南白石村引水上山工程設計分析

李昊

(海城市水利技術推廣中心,遼寧海城 114200)

南白石村引水上山工程設計分析

李昊

(海城市水利技術推廣中心,遼寧海城 114200)

大屯南白石村位于海城市大屯鎮境內的東部山區東南地帶。本文對該引水管灌工程進行了設計分析。

引水上山 設計 分析

1 項目區概況

大屯南白石村位于鞍山市大屯鎮境內的東部山區東南地帶。本管灌設計水源以水井為主,水源充足,設計保證率選為95%。

2 管灌工程設計

2.1 管灌系統的造型

本設計灌溉面積共1000畝,打深井1眼,蓄水天池4座,分4個灌區進行管灌設計,每個灌區控制面積250畝,管灌采用半固定管灌系統,主要依據管道的工作壓力來確定本工程。井至蓄水天池的上山管道采用鋼管,下山管道采用聚乙烯塑料管材,管道埋深不應小于0.6m,以防止紫外線照射使管材老化,管底必須平順,不得有石塊等尖硬物體,防止破壞管材。

2.2 管灌灌溉系統設計

2.2.1 管灌灌溉制度

(1)設計灌水定額。設計灌水定額采用田間持水量進行計算,對于果樹適宜土壤含水率的上下限為田間持水量的60～90%,設計灌水定額按下式計算。m=0.1ρ±H(β1-β2)/(ρ水η田)式中:m—設計灌水定額(mm);H—計劃濕潤層深度(cm)果樹取80cm;β1—土層適宜含水率上限(重量%);β2—土層適宜含水率下限(重量%);ρ±—土壤干密度(g/cm3);ρ水—I水的密度(g/cm3);η田—灌溉水利用系數取0.95。

計算結果見下表。

(2)管灌設計日耗水強度Eq。根據《微灌工程技術規范》,本設計日耗水強度Eq取為Eq=4mm/d。

(3)作物需水量Eq。Ep=Eq/Kr式中:Eq—日耗水強度,mm/d;Kr—修正系數;Kr=Ge/0.85;Ep—作物需水量,mm/d;Ge—遮陰系數;對于果樹,Ge=0.8,則Kr=0.941。

(4)設計灌水周期。

果樹管灌灌溉制度表

水力計算表

水泵揚程計算表

水泵選擇表

作物的設計灌水周期,按下式計算T=(m/Eq)η;式中:T—設計灌水周期d。在實際灌溉操作中,允許根據不同生長期在一定范圍內對灌水周期作適當調整。

2.2.2 管灌系統的設計流量

管灌系統的設計流量按下式計算Q=M0A/Ttη;式中:M0—灌水定額m3/mμ;A—灌溉面積mμ;T—設計灌水周期d;η—灌溉水利用系數取0.95;t—每天灌水時數取14h;經計算Q=20m3/h。

2.3 灌溉管道設計

采用潛水泵1臺向山上供水。下山干、支管采用φ63灌溉專用塑料管,下山干管沿等高線近1%的坡比布置。

(1)上山輸水管道設計。D1=1.13×(Q/L)1/2;上山干管用φ 110mm鋼管。

(2)輸水管道的水力計算。沿程水頭損失hf=fLQm/db,式中:hf:沿程水頭損失(m);L:管道長度(m);Q:管道設計流量(m3/h);d:管道內徑(m);管材為鋼管:f=6.25×105;m=1.9;b=5.1;1號上山鋼管:Q=20m3/h;L1=1300m;hf=6.25×105LQ1.9/d5.1=14m;局部水頭損失取沿程水頭損失的10%。

2.4 水源工程及蓄水天池設計

2.4.1 水源工程

打深100m井1處,動水位55m,出水量20m3/h,以充分利用有限的水資源。

(1)管井的構造。井室內井口高出井室地面0.3～0.5m,其周圍應用粘土或水泥透水材料封閉,封閉深度為0.5m。井壁管用于加固井壁,隔離水質不良或水頭較低的含水層,井壁管采用鋼管。沉淀管設在管井的最底部,沉淀管長度為5m。(2)過濾器。鋼制骨架纏絲過濾器,以帶孔的鋼管為骨架,孔隙率達35%左右,其強度較大,但抗腐蝕性較差,適用于管井。(3)確定井徑及井深。取管徑為400mm。井深為100m,沉淀管長度為5m。(4)填礫與封井。填礫采用礫石與卵石為主,填礫規格16～30mm。填礫時要徐徐填入,避免礫石充塞于井孔上部。井口的封閉采用粘土球,球徑為20～25mm,填至距地面0.5m時,用砼填實,砼表面用1:3水泥砂漿抹成散方狀井口,井口要高出泵房地面50～100mm。(5)泵房設計。泵房采用方形井房,泵房凈高3.5m。泵房內應設排水溝,嚴禁散水回流到井內。

2.4.2 蓄水天池

蓄水天池共4處,設7個10t鐵罐,內涂防銹材料。

3 工程材料量及預算

大屯鎮南白石村南果梨引水上山項目工程總投資33.27萬元。其中水源工程144000元,引水上下山工程170240元,配電工程13500元,工程設計費5000元。

李昊(1985.10—),男,遼寧海城人,漢族,本科,水利助理工程師。研究方向:水利工程施工、農業水利工程。畢業院校:沈陽農業大學。身份證號碼:210381198510053816。