黄平县旧州节水灌溉工程实施方案.doc

贵 州 省 黄 平 县

旧州镇校场坝村节水灌溉示范项目工程

实施方案

贵州华水建设项目管理有限公司
二0一0年九月

工程名称：黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项目工程

业主单位：黄平县水利局

批 准：

审 定：

审 查：

校 核：

工程负责人：

报告 编写：

目 录
前 言 1
工程特性表 3
一、建设内容 4
二、基本资料 5
2.1、项目区地理位置及交通条件 5
2.2、社会经济概况 5
2.3、水文气象条件 5
2.4、地形地貌及作物种类 6
2.5、示范区水利工程现状 6
2.6、示范区电力、交通及通信现状 7
三、技术设计方案 8
3.1、总体设计 8
3.1.1水源 8
3.1.2 首部枢纽 8
3.1.3 分区 8
3.1.4水量平衡计算 8
3.1.4.2供水平衡 8
3.1.4.4项目设计水平年（P=80%）需水量预测 10
3.1.5灌溉制度和工作制度 12
3.1.5.1 喷灌区工作制度 12
3.1.5.2滴灌区工作制度 13
3.1.6项目区土地使用方式 13
3.2、典型设计 13
3.2.1设计依据 13
3.2.2灌区管网布置原则 13
3.2.3灌区典型设计 14
3.2.3.1 喷灌工程设计 14
3.2.3.2 滴灌工程设计 21
3.2.3.3 渠道工程设计 21

3.2.4试验观测方案 34
四 投资概算及资金筹措 35
4.1投资概算 35
4.1.1 概算依据 35
4.1.2基础单价取定 35
4.1.3工程总指标 37
4.2资金筹措方案 38
五 经济效益分析 39
5.1效益分摊原则、方法和分摊 39
5.1.1节水效益 39
5.1.2增产增收效益 39
5.1.3节地效益 39
5.1.4社会效益 40
5.1.5生态环境效益 41
六 示范区建设组织与管理 43
6.1 项目建设组织机构及法人单位 43
6.2 建设管理 43
6.3 项目管理机构及管理体制 44
6.4 项目运行机制及水费征收措施 45
附1：贵州省黄平县校场坝村节水示范项目投资概算表
附图: 1：灌区地理位置图（黄平—旧州—节水—01）
2：灌溉系统平面布置图（黄平—旧州—节水—02）
3：50m3水池及配筋图（黄平—旧州—节水—03）
4：滴灌区平面布置详图（黄平—旧州—节水—04）
5：喷灌区平面布置详图（黄平—旧州—节水—05）
6：灌溉管路系统图（黄平—旧州—节水—06）
7：灌溉管路水力计算图（黄平—旧州—节水—07）
8：喷灌区首部枢纽图（黄平—旧州—节水—08）
9：滴灌区首部枢纽图（黄平—旧州—节水—09）
10：单个大棚滴灌系统图（黄平—旧州—节水—10）
11：干管及分干管埋设图（黄平—旧州—节水—11）
12: 干管剖面图0+000—1+000（黄平—旧州—节水—12）
13：干管剖面图1+000—1+780（黄平—旧州—节水—13）
14：田间渠道横剖面图（黄平—旧州—节水—14）

前 言
依据贵州省发展计划委员会与贵州省水利厅文件：黔计农经（2004）217号《关于黄平县节水灌溉示范项目可行性研究报告的批复》文件要求，按照交通方便，便于参观指导，耕地集中，便于工程布置；水源充足，工程能正常运行；作物品种类型多样；采用的节水措施和节水灌溉技术具有代表性，达到示范目的的原则，受黄平县水利局委托，贵州华水建设项目管理有限公司以下简称我公司，编制本实施方案。
编制参考文献主要有：《节水灌溉工程技术规划》GB/T50363-2006、《喷灌工程技术规范》GB/T50085-2007、《微喷工程技术规范》GBT50485-2009、《低压管道输水灌溉工程技术规范》SL/T153—95、《渠道防渗工程技术规范》SL-18等。
旧州镇位于国家级风景名胜区舞阳河上游，是其十大景区之一。位于贵州省黄平县西北部，总面积223km2，平均海拔684m。北临遵义地区余庆县，西界黔南州的福泉市、瓮安县，东南与本县一碗水乡、新州镇、土塘乡、浪洞乡、崇仁乡相连。节水灌溉示范项目区距县城50km。距黔东南州府凯里市78 km2，省会贵阳市198km2。境内有黄余、黄湄、黄福公路穿城而过，交通便利，市场繁荣，为本县西北八个乡镇之经济文化中心，水利、电力、通讯等基础设施完善齐全，是投资兴业的理想场所。
旧州镇校场坝节水灌溉示范项目区位于黄平县西北部，项目区内出露的地层主要为中上寒武系纪的白云质灰岩，可溶性差，岩溶不发育，其上为第四系覆盖层，厚1-3m，土质多为黄褐色砂质粘土。本区地震烈度为6度区。处于扬子准地台滇黔褶断区，地势东南低，西北高，属侵蚀型地貌形态，为低山丘陵区。
节水灌溉示范项目区地势平坦开阔，这里气候温和，雨量充沛，属亚热带温暖湿润性气候，平均气温15.7℃，年均降雨1211mm、土质肥沃，物产丰富。
节水灌溉示范项目区内水土资源的布置特点是土低水高，土层保水能力不强，灌溉区现有的灌溉耕地均未采用节水灌溉技术，水资源利用程度低。兴建节水灌溉工程，大力推广节水灌溉技术不仅可以提高水的利用率，缓解农业用水的供需矛盾，提高农作物产量，而且可以以点带面，积累经验，推动全县节水事业的发展。兴建节水示范工程十分必要。
项目区计划发展节水灌溉面积1200亩，其中：喷灌20亩，主要种植西瓜、西红柿。滴灌30亩，主要种植蔬菜。渠灌1150亩，主要种植水稻、油菜。
本项目取流域内的冷水河为水源，集域面积68.25km2，枯水流量为0.21m3/s。经过原有引水渠道输送至新建水池，引水流量为0.2m3/s,能满足项目区的用水需求。
根据项目区地形特点及农作物种植情况,项目区节水灌溉措施有：喷灌、大棚滴灌、渠道灌溉。灌溉系统采用固定式管道系统，分组轮灌。
工程实施后，农作物得到适时灌溉，作物产量稳定增长，促进农村经济的发展。节水技术的应用，可为今后节水事业的发展奠定基础。项目区的建设，对节水灌溉的推广、指导具有深远的意义，社会效益显著。
发展节水灌溉技术，可提高水的利用率，改变传统灌溉易造成水过量开采及过量引水状况，让有限的水资源发挥最大效益，从而达到保护生态环境，促进可持续发展的目的。
工程特性表
序号
项目
单位
数量
备 注
一
水文

多年平均降雨量
mm
1211

多年平均水面蒸发量
mm
590

喷灌、滴灌灌溉设计保证率
%
80

灌溉水利用系数

0.9

主要供水源

冷水河

集雨面积
km2
68.25

多年平均流量
m3/s
1.2

枯水流量
m3/s
0.21

二
工程效益指标
亩
1200

喷灌区
亩
20
喷头52个
滴灌区
亩
30
大棚64个
渠灌区
亩
1150

三
主要建筑物

蓄水池
座
1
50m3
主输水管DN110PE管
m
2400
1.0Mpa
分干管DN90PE管
m
477
1.0Mpa
DN75PE管
m
310
1.0Mpa
DN63-32PE管
m
1390
1.0Mpa
φ16滴灌管
m
22400

主干渠
m
1870

田间渠道
m
4150

四
施工特性

1
主要工程量

土方开挖
m3
1802

石方开挖
m3
772

土石方回填
m3
1677

砼
m3
1689

浆砌石
m3
34

钢筋制安
t
0.257

2
施工工期
月
6

五
经济指标

工程总投资
万元
150

中央直接投资
万元
150

亩均投资指标
元/亩
1250

工程效益

年增收
万元
27.41

效益费用比

1.30
＞1.0
投资回收期限
年
8.45
＜10年
经济内部收益率
%
12.32
＞8%
经济净现值
万元
59.14
＞0

一、建设内容
项目名称
贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项目工程
项目建设地点
贵州省黄平县旧州镇校场坝村
项目法人单位
黄平县水利局
法人代表
申远平
电话[phone]
项目规划
设计单位
单位名称：贵州华水建设项目管理有限公司
资质：丙级
项目负责人：粟周成
电话：[phone]
项目主要建设内容

项目区总计
喷灌
滴灌 渠灌
节水灌溉面积（亩）
1200
20
30 1150
投资（万元）
150
30.92
28.85 60.12
亩投资（元/亩）
1250
15460
9616.67 522.78
备注：水池及干管工程费用，按流量比例分摊记入喷灌系统和滴灌系统。
项目主要经济指标（节水、增产、增收、效益比、还本年限等）
年节水3.1万m3,年增产值27.41万元，效益费用比1.30，还本年限8.45年，经济内部收益为12.32%，经济净现值59.14万元。
工程主要要素
设计总流量（m3/h）
23.02

总工程量（m3）
土方：1802
石方：772
砼：1689
总工期（月）
6
材料设备投资（万元）：48.28

二、基本资料
2.1、项目区地理位置
黄平县旧州镇校场坝村位于贵州省黔东南苗族侗族自治州西北部，东邻施秉县，南接台江县、凯里市，西连黔南州瓮安县、福泉市，北邻旧州镇余庆县。项目区距旧州镇，黄平县城分别为6km和50km , 距凯里市78公里，距省城贵阳198公里。
项目区总占地面积1200亩。分布在校场坝村、百子桥、皂角树三个村民组。
2.2、社会经济概况
项目区所在镇的有8个村民组，258户，总人口1161人，全都是农业人口，有劳动力510个，其中男劳力260个，女劳力250个，总耕地面积4500亩，其中田2876亩，土1624亩。保灌面积910亩，人均0.44亩。
项目区所在乡镇2008年完成国民生产总值14536万元，比上年增长8%，其中工农业生产总值完成1454万元，比上年增长15.8%，乡镇企业总产值完成3800万元，比上年增长8.3%。全年完成财政收入857.21万元。全镇粮食收入总产量达2.24万吨，农民人均收入2024元。
2.3、水文气象条件
本项目区属长江流域舞阳河水系。其水源取自区内的冷水河。项目区喷灌，滴灌均由冷水河通过干渠引水到蓄水池，利用落差形成压力，进行灌溉。
本县气候属亚热带温暖湿润气候，四季分明，冬无严寒，夏无酷暑。据当地有关部门提供的相关气象资料和《黄平县综合农业区划》（1990年）分析统计：项目区多年平均降水量为1211mm，年最多降水量为1508.2mm（1977年）；多年平均气温在13.7—16.1℃之间，南部气温最高，极端最高气温37.3℃，极端最低气温-9.2℃；风向随季节性变化明显，冬春盛行东风，夏季则以东南风和南风为主，秋季以东北风、东风居多，年平均风速1.2m/s；年平均相对湿度为82%；年均无霜期299天；多年平均日照时数1156.9h。
黄平县主要的自然灾害中，干旱影响较严重，主要是3—5月的春旱和6—8月的夏旱，其中最严重的是夏旱。黄平县夏旱出现频率较高，在1959—2008年49年中，旧州地区轻旱有16年，出现频率35%；中旱10年，出现频率20%；重旱15年，出现频率31%。
2.4、地形地貌及作物种类
本项目区地处黔东北武陵山余脉黔中苗岭山脉延伸段之间，构造走向主要为北东向，总体地势为西部高东部低，地势相对较陡，切割较深，坡度陡峻，冲沟发育，区域内平均海拔684m，区域内出露地层为第四系、白垩系、寒武系、震旦系和上元古宇板溪群清水江组。
总体地貌为中切割中低山地貌，项目区属云贵高原东侧的梯级状大斜坡带，山体连绵，沟壑交错，山体走向与构造线一致，项目区海拔在595～1169.8米之间，主要为中低山山地地貌，地下水主要为裂隙水、孔隙水，地表水主要靠大气降雨为主，裂隙发育，自然泉水丰富，大气降水是地下水的主要补给来源，地表水多以渗透方式转入地下水，大部分以地表径流排走，对农田灌溉影响较大。由于土层相对较厚，植被生长较好。区内土壤以黄壤土为主。
2.5、示范区水利工程现状
项目区内现有的水利资源：有一条老里坝大河（属于冷水河支流），穿过项目区。其流域面积28.5km3,河长约7.8公里。流量为0.12m3/s。有2007年新建拦河堰一座，长85m，防护堤1.03km,干渠7条，长4.852km，斗渠7条，长2.016km，主排灌渠1条，长0.792 km。运行良好。
项目区内虽然有渠道进行灌溉，但仍有大多数支渠为老土渠，基本上处于不良好运行状况，水资源浪费严重。田间工程配套率低，农毛渠大部分为衬砌的土渠，灌水方式以大水漫灌为主，田间损失较大。而遇干旱，水量缺乏，灌溉水量减少，特别是高于渠道的田更无法解决作物生长所需水量，故很容易造成灾害，使农作物产量减产或无收。
2.6、示范区电力、交通及通信现状
项目区在黄平县旧州镇校场坝村，距古城旧州镇5km，其交通、电力、通讯等基础设施较发达。国家电网覆盖全镇，电力供应保证率高。项目区用电方便。程控电话已通各村，大多数农户已安装了电话，移动通信已覆盖全镇。有硬化乡村公路，交通十分便利。

三、技术设计方案
3.1、总体设计
3.1.1水源
结合示范区现有水利工程现状，本工程水源优先考虑自流水源，项目区水源点为冷水河，属长江流域舞阳河水系，地理位置属于梯子岩。根据当地水利局多年观测的资料所知，集雨面积为68.25km2，多年平均流量为1.2m3/s，枯水流量为0.21m3/s，由原有引水渠道（渠道断面为0.8mX0.8m(宽X高)，引水流量为0.21m3/s）,输送至新建蓄水池。其中：渠道灌溉水源取老里坝大河。属于冷水河支流。流量能满足项目区的用水需求。
3.1.2 首部枢纽
（1）水源首部枢纽
本工程水源优先考虑自流水源，灌溉系统水流途径：水源（经渠道）→蓄水池→干管→首部枢纽，见（系统总体平面布置图），其中首部枢纽含水表、闸阀、止回阀、水沙分离器、网式过滤器、施肥灌、压力表、空气阀等水处理设施（见灌区首部枢纽图）。
3.1.3 分区
结合示范区水源情况，本次分区指导思想为：成片分区、便于运行、集中管理，项目区计划发展节水灌溉面积1200亩，其中：喷灌20亩，主要种植西瓜、西红柿。滴灌30亩，主要种植蔬菜。渠道灌溉1150亩，主要种植水稻。具体分区详见总体布置图。
3.1.4水量平衡计算
3.1.4.1供水平衡
项目区水源点为冷水河,常年有水。原引水渠取水点以上集雨面积为68.25km2，多年平均流量为1.2m3/s，枯水流量为0.21m3/s，项目区于渠道7+140桩号处新建蓄水池（50m3）引水灌溉。灌溉设计保证率大于80%，灌溉水利用系数按节水灌溉技术规范滴灌取0.9，喷灌取0.85。渠道防渗取0.7。项目区的灌溉模式为喷灌、滴灌、渠灌。其主要种植西瓜、西红柿、蔬菜、水稻。根据规范喷灌耗水强度为6.0mm/d，滴灌耗水强度为3.0mm/d。渠道防渗区6.0 mm/d，
日平均最大耗水量：
其日需用水量如下：
喷灌区：灌溉面积20亩，日需用水量W=20×6×667÷1000=80.04m3/d。
滴灌区：灌溉面积30亩，日需用水量W=30×3×667÷1000=60.03 m3/d。
渠道灌区：灌溉面积1150亩，日需用水量W=1150×6×667÷1000=4602.3m3/d。
其用水流量如下：
喷灌区：日工作时12h计，日需用水流量Q=80.04÷（12×3600）=0.0019m3/s。
滴灌区：日工作12h计，日需用水流量Q=302.15÷（12×3600）=0.0014 m3/s。
渠道灌区：日工作14h计，日需用水流量Q=4602.3÷（14×3600）=0.091 m3/s。
全系统日用水流量：Q=（0.0019/0.85+0.0014/0.9+0.091/0.7）=0.13m3/s。
由上述计算分析：最大日需用水流量Q=0.13m3/s，水源点可供水流量Q=0.21m m3/s大于用水流量Q=0.13 m3/s，水源能满足项目区用水要求。
3.1.4.2项目设计水平年（P=80%）需水量预测
根据规范、规定，结合当地地形、地貌、自然经济条件，取喷灌、滴灌、渠灌的设计灌溉保证率为80%。
水稻灌溉定额计算：根据《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363—2006)，水稻灌溉采用“薄、浅、湿、晒”灌溉模式进行。使其灌溉制度能达到节水的目的。“薄、浅、湿、晒”灌溉方法的技术要求是：薄水插秧，浅水返青，分蘖前期田湿润管理，分蘖后期晒田；拔节孕穗期，抽穗扬
花期灌水；乳熟期灌水；黄熟期湿润落干，穗部包头前，田间保持湿润，包头后自行落干。“薄、浅、湿、晒”田间持水深度变幅5～40mm，而“浅、深、浅”田间持水深度变幅为20～60mm。
根据以上技术要求，拟定本项目区中稻灌溉制度，按逐旬田间水量平衡法推求。采用黄平县蒸发资料进行灌溉定额计算，同时考虑黄平及其他参照气象雨量站降水量、蒸发量不同，经两处降水、蒸发资料同步分析，对灌溉定额进行修正，其系数为1.05。将历年灌溉定额从小到大排列，以P-Ⅲ曲线适线，进行频率分析计算。成果列于表。
表3.1.4.2-1 项目区节水设计灌溉定额统计参数成果表
灌溉制度
统计参数
灌溉定额
m3/亩
Cv
Cs/Cv
P=20%
P=50%
P=80%
浅、薄、湿、晒
273
0.15
2.0
231
273
314
浅、深、浅
331
0.15
2.0
279
328
385
经计算，“薄、浅、湿、晒”灌溉制度节水20%以上。
旱作物灌水定额计算：
项目区节水灌溉措施有喷灌、滴灌。根据《喷灌灌溉技术规范》（GB/J50085-2007）、《微灌工程技术规范》（GB/T50485-2009）、《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），灌水定额及灌水周期分别采用以下公式计算。
①喷灌:

式中：mmax——最大净灌水定额,mm；
T——设计灌水周期,d;
γ——土壤容重,g/cm3；
H——计划湿润层深度cm；
β1、β2——适宜土壤含水量上、下限（重量百分比）；
η——喷酒水利用系数；
②滴灌

式中：mmax——最大净灌水定额单位，mm；
γ——土壤容重，单位g/cm3;
Z——计划湿润土层深度，单位cm；
P——微灌设计土壤湿润比，单位%；
θmax、θmin ——适宜土壤含水率上、下限）（重量百分比）；
经分析，灌区土壤容重取1.45g/cm3,喷洒水利用系数0.85,滴灌灌溉水利用系数取0.90,渠道防渗灌溉水利用系数取0.70,滴灌设计土壤湿润比：蔬菜取70%，再根据各种作物的计划湿润层深度，适宜土壤含水量上、下限，采用以上公式计算得的项目区中各种作物的最大净水定额，设计灌水定额选取小于最大灌水定额。
根据我省一些地区的旱作物灌溉资料和试验资料，参考邻近省经验,并结合灌区的实际情况，拟定各种旱作物的灌溉周期、总需水量及作物设计灌水定额。各种作物的设计灌溉定额、灌水周期、日轮灌次数、最大净灌水定额、日灌水时间取值列于表4.4-1（喷、滴灌轮灌特性表）。
表4-1 喷灌、滴灌、渠灌特性表
作物
种类
灌溉
面积
（亩）
灌溉
类型
设计灌水定额
（mm）
灌水
周期
（d）
日灌水
次数
（次）
最大净灌水定额(mm)
日灌水
时间
（h）
水稻
1150
渠灌
渠道设计流量0.00946m3/s

14
蔬菜
30
滴灌
6
2
10
18.49
10
西红柿
西瓜
20
喷灌
20
2
5
27.2
12
3.1.5灌溉制度和工作制度
3.1.5.1 喷灌区工作制度
喷灌区采用轮灌方式进行灌溉，喷灌区有喷头52个，灌水定额取6mm,轮灌周期取2天，每日轮灌5次，每次轮灌开启喷头数为6个，每次轮灌只需开启一个闸即能满足要求。
3.1.5.2滴灌区工作制度
大棚滴灌区总供64个大棚，轮灌周期2天，每日轮灌10次，每次同时工作4个大棚，通过开启每个大棚支管上的闸阀控制，每次灌水时间0.78h，灌水定额取3mm。
3.1.6项目区土地使用方式
项目区拟采用租用农民土地方式, 利用项目区距镇中心近的区域优势，在项目区内调整种植结构，以市场为导向，减少粮食种植面积，增加高经济作物种植面积。项目建设以提高水的利用率和水分生产率，增加科技含量及建设优质、高效农业为目标，因地制宜，选择适当的节水灌溉模式，充分发挥典型示范作用为要求。
3.2、典型设计
3.2.1设计依据
①《节水灌溉技术规范》（GB/T50363-2006）
②《喷灌工程技术规范》（GB/T50085-2007）
③《喷灌工程技术管理规程》（SD148-85）
④《微灌工程技术规范》（SL 103-95）
⑤《压管道输水灌溉工程技术规范》（SL/T 153-95）
⑥《渠道防渗工程技术规范》（SL 18）
⑦《农田灌溉水质标准》（GB 5084）
3.2.2灌区管网布置原则
该片区地形平坦，田土均有分布。该片区主要种植西瓜、西红柿，并复种反季节蔬菜。节水设施主要是喷灌、滴灌。喷灌系统水流途径为：水源（经渠道）→蓄水池→干管→首部枢纽→分干管→二级分干管→支管→竖管→喷头，见（系统总体平面布置图），干管及分干管中心埋深0.75m。喷头布置支管上，并有支架支撑，喷头采用ZY-2单嘴摇背式塑料喷头。滴灌系统水流途径为：水源（经渠道）→蓄水池→干管→首部枢纽→分干管→支管→大棚，见（系统总体平面布置图）。
3.2.3灌区典型设计
3.2.3.1 喷灌工程设计
喷灌区采用轮灌方式进行灌溉，喷灌区有喷头52个，每日轮灌5次，轮灌周期为2天，每次轮灌开启喷头数为6个，每次轮灌只需开启一个闸即能满足要求。
（1）基本资料
喷灌区土壤为含砾的砂黄壤土，容重1.45g/cm3，土层厚度大于1.0米，田间持水量35%，喷灌区控制面积20亩。由干渠引水到蓄水池形成自压供水(详见灌溉系统平面布置图),蓄水池的水面高程比作物地面高程高50m，实行自压喷灌，不需动力设备。
（2）灌水定额、灌水周期：
灌水定额、灌水周期按下式计算
灌水定额采用《喷灌工程技术规范》(GB/T50085-2007)（以下简称规范）按下式计算：
m=100×r×H×（β1－β2）/η
式中：
m——设计灌水定额（mm）；
r——土壤容重（g/cm3），取r=1.45g/cm3；
H——计划湿润层深度（cm）(西红柿取30-50cm、西瓜取30cm)；
β1——适宜土壤含水量的上限取26％；
β2——适宜土壤含水量的下限取21％；
η——喷洒水利用系数；平均风速2.5 m/s，小于3.4m/s，取η=0.8。
灌水周期：
灌水周期采用“规范”，按下式计算：
T= η
式中：w——作物日需水量（mm/d）；
T——设计灌水周期（日）；
m——设计灌水定额（mm）；
成果于下表
作物种类
最大净灌水定额（mm）
设计灌水定额
(mm)
灌水周期(d)
作物需水量(mm/d)
西瓜
27.2
20
2
6
西红柿
27.2
20
2
6
（3）喷头选型及组合间距确定
按照国家标准《喷灌工程技术规范》规定，选择喷头和确定组合间距按以下要求：
①喷灌强度不超过土壤允许的喷灌强度值。
②喷灌的均匀系数不低于规范规定的数值。
③雾化指标不低于作物要求的数值。
④有利于减少喷灌工程的年费用。
（4）喷头的选择：

选择ZY-2型喷头，该喷头材质好，经久耐用，其主要性能为：
型号
喷头直径（mm）
工作压力（Mpa）
流量（m3/h）
射程（m）
喷灌强度(mm/h)
YZ-2
6.0
0.25
2.38
18.2
2.8
雾化指标： =5169，大于规范规定值，满足要求。
（5 ） 组合间距确定
采用圆形喷洒正方形布置，风速为2.5m/s时，Ka=Kb=0.9～1.0取Ka=Kb=0.9，取支管间距和喷头间距均a=b=18m。
（6 ） 喷灌强度验算
参照《喷灌工程设计手册》公式，选择布置系数和风系数进行计算：
风系数：Kw=1.08×V0.192＝1.29
Ka=Kb=0.94，Cp＝1.70
ρ=Kw·Cp·ρa
式中：
ρ——设计喷灌强度（mm/h）；
Cp——布置系数；
ρa——单喷头设计喷灌强度（mm/h），2.8mm/h。
经计算ρ=6.14 mm/h小于区域内土壤允许喷灌强度10 mm/h，满足要求。
（7） 喷灌工作制度与运行方案
喷灌工作制度：
①喷头在喷点上的工作时间
喷头在喷点上的工作时间T用下式计算：

式中：a、b——支管间距和喷头间距（m）；18m。
q——喷头流量（m3/h）；2.38m3/h。
m——灌水定额（mm）取：12mm。
η——喷晒水利用系数 取：0.8
根据计算，每次喷灌时间为T=2.04小时。一天工作12小时，每天灌5次，喷灌区两天轮灌完。
②一天轮灌次数

td: 日灌水时间 12h
t:一次灌水时间 2.04h
经计算：一天轮灌次数为5.88,取整：5次。
③同时工作的喷头数(按喷头数最多计算)
N＝ N总/nd*Tz=5.2
其中： N总：灌区喷头总数 取：52（个）
Nd:轮灌次数） 5次
Tz:(灌水周期） 2d
取同时工作的喷头数为6个。
固定式喷灌干管的设计流量：Q=6×2.38=14.28m3/h
=3.97L/s
喷头运行方案：
喷灌时，采用轮灌编组制度。轮灌可使管道的利用率提高，从而降低设备投资，确定轮灌方案时，主要考虑以下原则：
①轮灌编组应该有一定规律，以方便运行管理。
②各轮灌组的工作喷头总数尽量接近，从而使系统的流量保持在较小的变动范围之内。
③轮灌编组应该有利于提高管道设备利用率。
④制定轮灌顺序时，应将流量分散到各配水管道，避免流量集中。
（8）管道设计和管道水力计算
管材选用：
本工程引水量不大，且输水距离较短，根据工程经验，工作压力一般不大于600Kpa，可选用厚壁硬塑料管（PE管）作为本工程的地下输水管道，输水管道中心埋入土中75cm以上。
（9）管径选择
①分干管管径的选择：
a、采用下式计算分干管流量。

Q分——分管灌水流量（m3/h）。
n分——同时工作喷头数（个）。设计取6
q分——喷头设计流量（m3/h）。设计取2.38
经计算得：支管灌水流量为14.28m3/h。
b、 确定分干管管径。
根据分干管流量Q=14.28m3/h =3.97L/s
取经济流速V=1.0m/s，
则分管管径D为
Dp分 =1000=71.11mm
选取管径D=90mm。
②支管管径的选择：
a、采用下式计算分支管流量。

Q支——支管灌水流量（m3/h）。
nz——支管上最大喷头数（个），设计取3个
qz——喷头设计流量m3/h，设计取2.38 m3/h
经计算得：支管灌水流量为7.14m3/h。
b、确定支管管径。
根据喷灌需水量Q=7.14m3/h=1.98L/s。
取经济流速V=1.0m/s。
则支管管径D为
D支=1000=50.22mm）
选取支管管径D=63mm。
(六）管道水力计算
（1）分干管沿程水头损失计算
采用“规范”规定的公式计算
分干管径为DN90mm的管径，壁厚4.1mm，水头损失如下

式中：hf分——沿程水头损失（m）；
f——摩阻系数，与摩阻损失有关；94800
L——管长（m）；500m
Q——流量（m3/h）；14.28
d——管径内径（mm）；81.8mm
m——流量指数，1.77
b——管径指数，4.77
各种管材的f、m及b值，可查“喷灌技术规范”第16页表5-2-1。
经计算得：沿程水头损失3.94m。
（2）多孔系数

F=

式中：F——多孔系数；
N——喷头或孔口数；3
X——多孔支管首孔位置系数，取0.5。即支管入口至第一个喷头的距离与喷头间距之比。
m——流量指数；1.77
经计算得：多孔系数为0.453
（3）多喷头支管沿程水头损失
采用“规范”规定的公式计算
支管径为DN63mm的管径，壁厚2.9mm，水头损失如下

式中：hf——支管沿程水头损失m；
L——管道长度；300m
Q——管道流量（m3/h）；即：7.14
d——管道内径（m）；57.2mm
f——摩阻系数。0.948*10^5
m——塑硬料管流量指数。取1.77
b——塑硬料管管径指数。取4.77
经计算得：支管沿程水头损失；hfz=3.82m
hfz’=Fhfz
式中：hfz’——多喷头支管沿程水头损失；
F——多孔系数；0.453
hfz——支管沿程水头损失m；3.82
经计算得：多喷头支管沿程水头损失；hfz’=1.73
（3）局部水头损失
初步概算按沿程水头损失的10%计算。
采用“规范”规定的公式计算。

式中：hj——局部水头损失（m）；
ξ——局部水头损失系数；
v——管内流速（m/s）；
g——重力加速度（g/cm3）；
经计算得：局部水头损失hj=2.11m。
以最不利点处水头损失计处：经计算分干管hf干=3.94m、
多喷头支管沿程水头损失hfz’=1.73m，局部水头损失hj=2.11m
总水头损失hf=hf分干+ hfz’+hj =3.94+1.73+2.11=7.78m；
3.2.3.2 滴灌工程设计
大棚滴灌区共64个大棚，分二天轮灌完，每日轮灌次数10，每次同时工作4个大棚。滴灌干管流量为0.0024m3/s。
1 基本资料
滴灌区土壤主要类型为酸性粘土和黄壤土，土壤质地偏轻，以黄壤土为主，土层厚度1.0～3.0米，田间持水量约30%，滴灌区主要种植大棚蔬菜。种植面积30亩。
大棚滴灌区由冷水河通过原有干渠引水到蓄水池自压供水，蓄水池的水面高程高于种植的大棚蔬菜地面的高程，不需动力设备。用有压管道自流入灌区进行灌溉。
2 滴灌用水量计算
①设计灌水最大定额按《滴灌工程技术》中的公式计算：

式中：mmax——设计最大净灌水定额；
r——土壤容重（g/cm3）；取：1.45
z——计划湿润层深度(cm) ；取：30
p——设计土壤湿润比(%)；取：85
θmax——适宜土壤含水量重量百分比上限(%)；取：26
θmin——适宜土壤含水量重量百分比下限(%)；取：21
上述基本资料数据，查节水灌溉技术规范规定得，
计算得灌水最大定额为：18.48mm
②设计灌水定额

T——设计灌水周期d；取2d
Ia——设计供水强度；取作物耗水强度3mm/d
设计灌水定额取6mm。
（2）设计最大灌水周期
最大灌水周期按下式计算
Tmax=（mmax/Ea）η
式中：Tmax——设计灌水周期d；
Ea——设计耗水强度mm/d 取：3
m——设计灌水定额mm 取：6
η——灌溉水利用系数；取：0.98
根据上述基本资料和节水灌溉技术规范规定，计算得设计灌水定额、灌水周期如下表：

作物种类
灌水定额(mm)
最大净灌水定（mm）
灌水周期(d)
蔬菜
6.0
18.5
2
3 滴头、毛管选择与布置
毛管采用厂家生产的滴灌带，大棚内中央留路宽0.4m,支管长6m,毛管间距0.8m,滴头间距0.3m。滴头设计工作压力H=0.1MPa，滴头出水流量1.87L/h。滴灌带沿头作物根部种植方向布置于地面,每个大棚共7条，每条长350m(一个大棚)。
4 滴灌(大棚)总体布置
规划大棚64个，均为塑料大棚，规格长×宽（50m×6m）。大棚间隔0.4m,。除首部枢纽安装砂石过滤器或离心式过滤器、闸阀、压力表、水表各一个等外，每个大棚内独立配置控制系统一套（包括压力调节器、闸阀、网式过滤器、压力表、水表各1个）。
管道布置按干管、分干管、支管、毛管四级布置，干、分干管埋于地下，以便控制各灌水单元，支管、毛管布置于大棚附近或大棚内。
5 工作制度的拟定
（1）一次灌水延续时间

式中 t —— 一次灌水延续时间，h；
m——灌水定额，mm；取6mm
Se——毛管的出水点间距，为0.3m；
SL——毛管间距,为0.8m；
η——灌溉水利用系数，取0.98；
q——单个滴头流量，q=1.87L/h。

取t为0.78h
（2） 日轮灌次数

式中: nr——每天工作次数，次；
tr——滴灌系统日工作时间，取12h。
次,取10次
（3） 每次同时工作的大棚数

式中，nf——每次同时工作的大棚数个；
N——大棚总数个；本次设计取：64个
nr——每日轮灌次数，10次。
T——设计灌水周期，2d。
取4个。
（4） 轮灌方案
滴灌区从蓄水池自压引水，为满足滴灌灌溉用水量要求，鉴于大棚净灌溉面积并不大，考虑到实际运行管理方便，两天即可将64个大棚全部灌完，每天轮灌10次，每次同时工作大棚4个，一次工作0.78h，轮灌周期为2天。
6 管网布设
在大棚滴灌区设分干管，总长310m，型号为：DN75PE管，见（滴灌区平面布置图），每一个大棚内设置毛管7条，每一条为50m, 型号为：φ16滴灌管。总长22400m。详见灌溉管路系统图及单个大棚灌溉系统图。
7 滴灌带管径和长度
根据厂商提供的性能参数，当滴灌带均度为0.9时，Φ16滴灌带流量偏差为18%，最大允许长度为51m。布设每根滴灌带长50m，满足最大允许长度要求。
8 输配水管网设计及水力计算
（1）流量计算
在滴灌区内，采用滴灌带，参数前述，其长度Lm=50m，即滴灌区毛管长50m。每条毛管上设置167个滴头。
①毛管设计流量
Q毛=∑q=Nχq
试中：Q毛——毛管设计流量，L/h；