蓝梅滴灌实施方案设计文本.docx
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蓝梅滴灌实施方案设计文本
XX市XXX蓝莓专业合作社滴灌工程
实施方案设计
XXXX水利工程设计咨询有限公司
2013年11月
XX市XXX蓝莓专业合作社滴灌工程
实施方案设计
审核:
校核:
编写:
XXXX水利工程设计咨询有限公司
2013年11月
1综合说明
1.1项目背景及依据
我国水资源短缺的矛盾日益尖锐,农业灌溉用水占整个用水量比重大,节水潜力也大。
党和国家已把节水灌溉作为解决三农问题的一项重大举措来抓。
2007年中央1号文件提出:
发展现代农业是新农村建设的首要任务,用现代化物质条件装备农业,提高农业水利化,机械化水平。
喷灌、滴灌是集水利化和机械化为一体的先进农业装备。
建设农业节水工程,特别是发展以滴灌为代表的先进农业节水技术,是落实中央关于“把节水灌溉作为革命性措施来抓”、“千方百计增加农业收入”战略方针的重要内容。
本项目受益面积260亩,为生态蓝莓基地节水灌溉工程。
1.2项目区概况
1.1.1项目区现状
项目区位于XX市XX镇XX村,共涉及XX村一个行政村,项目区现主要以种植水稻为主,部分农田因无人耕种而荒芜,面积全部分布在丘陵地带,共计面积260亩,项目区农业生产长期在低水平、低效益状态下运行,农业基础设施薄弱。
本项目是贯彻落实国家新时期农业治水方针的需要,是XX市农业发展的需要,是促进当地经济发展和农民增收的需要,本项目的实施可以进一步夯实产业基础,壮大地区经济实力,充分调动农民的积极性,从而促进当地经济发展,促使农业增产增效,农民增收。
1.1.2自然条件
本工程项目区位于XX市XX镇,XX市属亚热带季风气候,受海洋性气候影响明显。
总的特点是:
四季分明,气候温和,温湿适中,雨量充沛,光照适宜,无霜期长。
年平均降雨量1660毫米,全年有两个雨季,5~6月为梅雨期,7—9月为台风暴雨期。
年平均气温17.3℃,最热的七月气温在33℃~35℃之间;最冷的一月气温0℃一6.7℃,气温表现出“冬无严寒、夏无酷暑”的特点。
1.3工程建设内容、标准和布局
1.1.3总体布局
项目区位于丘陵地带,根据地形地貌特点和水源分布及业主考虑灌溉方式,本工程全部为滴灌,面积260亩。
本工程由水源工程、新建20m³C25钢筋砼水池、装配5m³移动式水池、输配水管道系统、滴灌管网等组成。
1.1.4建设内容
根据工程总体布局,本次主要建设内容有:
(1)新建20m³水池共计1座;
(2)装配5m³移动式水池8个;
(3)铺设工程区滴灌管网;
(4)山塘位置修建提水泵房;
(5)铺设提水泵房至工程区水源管道;
(6)新建滴灌工程260亩。
1.1.5总工期
计划工期为6个月,即2013年12月~2014年5月。
第一阶段:
从2013年12月1日至2012年12月31日,主要进行工程的规划设计和工程建设指挥部的筹建等前期准备工作。
第二阶段:
从2014年1月1日至2014年5月底,主体工程施工及工程结尾工作和工程竣工验收。
1.4工程管理
1.1.6项目建设管理
(1)项目组织机构
XX市XXX蓝莓专业合作社作为项目法人,负责整个项目的建设管理。
XX市水利局对其进行监督与管理。
(2)项目实施管理
为了能够按期并且保证质量地完成项目建设,必须对项目工程建设与质量进行严格的监督和管理。
(3)实行项目法人制
必须明确项目法人的地位,项目管理以项目法人为主体,项目法人向国家和各投资方负责。
(4)实行招投标制
本项目根据实际情况实行招投标。
(5)实行质量监督制
通过聘请监理单位,对项目建设进行施工质量监督。
1.1.7项目建设资金管理
制定资金使用制度,在资金运行上层层把关,严格按《资金管理办法》执行。
1.5建设费用及资金筹集方式
投资概算依据《浙江省水利水电建筑工程概算定额》(2010年)上下册,《浙江省水利水电工程设计概概算编制规定》(2010年);《浙江省水利水电工程施工机械台班费定额》(2010年);《浙江省水利水电安装工程概算定额》(2010年)
进行编制。
本项目建设资金拟由市财政补助及合作社自筹两部分组成,其中XX市财政补助占45%,合作社自筹占55%。
概算总投资38.79万元。
1.6预期效益
本项目概算总投资38.79万元,年运行费为1.94万元,流动资金为0.48万元,多年平均增产净效益为39万元,根据计算,投资回收年限为2.3年,效益费用比为3.75,大于规范规定的1.2。
2项目区概况
2.1自然状况
2.1.1地理位置
工程区位于XX市XX镇XX村,XX镇位于浙江省XX市境内。
XX镇隶属浙江省XX市,位于XX市近郊,西南与温州乐清接壤,区域面积78.8km2,辖4个居民区、45个行政村,总人口6.24万。
2.1.2水文气象
本工程项目区位于XX市XX镇,XX市属亚热带季风气候,受海洋性气候影响明显。
总的特点是:
四季分明,气候温和,温湿适中,雨量充沛,光照适宜,无霜期长。
年平均降雨量1660毫米,全年有两个雨季,5~6月为梅雨期,7—9月为台风暴雨期。
年平均气温17.3℃,最热的七月气温在33℃~35℃之间;最冷的一月气温0℃一6.7℃,气温表现出“冬无严寒、夏无酷暑”的特点。
2.1.3地形、地貌
项目区位于山地丘陵地带,地形起伏较大,项目区内土壤为壤土,土壤耕作层厚度较厚。
2.1.4土壤及种植作物情况
项目区主要以种植蓝莓为主,土层厚度在40-50cm之间,蓝莓的根系活动层主要在厚度在20~30cm的土壤之间。
2.1.5水资源
经现场勘察,项目区尚无配套的农田水利设施,项目区的灌溉主要是天然降水,未有防治干旱的设施,干旱基本发生在夏秋季。
2.2社会经济状况
XX镇不仅是历代地方行政中心、文化中心,而且也是一个邻近地区的货物集散地。
2007年,全镇实现工农业总产值28.43亿元,其中工业总产值26.88亿元,同比增长26.1%;农业总产值1.55亿元,同比增长23.4%;财政总收入达到7767.2万元,同比增长29.9%,其中地方财政收入1628.2万元,同比增长36.4%,国税收入6139万元,同比增长28.3%;农民人均纯收入达到7275元,比上年增长11.5%。
2.2.1水利科技服务体系现状
当地水利科技服务体系较为完善。
2.3项目区水利设施现状
2.3.1项目区水利设施现状
现项目区内有一座XX山塘,山塘已进行过除险加固,但高程不足,不能直接自流引水进行灌溉,现状灌溉均以天然降雨为主。
2.3.2灌溉工程设施现状
本项目区未有完善的灌溉措施,没有有效的应付干旱的机制。
受地形、气候诸因素制约,水资源在时间分布上不均匀,径流年际变化比较大。
最大年份是最少年份的4倍,年内径流往往集中在4、5、6、9、10月份,蓝莓等农作物的生产经常遇到5、6、7月份高温少雨的困扰,每逢干旱年份农作物减产严重,严重制约了项目区蓝莓产量及质量,影响当地农民的经济收入。
2.3.3项目区现行小型农田水利工程管理体制与运行机制
项目区建设严格按照国家和省政府要求按项目法人制、招标投标制和质量监督制进行。
XX市XXX蓝莓专业合作社滴灌工程为项目法人,XX市水利局对其进行监督与管理。
2.4项目建设必要性和可行性
(1)是贯彻落实国家新时期农业治水方针的需要
本项目是贯彻落实国家新时期农业治水方针,推进XX市节水农业的具体体现,符合XX市XXX蓝莓专业合作社以发展农产品为主的长远规划,同时也符合《浙江省千万亩十亿方节水工程》的总体精神和发展战略。
(2)是XX市农业发展的需要
随着经济和社会的不断发展,XX市每年生活、工业、农业、生态环境用水逐年增加。
为了满足经济发展和人们生活需要,必须提高水的利用率。
对于农业生产来说,如何在目前供水能力的情况下进一步挖掘潜力,提高水的有效利用率,减轻其他各业供水压力已成为当务之急,也是建立节水型现代农业的首要任务。
(3)是促进当地经济发展和农民增收的需要
本项目的实施,可以带动XX市经济发展,进一步夯实产业基础,壮大山区经济实力,充分调动农民的积极性,提高土地质量,增加产出率,稳定农业生产,能够增加当地农民的收入和减少大量劳动力的投入,从而促进农民增收,达到富民的目的和改善当地的农业生产环境。
同时也能加快当地的农业发展。
所以本工程的建设是必要的也是可行的。
3工程建设内容、标准和布局
3.1设计依据
设计依据主要包括:
(1)《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99);
(2)《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363-2006);
(3)《微灌工程技术规范》(GB/T50485-2009);
(4)《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)
(5)其他相关规范、文件以及技术参考书等。
3.2滴灌溉工程设计标准
(1)灌溉设计保证率
微灌工程设计保证率不低于85%,取85%。
(2)灌溉水利用系数
喷灌灌溉水利用系数不低于0.85,滴灌灌溉水利用系数不低于0.9。
管道输水系数不低于0.95。
3.3项目区水量供需平衡分析
3.3.1工程区现状水供需平衡分析
(1)可利用水量
项目区东南方向有XX山塘一座,集雨面积0.8km2,总库容约4.5万m³,项目区属亚热带季风气候,受海洋性气候影响明显。
总的特点是:
四季分明,气候温和,温湿适中,雨量充沛,光照适宜,无霜期长,按每年复蓄10次计算,山塘可供水总量为45万m³。
(2)项目区需水量
根据蓝莓作物需水量估算,结合《浙江省用水定额》(试行)、类似项目实际经验和参照相关作物灌水定额确定:
蓝莓临界期每日蒸发量4~6mm,由于项目区气候较为湿润,雨量较为充沛,故取4mm,年灌水定额110m3/亩,项目区取面积共计260亩,则项目区年总需水量为28600m³。
3.3.2供需平衡分析
由于XX山塘高程低于项目区高程,故不能自流引水进行灌溉,需在山塘位置修建提水泵房并配置离心泵抽水灌溉。
3.3.3项目建成后水供需平衡分析
工程建设完成后,通过水泵从山塘提水至项目区内水池,山塘年可供水量45万m³>项目区需水量2.86万m³,并且有4.5万m3山塘库容可以做为调节,足够保证项目区用水量。
3.3.4节水效益分析
本项目的实施,保证了项目区内灌溉用水的供应,同时提高了灌溉水利用系数,减少了灌水定额,可大幅提高农产品质量和产量,节水效益显著。
3.3.5灌溉水质分析
我公司人员经现场踏勘,XX山塘水源不存在工业污染等情况,山塘水质较好,主要问题为一些枯枝败叶等杂物会造成滴灌管道堵塞。
在山塘提水水泵进口处和项目区内水池提出口处设置过滤措施。
采取措施后的水质能满足项目区灌溉用水的水质要求。
3.4总体规划
项目区位于山地丘陵地带,根据地形地貌特点和水源分布及业主考虑灌溉方式,本工程均采用滴灌。
3.5滴灌工程设计
项目区均采用滴灌工程,总面积为260亩,根据地形地貌特点和水源分布,本区块全部为滴灌。
通过铺设管道网络实施滴灌。
3.5.1灌水器选择
根据种植作物类型及作物种植间距等,确定选用DN16mm的圆柱型滴灌管,详细参数见下表:
表4.3-1滴灌管参数表
型号
DN16圆柱型滴灌管
滴头间距(m)
0.3
额定工作水头h(m)
5~25
毛管布置间距(m)
2.0
壁厚
0.8mm
额定流量(L/h)
1~4
3.5.2灌水定额
设计灌水定额按照下式计算:
:
最大净灌水定额(mm);
:
土壤容重,(取1.4g/cm3);
z:
土壤计划湿润层深度(取20cm);
:
适宜土壤含水率上限(重量百分比)(%),取80;
:
适宜土壤含水率下限(重量百分比)(%)取65;
p:
土壤湿润比,对蓝莓,湿润比取值40%~70%,取60%。
根据已知数据,计算得净灌水定额为:
25.2mm
上式计算的灌水定额是一次净灌水的最大值,取每次毛灌水定额为
=25.2/0.9=28mm。
则每亩实际一次灌水量M0=667m2×28×10-3×0.7=13.07m3。
(扣除田埂、道路及冲沟等实际后灌溉面积/总面积按0.7计算)
3.5.3灌水周期T
设计灌水周期由下式计算:
式中:
T—设计灌水周期,d;
Ia—设计耗水强度,mm/d。
蓝莓临界期的日耗水强度为4~6mm/d,取4.0mm/d,则灌水周期为:
(d)
取灌水周期T=6天。
3.5.4一次灌水时间
t=
SeS1/qns
式中:
t----一次灌水延续时间,h;
Se----灌水器间距,Se=0.3m;
S1----毛管(滴灌带)间距,S1=2.0m;
ns----每株农作物的灌水器个数,ns取4个; q----灌水器流量,q=3L/h;
一次灌水延续时间t=
SeS1/qns=1.4h。
3.5.5设计流量确定
Q=A*M0/(T*t*η)
式中:
η----灌溉水利用系数,η=0.95 A----灌溉面积为260亩;
Q----设计流量m3/h; t----每天工作小时数(h),t取20h;
M0:
每亩实际一次毛灌水量。
经计算:
Q=29.8m3/h,在计算流量基础上,为考虑到随机用水,Q取
30m3/h,毛管布置采用垂直于支管沿山地地形及作物分布布置。
3.5.6管道水利计算
(1)毛管设计
1、毛管设计
选用DN16mm圆柱型滴灌管,滴头间距为0.3m,滴头流量1~4(L/h),管壁厚0.8mm。
工作压力0.05~0.25MPa,总长按毛管最大铺设长度为80m计算。
内径14.8mm,工作压力0.05~0.25Mpa,最大铺设长度80m。
2、流量偏差率
滴头流量1~4L/h,设计滴头流量3L/h,则qv<20%,符合规范要求。
毛管流量:
Q毛=3*80/(0.3*1000)=0.8m3/h
毛管水头损失为:
式中:
Hf毛-----管道沿程水头损失(m),
f-----摩阻系数,
L-----管段长度(m)L=80m,
Qg-----毛管流量(600L/h),
d-----管道内径(mm)14.8mm,
m-----流量指数,
b-----管径指数,
表6.4-2
各种管材的f、m、b值
管材
f
m
B
微灌用聚乙烯管
D>8mm
0.505
1.75
4.75
D≤8mm
Re>2320
0.595
1.69
4.69
Re≤2320
1.75
1
4
经计算,毛管水头损失为7.75m。
毛管为多口出流,则毛管水头损失为:
,取多口系数为0.36,则毛管水头损失为2.79。
按照的压力差应小于设计工作压力的约42%,其中分配在毛管上的为55%。
则在山地丘陵情况下,最长毛管的允许水头损失为:
h毛允=25*0.42*0.55=5.78m>Hf毛=2.79m
说明最长毛管铺长80m是安全的。
(2)同时工作毛管数量
最长毛管长度80m,间距2.0m,单管流量为:
Qp=0.8m3/h,经计算,按全部是最长毛管时计算,则同时最多可灌毛管数N=37根。
(3)支管设计
按照一根支管最多开启20根毛管(毛管按80m长度计算)计算,流量为20×0.8=16m3/h,估算管径D=13*Q^0.5=52mm,根据实际布置需要,支管选用DN63mmPE管(0.6MPa),最长支管长129.6m则支管水头损失:
h支=1.1fLQm/Db=10.64m,本工程地形高差较大,管道较长时候水头损失较大,同时高差也越大,经复核,选用管径DN63为支管能满足要求。
(4)干管设计
由上可知项目区的设计流量为:
Q=29.8m3/h,在计算流量基础上,为考虑到随机用水,Q取30m3/h。
干管按照水源管道最大流量估算管径D=13*Q^0.5=71.2mm,根据实际布置需要,干管选用DN90mmPE管(0.6MPa),部分干管由于控制灌溉面积很小,采用DN63mmPE(0.6MPa),平面图已注明。
(5)水源管道设计
由上可知,项目区设计流量为30m3/h,综合考虑沿程水头损失及材料投资等因素选定水源管道为DN110PE(1.0Mpa)。
3.5.7水泵选型
由上可知,项目区设计流量为30m3/h,按照不利情况计算,项目区山塘水源高程取148.00m,水池高程按照220.00m计算,则高差为72m,沿程水头损失为5.24m,取局部水头损失为10%沿程水头损失,则要求水泵扬程为:
72m+5.24m+0.5m=77.74m,为适当留有裕度,确定提水水泵的流量为30m3/h,扬程为80m左右。
水泵型号:
ISW80-250,水泵型号仅供参考,实际选配时,业主可根据实际按厂家指导安装水泵。
3.6蓄水池设计
项目区地处山地丘陵地带,原有灌溉设施欠缺,本次设计在图示山坡位置处新建20m3钢筋砼水池,各相应位置处设置5m³水池(现买)并通过干管、支管接至毛管进行灌溉。
各水池大小及布置位置详见图纸,水池材料为C25钢筋砼,底部设置10cm厚C15砼垫层,顶部设置盖板,地基基础应力不小于0.2Mpa。
本次设计20m3水池采用圆形形式。
3.7主要设备材料及工程量
本工程主要设备材料及工程量详见下表3.7-1
表3.7-1主要材料及工程量表
编号
项目名称
单位
数量
一
建筑工程
1
土方开挖
m³
1742.7
2
土方回填
m³
1632.2
3
C20砼阀门井
m³
11.0
4
C20砼镇墩
m³
11.6
5
C15砼垫层
m³
6.7
6
C25钢筋砼水池
m³
12.4
7
C25钢筋砼水池(钢筋制安)
t
0.98
8
DN160PE100(0.4Mpa)
m
15.0
9
DN110PE100引水管道1.0mpa
m
1364.1
10
DN90PE100(0.6Mpa)
m
1272.3
11
DN63PE100(0.6Mpa)
m
1653.1
12
DN16mm滴灌管(0.8mm壁厚)
m
68302.1
13
DN110×DN110×DN110三通
个
7
14
DN90×DN90×DN90三通
个
7
15
DN90×DN63×DN90三通
个
4
16
DN63×DN16×DN63旁通阀
个
1818
17
DN110闸阀
个
12
18
DN90闸阀
个
13
19
DN63闸阀
个
11
20
DN16直通球阀
个
1818
21
DN110弯头(90°)
个
3
22
DN90弯头(90°)
个
14
23
DN63泄水阀
个
20
24
DN16堵头
个
1818
25
5m³简易安装式水池
个
8
26
水泵管理房
㎡
8.75
27
提水水泵(ISW80-250仅供参考)
台
1
28
网式过滤器
套
1
29
150目叠片过滤器(DN90管道)
套
9
4工程管理
4.1项目建设管理
4.1.1项目组织机构
XX市XXX蓝莓专业合作社作为项目法人,负责整个项目的建设管理,XX市水利局对其进行协调、监督和管理。
4.1.2项目实施管理
为了能够按期并并且保证质量的完成项目建设,必须对项目工程建设与质量进行严格的监督和管理。
1、实行项目法人制
必须明确项目法人的地位,项目管理以项目法人为主体,项目法人向国家和各投资方负责。
2、实行招投标制
本项目根据实际情况实行招投标。
3、实行质量监督制
通过聘请有相应资质的监理单位进行监理,确保工程质量。
水利、农业等项目主管单位,对项目进行质量监督。
4.2项目建设资金管理
制定资金使用制度,在资金运行上层层把关,严格按《资金管理办法》实行。
4.3施工组织
4.3.1施工条件
项目区位于XX市XX镇XX村,距XX市城区约20公里。
该地属亚热带季风气候区,全年雨量充沛,光照充足,具备常年施工条件。
项目区对外交通较为便利。
施工用电可就近从村庄引用;施工用水可从溪沟和水塘中取用。
4.3.2主体工程施工
1、C25钢筋砼砼水池
C25钢筋砼水池开挖后土方就近堆放山边。
水池底板、池壁和顶板采用C25钢筋砼整体现浇,洒水养护15天以上。
现浇水池时埋设好进出水管。
2、滴灌管道施工
管道施工采用人工挖槽,槽底确保平整无尖锐状块石,管道施工在厂家技术人员指导下进行,应严格按照相关技术要求铺设、清洗、试压检验等。
埋管的回填土靠近管道部分为细粘土,人工夯实时采用木锤轻夯,注意夯压力度,确保管道完好。
3、水泵的安装
工程水泵安装根据厂家指导进行。
水泵需定期进行检查及养护。
4.3.3施工进度安排
计划工期为6个月,即2013年12月~2014年5月。
第一阶段:
从2013年12月1日至2013年12月31日,主要进行工程的规划设计和工程建设指挥部的筹建等前期准备工作。
第二阶段:
从2014年1月1日至2014年5月底,主体工程施工及工程结尾工作和工程竣工验收。
4.4项目建后管理
4.4.1管理机构及人员
为了充分发挥项目的效益,首先应及时建立管理机构,以便对项目区的作物种植作出总体规划
4.4.2管理体制与运行体制
本项目竣工后,产权应为村集体,由村集体委托XX市蓝莓专业合作社对工程进行管理与维护。
5投资概算及筹资方案
5.1编制依据
(1)《浙江省水利水电工程概预算编制规定(2010)》(以下简称编规)
(2)《浙江省水利水电建筑工程预算定额(2010)》
(3)《浙江省水利水电工程施工机械台班费定额(2010)》
(4)《浙江省水利水电安装工程预算定额(2010)》
(5)浙江省现行有关电价、公路运价的文件规定及当地调研资料;
(6)本阶段的设计文件、设计图纸等资料;
(7)当地颁发的材料市场价格;
(9)有关合同协议;
(10)其它有关依据。
5.2基础单价
(1)人工预算单价
本工程根据(10)《编规》按三类工程取费,人工预算单价:
按浙水建【2012】49号规定,人工预算单价为69.60元/工日,以48.76元/工日为基准补差。
(2)施工用电、风、水单价
施工用电电价按地方电网供电计算,电价为0.946元/kW·h;施工用风、水单价按施工组织设计计算,风价为0.162元/m3,水价为0.828元/m3。
(3)材料预算价格
本工程材料原价按台州市造价管理信息2013年第9期计算,主要材料:
水泥、柴油、骨料及钢筋按(10)《编规》规定价格直接进入单价,调差的主要材料按市场价计算,其余材料均按市场价一次
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