农场节水灌溉工程初步设计文档格式.docx
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2.编制原则与依据
2.1编制原则
2.1.1技术先进性、可靠性和适应性原则
（1）根据8888888的实际情况，选择最先进的工艺方案。
（2）根据当地的实际情况，选择有成功案例的工程方案，确保工程可以长期稳定运行。
（3）根据业主经济条件和操作人员技能水平，选择最适宜的方案，便于实际运行和维护。
2.1.2经济效益最大化原则
（1）在保证技术先进性的基础上，优化工艺和各个单元设计，降低一次性投资，确保最佳性价比和最短的投资回收期。
（2）遵循循环经济理念，对整个场区进行能流、物流分析和设计，确保滴灌工程为企业带来整体最大效益。
2.1.3环境和社会效益最大化原则
（1）对系统效能进行充分利用，并注重外观设计和绿化美化，使站区与场区总体环境协调统一。
（2）设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证工程符合地方环境、经济和社会发展规划，工程建成后将极大的促进农田水资源的利用，并发挥示范作用，带动地方经济和社会发展。
2.2编制依据
（1）《大荔县水利工作队地下水勘测情况说明书》，水文资源调查评证乙字032号；
（2）《陕西省水利水电工程概（预）算定额》；
（3）《大荔县城乡饮用水监测中心，水质检验报告书城乡饮用水监测（2012）第040号》；
（4）8888888基础设施相关计划等；
（5）《小型农田水利工程项目规划设计规范》；
（6）《陕西省灌溉区方田建设技术规程》（DB61/T64-923）；
（7）《节水灌溉技术规范》（SL207-98）；
（8）《井灌规划技术规程》（SL256-2000）；
（9）《8888888土地利用总体规划》（2011—2015）；
（10）《国营陕西8888888水文地质论证报告》；
（11）《陕西省建筑安装工程综合概算定额》（2004）；
（12）《工程建设其他费用定额》；
（13）《陕西省地方工业与民用建设项目投资估算指标》；
（14）《陕西省水利水电建筑工程预算定额》。
其他相关规范与标准
（1）
《室外排水设计规范》（GB50014-2011）
（2）
《给水排水设计手册》（GB50015-2009）
（3）
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
（4）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2010）
（5）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
（6）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
（7）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
（8）
《工业与民用建筑供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
（9）
《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）
3.设计指导思想
本项目区域主要发展现代农业，高科技农业，节水农业，在满足农业灌溉技术指标的前提下，采取先进的灌溉技术，充分利用地形，减少农田占用面积，结合农场实际使用最适宜的配套设施方案，减少建设投资及运行费用。
4.设计范围
8888888节水灌溉项目土建及安装工程。
其中包含，机井建设与安装，灌溉管路设备安装及蓄水池建设与安装等部分。
5.工程投资及资金来源
5.1工程投资
工程计划总投资168万元。
其中机井每眼投资1.9万元，打井共投资9.5万元；
配套潜水泵5套每套1.5万元，计划投资7.5万元其中包括水泵、钢管、电缆、钢丝、夹板、井台及启动器；
管网每米100元，计划投资50万元，包括材料费、安装费、管件零星费等；
蓄水池计划投资95万元；
电力线路计划投资1万元；
其他不可预见费及赔偿费计划3-5万元；
总投资不包含滴灌系统费用，此费用甲方另行追加。
5.2资金来源
农场自筹28万元，向上级申请专项扶持资金140万元。
6.主要技术及经济指标
6.1主要技术指标：
单口井出水量：
25m3/小时
滴灌用水量：
4.33m3/亩
滴灌完成一次覆盖面积所需最少时间：
2.12天。
6.2主要经济指标：
总投资：
168万元
滴灌一亩地运行成本：
0.46元/亩
假设灌溉频率为3.5d，每年灌溉月份104天，根据滴灌节水80%，灌溉面积2500亩，则有
年收益：
47.84万元
第二章总平面布置
1.平面布置原则
（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，节约用地，减少占地面积；
（2）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复；
（3）建筑物布置在南北方向
（4）站内绿化面积不小于25%，总平面布置满足消防的要求；
（5）交通顺畅，使运行、管理方便。
2.平面布置
电控室及蓄水池的平面布置是整个布置中最重要的部分，其布置将影响到整个项目的合理性。
本工程根据其功能分为三个部分：
（1）机井区：
包括5口机井、阀门井、电控室；
（2）蓄水池区：
蓄水池；
（3）灌溉区：
检查井、阀门井、滴灌设施；
3.本工程给排水设计
3.1设计依据
（1）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
（3）《泵站设计规范》（GB50265-2010）
（4）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-97）
3.2设计内容
建设区域内总体给排水、机井区域排水、电控室给排水及消防。
3.3设计方案
●区域消防系统
本工程采用MF/ABC8型干粉灭火器一套进行干粉灭火并设置专人负责，定时检查，确保安全。
●区域给水设计
区生产、生活用水引自原面粉厂内给水管道，通过给水管网供给。
供水压力与供水量完全满足生产、生活用水的要求。
●站区排水设计
排水分生活污水、雨水两种，两种排水分开进行。
1）生活污水：
场内的生活污水收集后汇入原面粉厂院内排水管道内。
2）雨水排放：
雨水排放采取有组织排放，主要道路两侧设排水明沟，排往原面粉厂的雨水排水设施。
第三章工程选址
1.选址原则
1.1工艺要求
为了使得工程有利于工艺设计、节能及排水，项目选址于地区高程、地面平整度需要有一定要求，尽量选择同一方向坡度，便于管道压力控制，选址位置要参考当地水文资料,并在拟建机井位置进行地下水观测。
1.2符合农场规划要求
项目位置的选择服从农场建设规划，考虑要选择有一定的坡度、排水良好的地方，机井及蓄水池位置应依托灌溉地区，选址不宜过远。
1.3符合投资成本低、提高经济效益
选择交通运输便利，各方面条件（如水、电、路等）较好的场地，以节约基本建设投资，降低工程造价，节约成本，提高经济效益。
2.选址方案
经过实地勘察，本项目机井的选址拟定为8888888场界内原面粉厂院内，该站址可以满足以上条件，符合本工程的功能要求。
本项目所处区域西高东低，根据地下《水勘测情况说明》布设机井地点位于8888888厂部以西（原面粉厂院内），机井布设区域地面平均高程366m，蓄水池布置位置地面平均高程369m，灌溉区域处于机井位置以东，平均地面高程339m。
电控室布置在元面粉厂院内，以便现场控制机井输水。
2.1场区基础设施条件
项目建设点位于陕西省8888888，这里交通便利，供电、通讯设施齐全，光照、通水。
该工程在农场内规划地块施工，满足各项开工要求。
2.2场区地质条件
根据业主提供的资料显示，该工程建设地有地基处理的需要，地震设防烈度7度。
2.3气象条件
根据渭南市气象局近年的统计资料，项目建设点基本气象情况如下：
渭南市属暖温带半湿润半干旱季风气候，四季分明，光照充足，雨量适宜。
除秦岭山区外，年日照时数2009小时~2528.1小时，年均气温11.5℃~13.6℃，0℃以上积温4250.3℃~5022.9℃，大于10℃积温3780.8℃~4509.4℃，是关中地区热量的高值区。
无霜期为199天~224天，年降水量508毫米~608毫米。
适宜本工程建设。
第四章工艺方案设计
1.方案选择
1.1灌溉方案
灌溉项目以灌溉方式划分，则有漫灌、喷灌、滴灌等。
传统漫灌，一般以引水渠为主干引流至灌溉田，基建费用低，灌溉效果一般。
但引水渠一般距离较长，渗透量大，灌溉针对性低，均匀性差，容易形成表层土壤板结。
多为水资源较为丰富的平原地区采用，丘陵及山地则要机械提水配合使用。
随着水资源紧缺，传统的漫灌在方式存在水资源利用效率地，浪费严重现象。
喷灌，是利用管道系统和设备将有压力水送至灌溉地段并喷射到空中形成细小水滴洒到田间的一种灌溉方法。
喷灌设备由进水管、抽水机、输水管、配水管和喷头（或喷嘴）等部分组成，可以是固定的或移动的。
具有节省水量、不破坏土壤结构、调节地面气候且不受地形限制等优点。
但其也具有明显的缺点，其初期投资费用高能源消耗大，运行维修费用高，且受风影响较大，三级以上风速时不宜采用。
相对漫灌，节水效能达50%左右。
滴灌，用专门的管道系统和设备将低压水送到灌溉地段并缓慢地滴到作物根部土壤中的一种灌溉方法，滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况，蒸发损失小，不产生地面径流，几乎没有深层渗漏，是一种节水的灌溉方式。
滴灌的主要特点是灌水量小，灌水器每小时流量为2-12升，因此，一次灌水延续时间较长，灌水的周期短，可以做到小水勤灌；
需要的工作压力低，能够较准确地控制灌水量，可减少无效的棵间蒸发，不会造成水的浪费，是目前干旱地区最节水的一种灌溉方式；
缺点是设备对于水质要求较严，应进行过滤，否则已发生堵塞。
在高盐含量地区易发生盐分积累等，相对漫灌，节水效能达80%左右。
1.2取水方案
根据灌溉用水来源划分有水库蓄水自流灌溉以及河道、坑塘机械提水灌溉、机井机械取水灌溉
鉴于场地所处地域附近没有河流坑塘，故应选择“机井机械取水”方式取水。
根据《大荔县水利工作队地下水勘测情况说明书》中地下水分布情况表明，此区域水资源相对贫乏，故应增加蓄水池调节水量。
1.3工艺方案选定
综上所述，鉴于8888888地理环境及地下水环境，决定采用“机井机械取水+水库蓄水自流灌溉”相结合的取水模式，灌溉方式根据节水、节能、现代化的设计指导思想，确定采用“滴灌”模式。
即，本工程采用“机井机械取水+水库蓄水自流+滴灌”的系统灌溉模式。
2.方案设计
2.1设计原则
设计以坝内土地地形、地下水资源分布、地面高差及已存在主要道路为基础，利用高差使由蓄水池到各支管滴头之间完全采用重力自流方式，完成滴灌作业。
各地块支管间设置阀门，控制滴灌部位，各地块主管设置阀门控制滴灌地块，靠近蓄水池部分设置两道阀门及阀门井；
蓄水池供水管道部分设置阀门井，各机井潜水泵及其他电器设备均由电控室控制。
2.2设计方案
2.1.1基本流程
电控室
滴灌覆盖区域
机井1#
机井2#
蓄水池
机井3#
机井4#
机井5#
2.1.2设计工艺及参数
●滴灌面积、参数
8888888滴灌覆盖面积2500亩，主要发展大棚作物。
将200米×
100m规格的地块划分为一个单位区域，根据土地情况选用滴头流量为2L/h的滴头，配套Ø
20PE滴灌管间隔1.0m布置，管长100m，每根管上布置滴头333个，间距为0.3m，滴灌管流量为：
Q支=2/1000×
333=0.6m3/h。
根据划分的单位区域，设计东西方向每200米布置干管一条，干管为南北方向，每条干管上间隔100m接四通一个，布置东西方向干管，东西方向干管上间隔一米布置滴灌管一条。
干管埋深不小于0.7米。
每块地块管道起始处均设置阀门井，安装球阀，用以控制本块地块的滴灌开启。
在滴灌系统的最高处设置排气阀，以调节管网进气和排气，防止停水时管网内产生负压，和开始供水时，管网排气不畅产生气阻，使管网破坏，影响正常供水。
2500亩滴灌区根据地形分为1#、2#、3#、4#四块地。
各个地块规格如下：
1#地块：
400m*500m，含10个单位区域
2#地块：
400m*200m，含4个单位区域
3#地块：
1200m*500m，含30个单位区域
4#地块：
1200m*750m，含43个单位区域，最后一个区域滴灌管长50m。
每天可滴灌面积计算：
（1）灌水定额计算
田间持水量取β=25%，作物最适宜含水量上限为95%β，作物最适宜含水量下限为75%β。
即，作物最适宜土壤含水率上下限为：
18.75%~23.75%
灌水利用率为η=90%。
土壤湿润比P=0.3/1.0*100%=30%
M
/η·
P=666.67×
1.3×
0.3×
5%/90%×
30%
M=4.33m3/亩
M：
灌水定额（m3/亩）；
γ：
H深度内土壤平均容重取1.3（t/m3）；
H：
土壤计划湿润层深度取0.3（m）；
：
允许土壤含水率上限取23.75%；
允许土壤含水率下限取18.75%；
（2）作物需水量计算
按表2.12设计作物腾发量ET0=4mm·
d-1，作物系数取Kc=1.15，作物覆盖率取Cr=0.6，各系数均取最大值。
则作物最大需水量为：
Epmax=ET0×
Kc×
Cr=2.76mm·
d-1
按表2.12设计作物各个系数均取最小值，则作物最小取水量为：
Epmax=3×
１.0×
0.4=1.2mm·
表2.12
大田作物
大棚作物
大田蔬菜
大树
低矮作物
ET0（mm·
d-1）
5-6
3-4
-
Kc
1.0-1.15
1.2-1.4
Ep
（mm·
0.8-0.9
0.4-0.6
ET0：
根据联合国粮农组织推荐方法，通过对当地的气象数据分析可以得到当地的一个反映一般情况下平均作物需水量的值，即参考作物腾发量。
Kc：
即作物系数，是作物在生长期最大可以的耗水量与参考作物腾发量的比值。
Cr：
作物生长时枝叶对阳光的覆盖率。
（3）灌水周期
灌溉水利用系数η=90%，作物最小灌水周期为:
Tmin=M/Epmax×
η=
×
0.9=2.12天
即，灌水最小周期大约为2.12天。
作物最大灌水周期为：
Tmax=M/Epmax×
0.9=4.87天
即，灌水最大周期大约为4.87天。
（4）灌水时间
滴头流量为2L/h=0.002m3/h
t0=M/滴头流量=
/
=0.98（h）
即，完成一轮滴灌需要t0=1小时。
（5）管道参数计算
一个滴灌周期内可以完成滴管作业次数：
n=4.33*24/1=103.92次
即，可以完成103次不同滴灌区域的滴灌作业
要在一个周期内完成2500亩滴灌作业，最少每次滴灌面积为：
A=2500/103=24.3亩
即，每次最少滴灌面积24.3亩。
根据滴头性能，设计滴头沿滴灌管方向间距0.3米，滴头垂直滴灌管方向间距1.0米，滴头流量2.0L/h。
主管最小流量为：
Q=A×
M÷
t0==24.3×
4.33÷
1=105.22m3/h
假设，管道流速2.5m/s，管径为：
D=2R=2
=0.122m
机井5口，24小时/每天满负荷工作流量为125m3/h，根据潜水泵性能，设计每口机井系统最多每工作6小时，停机一小时间歇运行，即，5口机井实际每天平均最大出水量为：
Qmax=125×
20.6÷
24=107.3m3/h
故，设计主管流量取Qmax=107m3/h
D=2R=2×
=0.123m
选定干管管径为Ø
140PVC管，承压0.63Mpa。
平均流速2.5m/s。
管采用Ø
90PVC管。
（6）同时可最大滴管面积
Ａmax=Qmax/（M÷
t0）=107÷
4.33=24.7亩
（7）一天可以完成最大滴管面积
Ａmax/d=24.7×
（24/1）=592.8亩
每天最大可完成滴灌592亩
参数选定：
1、选定主管管径为Ø
2、干管采用Ø
承压0.63Mpa。
3、平均滴灌时间1小时。
4、平均滴灌周期3.5天。
5、同时滴灌面积24.5亩。
●蓄水池
设计蓄水池容积为全部机井最大负荷工作12个小时的水量。
即为:
Q池0=107×
12=1284m3
蓄水池选用方形，全钢筋混凝土水池，设计水池池深3.0米，水池长为：
20.68米，取21m，蓄水池超高0.4米。
则有，
蓄水池的规格为：
L×
B×
H=21m×
21m×
3.4m，有效容积为：
1323m3，总容积为1500m3。
钢砼浇筑时内掺UEA防水剂8%，外刷水泥砂浆防水。
池边沿设置1.2m高防护栏杆，吃内置游泳圈及其他救生设备。
●机井
设计新打Ø
400机井5口，单井出水量为每小时25立方米。
布设地点在农场场部西面，原面粉厂院内，平均布置，间隔距离不小于80米。
机井壁采用De400混凝土管，管壁厚50mm，滤水管采用De400无沙混凝土井管，管壁厚50mm；
过滤器采用填砾无砂混凝土管过滤器；
每口机井设置单独抽水系统，设计拟用潜水泵流量25m3/h，扬程80m，出口管道采用，DN80钢管，输水管道采用DN150钢管，双管设计，埋设方式为直埋，管底土应夯实，铺设中粗砂垫层，回填土选用粒径不大于8mm原土夯实回填。
根据选用泵性能，潜水泵每日运行20.6小时。
灌水周期为平均值3.5天时。
机井潜水泵运行方式：
采用间歇运行模式，运行6小时，停机一小时。
对蓄水池进行间断性供水。
●电控室
设计电控室为砖混结构，B×
H=3.0m×
4.0m×
3.7m。
室内布置干粉灭火器，配电柜前应铺设绝缘垫
第五章建、构筑物设计
1.设计依据
（1）《建筑设计防火规范》GB500016-2006
（2）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
（3）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992
（4）《工业与民用电力装置接地设计规范》GBJ165-83
（5）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
（6）《98系列建筑标准设计图集》
（7）《机井技术规范》SL256-2000
（8）《混凝土与钢筋混凝土井管标准》SL/T154-95
（9）《机井技术手册》水利部农村水利司
（10）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069—2002
（10）《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332—2002
（11）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
（12）《室外给水管道附属构筑物》05S502
（13）国家现行的有关标准和规范
2.设计范围
设计包括电控室，机井、蓄水池、阀门井及其附属配套设施。
3.各建设单元设计
3.1机井
机井用于给滴灌系统提供水源，保证滴灌作业的正常进行。
结构技术参数：
1#机井
井孔直径：
De×
H=Ø
400×
98m
预制混凝土管：
De400，壁厚50mm
滤水管：
数量：
1口。
配套设备：
多级潜水泵
型号：
200QJ25-70/5G
功率：
10KW
扬程：
56~84m
1台
2#机井
95m
3#机井
45m
4#机井
65m
5#机井
55m
3.2蓄水池
蓄水池用于调节机井水量及矿物质含量，减缓机井取水系统工作压力。
钢砼结构：
H=21.0m×
21.0m×
3.4m
数量：
一座。
3.3阀门井
阀门井用于管道阀门安装操作用构筑物。
结构技术参数参考《室外给水管道附属构筑物》05S502图集。
3.4电控室
电控室用于安装5口机井泵电控系统。
结构形式：
砖混结构
面积：
36m2
层高：
3.7m
室内外高差：
0.2m
建筑用料：
MU10多孔砖、MU7.5粘土实心砖、C25钢筋混凝土、M7.5水泥砂浆、M7.5混合砂浆、￠10钢筋、防盗门、窗
1间
3.5道路绿化及围墙
本工程建筑为原面粉厂院内，主要道路及绿化、装修、排水等与原场地结合使用。
第六章结构设计
1.结构设计依据
设计依据的规范及规程：
（1）《建筑结构荷载规范》（2006版）GB50009-2001
（2）《砌体结构设计规范》GB50003-2001
（3）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
（4）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
（5）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
（6）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002\J220-2002
（7）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
（8）《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004
（9）《给排水工程构筑物设
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