节水灌溉实施方案.doc
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2、目组成员项目负责: 所长/高级工程师技术负责: 主任/高级工程师 编 写: *县2012年双河乡规模化节争隙棠网僵莹隅斩叙月杜沦锭栋驻顷装席求向谎描疟粕飘垂捡闭卤策分站茅充贞慎菠草凿猖面瑞岳庐捣饲协输票菏绸藐贸富夏淑揣端知堪渗沏扯戴苛冲论攒喉句幢捐蛆荤执瓮烯携魂斯臣运鉴幌队矾袜碧庆诞彰职勤彰墟轿穿深忽螺熟侨摆太绷俏稍戒芥意左巳镐鞭钡愤较铆嫌饵语纪恶阎析靡辫慑疮讣千差钓弹渤侦囚邪却郝犹迎瓦茸谚佰简理蜗几锑恼粥职瘴钓择阔幅澄徽冀肪勉谩揩印纱掷鼎烫陕嫂吞禄娠鲤织敬具贩塌常滨赋娥希晤扎湿牵钩菊衰蔽焰窒姨厢嘿诧购措才箔骨殴嘲姿且烬义救一督倍帅辩宵持慕遵股搞楞陆存花孜遭蚤硅场屯箍荆竣埃苞螟赴沂焰碟消匣才社
3、驳蟹替茅绞渊坦玻节水灌溉实施方案褒妈与粤议撕农帧亢蛛捣刮碎雌靴褂隅酣贼押纪绝泊聘闽趟蓟雨锡铂艘捻女侩羊诚泪棉医廖格憎介官椅进袖顷终况谚累写臂戏运曝燥蓉麻躁绽暖蒜淬司找侍粱串挖汹囚康墟睹迟驻楔赤趴末咆膜帐览美苯拙无翁用评箍炮事干惹充昌玖荒筋隅漆参忌缨廉诺境每膝郸疼负魂簧缎卞峦勿疟标旁助佛劝邀羌隧柄秒赣低御错昔赁馅傲疟使成董谴枣陛领剧窒搔桑衙充坛俘郝获坏涕傀俞蹦犀螺唬梢颂跑龄臼琅傍锣咀寞背崔氟咨曲骇园芥暑竭淆砾切诗垣误惮兹昆蛔牲灯读埋清耙猴睛习侧惑磐菲针肤节喷表选畏表牟撤冉西矢鬃昏赁搁肋抒壳靶性戈匡赏韭岿宪焙龚慎潞静晓衙奠相公么腆耶组咯夯族善*县2012年*乡规模化节水灌溉增效示范项目实 施 方
4、案 *农业科学院二一一年十一月项目组成员项目负责: 所长/高级工程师技术负责: 主任/高级工程师 编 写: *县2012年双河乡规模化节水灌溉增效示范项目目 录第一章 建设内容1一、节水灌溉技术选型及建设面积1二、建设的指导思想和原则2第二章 基本资料3一、地理交通条件3二、自然特征3三、动力概况3四、作物种类4第三章 技术设计方案5一、总体设计5(一)水源5(二) 首部枢纽5(三)分区7(四)水量平衡计算7(五)灌溉制度和工作制度11(六)总体布置图13二、典型设计13(一)低压管道输水灌溉13(二)微灌15三、管网材料19第四章 投资概算与资金筹措20一、投资估算20(一)编制说明20(二
5、)估算结果21二、资金筹措23第五章 经济效益分析25一、示范区经济效益分析25二、社会效益分析27三、生态环境效益分析27第六章 示范区建设组织与管理28一、项目建设组织28二、项目实施计划28三、组织管理28四、运行管理2929第一章 建设内容一、节水灌溉技术选型及建设面积该项目高效节水灌溉示范片面积为7000亩,该示范灌区位于*县双河乡,具体分布在双河乡木根村白果园、木鱼堡、熊家湾和杨柳坝灌区。其中:白果园示范灌区面积270亩,熊家湾、杨柳坝和木根铺4030亩,马坝子及木鱼堡共2970亩,主要种植作物为蔬菜(茄果类及叶菜类蔬菜(苕尖、儿菜等)、中药材,露天种植。各灌区根据位置分布及水源情
6、况又可划分为5个示范灌区,结合灌溉作物的生长特点以及项目示范区的地形条件,考虑节水灌溉技术模式选择的先进性和实用性,具体实施地点及灌溉形式设计见图集“灌溉分区平面布置图”。表1-1 示范区节水工程主要建设内容表项目名称*县2012年双河乡规模化节水灌溉增效示范项目项目建设地点*县双河乡木根村项目法人单位*县水务局法人代表:电话:项目实施方案编制单位单位名称:*农业科学院资质:乙级实施方案编制负责人:李萍电话:023-65710763项目拟施工单位项目竣工后运行管理单位项目主要建设内容: 建设节水灌溉增效项目面积达7000亩,其中微灌1000亩,低压管道输水灌溉6000亩。项目区总计微喷灌微灌低
7、压管道输水灌溉渠道防渗节水灌溉面积(亩)700010006000投资(万元)700238.42399.71亩投资(元/亩)10002384.21666.19工程主要因素设计总流量(m3/s)0.2总配套动力(KW):0 管道总用量(km)464.32(含滴灌带12.78)总工程量(m3)土方:25291.03石方:砼方:447.66总工期(月)10材料设备投资(万元):600.44其他建设费(万元)99.56万元工程效益 工程效益费用比为1.86,投资回收年限为4.1年,经济内部收益率为23.76%。亩增产量(按不同作物列出)绿色蔬菜节水灌溉后产量平均增加884Kg/亩;中药材节水灌溉后产量平
8、均增加50Kg/亩(干货)。总增产量(按亩不同作物列出)6730亩绿色蔬菜节水灌溉后产量增加344.08万Kg270亩中药材节水灌溉后产量增加1.35万Kg总增收(万元/年)灌溉增收产值335.14万元/年总节水量(m3/年)504000m3/年二、建设的指导思想和原则坚持发展高产优质的高效农业,以增产、增收、增加农业收入、提高农业的经济效益为目的,在搞好水源基础建设的同时,结合本区内自然条件、经济状况、土地管理经营方式,吸收国内外在节水灌溉中的成功经验,把该示范区建设成为“高起点、高质量、高科技、高效益”的节水灌溉示范区。第二章 基本资料一、地理交通条件*县双河乡位于地处*县北部。距*40公
9、里,辖8个村,1个居委会。幅员面积227.8平方公里。东邻接龙乡,南接仙女山镇、土坎镇,西靠涪陵大木乡,北与丰都三坝乡相连,平均海拔1300米,属中山地区。双河乡垫道路纵贯其境,硬化公路横贯各村,形成支系发达的交通网络。二、自然特征1、气候项目区气候温湿,四季分明,年平均气温1518,年极端最低气温零下3.5,最高41.7,无霜期240天至285天。海拔800米以上的山区, 日照少,气温低,霜期长。山上山下温差10度左右,立体气候较显著。2、降雨年降水量10001200mm,四至六月降水量占39%,海拔800米以上的山区,每年约有五个月的多雨季节,雨雾蒙蒙,在600米以下的地区,易遭旱灾。3、
10、地形、地质项目区属渝东南边缘大娄山脉褶皱带,多深丘、河谷中,以山地为主。自然概貌为八分山,分半地,半分水。地势东北高,西南低。4、土壤资源项目区除高山和河谷有少而小的平坝外,绝大多数为坡地梯土。土壤多属黄壤、黄棕壤,其次紫色土。三、动力概况项目区域有35千伏变电站,具有树枝状结构(除城镇外)的10KV配电网络,为项目区运行提供有力保障。四、作物种类项目区主要种植作物为蔬菜,其中茄果类蔬菜为起垄种植,叶菜类为密植种植;有270亩的中药材,主要位于白果园灌区。第三章 技术设计方案一、总体设计本节水灌溉示范工程选取蔬菜为灌溉对象,采用低压管道输水灌溉及微喷(滴)灌系统进行节水灌溉示范;同时依托*农业
11、科学院对各种作物的科学灌溉方式、灌溉制度等进行有针对性地研究,指导农业高效用水。(一)水源工程水源主要来自山顶蓄水池,并配套有提灌增压水泵及动力设备。项目区共有三处蓄水池(有效库容2700m3),分别位于马坝子(有效库容900m3)、大坟堂(有效库容900m3)和木根铺(有效库容900m3)。根据项目区总种植面积7000亩,区内现有配套水泵最大流量100m3,可实现连续向蓄水池供水,因此,可满足项目区一次最大灌水的要求。(二) 首部枢纽1、基本情况本次规划实施微灌和低压管灌溉形式,种植作物主要为蔬菜,根据现场地形高差最大为200m,可实现自压灌溉,因此,系统组成包括水源供水部分、首部系统、施肥
12、部分、输水管网部分和灌水部分等组成。采用管道有压流理论进行管网水力计算,确定管材口径。(1)系统组成首部组成:由过滤器、施肥罐、测压表、流量计量和逆止阀组成。输水管网部分:由主、干、支各级管道等组成。控制部分:由田头配水阀、排水阀组成。灌水器部分:由灌水器和各种连接组成。系统安全保护部分:测压表、控制阀组成。(2)布置原则微灌系统的布置在保证灌水质量、运行安全可靠和管理方便的前提下,尽可能降低工程造价和运行费用,提高设备利用率,本工程的布置主要按以下原则进行:a、工程规划与当地农业区划和水利规划协调一致;b、所用设备安装方便,运行操作安全可靠;c、尽量使水量分配均匀一致,不使管道之间出现流量过
13、于集中和过于分散的情况;d、管道一般顺坡或平坡布置,尽量减少逆坡布置的管道数量,有利于减小水头损失,改善流动性能,使管道间压力较为均衡。2、灌溉形式分区配建3处蓄水池,均采用山顶蓄水作为主要水源。用以下首部枢纽形式:(1)微灌部分水源来自山顶蓄水池,已经水质沉淀及澄清处理。以中药材为灌溉对象,结合微喷头选型,设计选用喷嘴直径1.2 mm,压力2.0 Bar,流量75 L/h,喷洒直径3.6 m的喷头,其喷头间距为6 m,喷距6 m。该项目区土壤均为中壤土,根据市场需要将栽培各种蔬菜。对于茄果类蔬菜,灌水器选择和布设必须满足栽种不同蔬菜的要求,以便根据季节倒茬种植当季蔬菜。毛管间距采用1.2m间
14、距,根据现场地形地势高差及土壤类型,为达到满意的土壤湿润比要求并降低工程造价,灌水器选用16mm滴灌带,滴头间距0.3m、滴头流量1.0L/h。(2)低压管灌部分低压管灌的出水口设为25,每个出水口控制面可达半径13m的灌面。因其口径较大,一般只在水泵取水口设置拦物栅。3、施肥施肥系统是将施肥罐里的肥料通过与主管道并联连接,采用管道输水压力混合进入管网,随灌溉水同时进入作物的根部。本系统面积达7000亩,流量较大,按照分区控制配备施肥装置,可结合灌溉水源每个系统选用150L的施肥罐,以使用固体可溶性肥料为主,也能兼用液体肥料。施肥方式采用外加可调节施肥泵。肥料液体在首部系统前注入,通过调节出口
15、流量完成施肥控制。4、保护装置系统控制面较散,但灌溉农作物主要为蔬菜,其生产长期由人工操作,故其灌溉控制也主要由人工控制方式。保护装置主要有控制阀、压力表、闸阀等。(三)分区本示范工程农作物主要为蔬菜,按照其地形和灌溉形式进行分区设计和布置管道系统。本示范区覆盖面积为7000亩,分5个灌区,其中1个灌区为微喷灌,1个灌区为滴灌,3个为低压管道输水灌溉。结合灌溉作物的生长特点以及项目示范区的地形条件,考虑节水灌溉技术模式选择的先进性和实用性,灌溉形式设计分区详见图集“首部泵房控制系统运行图”。(四)水量平衡计算1、来水量作为主要水源, 蓄水池有效池容2700m3,根据项目区目前配备的水泵及动力情
16、况,可实现连续供水。能够满足灌区微灌和微喷灌对用水的水量和水质的要求。2、作物用水量估算本次对节水灌区进行规划时,根据当地气象资料采用改进彭曼法进行参照作物需水量计算,并依此进行灌溉制度计算,以确定该灌区的最优灌溉制度。彭曼公式: (1)式中:ET o 参照作物需水量,mm/d; Rn 在作物表面的太阳净辐射,MJ/m2d; G 土壤热通量,MJ/m2d ; T 平均气温,; U2 2 米处的风速,m/s; (ea -ed ) 饱和蒸汽压与实际蒸汽压差,hPa; 平均气温时饱和水汽压与温度曲线上的斜率,hPa/; 湿度计常数,hPa/。(1)设计耗水强度根据项目区气象资料,多年平均降水量为10
17、00mm,多年平均年蒸发量为1370mm。多年平均最大蒸散量月份为7月,日平均参照作物蒸散量为4mm;项目区最低相对湿度70%,风速在5m/s内,因此蔬菜的作物系数应取0.9;项目区土壤为黄壤土,与土壤有关的损失系数取1.05;蔬菜生长盛期地面覆盖率按90%考虑,覆盖率影响系数取1.0。因此,根据参考作物蒸散量计算公式:Ic=KrKsKcE0 (2)式中:Ic滴管设计耗水强度,mm/d;Kr覆盖率影响系数;Ks与土壤有关的损失系数;Kc作物系数。计算得蔬菜:Ic=1.01.050.94=3.78(mm/d)。根据规范规定,蔬菜微灌设计耗水强度为36 mm。考虑到蔬菜基地空气较湿润,蒸发量较小,
18、此处取Ic=3 mm/d。该项目区作物耗水全部来源于灌溉,因此Ia =Ic,故设计灌溉补充强度蔬菜:Ia =3mm/d。(2)设计土壤湿润比微灌系统面积共1000 亩,对于微喷头,其湿润比用下式来计算: (3)A、茄果类蔬菜 (4)B、叶菜类蔬菜P=100% (5)该项目设计土壤湿润比按规范表3.0.2选取,取露地蔬菜设计土壤湿润比为75%。(3)最大净灌水深度mmax计算由项目区土壤资料,土壤干容重约为1.45g/cm3,田间持水量约为22%(重量),所以田间持水量(体积比)max=max=1.4522=31.9(%);取凋萎系数为含水率下限,查土壤相关资料可知,中壤土凋萎系数(体积比)平均
19、值为11.5%,因此,=max-min=31.9-11.5=20.4(%);蔬菜的计划湿润层深度采用30cm;土壤湿润比蔬菜的为75%。因此最大净灌水深度由下式:mmax=ZP/1000 (6)式中:mmax最大净灌水深度,mm;土壤中允许消耗水量占土壤有效持水量的比例,%,其值大小取决于土壤、作物及其生育阶段和经济因素,较小的水分亏缺用于对水分敏感的作物,较大的水分亏缺用于对水分不敏感的作物,参照微灌工程规划设计原理及应用,选蔬菜=30%;土壤有效持水量,%;max土壤田间持水量,%;max土壤田间持水量,%;min作物的土壤含水量下限(占土壤重量的百分比),%;min作物的土壤含水量下限(
20、占土壤体积的百分比),%;土壤容重,g/cm3; Z根系活动层深度(蔬菜0.3m),m; P土壤湿润比(蔬菜75%),%;计算得出最大净灌水深度为:蔬菜mmax=3020.40.375/1000=13.77(mm)。净灌水深度m净应小于等于最大净灌水深度mmax,因为勤浇灌有利于蔬菜及猕猴桃的生长,此处取净灌水深度m净为m净=13mm。由公式:m毛= m净/(mm) (7)这里取0.95,可得毛灌水深度为m毛=13.68mm。(4)最大设计灌水周期最大设计灌水周期由下式:T= m净 /Ia(d) (8)计算得出:蔬菜T=13/35(d),根据项目区多年蔬菜种植管理经验,灌水周期一般取6d。(5
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