前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了農(nóng)田建設(shè)田間灌溉工程設(shè)計(jì)淺析范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。
摘要本文以鳳翔縣陳村鎮(zhèn)2萬畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)田間灌溉工程設(shè)計(jì)為例,對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)灌溉工程設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,為同類工程建設(shè)提供參考。
關(guān)鍵詞高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田;灌溉工程;設(shè)計(jì);研究
1工程概況
鳳翔縣陳村鎮(zhèn)位于鳳翔縣城西南15km處,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目涉及該鎮(zhèn)的尹家務(wù)村、老疙瘩村、王堡村、紫荊村、雒家務(wù)村、龐家務(wù)村、槐北村、李家堡村等8個(gè)行政村,計(jì)劃建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田2萬畝,計(jì)劃總投資2773萬元,其中財(cái)政資金2600萬元,群眾自籌資金173萬元。計(jì)劃新打機(jī)井46眼,修復(fù)配套機(jī)井8眼,配套輸變電線路24.46km,埋設(shè)低壓輸水管道113.52km,襯砌渠道21.45km,配套渠系建筑物229座;農(nóng)業(yè)措施改良土壤2萬畝;林業(yè)措施計(jì)劃營造防護(hù)林0.2萬畝,栽植國槐、楊樹等苗木1.2萬株;科技措施計(jì)劃技術(shù)培訓(xùn)5000人次,示范推廣小麥新品種面積0.2萬畝;田間道路水泥硬化田間干道7km,砂石硬化田間支道26km。該項(xiàng)目以推進(jìn)農(nóng)村土地整治,加快農(nóng)村土地整理復(fù)墾,著力提高耕地質(zhì)量建設(shè),大規(guī)模建設(shè)旱澇保收高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,夯實(shí)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化基礎(chǔ)為目標(biāo)。通過大力推進(jìn)農(nóng)村土地整治、大規(guī)模建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田,實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量管控、質(zhì)量管理和生態(tài)管護(hù)目標(biāo),促進(jìn)糧食安全、經(jīng)濟(jì)安全和生態(tài)安全的有機(jī)統(tǒng)一,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田,能夠有效解決耕地分割細(xì)碎、水利設(shè)施短缺、質(zhì)量較低和農(nóng)田環(huán)境惡化等問題,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抗災(zāi)能力,提高糧食綜合產(chǎn)能,既可以提升糧食安全保障能力,又可以加快推進(jìn)以轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式為主線的中國特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,還有利于該項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民收入持續(xù)增長與宜居家園建設(shè)。
2水源工程設(shè)計(jì)
2.1抽水灌溉
項(xiàng)目區(qū)南部主要利用槐塬抽水站三級(jí)站進(jìn)行抽水灌溉。西三支渠、西四支渠為本項(xiàng)目的渠首工程,由于西三支渠和西四支渠襯砌時(shí)間較長,渠道已有多處損壞,在實(shí)際運(yùn)行時(shí)“跑、冒、漏”現(xiàn)象嚴(yán)重,實(shí)際運(yùn)行時(shí)流量達(dá)不到設(shè)計(jì)流量的要求,此次設(shè)計(jì)對(duì)損壞嚴(yán)重區(qū)段進(jìn)行改造修復(fù)。項(xiàng)目區(qū)北部以及地勢(shì)難以滿足渠道灌溉區(qū)域,主要開采地下水作為補(bǔ)充灌溉水源。經(jīng)實(shí)地踏勘,項(xiàng)目區(qū)目前現(xiàn)有機(jī)井46眼,實(shí)際可運(yùn)行機(jī)井38眼(其中8眼主要用于人飲),出水量在為27m3/h~30m3/h;須修復(fù)機(jī)井8眼,修復(fù)完成后出水量可達(dá)25m3/h~30m3/h。為了滿足項(xiàng)目區(qū)灌溉的需求,本次設(shè)計(jì)新打機(jī)井46眼,出水量32m3/h,修復(fù)機(jī)井8眼,項(xiàng)目實(shí)施后可以滿足項(xiàng)目區(qū)的灌溉需求。
2.2機(jī)井工程
項(xiàng)目區(qū)屬于黃土塬區(qū),塬面平坦,略有起伏,表面為黃土、黃土狀土、亞砂土及亞粘土等,總厚度在300m~1000m,該區(qū)含水層以中、細(xì)砂層、亞砂土層為主,雖含水量不很豐富,但含水層分布廣泛,含水層埋深在75m~250m之間,根據(jù)周圍機(jī)井出水量及電測(cè)分析,單井出水量27m3/h~32m3/h左右,參考項(xiàng)目區(qū)內(nèi)其他機(jī)井運(yùn)行情況,成井一般200m左右。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件及地下水較深的情況,機(jī)井采用管井,井徑為300mm,井深180m。布置機(jī)井時(shí),根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦魏退牡刭|(zhì)條件,并與溝、渠、路、林、機(jī)耕、輸電線路和作物布局等密切配合,所選井位與周圍的機(jī)井保持一定距離,以免相互影響減少出水量,根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn),井間距采用200m。機(jī)井的井體結(jié)構(gòu):井口必須牢固,防止井口周圍坍塌和漏水,同時(shí)為了便于送水到田間,防止地面水進(jìn)入井內(nèi)污染井水,井口必須高于地面約0.5m左右。透水管安裝在含水層處,起著護(hù)壁、攔沙、進(jìn)水的作用,根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)采用D300的多孔混凝土濾水管。不透水管安裝在不透水處及靠近地面的部位,起支撐井壁,防止坍塌及防井水被污染的作用,不透水管采用D300的預(yù)制混凝土管。底盤是水井的基礎(chǔ),它承受管柱的全部重量,并將荷載傳送給地基,底盤選用鋼筋混凝土底盤。濾水層是包在透水井管四周的一圈礫石填料,填料厚度一般為75mm~100mm。在不透水管即實(shí)管四周可不填礫石而填礓石、磚渣,以降低造價(jià)。井管上部10m左右為防止雨水滲入及污染,必須用粘土圍填。濾料采用1.5#河卵石,過濾器為沙網(wǎng)、棕皮包扎,管口為瀝青粘合,竹板捆扎。為了便于機(jī)井管理及安全管護(hù),建機(jī)井管護(hù)房一間9m2,為磚混結(jié)構(gòu)。
3輸水工程設(shè)計(jì)
3.1渠道設(shè)計(jì)
(1)流量設(shè)計(jì):項(xiàng)目區(qū)渠系分為輸水渠道和灌溉渠道,輸水渠道為續(xù)灌渠道,灌溉渠道為輪灌渠道。本次設(shè)計(jì)項(xiàng)目區(qū)西三支渠和西四支渠兩條渠道為輸水渠道,西三支渠原設(shè)計(jì)流量0.56m3/s,西四支渠原設(shè)計(jì)流量0.35m3/s,對(duì)這兩條支渠道進(jìn)行修復(fù)改造。斗渠設(shè)計(jì)流量為0.175m3/s左右,分渠流量控制在0.062m3/s~0.08m3/s。(2)縱、橫斷面設(shè)計(jì):渠道縱斷面設(shè)計(jì)主要是根據(jù)定線測(cè)量資料選擇合適的渠道比降,確定渠道水位銜接關(guān)系,一方面要使渠道能夠通過設(shè)計(jì)流量和保持渠床穩(wěn)定,另一方面還需要有一定的水位高程足以控制所轄灌溉面積,并使之能自流灌溉。根據(jù)灌區(qū)地形條件,經(jīng)勘測(cè),斗渠比降采用1/500~1/1000,分渠比降均控制在1/300~1/500,確保田塊進(jìn)水口高程高于田面10cm。橫斷面選擇U型斷面接近水力最優(yōu)斷面,具有較大的輸水輸沙能力,占地較少,省工省料,而且由于整體性好,抵抗基土凍脹破壞的能力較強(qiáng)。(3)渠道設(shè)計(jì)要求:支、斗渠在原有渠系的框架上進(jìn)行改造,對(duì)于個(gè)別渠線不合理的渠段進(jìn)行局部改線調(diào)整,以滿足斗、分渠輸、配水要求,分渠以斗渠為基礎(chǔ)布置。為便于施工,結(jié)合項(xiàng)目區(qū)實(shí)際農(nóng)田水利工程情況,渠道深度不足的一律按設(shè)計(jì)深度修建,保證地形因素變化或超量供水時(shí)渠道安全;渠道深度小于渠道設(shè)計(jì)依據(jù)地形情況確定渠底標(biāo)高,使設(shè)計(jì)渠底線高出田面5cm左右,以便自流灌溉;取水口高度和位置設(shè)置根據(jù)實(shí)地地形和田塊需水要求,在施工中預(yù)留。渠道砼強(qiáng)度等級(jí)為C15,抗?jié)B等級(jí)為W4,抗凍等級(jí)為F50。渠道開挖后基礎(chǔ)應(yīng)先夯實(shí),土方夯填干容重不低于1.60g/cm,夯填土方的密實(shí)度不低于0.95;渠道每隔4m設(shè)一道橫向伸縮分(縫寬20mm)采用聚氯乙烯膠泥填塞,再用M10水泥砂漿抹平。本次渠道設(shè)計(jì):修復(fù)改造支渠2條,總長5496m,新建斗渠12條,總長3398m,新建分渠41條,總長10428m。(4)渠系建筑物:渠系建筑物應(yīng)能滿足渠系輸水、分水、泄水等要求,保證渠道正常運(yùn)行,做到分水有門,過路有橋。渠道建筑物包括配水建筑物、聯(lián)接建筑物、交叉建筑物和量水建筑物,根據(jù)渠道所處的地形條件和需要設(shè)置。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),渠道主要建筑物設(shè)計(jì)分別選用《陜西省農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)田間工程配套設(shè)計(jì)圖集》中的建筑物形式和尺寸。本項(xiàng)目共設(shè)計(jì)支渠閘門、斗渠引水閘及分渠引水閘55座,分渠分水口358座(其中雙向分水口57座),設(shè)計(jì)過路農(nóng)橋80座。
3.2管道設(shè)計(jì)
(1)管網(wǎng)布置:管網(wǎng)布置采用單井管道系統(tǒng),即一眼機(jī)井一套管道系統(tǒng),管道采用干管輸水、支管配水兩級(jí)固定管道,支管與干管垂直,出水樁間距30m,支管間距控制在60m~120m。管網(wǎng)在區(qū)內(nèi)布設(shè)長度平均7m/畝。在管道系統(tǒng)首部安裝進(jìn)排氣閥、流量計(jì)、蝶閥等設(shè)備。灌溉工作制定擬定為每眼機(jī)井每次開一條管道,一個(gè)給水栓,按地塊位置依次輪灌。管材采用PVC管,選用DN110PVC-U管,壁厚2.2mm,公稱壓力0.32MPa。為了不影響耕作及保證管網(wǎng)安全,管道埋深為0.8m,埋于凍土層以下,溝槽開挖寬度0.6m。(2)管道系統(tǒng)水力計(jì)算分析:在低壓輸水管道系統(tǒng)中,因開啟的給水栓不同,管道系統(tǒng)的工作水頭在一定范圍內(nèi)變動(dòng),這一范圍的上、下界就是管道系統(tǒng)的最大、最小工作水頭。設(shè)計(jì)選取28#井作為典型機(jī)井,計(jì)算其在運(yùn)行過程中相應(yīng)的水頭損失,據(jù)此來選擇相應(yīng)的工作水泵。根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?,地塊較平整,高差只有0.55cm左右,該機(jī)井共布置南北3條支管,南邊支管最東端出水栓為供水最遠(yuǎn)點(diǎn),即為整個(gè)系統(tǒng)的最不利點(diǎn),機(jī)井運(yùn)行時(shí)只要滿足該點(diǎn)出水栓工作水頭,則其出水栓均可滿足。經(jīng)計(jì)算最大工作水頭為8.84m,最小工作水頭為0.67m。管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作水頭為4.76m,灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)揚(yáng)程為154.76m(3)水泵選型:項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地下水流為承壓水,水位埋深80m左右,機(jī)井動(dòng)水位一般在130m~150m,機(jī)井靜水位一般在80m~90m。機(jī)井深度一般為160m~180m,機(jī)井水泵進(jìn)水口宜設(shè)在120m~160m。由水力計(jì)算結(jié)果看,灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)揚(yáng)程154.76m,因此選配200QJ32—169/13型農(nóng)用潛水泵,配套電機(jī)25KW,井用電纜規(guī)格3×25mm2。
4結(jié)語
田間灌溉工程的高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃設(shè)計(jì),對(duì)項(xiàng)目高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)起到極大的支撐作用,項(xiàng)目區(qū)內(nèi)渠系得到較高標(biāo)準(zhǔn)襯砌配套和修建,水利用系數(shù)得到顯著的提高,新增改善灌溉面積2萬畝,對(duì)項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善起到極大的促進(jìn)作用,為項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
作者:賈淼 王愛云 單位:鳳翔縣水利局