【導讀】題目皋蘭縣明星村小紅柳溝。專業(yè)農業(yè)水利工程。指導教師馬國軍張芮。甘肅農業(yè)大學教務處制。1灌溉工程設計區(qū)概。2灌溉工程設計建設條件分。馬鈴薯毛灌溉需水量計

　　

【正文】 H3——最大設備部件的吊環(huán)至設備底的高度，查樣本 ； H4——吊繩的最小長度； H5——吊車鉤至吊車頂的高度，查樣本； H6——吊車頂至屋面大梁下緣的安全高度，查樣本。 水泵安裝高程確定以后，泵房內各部分高程在此基礎上就相應的定出。 本設計擬定主廠房水泵間座北朝南布置，進深 ，平面尺寸為 6m，泵房高度為 ，建筑面積 。 （ 2）泵房結構 泵房為一層平頂磚混結構，外墻厚度 50cm，泵房節(jié)點設3737cm構造柱，墻體上部設 30cm厚頂圈梁，下部設 30cm厚底圈梁。水泵間為箱涵基坑式， 采用 C20 鋼筋混凝土加防水劑現澆，機坑比 177。 1m。泵房基礎為開挖后的新鮮基巖面，作為泵房持力層。泵房屋面梁截面尺寸為2530cm，屋面采用預應力砼空心樓板，屋面梁、圈梁、構造柱均為現澆 C20鋼筋砼，鋼筋采用 Ⅰ 級鋼。 泵房進水池采用現澆 C15 砼結構，進水池尺寸設計為長、寬 6m，池深 3m，壁厚 ，底板厚 ，基礎為原土浸水翻夯。 1）引渠的設計布置 采用粗糙的混凝土護面，取 i=1/10000,m=,n=。 一區(qū)： h=， b=； 二區(qū)： h=， b=； 2）前池的設計 0a、前池擴散角 ，取進水池寬度 B=6m。 b、池底縱坡降 i 式中： —引渠末端渠底高程和進水池底高程差； L—前池長度； 3）進水池設計 進水池邊壁采用矩形邊壁。 進水管口至池底的距離（ D進 =） P=(— ） D 進 == （ 4—34） 進水管口至后墻的距離 T= 進水管口淹沒深度 h= 進水池長度 進 =，取 L= 泵房進水池采用現澆 C15砼結構，壁厚 ，底板厚 ，基礎為原土浸水翻夯。 圖 42 引渠、前池、進水池示意圖 4）出水池設計 項目區(qū)共設 21 座出水池，出水池主要用于輸配水調壓、儲蓄水量。出水池基礎為漿砌 磚，挖深凍土層以下，原土夯實，出水池尺寸設計為半徑 2m，高 3m。出水池結構為池壁為30cm厚 C20鋼筋砼結構， 30cm后混凝板基礎。 5）閥門井設計 干管與支管用變徑三通或彎頭連接后通過閘閥連接控制。為操作方便在干管與支管接口處設置閥門井，閥門井設計底半徑 ，深 ， M10 砂漿砌磚結構，并用 M10 砂漿抹面。采用 C15 的素混凝土的地板，壁厚 ，并設預制安裝 ，基礎為地面開挖的夯實土，共設計閥門井 14座。 6）排氣閥設計 項目區(qū)管道高差大于 20m 處需要設計排氣閥，高差大于60m處需要設計減壓閥。排氣閥井設計直徑 ，井深 。井壁為 砂漿砌筑磚，厚度 ，砌筑磚需砂漿抹面，厚度 10mm。井底板為現澆 C20 混凝土，厚度 。井底設計排水管。閘閥井設計井蓋，井蓋為直徑 ，厚 預制鋼筋混凝土板，井蓋設計鋼筋把手。項目區(qū)共建排氣閥井 1 座。 7）鎮(zhèn)墩設計 在管路轉彎處和斜坡上的長管段，為了消除管路在正常運行時和事故停機時，左右、上下震動和位移，都必須設置鎮(zhèn)墩，以維持管路穩(wěn)定，鎮(zhèn)墩的間距除轉彎處必須設置外， 在長管段相距 120m 設一鎮(zhèn)墩。鎮(zhèn)墩采用封閉式結構，尺寸為。 8）支墩設計 水泵出水管路兩鎮(zhèn)墩之間需設置支撐結構，本設計采用彼此分開的滑動鞍式支敦支 撐，間距取 10m，斷面尺寸尺寸為 。 9）涵洞設計 a、設計標準 依據《灌溉與排水工程設計規(guī)范》 (GB50288． 99)規(guī)定，灌排建筑物的級別，應根據過水流量的大小而確定。項目區(qū)內涵洞所在渠道的過水流量均小于灌排建筑物分級指標5m3/s，故確定涵洞工程級別為 5級，按 5級工程 相應的防洪標準為 10年 (重現期 )。 b、工程布置 渠道與田間道路相交時，經分析，渠道水位低于路面，而且流量較小時。在里面下埋設平直的涵洞。項目區(qū)內共布設涵洞 6 座。 c、結構型式 項目區(qū)內布設的過路涵洞，蓋板采用預制鋼筋混凝土蓋板，基礎采用漿砌石砌筑，進出口翼墻、底板均為鋼筋混凝土結構，鋪設無紡布墊層，進水口鋪蓋和護坡均為漿砌石結構。鹿仁片斗渠蓋板跨度為 ，斗溝蓋板跨度為 1m，過田間道蓋板寬為 4m。詳見涵洞設計圖。 d、涵洞水力計算 項目區(qū) 6 座涵洞，均為短洞，按短洞的 過流能力計算： （ 4—35） 式中： H——計入行進流速水頭的上游洞底以上水頭， m； b——梯形斷面涵洞底寬，若涵洞為非梯形斷面時，按b=wk/hk換算， wk為 相應于臨界水深的過水斷面面積， m2； m——流量系數，一般在 — 之間，本項目采用小值 。 經驗算，項目區(qū)內的 6 座涵洞的設計流量均可滿足排灌溝渠的設計流量。 道路設計 道路布置原則是盡量和項目區(qū)內 原有道路銜接，同時為方便生產，項目區(qū)新修 10 條田間道路，總長 10322m?？紤]附近村莊的道路情況，以滿足交通運輸，農機行駛和田間生產及管理的要求。項目區(qū)新修生產路 7 條，總長 590m。田間道設計路面凈寬 4m，采用碎石路面，厚度 10cm的碎石墊層，20cm基礎素土回填夯實，高出地面 30cm，主路面兩側各加30cm 寬的土堤路肩，邊坡 1:1；生產路設計路面凈寬 2m，采用泥結碎石路面，厚度 10cm的碎石墊層， 20cm素土回填夯實，高出地面 30cm，路基均采用素土 夯實，高出地面 30cm，主路面兩側各加 30cm寬 的土堤路肩，邊坡 1:1。 電力工程 輸電工程 項目區(qū)內有電力線路經過，滿足施工要求，但水泵站工程用電需配置 380v輸電線路，距離 150m。 電氣設計 泵站配電系統設計以技術先進、安全可靠、節(jié)能降耗，節(jié)約投資為原則。低壓開關柜選用 GGD2型低壓開關柜，價格較低，操作方便，性能較好。低壓電機選配 “Y”系列產品，配電變壓器選配 S9系列產品，具有效率高、節(jié)能的特點。 供電電源、供電電壓、用電負荷 泵站電源安裝 S9—125KVA/10/ 1 臺，作為泵站配電系統的電源，變壓器高壓側采用跌落式熔斷器保護。 泵站主接線及主要電氣設備 泵站電氣主接線采用單母線不分段接線，接線簡單，運行操作方便。 低壓配電室設 GGD2—12低壓進線柜 1面、 GGD2—37（改）電機控制及站用柜 1 面， GGJ1—01C 電容補償柜 1 面。Y280M—4/90KW 電機啟動采用數字式軟啟動器，具有技術先進、啟動平穩(wěn)、沖擊電流小的特點。 泵站 泵站無功補償為集中補償方式，無功補償采用低壓電容，補償 容量 64Kvar，根據負荷情況自動投切電容器，補償后，功率因數可達到 ，滿足電力系統的要求。 電量計量 根據 “全國供用電規(guī)則 ”和本地區(qū)供電部門要求，泵站電能計量采用高供低計。 泵站照明 泵站照明由照明配電箱 XMRX—1—9/11 引出，導線采用難燃型聚乙烯 PVC穿管，沿墻、沿梁和屋頂敷設。配電間、水泵間采用防水防塵型工廠燈。 泵站接地 泵站利用上水管網和建筑物基礎鋼筋，做自然接地體，所有電氣設備均應良好接地。裝設人工接地體， 采用明設方式，如實測接地電阻大于 4Ω，應增加外引接地線。接地裝置施工質量和工程驗收，均應按照國家標準 GB50169—92《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》執(zhí)行。 泵站防火、通風 泵站火災危險類別為丙級，耐火等級為二級，電氣防火器具按 10KV配置。采用干粉滅火器，備用消防水桶。預防為主，消除火災隱患，確保國家財產及人員生命安全。泵站通風采用自然通風方式。 防護林工程 本項目區(qū)的農田防護工程主要是指農田林網工程，主要是護路林。為改善項目區(qū)內自然生態(tài)環(huán)境和增 加農民收入，達到涵養(yǎng)水土、美化環(huán)境等目的。帶狀配置方式下苗木的需要量按下面的公式計算： （ 4—36） 式中： E——單位面積需苗量； F——造林面積； M——株距； V——行距。 計算出來的 E 乘以帶狀面積的比重，即得帶狀配置的需苗量。 經計算，在項目區(qū)田間道路兩側布置防護林，防護林行距1m，株距 2m，共需種植楊樹 10320株。 5 效益分析 社會效益分析 灌區(qū) 灌溉工程設計完成后，對全縣經濟、社會、生態(tài)效益有明顯的提高，能夠增加農民收入，有效提高農作物產量，改善農民的勞動生產率。該灌溉工程的實施不僅逐步實現規(guī)模化作業(yè)，而且有利于促進勞力、資金、技術的合理流動。通過灌溉工程的設計完成，可以優(yōu)化土地資源配置，調整灌區(qū)種植作物結構比例，改善農作物布局。切實地提高農民生產生活水平。本設計實施后，可為農業(yè)發(fā)展增強了后勁，同時也為發(fā)展農產品加工業(yè)以及相關產業(yè)提供了物質基礎，促進了農業(yè)社會化服務體系的建立與完善，從而達到推動農業(yè)產業(yè)進程，富裕農民、安定農村、穩(wěn)定社會的目的。 生態(tài)效益和環(huán)境影響分析 生態(tài)效益評價 保護土地、提高土壤質量 灌區(qū)通過土地開發(fā)整理，修建排水設施和改善交通條件等措施，按統一規(guī)劃，統一實施，綜合治理的原則，通過對田、水、路、林綜合治理，實現了 “田塊平整化、灌排水永久化、道路網絡化 ”。有效治理了水土流失，改善了生態(tài)環(huán)境，構成了穩(wěn)定性強、生產能力高的復合農業(yè)生態(tài)系統，形成了經濟合理的物質能量流，提高了對自然災害抵御能力。通過后續(xù)農業(yè)生產，增施有機肥，實施生物改良措施，能改善項目區(qū)土壤結構性狀，提高土 壤有機質含量，促進和保持各農業(yè)生態(tài)系統間的良性循環(huán)，對維護和改善灌區(qū)內生物多樣性，發(fā)展多種作物種植起到積極影響。最大限度的為人民生產、生活提供良好的空間，為項目區(qū)進一步生態(tài)農業(yè)發(fā)展打下良好基礎。 提高植被覆蓋率，改善生態(tài)環(huán)境 該灌溉工程實施后，在管理好已有林帶的同時，通過灌區(qū)周圍栽種樹木，形成林網?？珊B(yǎng)水分、改善地區(qū)小氣候。 抵御自然災害 灌溉工程設計區(qū)已完成土地開發(fā)整理，將促使土地利用結構亦日趨合理，對整個地區(qū)農業(yè)環(huán)境的優(yōu)化將產生積極的作用，同時區(qū) 內營造林網工程，將提高灌區(qū)及周邊地區(qū)的造林綠化程度，提高抵御自然災害能力和土地綜合生產能力，推動地方經濟的發(fā)展都有著十分重要的作用。 環(huán)境影響評價 灌區(qū)已完成土地開發(fā)整理，使地面平均坡度普遍降低，改變了坡面形狀和地表水的匯流狀況，能夠有效攔蓄坡面徑流，減少雨水就地下滲，提高降水的利用率。同時，坡面匯流流量的減少，匯流歷時的延長，減慢了山洪的形成，這對防洪防汛都有積極的意義。另外，有效地減輕現有坡耕地的水土流失，水土流失狀況將得到有效地治理，也減少了地表徑流對土壤的侵蝕及土壤肥力的流 失，可以進一步防止土地退化，有力地改善當地的生態(tài)環(huán)境和農業(yè)生產條件，能夠實現土地資源的可持續(xù)利用。 劉斌國：皋蘭縣明星村小紅柳溝灌溉工程設計 參考文獻 [1]史海濱，田軍倉，劉慶華 .灌溉排水工程學［ M］ .北京：中國水利水電出版社， 2020 [2]呂宏興，裴國霞，楊玲霞 .水力學［ M］ .北京：中國農業(yè)出版社， 2020 2020（ 1） [3]欒鴻儒 .水泵及水泵站［ M］ .北京：中國水利水電出版社，1993 [4]段正忠，李援農 .灌溉泵站設計參數的確定及水泵選型［ J］ .水 資源與水工學報， 1982： 5—6. [5]馮廣志 .中國灌溉與排水 [M].北京：中國水利水電出版社， 2020 [6]郭元裕 .農田水力學 [M].北京：水利水電出版社， 1997 27 致 謝 在本次畢業(yè)設計中，我的指導老師給了我熱心的幫助和無私關懷。在我有疑難的時候，是他在百忙之中抽出時間，耐心的幫助和悉心指導我，才使問題得以順利解決。另外，在我急需大量資料論證和完成設計的時候，我們學校圖書館管理人員給了我極大的幫助，是他們幫我找到所需的資料使我的設計有據可依， 順利進行。還有在撰寫的過程當