【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)道路體系不夠完善，無灌溉設施。 2 灌溉工程設計建設條件分析 需水量預測 該灌溉工程設計區(qū)需水量僅考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，工業(yè)和生活用水不包括在內(nèi) ?根 據(jù)當?shù)貙嶋H資料分析，當?shù)貤l件滿足農(nóng)作物一年一熟的生長需求，以項目區(qū)內(nèi)農(nóng)作物品種玉米、馬鈴薯和小麥為標準 作物進行計算。考慮到灌區(qū)面積較小且缺乏多年實測資料，采用群眾豐產(chǎn)經(jīng)驗計算灌溉制度。 該灌區(qū)屬于干旱缺水地區(qū)，種植作物為旱作物，根據(jù)灌溉設計保證率標準，選擇灌溉保證率 75%。根據(jù)《甘肅省行業(yè)用水定額》，灌溉設計保證率 P＝ 75％時，馬鈴薯凈灌溉定額為 3000m179。/hm2，玉米凈灌溉定額為 4500m179。/ hm2,小麥凈灌溉定額為 4500m179。/ hm2。 W=W1+W2 + W3 （ 2—1） 式中： W——農(nóng)業(yè)總需水量； W1——馬鈴薯毛灌溉需 水量； W2——玉米毛灌溉需水量； W3——小麥毛灌溉需水量； 馬鈴薯毛灌溉需水量計算 W1＝ m毛 A （ 2—2） m 毛＝ m 凈 /η 渠 （ 2—3） 式中： W2 —— 馬鈴薯毛灌溉需水量； m凈 —— 馬鈴薯凈灌溉定額， m3/ hm2； m毛 —— 馬鈴薯毛灌溉定額， m3/ hm2； A —— 馬鈴薯的灌溉面積， hm2。 設計馬鈴薯種植面積占總耕地面積的 50%，則 W1＝ 200/50%＝ 104m3 玉米毛灌溉需水量計算 W2＝ m毛 A m毛＝ m凈 /η渠 式中： W2 —— 玉米毛灌溉需水量， m3/ hm2； M凈 —— 玉米凈灌溉定額， m3/ hm2； m毛 ——玉米毛灌溉定額， m3/ hm2； A ——玉米的灌溉面積， hm2。 設計玉米種植面積占總耕地面積的 30%，則 W2＝ 300/30%＝ 104m3 小麥毛灌溉需水量計算 W3＝ m毛 A m毛＝ m凈 /η渠 式中： W2 —— 小麥毛灌溉需水量， m3/hm2； M凈 —— 小麥凈灌溉定額， m3/ hm2； m毛 —— 小麥毛灌溉定額， m3/ hm2； A ——小麥的灌溉面積， hm2。 設計小麥種植面積占總耕地面積的 20%，則 （ 2—4） 2—5） （ W3＝ 300/20%＝ 10m 總需水量計算 W=W1+W2+ W3=105m3 供水量預測 灌溉工程設計區(qū)多年平均降水量為 (典型設計年降水量 )，但由于灌區(qū)土地多為山坡地，水土保持工作不到位，降雨部分以地表徑流的形式流失，不能為灌區(qū)作物所吸收、利用。通過坡改梯后，使項目區(qū)達到水土不下山的標準。 大氣降水量 有效降雨量按設計典型年降水量的 50%（有效降水系數(shù)）計算，則： W供 =降水量 有效降水系數(shù) 承雨面積 （ 2—6） =10350%602667 =104m3 由于項目區(qū)降雨大多集中在 9 月份，故作物生育期降雨量應為全年降雨量的 40%，項目區(qū)有效利用的總水量為104m3? 地表水量 灌溉工程設計區(qū)西電工程土龍川支渠在 P=75%的設計保證率下可為灌區(qū)提供足夠水量。 交通條件 灌區(qū)距縣城 10 公里，國道 ”212”線為項目區(qū)公路經(jīng)濟奠定了得天獨厚的條件。近幾年整治 10 條縣、鄉(xiāng)公路，大大便利了全縣交通。 灌排設施 灌區(qū)內(nèi)有 岷江及其支流理川河、官鵝河，水源為西電工程土龍川支渠。該灌溉工程修筑引水灌溉的 “U”型水渠，自流灌溉能保證農(nóng)作物生長需要。 電力設施 有電廠座落于灌區(qū)附近，其裝機容量 ，與 110 千伏變電所并網(wǎng)后可供電全縣各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，農(nóng)網(wǎng)改造已經(jīng)結束，項目區(qū)用電普及率達到 100％。 農(nóng)田防護設施 灌區(qū)內(nèi)田間道路兩側需布設樹木帶。 土地利用限制因素 災害頻繁，災毀耕地面積大。地形復雜，水土流失嚴重。耕地資源相對貧乏，人均占有耕地不足 。 經(jīng) 濟實力薄弱，基礎設施較差。近年來皋蘭縣社會經(jīng)濟和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)均有較大的發(fā)展，但與全國相比，其經(jīng)濟基礎的脆弱性和落后性仍然很突出，貧困落后的面貌為得到根本改變，仍屬老、少、邊、貧的山區(qū)。全國人均各項經(jīng)濟指標與全國、全市的平均值仍有較大的差距。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術落后，經(jīng)濟效益低。由于各方面條件所限，皋蘭縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術水平低，管理經(jīng)營粗放，影響到農(nóng)產(chǎn)品單產(chǎn)水平和質量的優(yōu)劣。 公眾參與 整個項目的可行性研究始終遵循公眾廣泛參與的原則。為確定整理類型和范圍，曾廣泛征求專家和相關部門的意見，根據(jù)項目 區(qū)中鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會經(jīng)濟現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，結合可持續(xù)發(fā)展的客觀要求，確保政策和決策的科學性。根據(jù)群眾的經(jīng)驗積累和生產(chǎn)生活實際以及市場走向，保障項目區(qū)的合法性和合理性，充分奠定群眾基礎。 3 工程規(guī)劃 規(guī)劃原則 合理利用原則 根據(jù)灌區(qū)土地現(xiàn)狀分析、適宜性評價和限制因素分析結果，合理確定灌區(qū)土地利用結構布局和工程布局，實現(xiàn)對灌區(qū)土地的合理利用 ? 可持續(xù)利用原則 規(guī)劃設計項目區(qū)土地利用方式時，充分預測改變土地性狀及土地生產(chǎn)能力時所帶來的后果，盡量使之朝著有利于 長期利用的方向發(fā)展 ? 可行性原則 堅持因地制宜，兼顧自然條件、資源條件、社會經(jīng)濟條件，堅持 “規(guī)劃工作的完整性 ”原則，前瞻性地規(guī)劃灌區(qū)的工程措施和生物措施 ? 協(xié)調性原則 規(guī)劃中注重開發(fā)土地與保護和改善生態(tài)環(huán)境協(xié)調一致。 規(guī)劃設計標準 依據(jù)中華人民共和國國土資源部《土地開發(fā)整理標準》（ TD—1011～ 1013—2020）， 通過對灌區(qū)內(nèi)未利用地的開發(fā)和區(qū)內(nèi)田、水、路、林的綜合整治，改善農(nóng)田灌排和交通條件，建成 “基礎設施配套、旱澇保收 ”的標準農(nóng)田。 農(nóng)田水利工程 根據(jù)水資源分析及地方經(jīng)濟條件，選擇設計灌溉保證率為75%。 道路工程 為方便農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有利于機械化耕作，灌區(qū)內(nèi)規(guī)劃的道路系統(tǒng)分田間道和生產(chǎn)路兩級：田間道采用砂礫石路面，路面寬度 4m；生產(chǎn)道采用素土路面，路面寬 。道路布置盡可能和灌區(qū)外已有道路銜接，按照路、田、渠、溝相配套的要求，時考慮區(qū)內(nèi)及附近村莊的道路情況，便于田間收割農(nóng)作物、轉運等工作，以滿足交通運輸，農(nóng)機行駛和田間生產(chǎn)及管理的要求。灌區(qū)道路工程共設生產(chǎn)路一級道路。灌區(qū)內(nèi)道路設計標準為路面橫坡為 1/500，縱坡隨自然地勢，生產(chǎn)路最大縱坡小于 8%，個別陡坡地段不超過 11%。 農(nóng)田防護林 樹種選擇在能夠滿足防風要求的基礎上，盡可能選擇適應性強，又能夠增加景觀的樹種。結合項目區(qū)氣候、土壤條件，農(nóng)田防護林樹種選用楊樹。 建筑物級別 根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL—252—2020）規(guī)定，本項目為 V等?。?2）型工程，主要建筑物級別為 5級。 4 灌區(qū)主要設計內(nèi)容 農(nóng)田水利工程 灌溉工程 灌溉方式的選擇 根據(jù)灌區(qū)實際地形情況，對地形和地表水資源的分析，以及結合當?shù)氐臍庀蠛同F(xiàn)有灌區(qū)的灌溉方式的經(jīng)驗 ,灌區(qū)的灌溉采用水泵抽水、 ”U”型混凝土渠輸水自流、畦灌的方式。 灌溉工作制度的確定 灌區(qū)水源為西電工程土龍川支渠，然后新建二級提水泵站將水提升至蓄水池，之后采用 ”U”型混凝渠道自流輸水灌溉。綜合考慮灌區(qū)作物灌溉制度 ,灌溉水源、供水量等因素，為了保證各級用水協(xié)調應嚴格按照續(xù)、輪灌制度執(zhí)行。采用續(xù)灌可減少工程量，節(jié) 省占地和投資，但灌水時間長，水量損失大。灌溉方式采用輪灌、集中編組的 工作制度，灌水集中，有利于機動調配水量。 灌區(qū)灌溉面積 hm2，根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》(GB50288—99)規(guī)定，本工程為 Ⅴ 等小（ 2）工程，建筑物均按 5 級設計，防洪標準按 10 年一遇洪水設計。 泵站工程總布置 小紅柳溝采取多站分級抽水灌溉（兩級），新建泵站兩座，21 個出水池，控制灌溉面積 。灌區(qū)采用多站分級提水灌溉，新建泵站二座，控制灌溉面積 。一級泵站修建 10 座出水池，二級泵站修建 11 座出水池。出水池后布設管道引水，然后由 U型混凝土 渠道輸水灌溉。輸水渠道只設農(nóng)渠，農(nóng)渠 29條，總長 。（ 1）水泵設計流量及管徑計算 項目區(qū)典型作物玉米需水臨界期為灌漿乳熟期，該生育期也是當?shù)毓嗨叻迤?，故該生育期灌水定額即為設計灌水定額。 1）灌溉設計參數(shù)的確定 根據(jù)《農(nóng)田水利學》及項目區(qū)實際情況，選用如下設計參數(shù)： a、灌溉水有效利用系數(shù)： η =； b、土壤干容重： γ =179。； c、土壤田間持水量： θ =25%； d、計劃土壤濕潤層：玉米 h=80cm 馬鈴薯 h=60cm 小麥 h=70cm 2）設計灌水定額 用水量平衡法求得設計灌水定額為： 1 m 設（ 4—1） 畝 式中： m設 ——設計灌水定額， m3/畝； ——土壤干密度， t/m3； h——計劃濕潤層深度，m； 、 ——允許最大含水率和最小含水率 (質量分數(shù) )，分別為土壤田間持水 率 的 100%和 65%。 取整后為 75m3/畝。 同理計算可得，馬鈴薯灌水定額為 55 m3/畝，小麥灌水定額為 60 m3/畝。 3）灌水周期 設計灌水周期主要是確定作物耗水最旺時期的允許兩次灌水的最大間隔時間，用下式計算： m設 e （ 4—2） 7 式中： m設 ——設計灌水定額， mm； e ——作物耗水最旺時期日平均耗水量， mm，當?shù)赜衩坠酀{乳熟期日平均耗 水量為 7mm。 4）灌溉設計流量 小紅柳溝一區(qū)灌溉面積 ，馬鈴薯、玉米和小麥面積種植比例為 5:3:2，則灌溉設計流量為： Q設 渠 Tt 3 /h （ 4—3） 小紅柳溝二區(qū)灌溉面積 ，馬鈴薯、玉米和小麥面積種植比例為 5:3:2，則灌溉設計流量為： Q設 3 渠 Tt /h （ 4—4） 小紅柳溝三區(qū)灌溉面積 hm2，馬鈴薯、玉米和小麥面積種植比例為 5： 3:2，則灌溉設計流量為： Q設 3 渠 Tt （ 4—5） /h 小紅柳溝四區(qū)灌溉面積 馬鈴薯、玉米和小麥面積種植比例為 5:3:2,則灌溉設計流量為： Q設 （ 4—6） 渠 5）干管管徑的計算 管徑確定的方法有計算簡便的經(jīng)濟流速法和界限流量法，還有借助于計算機的多種管網(wǎng)優(yōu)化計算方法。根據(jù)《甘肅省節(jié)水灌溉實施指南》查得管道內(nèi)水的經(jīng)濟流速在 ～ 之間。本次計算采用經(jīng)濟流速法，其公式如下： 4 （ 4—7） 式中： D —— 管道內(nèi)徑 (mm)； Q—— 設計流量 (m179。/s) V—— 管道內(nèi)水的經(jīng)濟流速 ,PVC 管在 ～ 內(nèi)流速 ，取 ； —— 圓周率， π=； 表 41 管徑選擇表 損失， 在這種情況下，管道的直徑完全由水力學要求而定。 6）水泵設計楊程的確定與選型 水泵設計揚程由管路系統(tǒng)的水頭損失、蓄水池水位至灌區(qū)內(nèi)供水最高點的高差、引水工程水位最低點等確定。按下式計算出的水泵所需最大揚程： H=