代县农业综合开发典型设计

代县2010年农业综合开发
中低产田改造管灌典型工程设计
1.1项目区概况 ............................................ 错误!未定义书签。

2.1水文现象................................................. 错误!未定义书签。

3.1典型区设计 ............................................ 错误!未定义书签。

3.1.1 典型区选择 ................................... 错误!未定义书签。

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4.1地埋管道工程施工 ................................ 错误!未定义书签。

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5.1管道工程管理及维护 ........................................ 错误!未定义书签。

代县2010年农业综合开发
中低产田改造管灌典型工程设计
1.1项目区概况
代县2010年农业综合开发枣林镇项目区，位于代县城东25km处的东留属、西留属村，共有农户977户，农业人口3529人，农村劳动力1141个。

2010年农业综合开发任务为：中低产田改造0.374万亩。

2.1水文现象
该项目区地处大陆性干旱半干旱季风气候地区，干旱是农业生产的主要矛盾，据市水文站气象资料分析，多年平均气温8.1℃，最高气温达38.3℃，最低气温达-24.5℃，多年平均降雨量431mm，多年平均蒸发量1846.4mm，多年平均风速2.6m/s，最大冻土层厚98cm，全年无霜期140-180天。

3.1典型区设计
3.1.1 典型区选择
典型区选择在该项目区具有代表性的东留属村南边地块的井灌区为典型进行详细的低压输水管道灌溉工程设计。

⑴管灌设计保证率：75%。

⑵管道系统水的利用率：95%。

⑶灌溉水利用系数：0.8。

⑷设计作物耗水强度：5mm/d。

⑸设计湿润层深：0.55m。

⑴净灌水定额计算
采用公式：m=667γs h（β1-β2）
式中：m—设计净灌水定额，m3/亩
γs—计划湿润层土壤的干容重，取14.0KN/m3；
h—计划湿润层深度，m。

取0.55m;
β1—土壤适宜含水率（重量百分比）上限，取田间持水率的95%，β1=0.25×0.95=0.24
β2—土壤适宜含水率（重量百分比）下限，取田间持水率的65%，β2=0.25×0.65=0.16
⑵设计灌水周期
采用公式T=40/E a
式中：m=50m3/亩，E a=5mm/d, 50m3/亩=50/667×1000=75mm则T=75/5=15d
⑶毛灌水定额
m毛=m/η=50/0.8=62.5 m3/亩
⑷灌水次数与灌溉定额
根据项目区内多年灌水经验，玉米灌水4次，则全年灌溉
定额为250m3/亩。

⑴系统设计流量
采用公式：Q0=cmA/ηTt
式中：A－单井控制面积，亩；
Q0－灌灌系统的灌溉设计流量，m3/h；80
η－灌溉水利系数，取0.8
t－每天灌水时间，取20h（尽可能按实际灌水时间确定）。

T－轮灌期，取15d；
m－灌水定额，m3/亩。

Q0=1×50×340/0.8×15×20=70.8 m3/h 因系统流量小于水井设计出水量，故取水泵设计出水量为Q=80m3/h，以保证水源能满足设计要求。

⑵、管径确定
根据输送流量、经济流速，考虑运行管理方式，按下式计算干、支管经济管径：
d=18.8√Q/V =18.8×√80/1.5 =137.3mm（选取φ140 PP管材，取经济流速V=1.5）
⑶、工作制度
A、灌水方式。

考虑运行管理情况，采用各出水口轮灌。

B、各出水口灌水时间：
采用公式t s=T/N
式中：T－设计灌水周期，15天，每天工作20小时。

N－轮灌组数，一出水口为一组，共32组。

t s=15×20/32=9.4h
⑴布置规则
A、管理设施、井、路、管道统一规划，合理布局，全面配套，统一管理，尽快发挥工程效益。

B、依据地形、地块、道路等情况布置管道系统，要求线路最短，控制面积最大，便于机耕，管理方便。

C、管道因受地形条件限制，采用单用灌水。

D、为方便浇地、节水，长畦要改短。

E、按照村队地片，分区管理，并能独立使用的原则。

⑵、管网布置
A、支管与作物种植方向相垂直。

B、干管尽量布置在生产路、排水沟旁成平行布置。

C、保证畦灌长度不大于120m，满足灌溉水利用系数要求。

管网布置详见典型工程设计图。

⑴、水力计算简图见图3-33。

⑵、水头损失计算：
采用公式：h=1.1h f hf=fLQ m/d b
式中：f—管材摩阻系数，选取聚乙烯管材，
则f=0.948×105;
Q—设计流量，Q=80 m3/h；
m—流量指数，取1.77；
d—管道内径，选取塑料管材为PE管，
d=140-3.5×2=133mm;
b—管径指数，取4.77。

管长按井位到末端的距离计算。

水头损失计算按最不利工作状态考虑，进行计算：
h=1.1×0.948×105×801.77/1334.77×900=16.2m
⑶、设计水头计算：
该设计井位设在最高处，末端为最低，地形高差为6m，查相关资料，水井动水为88米，设计扬程为88+16.2-6=98.2 因此，选取98.2m作为设计扬程。

根据设计流量Q=80 m3/h，设计扬程H=98.2m，选取水泵型号为200QJ80-99/8潜水泵。

首部工程配有止回阀、蝶阀及进排气装置。

4.1地埋管道工程施工
⑴根据当地土质、管材、地下水位、冻土层浓度及施工机具等确定等确定断面开挖型式为矩形。

⑵根据管材规格、施工机具、操作要求确定管槽开挖宽度为0.5米。

槽底宜挖弧型管床。

⑶管槽开挖深度，宜使管道工作在冻土层以下，且埋深不小于100cm，开挖深度为1.2米。

如在冻土层中埋设应经技术
论证，并有相应措施。

⑷管槽弃土应堆放在管槽一侧0.3m以外处。

⑸槽底应整齐、密实，并清除石块与杂物，排除积水。

如超挖应回填至设计高程并夯实，如遇软弱地基应采取加固措施。

⑹管槽开挖完毕，经验收合格后方可铺设管道。

⑴管道安装，宜先干管后支管。

承插口管材，插口在上游，承口在下游，依次施工。

⑵管道中心线应平直，管道与槽底应贴合良好。

⑶塑料管的安装应符合产品的有关施工要求。

⑷塑料管连接后，除接头外应覆土20-30cm。

⑸安装带有法兰的阀门和管件时，法兰应保持同轴、平行，保证螺栓自由穿入，不得用强紧螺栓的方法清除歪斜。

⑹管道安装分期进行或因故中断时，应用堵头将敞口封闭。

⑺在设备安装过程中，应随时进行质量检查，不得将杂物遗留在设备内。

⑴认真检查被测管道系统：设备是否安全，进排气阀是否畅通，安全阀、给水栓是否灵活，压力表是否安装到位和被测管道覆土固定情况是否符合要求。

⑵试水压力应为管道系统的设计工作压力，检查管道系统的渗漏情况，渗漏损失应符合管道水利用系统要求，不允许有集中渗漏。

⑶试水不合格时应采取修补措施，修补后重新试水，直至合格。

⑷管道试水合格后方可进行回填。

⑸回填应按设计要求和程序进行，分层压实，回填料中不含有直径大于75mm的石块。

5.1管道工程管理及维护
1、应成立管理机构或明确专管人员，制定运行操作规程和管理制度。

2、应根据灌溉制度制定科学的用水计划。

3、运行前，应检查机井装置、管道系统和附属设施是否齐全、完好。

4、灌水时应先开启出水口、后启动水泵；改换出水口时，应先开后关；停泵时应先停泵，后关出水口。

5、停灌期，应把地面可拆卸的设备收回，经保养后妥善保管。

6、在冻害地区，冬季应及时放空管道。

7、应根据管理制度，定期检查工程及配置设施的状况，并及时进行维护、修理或更换。