南雄农业电灌站集群复核重建规划整治提升实践.pdf

171云南水力发电YUNNAN WATER POWER第 40 卷第 3 期 *收稿日期：2023-06-02 作者简介：蒋大粤（1973-），男，广东韶关人，工程师，主要从事水电站的技术改造等工作。南雄农业电灌站集群复核重建规划整治提升实践蒋大粤（韶关市利源工程建设有限公司，广东韶关512000）摘要：提高水利工程的发展速度，为农业产业结构的调整和农民增收起到了重要的支持和保障作用。需要积极开展电灌站的改造维护工作，及时调整电灌站的规划，更新机电设备。以南雄市农业电灌站集群重建工程为背景，针对目前面对的工程现状进行分析，提出了规划整治提升设计方案，包括灌溉设计流量、扬程设计等，并采取了相应的工程布置措施。由于施工期产生的噪声、粉尘等将对周围环境造成的影响，通过一定的工程措施和环境治理措施进行防治。既满足了电灌站的功能性要求，又将施工期间对环境的影响控制在可控范围内，对促进南雄市经济的高速发展发挥巨大作用，社会经济效益显著。关键词：农业电灌站；整治提升；扬尘设计；机电设备中国分类号：TV674 文献标识码：B文章编号：1006-3951(2024)03-0171-04DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2024.03.043Practice of Planning,Renovation and Improvement of Nanxiong Agricultural Electric Irrigation Station ClusterJIANG Dayue(Shaoguan Liyuan Engineering Construction Co.,Ltd,Shaoguan 512000,China)Abstract：Improving the development speed of water conservancy engineering has played an important supporting and guaranteeing role in the adjustment of agricultural industrial structure and the increase of farmers income.It is necessary to actively carry out the renovation and maintenance work of the electric irrigation station,adjust the planning of the electric irrigation station in a timely manner,and update the mechanical and electrical equipment.Based on the reconstruction project of the agricultural irrigation station cluster in Nanxiong City,this paper analyzes the current engineering situation and proposes a planning and improvement design scheme,including irrigation design flow rate,head design,etc.,and takes corresponding engineering layout measures.Due to the impact of noise,dust,and other factors generated during the construction period on the surrounding environment,prevention and control measures should be taken through certain engineering and environmental management measures.It not only meets the functional requirements of the electric irrigation station,but also controls the impact on the environment during construction within a controllable range,playing a huge role in promoting the rapid development of the economy in Nanxiong City,with significant social and economic benefits.Keywords：agricultural electric irrigation station;improvement;dust design;electromechanical equipment0引言水利工程是国家生存发展的命脉，电灌站则是非常重要的水利配套设施，在实际发展过程中，承担着抗御旱灾，支撑农业发展的重要作用1-3。新时期必须要进一步提高水利工程的发展速度，为农业产业结构的调整和农民增收提供重要的支持和保障作用4。但目前存在着诸多问题，如基础水利设施老化，灌溉区域内水沟渠供水无法满足正常年份提水抗旱的要求，灌溉面积低等，给灌区农业生产造成了很大损失5。因此需要积极开展电灌站的改造维护工作，及时调整电灌站的规划，更新机电设备和金属结构6。以南雄市农业电灌站集群重建工程为背景，针对目前面对的工程现状进行分析，提出了规划172云南水力发电2024 年第 3 期整治提升设计方案，包括灌溉设计流量、扬程设计等，并采取了相应的工程布置措施。由于工程施工期产生的噪声、粉尘等对周围环境造成的影响，通过一定的工程措施和环境治理措施进行防治。既满足了电灌站的功能性要求，又将施工期间对环境的影响控制在可控范围内，对促进南雄市经济的高速发展发挥巨大作用，社会经济效益显著。但为响应可持续发展战略，仍需加强辖区内绿化、美化工作，切实注意污染防治。1工程概况1.1工程现状南雄地处广东省东北部，四周群山环抱，中部丘陵平原，境内地质属燕山期花岗岩体及寒武纪震旦纪变质岩体，属亚热带季风湿润气候区，具有气温较高，热量充足，雨量颇丰的偏海洋性气候特点。现有耕地面积47.1104亩；有林地280104亩，森林覆盖率 63.4%，活立木蓄积量 580 m3。近年来，灌区受益群众强烈要求对灌区进行基础水利设施改造建设，灌溉区域内水沟渠供水无法满足正常年份提水抗旱的要求，灌溉面积低，难以发挥工程效益，给灌区农业生产造成了很大损失，为此对原有电管站进行改造升级。南雄市 7 宗电灌站重建工程分别包括：帽子锋镇坪山村委会前村电灌站重建工程、古市镇柴岭村委会卢屋电灌站重建工程、古市镇丹布村委会丹布电灌站重建工程、古市镇溪口村委会社前电灌站重建工程、水口镇沙头村委会上湖洞电灌站重建工程、水口镇大坪村委会大坪电灌站重建工程、水口镇弱过村委会弱过电灌站重建工程等 7 宗电灌站重建工程。1.2地质条件分析岩层主要由棕色粉砂质泥岩构成，局部含有砾质粗砂岩、砂砾岩等。岩层呈单倾构造，走向北东，倾向北西，外露岩层节理裂隙发育。区域处于6度地震基本烈度区，站址区未发现较大断层，为南雄特有的红砂岩地质，两岸总体稳定，无滑坡、危岩、塌方和泥石流等不良工程地质现象。站址处裸露出红砂岩，结构完整，地质条件很好，完全满足建电灌站泵房、进水池、出水池及输水压力钢管的地质要求。总的来说，该区域没有断裂通过，区域地质处于相对稳定的地块，区域稳定性良好。所有的建筑物所处地质条件总体较稳定，无不良工程地质现象。2规划整治提升设计2.1灌溉设计流量该灌区以种植黄烟、水稻作物为主，参考有关小型灌区经验，结合灌区实际需要，根据工程地质，灌区地层主要为第四系冲积层，分布在浈江河上游河床及阶地，为砂质土状；因此，灌区土壤定为砂壤土。根据 广东省一年三熟灌溉定额Cvm=0.16，按 Cvs=2Cvm=0.32，按枯水年 P=90%，Kp 1.21，计算枯水年（P=90%）灌溉净定额为7281.21 880.88 m3/亩。灌溉毛定额根据 灌溉与排水工程设计标准计算。渠系水利用系数S取 0.79；田间水利用系数F=0.95；灌溉水利用系数=0.790.95=0.75。保证率为 P=90%时，水田灌溉毛定额水=880.88/0.75=1 174.51 m3/亩，灌区的灌水率为0.159 m3/s千亩。则各灌区灌溉设计流量见表 1。表 1灌区灌溉设计流量表工程名称灌溉面积/亩灌水率灌溉设计流量/（m3/s）帽子锋镇坪山村委会前村电灌站重建2000.1590.031 8古市镇柴岭村委会卢屋电灌站重建1000.1590.015 9古市镇丹布村委会丹布电灌站重建2000.1590.031 8古市镇溪口村委会社前电灌站重建2000.1590.031 8水口镇沙头村委会上湖洞电灌站重建3000.1590.047 7水口镇大坪村委会大坪电灌站重建3000.1590.047 7水口镇弱过村委会弱过电灌站重建2000.1590.031 82.2扬程设计2.2.1进出水点高程根据实测地形资料，各电灌站水泵高程及出水点最高处高程见表 2。表 2电灌站高程统计表 m工程名称水泵安装高程出水池高程总高差帽子锋镇坪山村委会前村电灌站重建222.70 246.90 27.30 古市镇柴岭村委会卢屋电灌站重建118.60 124 8.50 古市镇丹布村委会丹布电灌站重建110.80 116 9.30 古市镇溪口村委会社前电灌站重建117.80 121 6.30 水口镇沙头村委会上湖洞电灌站重建135 155 23.10 水口镇大坪村委会大坪电灌站重建133.10 155 24.50 水口镇弱过村委会弱过电灌站重建143 150 9.60 173蒋大粤南雄农业电灌站集群复核重建规划整治提升实践2.2.2水头损失根据水力学，有压流管道水头损失分为沿程水头损失及局部水头损失，其中，沿程水头损失 hf按下式计算：（1）式中：hf沿程水头损失；沿程阻力系数，对于钢管，取 0.014，对于 PE 管，取 0.010；L管道长度，m；d管径，m；v断面平均流速，m/s；g重力加速度，m/s2。管道局部水头损失按下式计算：（2）式中：hw局部水头损失；局部水损系数，管径变化处每处取 0.20，有角度变化每处取 0.50；v断面平均流速，m/s；g重力加速度，m/s2。2.1.3设计扬程泵站的设计扬程 H设等于水泵提水的总高差加管道输水的总水头损失与富余水头之和，即 H设按下式计算：H设=h净+h损+h工（3）式中：H设水泵设计扬程；h净水泵设计净扬程；h损管道损失扬程；h工管道富余水头，取 10 m。则各水泵设计扬程计算见表 3。表 3水泵设计扬程计算表 m工程名称总高差总水头损失富余水头设计扬程帽子锋镇坪山村委会前村电灌站重建27.30 5.10 10 42.40 古市镇柴岭村委会卢屋电灌站重建8.50 14.35 10 32.85 古市镇丹布村委会丹布电灌站重建9.30 13.29 10 32.59 古市镇溪口村委会社前电灌站重建6.30 7.94 10 24.24 水口镇大坪村委会大坪电灌站重建24.50 11.01 10 45.51 水口镇弱过村委会弱过电灌站重建9.60 9.91 10 29.51 水口镇弱过村委会弱过电灌站重建143 150 9.60 2.3工程总体布置2.3.1布置原则工程遵循因地制宜，因时制宜、有利生产、方便生活、易于管理、经济合理的原则进行总体布置7。严格控制高程、主要尺寸等指标。经过复核，根据水利水电工程等级划分及洪水标准工程等级划分，该工程为等小（2）型工程。相应主要建筑物工程、次要建筑物及临时性建筑物均为 5 级建筑物。根据水利水电工程等级划分及洪水标准洪水标准规定，以及根据工程地理位置的特殊性，主体建筑物设计洪水标准如下：泵房：设计洪水标准，P=10%，校核洪水标准 P=5%；其他建筑物：设计洪水标准P=10%，校核洪水标准 P=5%。2.3.2布置内容主要工程项目包括：新建泵房、进水池和出水池，铺设进水管、出水管，机电设备更新改造及新建变电站等。1）泵房。泵房为框架结构，高 3 m，平面尺寸为 4 m4 m，泵房地面高程为 0.00 m，泵房内布置水泵机组 1 台，兼做管理房。水泵安装高程定为 0.50 m。2）新建进水池。池内平面尺寸 2 m2 m，高2.3 m，采用 C20 混凝土挡墙结构。进水口设拦污栅平面尺寸为 l.5 m2.4 m，池顶高程为 144.05 m。3）管道。管道进水管采用镀锌钢管，出水管采用 PE 管管道埋设敷设，转弯处设置镇墩。4）出水池。采用 C20 混凝土结构，水池平面尺寸 0.7 m0.5 m（长 宽），高 0.8 m。3.4机电设备1）水泵设备型号参数详见表 4。表 4水泵参数选取统计表工程名称选取水泵流量扬程转速/（m3/h）/（l/s）/m/(r/min)帽子锋镇坪山村委会前村电灌站重建11531.11 442 980古市镇柴岭村委会卢屋电灌站重建87.224.22 382 980古市镇丹布村委会丹布电灌站重建18050.00 352 980古市镇溪口村委会社前电灌站重建16044.44 322 980水口镇沙头村委会上湖洞电灌站重建22061.11 402 980水口镇大坪村委会大坪电灌站重建18050.00 502 980水口镇弱过村委会弱过电灌站重建13336.94 362 9802）高低压电气线路采用一机一变接线方案。电灌站低压配电主要为电源部分、电力电缆、电杆架设等。3环境保护设计3.1环境影响分析1）施工期间产生的噪音、粉尘、污水，固废174云南水力发电2024 年第 3 期等将对环境造成局部和临时的影响8。同时施工期间，人数激增，容易引起流行病的传染、扩散，但这些都是短暂的、可恢复与可防范的。2）在工程建设过程中，土石方开挖将对自然景观产生一定的影响，而工程临时用地也会对当地的土地资源功能造成短暂的更新丧失。3.2保护措施1）水环境保护措施：施工场地的生活污水收集起来进行无害化处理和进行农用；搅拌机前台、混凝土运输车辆清洗处设置沉淀池，废水不得直接排入渠道中，经二次沉淀后循环使用或用于洒水降尘；现场存放油料，必须对库房进行防渗漏处理，储存和使用都要采取措施，防止油料泄漏，污染土壤、水体。施工场地自撒落的物料要及时清扫，物料堆放采取防雨水冲刷和淋溶措施，免被冲入渠道，污染水体。2）大气污染防治措施：粉尘污染防治措施应加强管理，文明施工，建筑材料轻装轻卸，严格执行清洁生产要求；车辆出工地前应尽可能清除表面粘附的泥土等；运输石灰、砂石料、水泥粉煤灰等易产生扬尘的车辆上应覆盖布或者用密闭式运输车辆。遇到 4 级以上大风天气应停止一切土方施工并处理好工作面；清疏过程应尽可能安排在冬季早春气温较低的季节进行，清除淤泥应及时运送到弃渣场进行掩埋处理。尽可能密闭输送，防止沿途散落，影响市容景观；所有运输、施工车辆必须符合车辆尾气排放标准，能使用电力的机械尽量使用电力。4结束语以南雄市农业电灌站集群重建工程为背景，针对目前面对的工程现状进行分析，对各灌区基础水利设施进行改造，提出了规划整治提升设计方案，包括灌溉设计流量、扬程设计等，并采取了相应的工程布置措施，解决了灌溉用水不足问题。工程施工期产生的噪声、粉尘等对周围环境造成的影响，通过一定的工程措施和环境治理措施进行防治。既满足了电灌站的功能性要求，又将施工期间对环境的影响控制在可控范围内，为促进当地农业经济的良性发展奠定坚实基础，社会经济效益显著。参考文献：1 刘颖琳，赵燕.蒙开个大型灌区现代化改造技术措施J.云南水力发电，2022，38（12）：259-262.2 张靖.曲靖大型灌区续建配套与节水改造项目实施效果评价J.云南水力发电，2021，37（7）：32-37.3 莫克雄.民乐县大堵麻灌区续建配套与节水改造项目分析J.江西建材，2017，（1）：111+113.4 袁仁强.大圳灌区续建配套与节水改造项目实施效果评价J.湖南水利水电，2022，（4）：26-27.5 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