工程经济效益

年增产果品
公斤/亩
150

年增产茶叶
公斤/亩
35

年增收
万元
69.15

效益费用比

2.57

投资回收年限
年
5.9

经济净现值
万元
176.05

内部收益率
%
41.0

2、项目区基本情况
2.1自然地理
贵州省晴隆县脐橙基地节水灌溉工程，位于黔西南州北部。晴隆县东南部的鸡场镇境内，距县城24km，距320国道19km，地理位置为东径1050101，北纬250341，睛隆至鸡场公路毗邻节灌项目区，交通十分方便，具地理区位优势。
节灌项目区地处北盘江水系二级支流大桥河上游地带。地貌属低中山丘陵地貌类型，地势相对平缓。区内广泛露出三迭中统中厚层及薄层状灰岩，岩溶发育，土层薄，土壤保水性差，抗旱能力弱。
节灌项目区内果园相对集中成片。主要分布于晴鸡桥右侧。东抵桥头组，南至桐家寨组，西接沙子田组。
2.2 气象
节灌项目区内属南亚热带温湿气候区，冬春半干燥，夏季湿润，四季分明，冬暖夏热，雨量丰沛，光照充足，雨热同季，适宜柑桔类农作物生长。据晴隆气象部多年观测资料统计，多年平均降雨量1544.6mm，多年平均径流深730mm，陆面蒸了量650-700mm，多年平均气温17.50C，年日照数1453.5h，年活动积温55000C-60000C，无霜期287天，多年平均风速2.4m/s。降雨年内分配不均。5-9月降雨占全年降雨量的75%左右；据晴隆县站1959-1995年共36年的降雨观测资料，经统计得5-9月降雨量如下表：
5-9月降雨量统计分析
P(%)
25
50
75
85
降雨量(mm)
1359
1179.3
958.8
934.2

2.3 节灌工程区内水利现状
2.3.1 晴隆茶树良种苗圃项目区水源情况
该项目区内水利灌溉工程较少，虽有沙子水库一座，但由于利用该水源为灌溉水源的项目区在水库洪水位以上，最高处高位水池高于水库水位47.6米，无法自流引灌。项目区的一部分耕地虽然位于沙子水库旁边，但水库两岸的耕地却没有水灌溉。沙子水库兴建于70年代中期，库容90万m3，正常高水位1360m，水库回水1.5公里。该水库承担有下游1500亩农田的灌溉，年需水量48万m3，故仍有富余水量38万m3供本节水灌溉工程使用。
水库基本情况表
水库名称
集雨面积
年供水量
总库容
兴利库容
灌溉农田面积
km2
万m3
万m3
万m3
(亩)
沙子水库
1.45
48
90
86
1500

2.2.3 晴隆县脐橙基地项目区水源情况
经实地勘测，该项目区内有利用价值的水源在新合村境内，距法贡组约800米处的法贡小溪，水源高程1301.7米，枯水流量0.02m3/s，集雨面积0.5km2，距项目区最近点约2.3公里。下游农田未使用该水源作农田灌溉水源。故引用该水源不会对下游农田灌溉产生不良影响。
2.4 工程地质和水文地质与土壤条件
本项目区内三迭系中统中厚层及薄层状灰岩广泛出露，受大桥河的切割，地下水位低。项目区全为旱耕地，土壤主要为浅黄色弱酸性壤土和轻粘土，土层厚度不大，保水率低，易旱。耕地有机质含量较低，普遍缺磷光钾。土的质地多为壤土和轻粘土，土壤PH值旱地为中性和微酸性，土壤容重1.35t/m3，田间持水率25-30%。
2.5作物种植情况
区内目前种植作物以晴隆茶树良种苗圃的茶叶和晴隆脐橙基地的柑桔为主，工厂化育苗、无公害栽培等技术尚未使用。市场销路很好且小有名气的贵隆绿茶、晴隆脐橙和晴隆夏橙尚未在全县大面积推广种植;适合本地种植的优质水果等经济作物种植面积也不大。主要大田作物玉米、油菜的平均单产分别为243kg/亩和42.3kg/亩。耕地复种指数为1.6左右。
2.6 材料设备与电力供应
项目区内三迭系中统薄层石灰岩广泛出露，为工程提供了丰富的天然建材，工程所需部分砂石材料可就近开采。
工程所需水泥、钢材、塑料管和机电设备等，可从晴隆、、兴义采购，425#水泥综合价为290元/T，钢材3200元/T，塑料管材总计18.26T，其中：PE管15.36T，UPVC管2.9T，PE管12000元/T，UPVC管25000元/ T，运距20km。喷灌设备可从省内外市场采购。
工程区为国家电网所覆盖，有10kv输电线路经附近，可就近下线接入，用电方便。
2.7 区域社会经济概况
鸡场镇地处晴隆县城东南部，全镇国土总面积173.4km2，据2002年统计年报2002年末全区耕土总面积2032公顷(3.05万亩)，其中：水田499公顷(7485亩)，旱地1533公顷(2.3万亩)。年末总人口25976人，其中农业人口25593人，农业人均耕地面积1.192亩。粮食播种面积2993公顷(4.49万亩)，粮食总产量0.67万吨，农业人均粮食产量261.8kg。油料播种面积284公顷(0.43万亩)，油料总产量82吨。工农业总产值5709万元，其中农业总产值4567.2万元，地方财政收入413万无，地方财政支出664.9万元，人均财政收入较低，不足2000元。上述各项指标在县内乡级区域的经济指标排名靠后。工农业总产值中，农业还占很大的比重，达78%，可见在鸡场镇经济中农业仍占主要地位。
3、技术设计方案
3.1 工程总布置
设计原则为：(1)突出项目在全县的示范和培训作用；(2)在投资额允许的范围内以较小的投资。合符要求的技术措施实现项目区的灌溉；(3)节水模式符合当地现有的水源条件、技术条件、自然特点和地形条件；(4)便于工程运行管理。
根据节灌工程区自然条件，对项目审批部门批准建设的规模，进行灌溉分区布置实施。主要区域为晴隆茶树良种苗圃灌区，共计灌溉茶树良种苗圃茶园96.8亩，灌溉形式为喷灌；其次是晴隆县脐橙基地灌区1420亩，其中低压管灌934亩，喷灌486亩，根据水源条件，在良种苗圃靠水库较近的两岸灌区进行提水灌溉，种植特色经济作物--良种茶树。在脐橙基地采取重力引水灌溉，由于本基地建成后具有示范及培训作用，因此本着尽量采用多种灌溉方式，增强示范作用的原则设计。在本节灌项目区内确定采用两种灌溉方式，具体布置根据地形而定，详见附图《贵州省晴隆县脐橙基地节水灌溉工程总平面布置图》。总体布置的具体情况如下：

3.1.1喷灌区
喷灌区位于晴隆茶树良种苗圃和晴隆县脐橙基地两个灌区，共计面积583亩，作物种植为优质良种茶树和优质晴隆夏橙、脐橙，该灌区为提水灌溉和重力自流引水灌溉，需修建640m3调蓄水池1座，修建50m3/h提水泵站一座，100 m3调压池2座。
3.1.2低压管灌区
位于晴隆县脐橙基地灌区内，面积934亩，主要种植晴隆脐橙和晴隆夏橙等柑桔类果树，用低压管灌方式。需修建100m3调压池3座，640m3蓄水池1座，维修水池2座，新建8m3取水池1座。
3.2 水量平衡分析
3.2.1 来水量
本工程灌溉引用水源分两部份，即晴隆茶树良种苗圃灌区用沙子水库库水，晴隆县脐橙基地灌区用法贡小溪溪水，除晴隆茶树良种苗圃灌区97亩用沙子水库库水外，晴隆脐橙基地灌区1420亩，采用法贡小溪之水灌溉。
位于晴隆县茶树良种苗圃灌区的沙子水库总库容90m3，兴利库容86万m3，目前承担农田灌溉面积为1500亩，农田灌溉年用水48万m3，仍有富余水量38万m3，而本工程的提灌用水量相对较小，沙子水库能满足需要。
位于晴隆县脐橙基地灌区的法贡小溪溪水枯流量为20L/s，该水源集雨面积0.5km，年来水量为0.02×3600×24×365=63.1万m3，年来水量较大，经水池调节和制定合理的灌溉制度后能满足该片区年灌溉用水。
3.2.2 喷灌区用水量分析
1) 成年茶树作物灌溉定额及灌溉用水量
提水灌区即茶树良种苗圃灌区，以充分灌溉方式考虑，参考《贵州省参考作物需水量等值线图》及《中国主要作物需水量与灌溉》一书，拟定成年茶树作物的平均最大日耗水强度Ed为：6mm/d；设计灌水定额(m)及灌水周期(T)按GBJ85-85及SL103-95规范公式计算,即:
m=10rhp(β1 -β2)/η
T=(m/Ed)×η
式中各参数初取为：土壤容重r=1.35g/cm3；计划湿润层深度，取50cm，取田间持水为β=25%,取β1=90%,β2=60%;土壤湿润比P，茶树P=85%；取喷灌区的灌溉水利用系数η=0.9。
按全年灌溉3、4、10共3个月充分灌溉考虑，按上述公式及拟定参数求得，成年茶树作物m和T值，灌溉定额和周期为：
喷灌成年茶树m=48mm(32m3/亩)，T=7d
年灌水次数=3×30÷7=13次
由上述结果求得茶树良种苗圃喷灌区年灌溉用水量为：
茶树良种苗圃喷灌区面积97亩，以全年灌水13次渡旱计，年用水量=32m3/亩次×13次×97亩=4.04万m3。
即茶树良种苗圃喷灌区年灌溉用水总量为4.04万m3。
2) 成年柑桔作物灌溉定额及灌溉用水量
本区即晴隆县脐橙基地喷灌区，引用法贡水源作供水水源，采取管道重力流方式引水到灌区，供该灌区486亩喷灌果园用水。取成年柑桔作物的平均最大日耗水强度为Ed=5.5mm/d，全年按60天抗旱天数计，按GBJ85-85及SL103-95中的公式计算：
m=10rhp(β1 -β2)/η
T=(m/Ed)×η
上式中各参数初取为：土壤容重r=1.35g/cm3；计划湿润层深度h=50cm，田间持水β=30%,取β1=90%, β2=70%;土壤湿润比P=80%；灌溉水利用系数η=0.9。
按上述公式及取定参数计算得成年柑桔的灌溉定额m和灌水周期T，m=36mm(24m3/亩)，T=6d,年灌水次数=60÷6=10次，该灌区全年需水量为：24m3/亩.次×10次×486亩=11.7万m3。即晴隆县脐橙基地喷灌区年灌溉用水量为11.7万m3。
3.2.3 低压管灌区用水量分析
本区主要是种植质优、高产的晴隆夏橙及脐橙，取管灌区作物的平均最大日耗水强度Ed=6mm/d，全年按60天抗旱天数计。按SL/T153-95确定灌溉定额及灌溉周期
m=10γsh(β1 -β2)/η
T=ηm/Ed
式中各参数初取为：土壤容重γs=1.35g/cm3；计划湿润层深度，取h=0.5m；取田间水率β=25%，取β1=90%，β2=60%；土壤湿润比P=70%；取低压管灌区的灌溉水利用系数η=0.85。
上式公式及拟定参数求得m和T值，灌溉定额和周期为：年灌水次数=60÷7=9次，m=43mm(28.7m3/亩)，T=7d，年灌溉定额为258.3m3/亩。低压管灌区年灌溉用水量=934亩×258.3m3/亩=24.1万m3。
3.2.4 日最大灌溉用水量
各区用水量由前面灌水定额求得，日工作时间以8—12小时计，则：
a、喷灌区
(1)茶树良种灌区
日用水量=97×32/7=443m3/d
日用水流量=443/9=49m3/h=13.6L/s
(2)脐橙基地灌区
日用水量=486亩×24/6=1944m3/d
日用水流量=1944m3/24=22.5L/s
喷灌区最大日用水量为1944m3/d，最大日用水量为22.5L/S。
b、低压管灌区
日用水量=934亩×28.7/7=3829m3/d
日用水流量=3829/12=319m3/h=89L/s
3.2.5水量平衡分析
本节水灌溉项目年用水39.84万m3，分别由沙子水库提水和法贡水源自流引水完成，泵站设计提水流量按茶树良种苗圃提灌区最大用水流量确定，茶树良种种苗圃喷灌区为13.6L/s，脐橙基地灌区为22.5L/s，低压管灌区采用自流引水灌溉，最大引用流量为89L/s。
法贡水源日来水量：0.02m3/s×3600×24=1728m3/d，以法贡水源为供水水源的灌区日最大需水量为5773 m3/d，其中：喷灌区1944 m3/d、低压管灌区3829 m3/d。
为了减少因用水量不足而兴建大量蓄水池，脐橙基地灌区和低压管灌区在用水季节采取轮流作业，即喷灌区工作日，低压管灌区不工作，反之，当低压管灌区工作时，喷灌区不工作，并采取间隔2天灌溉一次。以此灌溉制度来缓解用水紧张的局面，则采取该用水制度后，以法贡水源为供水水源的灌区日最大需水量为(低压管灌区工作时)：3829 m3/d，则脐橙基地灌区日最大需水量为3829-1728=2101 m3，间隔期2天的水源产水量为3456 m3，能补充完第二次灌水缺水量2101 m3。故兴建的蓄水池总容积只须大于2101 m3，便可保证该片区1420亩果园用水量需求。
考虑到水面蒸发、管道损失等因素，兴建蓄水池总容量为3041 m3的蓄水池。其中：640 m3蓄水池1座(3#水池)；100 m3调压池3座，总蓄水量300 m3；维修原有水池1#、2#蓄水池2座，总蓄水量2101 m3。
3.3 主要建筑物及设施
3.3.1 首部枢纽
1、提水泵站
茶树良种苗圃灌区泵站布置于沙子水库大坝右岸上游400m处，取水高程以水库枯水位1350m计，茶园喷灌区提水净扬程101m，输水管长380m，根据灌区用水流量，初拟安装200QJ50-102-6型一台，设计扬程102m，流量50m3/h。配套功率25KV，选配变压器为50KVA，架设输电线路410米，输水管用预制钢筋砼管，管径采用经济流速法，然后根据商品管径进行修正。D=1.13，V为经济流速，钢筋砼管取1.1m/s，Q为计算管段的设计流量50m3/h。
经计算D=127mm，选用D150预应力钢筋砼管。
2、法贡水源取水建筑物
在拟取水的两相邻沟中的最窄部位，建拦水墙，拦截沟水。相邻两沟用明渠连接。在低位拦水墙邻近处，选择地质条件较好的地点修建8 m3取水池，然后铺设引水管道从取水池输向灌区1#、2#蓄水池及调压池。
3.3.2 田间输配水管网
低压管灌区田间输配水管道采用PE塑料管，经在图上设计布置测算，总长按亩均15m计算，共14km，喷灌区田间输配水管道采用UPVC管和PE管，总长为50.83km。

4、 灌区工程设计
4.1 设计依据
主要设计依据有：
(1)《喷灌与微灌设备》
(2)《喷灌工程技术》
(3)《管道输水工程技术》
(4)《微灌工程技术》
主要参考资料有《喷灌工程设计手册》等。
4.2 低压管灌区工程
4.2.1 管网布置
1)管网规划布置
低压管灌区的1#、2#、3#蓄水池修建在灌区以南地势较高处，由此用管子将水送至山坡面上的灌区及调压池，蓄水池与调压池间用PE管连接。从蓄水池和调压池分别用UPVC管或PE管作干管向相应灌区供水，干管两侧分别铺设支管，灌区地势高程起伏差约40m。
支管基本上与干管垂直，支管间距根据地形高差与管材承压值结合而定，共布置支管37条，毛管尽量布置与种植方向垂直，间距为30m，共布置204条；给水栓东西方面间距30m，南北间距30m,共布置给水栓692个。单根移动软管长30m。第一个给水栓距支管入口14m，给水栓的出口工作压力为水头最小为0.3m，给水栓出水通过移动塑胶软管输送至田间人工浇灌。
2) 田间规划布置
为了便于灌水操作，田间要进行适当的土地平整，小畦规格为长30m，宽30m，畦田面积为900m2，则934亩地一共可分为692个小畦，1个给水栓控制1个小畦。
4.2.2 低压管灌灌溉制度
由于灌区地面坡度较大，土壤透水性弱，根据水利标准SL/T153-95和有关工程实践经验，取入畦单宽流量为q=0.19L/s/m，则入畦流量为30×0.19L/S=0.0057m3/s=20.52m3/h
一个小畦灌水时间：
t=30m×30m×0.006m×0.7m×7×7d/0.006m3/s=4410s=74min，取90分钟。
工作制度：为减少工程投资及管理方便，采用轮灌工作制度。
一个出水口(给水栓)的工作时间：
2个小畦×90 分钟/个=180分钟=3小时。
给水栓每天轮灌的次数(每天工作时间为8-12小时，在此取9小时计)：
n=9h/3h(次)，即每天轮灌3次。
同时工作的给水栓个数nq=N/(nT)
式中nq--------每次同时工作的给水栓个数
N---------给水栓总数，共692个。
n---------每天轮灌次数
T---------设计灌水周期，7d。
经计算，nq=33个，取同时工作的给水栓为33个，其中，1#水池控制区(430亩)，同时工作的给水栓为15个，2#、3#水池控制区(504亩)，同时工作的给水栓为18个。
4.2.3 管网设计流量
(1)毛管流量
毛管流量Q毛=Q畦=20.5m3/h
(2)支管流量
支管流量Q支管max=2Q毛=41m3/h
(3)干管流量
干管流量Q干=3Q毛=61.5m3/h
4.2.4管道选择
干管、支管均为地埋管道，采用0.8MPa的UPVC管和0.8MPa的PE管；地面移动软管采用锦软管。
全年抗旱天数按60天计。
(1)管径选择
a、毛管管径
1#蓄水池控制灌区和2#、3#水池控制灌区的地面平均比降为15%均小于30%，故采用如下公式计算管径：D=KD(Qm/i)1/b
D--------经济管径(内径)mm
KD------系数，塑料管取11.6
Q--------管中通过的流量 m3/h
m--------系数，塑料管取1.77
L--------地面平均坡度0.15
d--------系数，塑料管取4.77
Q毛=20.5m3/h，
经计算，D毛=53mm，取Φ=63 mm，选用壁厚3.5mmPE管作为毛管。
b、支管管径
Q支=41m3/h，经计算，D支=68.5mm，取Φ=75mm，选用壁厚3.6mmPE管为支管。
c、干管管径
Q干=61.5 m3/h，经计算，D干=79.6mm，取Φ=90mm，选用壁厚4.3mmUPVC管做为干管。
e、地面移动管
从出水口出来，可接Φ25锦塑软管作为地面移动管。
(1)管道沿程损失按下式计算
hf=
式中L--------管道长度，m；
d---------管径，mm；
m--------流量指数；
Q--------流量，m3/h；
b---------管径指数；
f---------沿程水头损失摩阻系数。
根据地块形状，选择最不利管段进行计算，f=94800，m=1.77，b=4.77。
毛管：Q毛=20.5m3/h，L毛=202m，d毛=63mm，经计算，hf毛=10.5m;
支管：Q支=41m3/h，L支=360m，d支=75mm，经计算，hf支=27.8m；
干管：Q干=61.5m3/h，L干=9m，d干=90mm，经计算，hf干=0.6m
以最不利的干管计算总沿程水头损失=hf毛+hf支+hf=10.5+27.8+0.6=38.9m。
(2)管道总水头损失
局部水头损失以的20%计。
经计算，管道总水头损失。
4.3 喷灌区工程
喷灌工程区喷灌面积583亩，主要布置在茶树良种苗圃和脐橙基地地块较缓的地方。
4.3.1 喷头的选型
考虑土壤、地形坡度、作物等因素，选用旋转式喷头，下面参照福建亚通塑胶有限公司生产的PYS10-A喷头来说明其工作性能及相关参数，该种型号的喷头相关参数为：最大工作压力1.5-2.5kg/cm2，最大流量0.5-1.1m3/h，1/2″外螺纹接口，射程7.8-10.2m，在本节水灌溉工程中取喷头的工作水压为20m，喷射流量0.8 m3/h，喷洒直径为8m。
4.3.2组合间距的确定
根据国GBJ85-85规定，考虑灌区年平均风速在2.4m/s，典型区域采用正方形布置，随着工作压力的减少，a、b值也随之减少，其参数：
取a=10m，b=8m，
取微喷头组合间距为a×b=10×8m
确定组合喷灌强度：
计算设计喷灌强度ρs=。
喷洒支管按与主风向布置。
风系数KW=1.12×V=1.12×2.40.302=1.46;
布置系数Cρ=π/[π-(π/90)arccos(a/2R)+(a+R)]
=3.14/[3.14-(3.14/90)arcos(10/2×8)+(10+8)]= 0.204
水利用系数η=0.9，则组合喷灌强度ρ=KWCρηρs=1.46×0.204×0.9×10=2.68(mm/h)
组合喷灌强度=2.68mm/h，小于GB85—85《规范》粘壤土允许喷灌强度<10.0mm/h，符合规范要求。
根据旋转式喷头的性能，压力大时，喷射射程增大，因此，在技术设计时，要按灌区的水压力适当调整喷头的间距。
4.3.3喷灌系统布置
喷灌区地势为缓坡山地，在喷灌区，从调节池用UPVC干管将水引到喷灌区。支管大致与干管垂直。支管间距大致为100米。毛管垂直于支管布置，毛管尽量沿作物种植和等高线方向铺设。1根毛管平均带13个喷头，毛管控制地块长度大致在100米。干管总长度为约6924米，支管7361米，毛管40672米，喷头工作点4860个。
喷灌区合计灌溉面积583亩。支、毛管布置及运行方式见“喷灌典型支管布置图”。
4.3.4喷灌工作制度
①喷头在工作喷洒的时间
茶树良种喷灌区：
t=
式中t------喷头在工作点上喷洒的时间，h;
a------喷头沿支管的布置间距，10m;
b------支管的布置间距，8m;
q------喷头流量，0.8m3/h;
m-----设计灌水定额，48mm.
经计算，喷头在工作点上喷洒的时间t=4.8h，取为5h。
同理可计算得脐橙基地喷灌区，喷头在工作点上喷洒的时间t=3.6h，取为4h。
②喷头每天喷洒的工作位置数
茶树良种苗圃喷灌区：
n=
式中n------每日可喷洒的工作位置数，个;
tr------每日喷灌作业时间，取10h;
经计算，n=2个，支管每天喷洒的工作位置数为2个。
同理可得脐橙基地喷灌区，支管每天喷洒的工作位置数为2.5个，取3个。
③每次同时喷洒的喷头数
n1=
式中n1------每次同时喷洒的喷头数；
N-------喷灌区内喷头位置数，茶树良种苗圃灌区为808个，脐橙基地灌区为4052个；
T-------喷灌周期，茶树良种苗圃灌区为7天，脐橙基地灌区为6天；
n-------每天喷洒的次数。
经计算，n茶=58个，n脐=225个。每次喷洒面积：茶树良种灌区为7亩，脐橙基地灌区为27亩。
④轮灌方案
轮灌原则：为减少支管、毛管流量，避免流量集中，尽量将同时工作的毛管分布在不同的支管上，同时运行管理方便，也不能过于分散轮灌。因此取同时喷洒的喷头数为：茶树良种苗圃灌区为58个，脐橙基地灌区为225个。
4.3.5系统流量的推求
①毛管流量
Q茶毛=13/2×0.8=5.2m3/h，Q脐毛=13/3×0.8=3.5 m3/h
②支管流量
Q茶支=4.5Q茶毛=23.4m3/h，Q脐支=17.3Q脐毛=60.55 m3/h
③干管流量
Q茶干=4.5Q茶支=105.3m3/h，Q脐干=17.3Q脐支=1047.5m3/h
4.3.6 管网水力计算
①管道选择
本系统为固定式管道式喷灌，干管、支管、毛管选用工作压力为0.8MPa的UPVC、PE等塑料管。

②田间管管径选择
根据公式Db≥Qm计算干、支、毛管管径。
D-------管径，mm;
f--------材质系数，塑料管为94800；
Q-------管道流量，m3/h;
hp------喷头工作压力，m,取20；
b-------材质系数，塑料管为4.77；
m------材质系数，塑料管为1.77。
a、毛管管径
茶树良种苗圃灌区：
D4.77≥5.21.77，由此可得D≥15.23mm，取D=20mm(外径)，
选用壁厚1.9mm的PE管。
脐橙基地灌区：
D4.77≥3.51.77，由此可得D≥13.2mm，取D=20mm(外径)，
选用壁厚1.9mm的PE管。
b、支管管径
茶树良种苗圃灌区：
D4.77≥23.41.77，由此可得D≥26.6mm，取D=32mm(外径)，
选用壁厚1.9mm的PE管。
脐橙基地灌区：
D4.77≥60.61.77，由此可得D≥37.9mm，取D=50mm(外径)，
选用壁厚2.4mm的PE管。
c、干管管径
茶树良种苗圃灌区：
D4.77≥105.31.77，由此可得D≥46.5mm，取D=50mm(外径)，
选用壁厚2.4mm的PE管。
脐橙基地灌区：
D4.77≥1047.51.77，由此可得D≥109.1mm，取D=125mm(外径)，
选用壁厚6mm的UPVC管。
③管道水力计算
以最不利的支管及最长的干管为最不利情况进行计算。
沿程水头损失按下式计算：
hf=f×L×Qm/db
式中L-------管道长度，m;
d--------为管径，mm;
m-------流量系数，塑料管取1.77
Q-------流量，m3/h；
b--------管材系数，塑料管取4.77；
f--------管材系数，塑料管取94800
管道水力计算表：
管段位置
管径
(mm)
管段长
(m)
流量
(m3/h)
沿程水头损失(m)
沿程及局部
水头损失(m)
毛管
φ20
90
0.8
3.58
4.3
支管(茶)
φ32
250
3.6
15.1
18.12
支管(脐)
φ50
250
13.8
19.4
23.3
干管(茶)
φ50
500
3.6
15.1
18.12
干管(脐)
φ125
500
13.8
19.4
23.3
Σhw茶

40.5
Σhw脐

50.9

经计算，管道总水头损失Σhw茶=40.5m，Σhw脐=50.9m
④系统设计扬程
H=Δh+Σhw
式中Δh-------取水点至压力输水管出水点的净高差，75米；
Σhw-----压力输水管的水头总和，为26米。
经计算，系统设计扬程为101米。
5、投资概算与资金筹措
5.1投资概算
该工程投资概算编制依据《贵州省水利水电工程设计概(估)算费用构成及标准》(黔水建[2000]15号)，《贵州省水利水电工程概算编制定额》(黔水建[2000]32号)文件精神进行编制。人工工资按“黔水建[1999]110号”文件取12.94元/工日。主要材料价格为：425#水泥290元/吨，钢材3200元/吨，PE塑料管材12000元/吨。
工程设计节水灌溉面积1517亩。概算投资186万元，其中：永久性工程投资161.37万元，临时性工程投资0.35万元，其它费用17.83万元，基本预备费6.45万元。共需完成工程量21366.87m3，其中人工开挖土石方19979.51m3，浆砌石1202.87m3，100#水泥砂浆抹面665.85m2，100#水泥砂浆勾缝408m2，砼及钢筋砼184.49m3。
共需水泥170.38吨，钢材5636.52公斤，管材18.26吨，炸药567.76公斤，块石1419.39m3，砂子663.13m3，碎石238.47m3，共需投入劳动工日25424个。
详见《晴隆县脐橙基地节水灌溉工程投资估算表》。
5.2资金筹措
由于贵州属西部贫困山区省，经济落后，地方财力薄弱，本项目所需建设资金恳请中央专款投资100万元，用于购置主体工程材料设备，省级财政资补助50万元，州县匹配16万元，受益区公司、农户、基地三方自筹20万元。项目资金管理专款专用。
6、经济效益分析
6.1评价指标
6.1.1单位面积年用电指标(茶园)： 根据晴隆县供电部门规定的农业灌溉用电为0.36元/度，则工程年用电总量EZ=97亩×32m3/亩.次×13次/50m3×25KW=20176KW.h。
Em===208(KW.h/年.亩)
6.