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4.4低压管道灌溉工程规划设计示例4.4.1基本情况某井灌区主要以粮食生产为主，地下水丰富，多年来建成了以离心泵为主要提水设备、土渠输水的灌溉工程体系，为灌区粮食生产提供了可靠保证。
由于近几年来的连续干旱，灌区地下水普遍下降，为发展节水灌溉，提高灌溉水利用系数，改离心泵为潜水泵提水，改土渠输水为低压管道输水。
平均容重（GB5084—2005h ，井径为220mm 4.4.2(1)(2)(3)(4)(5)4.4.31式中：=0.55m ，s =14.8kN ／m3，1=0.24×0.95=0.228，2=0.24×0.65=0.1560，代入得=554.4m 3／hm 2。
2．设计灌水周期采用公式dE m T 10=理式中：m =554.4m3／hm ，dE =5mm/d 代入得T =11.09d(取T =10d)3．毛灌水定额2.65285.04.554===ηmm m 3/hm 24．灌水次数与灌溉定额根据灌区内多年灌水经验，小麦灌水4次，玉米灌水1次，则全年需灌水5次，灌溉定额为1911m 3／hm 2。
4.4.4设计流量及管径确定1．系统设计流量0Q 2=D 3（1（2式中：m =554.4m 3／hm 2，A =0.5hm 2,85.0=η,50=Q m 3/h 则5.65085.05.04.554=⨯⨯==Q mA t ηh4．支管流量因各出水口采用轮灌工作方式，单个出水口轮流灌水，故各支管流量及管径与干管相同。
4.4.5管网系统布置1．布置原则(1)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。
(2)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。
(3)管道尽可能双向分水，节省管材，沿路边及地块等高线布置。
(4)为方便浇地、节水，长畦要改短。
(5)按照村队地片，分区管理，并能独立使用的原则。
3、泵站低压管道灌溉设计以小井乡项目区内大王庄与小王庄以东的标准地块为大田作物泵站低压管道灌溉工程进行典型设计。
(1)基本资料典型地块为项目区内一标准方田，南北长边约为1400m、东西长边约为700m，面积约为1270亩。
区内土壤为砂壤土，土壤平均容重1.45g/cm3，田间持水率占土重的27%，南北向种植。
种植作物主要为小麦、西瓜。
⑵作物需水量的确定根据小麦、西瓜的需水规律，其需水高峰在灌浆期间，包含降雨在内的平均日需水强度E a=6.0mm/d。
(3)设计灌水定额与灌水周期①设计灌水定额(0 - 0 . )p z ym = 0.1式中：m---为设计灌水定额，mm ;Y---为土壤容重，g/cm3 ；Z---为计划湿润层深度，m ;0max s0min—适宜土壤含水率上下限(占干土重的百分比)；B---为田间持水率。
土壤湿润层深度z=60cm，适宜土壤含水量上限取田间持水率的90%、下限取66%。
按上式计算设计净灌水定额。
经计算m =0.1x1.45x0.6x27x(90-66) = 56.38mm,即37.6m3/亩。
②灌水周期：T=(m/E a) = 56.38-6=9.4天，取10 天。
式中：T---为设计灌水周期，单位d ；其余符号意义同前。
(4)工程总体布置依据地形、地块、道路等情况布置管道系统，使管线最短，控制面积最大，便于机耕，管理方便。
并尽可能双向分水，方便浇地、节水，长畦改短。
在典型地块内，泵站位于大王庄与小王庄东南的裴子岩河边，管道采用PVC材料，总管、干管、分干管、支管和移动软管相结合。
从泵站沿南北方向布置总管一条，长40m；在总管上利用1条长为1332m的干管南北布置；再垂直于这条干管布置10 条分干管，分别为590m的1条、500m的9条；在这10条分干管上各布置支管，每条支管长约37m。
给水栓沿支管布置，间距不大于100m，共布置122个给水栓。
给水栓双向分水控制灌溉，给水栓上连接移动式输水软管，软管连接采用快速接头，每个给水栓的控制面积为10.41亩。
4.4低压管道灌溉工程规划设计示例4.4.1基本情况某井灌区主要以粮食生产为主，地下水丰富，多年来建成了以离心泵为主要提水设备、土渠输水的灌溉工程体系，为灌区粮食生产提供了可靠保证。
由于近几年来的连续干旱，灌区地下水普遍下降，为发展节水灌溉，提高灌溉水利用系数，改离心泵为潜水泵提水，改土渠输水为低压管道输水。
（55m 3／h4.4.2(1)(2)(3)(4)(5)4.4.31式中：=0.55m ，s=14.8kN ／m3，1=0.24×0.95=0.228，2=0.24×0.65=0.1560，代入得=554.4m 3／hm 2。
2．设计灌水周期采用公式d E mT 10=理式中：m =554.4m3／hm ，dE =5mm/d 代入得T =11.09d(取T =10d)3．毛灌水定额2.65285.04.554===ηmm m 3/hm 24．灌水次数与灌溉定额根据灌区内多年灌水经验，小麦灌水4次，玉米灌水1次，则全年需灌水5次，灌溉定额为1911m 3／hm 2。
4.4.4设计流量及管径确定1．系统设计流量Q 2D 3（（式中：m =554.4m 3／hm 2，A =0.5hm 2,,m 3/h 则5.65085.05.04.554=⨯⨯==Q mA t ηh4．支管流量因各出水口采用轮灌工作方式，单个出水口轮流灌水，故各支管流量及管径与干管相同。
4.4.5管网系统布置1．布置原则(1)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。
(2)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。
(3)管道尽可能双向分水，节省管材，沿路边及地块等高线布置。
(4)为方便浇地、节水，长畦要改短。
(5)按照村队地片，分区管理，并能独立使用的原则。
2．管网布置(1)(2)(3)(4)4.4.6(1)(2)f管材, d水头损失分三种情况，如表4-4(3)设计水头计算，如表4-4表4-4水头损失及设计水头计算结果出水点1 D点～1点 4.44 9+（14-13.5）+4.44=13.942 D点～2点9.89 9+（15.5-13.5）+9.89=20.893 D点～3点12.68 9+（15-13.5）+12.68=23.18由此看出，出水点3为最不利工作处，因此，选取23.18m作为设计杨程。
5、工程设计5.1设计依据（1）《防洪标准》GB50201-94（2）《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99（3）《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000（4）《节水灌溉技术规范》GB\T50363-2006（5）《节水灌溉工程技术规范》GB/T 50363-2006（6）《低压管道输水灌溉工程技术规范（井灌部分）》SL/T153-95（7）《灌溉排水新技术》（8）其它有关设计规范5.2建设标准及技术要求5.2.1建设标准根据我县所处地理位置，工程点处于半干旱地区，作物以玉米、油菜为主，本次规划实施的各灌区高标准管灌工程灌溉设计保证率为75%，高标准管灌工程的水有效利用系数不小于0.8，本次设计采用0.85；5.2.2技术要求高标准管灌工程：给水栓单口灌溉面积为3—5亩，田间固定管道的亩均长度宜为8—12m/亩，管道量控及安全设施配套100%。
5.3水源工程5.3.1灌溉制度本次规划以中池镇中心村低压管灌作为典型进行设计，中池镇中心村低压管灌灌溉面积200亩，地块长1km、宽134m，有3块条田，条田间生产道路相隔，每块条田长330m，宽135m，约66.8亩。
该地块原灌溉渠道为土渠，本次设计进行高标准低压管灌节水改造。
中心村规划地块土壤为中壤土，容重1.47t/m3，种植作物主要以种植以玉米、油菜为主，一年两熟。
根据玉米根系深度为0.35m，故取玉米计划湿润深度0.35m，需水高峰期灌溉补充强度为6mm/d。
1.管道灌溉系统的设计参数①灌溉设计保证率:75%。
②管道系统水的利用率:85%。
③设计耗水强度I a：6mm/d。
④设计湿润层深：0.35m。
2.设计灌溉定额和灌溉周期⑴设计灌水定额田间持水率取质量百分比为22.5%，含水率适宜上下限取田间持水率的95%和60%，由θmax=0.95×0.225=0.21, θmin=0.6×0.225=0.135,η=0.85,代入式: m= 0.1γs z (θmax—θmin)=1000×1.47×0.35×（0.21-0.135）=38.58mm=385.8m3/hm2⑵设计灌水周期T=(m/I a) η=(38.58÷6) ×0.85=5.46d取整为6天。
低压管道灌溉工程规划设计示例
基本情况
某井灌区主要以粮食生产为主，地下水丰富，多年来建成了以离心泵为主要提水设备、 土渠输水的灌溉工程体系，为灌区粮食生产提供了可靠保证。
由于近几年来的连续干旱，灌 区地下水普遍下降， 为发展节水灌溉，提高灌溉水利用系数， 改离心泵为潜水泵提水， 改土
渠输水为低压管道输水。
井灌区内地势平坦，田、林、路布置规整
(见图4-27)，单井控制面积。
，地面以下1_0m
土层内为中壤土，平均容重/ m 。
，田间持水率为24%。
工程范围内有水源井一眼， 位于灌区的中部。
根据水质检验结果分析， 该井水质符合《农 田灌溉水质标准》(GB5084 — 2005),可以作为该工程的灌溉水源，水源处有 380V 三相电
源。
据多年抽水测试，该井出水量为
55m 3/ h ,井径为220mm ，采用钢板卷管护筒，井深
20m ,静水位埋深 7m ,动水位埋深9m ，井口高程与地面齐平。
井灌区管灌系统的设计参数
(1) 灌溉设计保证率：75%。
(2) 管道系统水的利用率：95 %。
(3) 灌溉水利用系数：。
(4) 设计作物耗水强度：5mm / d 。
(5) 设计湿润层深：。
制度及工作制度
1 •净灌水定额计算 采用公式 式中：h = ,
s
=/m3,
2 •设计灌水周期
采用公式
10Ed
式中：m = /hm , E d =5mm/d 代入得 T =(取T =10d)
m 1000 s h( 1 2)
1
= x = , 2 = x =，代入得 m = / hm 2。
Q 0.85 50
h
3.工作制度
(1) 灌水方式。
；考虑运行管理情况，采用各出口轮灌。
(2) 各出口灌水时间:
采用公式
式中：m = /hm 2, A =,
°.85 , Q 50 m 3/h 则
t mA 空g 6.5
3.毛灌水定额
m 554.4
0.85
652.2
m 3/hm 2
4.灌水次数与灌溉定额
根据灌区内多年灌水经验，小麦灌水 额为 1911m 3/ hm 2。
4次，玉米灌水1次，则全年需灌水 5次，灌溉定
设计流量及管径确定
1•系统设计流量
采用公式
Q o
amA Tt
Q o amA 1 5544 12.7
41.8
Tt 0.85 11 18
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=50m3 / h ，灌区水源能满
足设计要求。
2•管径确定
采用公式
D
188巴
io
°Y
18.8 110X 3PE 管材）
mA
Q
108.54
mm （选
取
4．支管流量
因各出水口采用轮灌工作方式，单个出水口轮流灌水，故各支管流量及管径与干管相同。
管网系统布置
1．布置原则
(1) 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。
(2) 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。
(3) 管道尽可能双向分水，节省管材，沿路边及地块等高线布置。
(4) 为方便浇地、节水，长畦要改短。
(5) 按照村队地片，分区管理，并能独立使用的原则。
2．管网布置
(1) 支管与作物种植方向相垂直。
(2) 干管尽量布置在生产路、排水沟渠旁成平行布置。
(3) 保证畦灌长度不大于120m，满足灌溉水利用系数要求。
(4) 出水口间距满足《低压管道输水灌溉工程技术规范》要求。
管网布置详见图4-27。
I
h h f
d b L
图4-27管网平面布置图
设计扬程计算
⑴水力计算简图见图 4-2 8。
(2)水头损失计算: 1
= x 105(聚乙烯管材的摩阻系数
),
110X 3PE 管材,d =iio-3X 2=104mm, b 管径指数，取。
Q 50
m 3/h, m 取,d 管道内径，取塑料管材为
再悯：
嚴■矗盥
I 」5
4： A 0S —J
1.1h f
采用公式
图4-28管道水力计算简图
水头损失分三种情况，如表 4-4
（3）设计水头计算，如表 4-4
表4-4水头损失及设计水头计算结果
岀水点
h 1.1h f
H Z Z o Z
h f f j
1
D 占〜i 占
八、、 1
八、、
9+ () +=
2
D 占〜2占
八、、 J 八、、
9+ () +=
3
D 占〜3占 点 O 点
9+ () +=
由此看出，出水点 3为最不利工作处，因此，选取作为设计杨程。
首部设计
根据设计流量Q 50 m 3/h ，设计杨程H
23.18m ，选取水泵型号为200
QJ50 26/2潜水泵。
首部工程配有止回阀、碟阀、水表及进气装置。
工程预算
工程预算见表4-5.
表4-5机压管灌典型工程投资概预算表
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1 佛 Tftii
1-
内容
工程或费用名 单
数量 合 计（元）
称位
小计
人工
费材料
小计
费
人工费材料费
第一部分建筑工程
-一- 输水管道
1土方开挖M3350
2土方回填M3350
3出水口砌筑M245
-二二井房
二其他工程
1零星工程元
第二部分
机电设备及安
装工程
-一- 水源工程
1潜水泵套1
2DN80逆止阀台1
3DN80蝶阀台1
4启动保护装置套
-二* 输供水工程
1泵房连接管件套1
2输水管m1350
3出水口个26
4管件个545第三部分其他费用元
1管理费（2%）元36819,25
2勘测设计费％）元
工程监理质量
元
监督检测费％)
第一至第三部
分之和
第四部分预备费
基本预备费元
(5%)
总投资。
