论文部分内容阅读
【摘要】兴平市2011年巩固退耕还林基本口粮田建设田间配套项目设计方案叙述分析。
【关键词】巩固退耕还林基本口粮田建设项目概况；设计方案简述；结论。
中图分类号：U652.7+2文献标识码： A
一、工程概况
兴平市位于关中平原腹地，渭河北部，地形北高南低，北部为黄土台塬区，南部为渭河平原区。海拔高度在390m—530m之间；市境东邻咸阳市秦都区，南与周至户县隔渭河相望，西与武功，北与乾县、礼泉接壤；东西长29公里，南北宽28公里；全市总土地面积507.43平方公里。2010年兴平市粮食播种面积为38万亩，全年粮食总产量20万吨，粮食平均亩产526公斤，农业人均占有粮食526公斤。全市粮食生产以小麦、玉米为主，总产20万吨，占粮食产量的100%。
2011年项目区地处兴平市境内黄土台塬区东北部南位镇，涉及陈中、陈王三、南韩三个行政村，田间配套工程计划实施面积2500亩。具体建设内容为：新打机井5眼，配套潜水泵5台，配套暗管型号为Ф110PVC管，长度为16.32公里，出水桩414个。
二、机井工程典型设计
1、井型设计
依据项目区内水文地质条件及已成井资料，井孔直径应能下入井壁管和过滤器，还应满足回填滤料的要求。
（1）井孔及井管直径的确定：根据D≥Ｑt/πLV公式本着经济合理耐用的原则，井型选定为管井，井径选定为Φ550mm，井壁管选择根据井深、水质、技术和当地经济条件，确定选用井壁管为Φ360mm钢接头混凝土管。
（2）沉淀管长度：根据井深及含水层岩性确定为4-8m。
2、单井控制面积计算
根据公式：A=Ｑ泵T·tη/m·α
经计算A=230.4亩。
根据项目区地块现状，为了提高灌溉保证率，确定该机井控制面积为220亩。
井距确定：根据公式L0=25.8，经计算井距不得小于382m，故井距确定为400m。
3、机井配套
（1）井台：其高度应能防止雨水、污水流入井內，井台采用C25砼，高度为20-30cm，平面尺寸为2.4X2.4 m2。
（2）水泵：根据项目区井深和水源井设计动水位的埋深，及输水要求，参照附近机井多年的运行资料，该区200m井最佳选定泵型为200QJ50-117，配套功率30W。
（3）电气：根据本工程设置的井泵站变配电工程的设计容量，在保证供电质量和可靠性的同时，尽量满足供电的经济性和管理方便，并结合地方电网的布局和发展进行规划设计。
三、机井配套暗管输水工程措施典型设计
低压输水管道按照轻重缓急的原则，本着控制面积大、工程量小、占地少、投资省作为选择依据。根据当地实际，在新打机井上全面布设，并对原有部分机井进行低压管道布设，以确保工程合理发挥效益。工程设计参照农田水利工程设计标准进行，提出单项措施对应田块面积，并落实到相应的地块。
1、典型地块选择
根据项目区实际，选择陈中村新打1#井作为典型进行田间配套措施设计，计划灌溉面积为230亩。根据该区井深，结合设计扬程计算，参照附近已成机井多年运行资料，充分考虑暗管输水管道工作压力等因素，保证水泵在高效区运行，确定200m机井采用200QJ50—117潜水泵，配套功率30kw，即可满足要求。
2、管径选择
考虑管理方便，该井灌区主干管水以等量向支管供水，故支管设计流量与干管相同，采用经济流速法确定其经济管径, V=1.5 m3/s,
据公式D=2Q/3600πv
经计算D=0.108m
选取Φ110UPVC管材较为经济合理,壁厚1.8～2.3mm，工作压力0.4Mpa左右。
3、管道水头设计
①水源最远点水头损失计算
沿程水头损失，按下式计算：
h1= iL
经计算：i=0.0174 m，
最远点沿程水头损失h1=8.7m
局部水头损失，按其沿程水头损失的5%计算
经计算局部头水损失h1=0.44m
②距水源最近点水头损失计算
h1=0.52m
h1=0.03m
③管道系统最大和最小工作水头计算
Hmax=Z2-Z0+△Z2+ h1 + h2
Hmin=Z1-Z0+△Z1+ h1 + h2
本设计按最远出水口地面高程与最近出水口地面高程最大落差为1m左右，则Z2取1m、Z1取0m、△Z2=1.65m、△Z2=0.65m。
经计算Hmax=11.79
Hmin=1.2
④管道系统设计工作水头
H0=（Hmax+Hmin）/2=6.5
⑤管灌系统设计扬程
HP=H0+Z0+Zα+∑hf0+∑hj0
HP—灌溉系统设计扬程m
Zα—机井动水位，该区机井动水位一般在60——90m。
∑hf0、∑hj0—部分为水泵吸水管进口至管系统进口之间的管道沿程水头损失与局部水头损失。
计算得HP=66.5-96.5m，区内井深为200m，机泵应选择为200QJ50-117。
4、管道工作压力
根据规范要求，正常运行情况下，管道的工作压力不得为负值。设计工作压力应为正常运行情况下最大工作压力（不含冲击压力）的1.4倍。根据机井扬程，结合现有UPVC生产企业的塑料管材承压能力，确定管材承压不得小于0.25MPA，管壁厚2.2mm。
5、管网布设
管道布设采用树枝状管网，单井管道系统，出水口间距40-50m左右，亩均布设管道路8m左右。
管道级数采用干管（输水）支管（配水）两级固定管道，支管走向宜平行于作物种植行，支管间距100～150m。
（1）管道连接采用热承插涂粘合剂法，井部接近管道井口处设进排气阀，各级管道进口设置安全控制阀。
（2）管路附件
管道中的三通、弯头等附件应选用与管材相配套的管件，出水口安全阀为标准铸钢定型件。
（3）出水口保证设施
出水口护桩为现浇砼件，配套消力池为预制混疑土构件，护桩占地面积0.16m2。
（4）管沟开挖
以不影响地面耕作，根据冻土层厚度为依据，管沟深80厘m以上，断面为上宽底窄的梯形。
四、结论
通过2011年巩固退耕还林基本口粮田建设田间配套项目的实施，进一步在兴平市范围内推广节水农业技术，实现了农业增产增收，年亩增产200公斤，以每公斤2元计算，可增收100万元；亩均节水为84 m3，节水21万m3，产生效益6.3万元。
【关键词】巩固退耕还林基本口粮田建设项目概况；设计方案简述；结论。
中图分类号：U652.7+2文献标识码： A
一、工程概况
兴平市位于关中平原腹地，渭河北部，地形北高南低，北部为黄土台塬区，南部为渭河平原区。海拔高度在390m—530m之间；市境东邻咸阳市秦都区，南与周至户县隔渭河相望，西与武功，北与乾县、礼泉接壤；东西长29公里，南北宽28公里；全市总土地面积507.43平方公里。2010年兴平市粮食播种面积为38万亩，全年粮食总产量20万吨，粮食平均亩产526公斤，农业人均占有粮食526公斤。全市粮食生产以小麦、玉米为主，总产20万吨，占粮食产量的100%。
2011年项目区地处兴平市境内黄土台塬区东北部南位镇，涉及陈中、陈王三、南韩三个行政村，田间配套工程计划实施面积2500亩。具体建设内容为：新打机井5眼，配套潜水泵5台，配套暗管型号为Ф110PVC管，长度为16.32公里，出水桩414个。
二、机井工程典型设计
1、井型设计
依据项目区内水文地质条件及已成井资料，井孔直径应能下入井壁管和过滤器，还应满足回填滤料的要求。
（1）井孔及井管直径的确定：根据D≥Ｑt/πLV公式本着经济合理耐用的原则，井型选定为管井，井径选定为Φ550mm，井壁管选择根据井深、水质、技术和当地经济条件，确定选用井壁管为Φ360mm钢接头混凝土管。
（2）沉淀管长度：根据井深及含水层岩性确定为4-8m。
2、单井控制面积计算
根据公式：A=Ｑ泵T·tη/m·α
经计算A=230.4亩。
根据项目区地块现状，为了提高灌溉保证率，确定该机井控制面积为220亩。
井距确定：根据公式L0=25.8，经计算井距不得小于382m，故井距确定为400m。
3、机井配套
（1）井台：其高度应能防止雨水、污水流入井內，井台采用C25砼，高度为20-30cm，平面尺寸为2.4X2.4 m2。
（2）水泵：根据项目区井深和水源井设计动水位的埋深，及输水要求，参照附近机井多年的运行资料，该区200m井最佳选定泵型为200QJ50-117，配套功率30W。
（3）电气：根据本工程设置的井泵站变配电工程的设计容量，在保证供电质量和可靠性的同时，尽量满足供电的经济性和管理方便，并结合地方电网的布局和发展进行规划设计。
三、机井配套暗管输水工程措施典型设计
低压输水管道按照轻重缓急的原则，本着控制面积大、工程量小、占地少、投资省作为选择依据。根据当地实际，在新打机井上全面布设，并对原有部分机井进行低压管道布设，以确保工程合理发挥效益。工程设计参照农田水利工程设计标准进行，提出单项措施对应田块面积，并落实到相应的地块。
1、典型地块选择
根据项目区实际，选择陈中村新打1#井作为典型进行田间配套措施设计，计划灌溉面积为230亩。根据该区井深，结合设计扬程计算，参照附近已成机井多年运行资料，充分考虑暗管输水管道工作压力等因素，保证水泵在高效区运行，确定200m机井采用200QJ50—117潜水泵，配套功率30kw，即可满足要求。
2、管径选择
考虑管理方便，该井灌区主干管水以等量向支管供水，故支管设计流量与干管相同，采用经济流速法确定其经济管径, V=1.5 m3/s,
据公式D=2Q/3600πv
经计算D=0.108m
选取Φ110UPVC管材较为经济合理,壁厚1.8～2.3mm，工作压力0.4Mpa左右。
3、管道水头设计
①水源最远点水头损失计算
沿程水头损失，按下式计算：
h1= iL
经计算：i=0.0174 m，
最远点沿程水头损失h1=8.7m
局部水头损失，按其沿程水头损失的5%计算
经计算局部头水损失h1=0.44m
②距水源最近点水头损失计算
h1=0.52m
h1=0.03m
③管道系统最大和最小工作水头计算
Hmax=Z2-Z0+△Z2+ h1 + h2
Hmin=Z1-Z0+△Z1+ h1 + h2
本设计按最远出水口地面高程与最近出水口地面高程最大落差为1m左右，则Z2取1m、Z1取0m、△Z2=1.65m、△Z2=0.65m。
经计算Hmax=11.79
Hmin=1.2
④管道系统设计工作水头
H0=（Hmax+Hmin）/2=6.5
⑤管灌系统设计扬程
HP=H0+Z0+Zα+∑hf0+∑hj0
HP—灌溉系统设计扬程m
Zα—机井动水位，该区机井动水位一般在60——90m。
∑hf0、∑hj0—部分为水泵吸水管进口至管系统进口之间的管道沿程水头损失与局部水头损失。
计算得HP=66.5-96.5m，区内井深为200m，机泵应选择为200QJ50-117。
4、管道工作压力
根据规范要求，正常运行情况下，管道的工作压力不得为负值。设计工作压力应为正常运行情况下最大工作压力（不含冲击压力）的1.4倍。根据机井扬程，结合现有UPVC生产企业的塑料管材承压能力，确定管材承压不得小于0.25MPA，管壁厚2.2mm。
5、管网布设
管道布设采用树枝状管网，单井管道系统，出水口间距40-50m左右，亩均布设管道路8m左右。
管道级数采用干管（输水）支管（配水）两级固定管道，支管走向宜平行于作物种植行，支管间距100～150m。
（1）管道连接采用热承插涂粘合剂法，井部接近管道井口处设进排气阀，各级管道进口设置安全控制阀。
（2）管路附件
管道中的三通、弯头等附件应选用与管材相配套的管件，出水口安全阀为标准铸钢定型件。
（3）出水口保证设施
出水口护桩为现浇砼件，配套消力池为预制混疑土构件，护桩占地面积0.16m2。
（4）管沟开挖
以不影响地面耕作，根据冻土层厚度为依据，管沟深80厘m以上，断面为上宽底窄的梯形。
四、结论
通过2011年巩固退耕还林基本口粮田建设田间配套项目的实施，进一步在兴平市范围内推广节水农业技术，实现了农业增产增收，年亩增产200公斤，以每公斤2元计算，可增收100万元；亩均节水为84 m3，节水21万m3，产生效益6.3万元。