内蒙古乌海市海南区巴音陶亥镇东兴村盐碱地暗管治理项目实施方案设计新疆天业节水灌溉股份有限公司二〇一七年三月目录目录 (1)1 综合说明 ............................. 错误!未定义书签。
项目概述 ............................ 错误!未定义书签。
项目建设内容 ........................ 错误!未定义书签。
项目设计目标 ........................ 错误!未定义书签。
项目设计原则 ........................ 错误!未定义书签。
项目设计依据 ........................ 错误!未定义书签。
项目主要工程量 ...................... 错误!未定义书签。
2 项目概况 ............................. 错误!未定义书签。
项目概况 ............................ 错误!未定义书签。
地理位置及范围................... 错误!未定义书签。
气候气象......................... 错误!未定义书签。
自然条件......................... 错误!未定义书签。
水文和水文地质条件............... 错误!未定义书签。
土壤结构......................... 错误!未定义书签。
3工程总体布局.......................... 错误!未定义书签。
工程平面布局 ........................ 错误!未定义书签。
暗管排盐工程..................... 错误!未定义书签。
4 工程设计 ............................. 错误!未定义书签。
暗管排盐工程设计 .................... 错误!未定义书签。
吸水管设计....................... 错误!未定义书签。
集水管设计....................... 错误!未定义书签。
砂滤料设计....................... 错误!未定义书签。
工程预算 ............................ 错误!未定义书签。
5. 暗管排盐工程施工组织设计............. 错误!未定义书签。
施工条件 ............................ 错误!未定义书签。
暗管铺设......................... 错误!未定义书签。
集水井的安装..................... 错误!未定义书签。
检查井的安装..................... 错误!未定义书签。
1 综合说明项目概述项目建设地点与范围：本项目建设地点为内蒙古乌海市海南区巴音陶亥镇东兴村农田。
东南与鄂尔多斯市鄂托克旗接壤，南与宁夏陶乐县农业灌溉区毗邻，西与宁夏石嘴山市和乌海市乌达区隔河相望，北与乌海市海勃湾区相接。
项目区总面积1008亩。
建设范围勘界坐标见表1-1。
表1-1 东兴村暗管排盐项目农田勘界坐标表项目区地貌类型：平原。
项目区建设规模：项目区土地总面积1008亩。
项目建设内容建设工程主要内容有：（1）暗管排盐工程：田间吸水管；（2）暗管排盐集水管长度；（3）配套检查井、集水井96座；（4）土壤水盐(含盐量)传感器设备3套。
（5）地下水位水质监测设备6个（6）暗管排水流量及水质监测点3个项目设计目标通过项目建设，进一步优化土地利用结构与布局，完善农田基础设施配套，提高工程建设标准，改善农业生产条件。
在项目区实施暗管排盐措施的同时，在项目区对土地（本项目主要为盐碱地）生态环境及灌排水质、土壤水盐、等信息进行监测以及灌溉，改善作物生长环境、创造作物优质生产的技术服务体系。
项目设计原则应用暗管排盐高新技术，在乌海市海南区巴音陶亥镇东兴村农田建设暗管排盐试验示范区。
作为暗管排盐技术在内蒙古推广应用的窗口。
项目设计依据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)《渠系工程抗冻胀设计规范》(SL 23－2006)；4)《农用地分等规程》（TD/T 1004-2003）；5)《全国耕地类型区、耕地地力等级划分》（NY/T 309-1996）；6）《土地整治项目设计报告编制规程》（TD/T 1038-2013）；7）《土地整治项目制图规范》（TD/T 1040-2013）；8）《高标准基本农田建设通则》（GB/T30600-2014）；9）《暗管改良盐碱地技术规程——第1部分：土壤调查》（TD/）10）《暗管改良盐碱地技术规程——第2部分：规划设计与施工》（TD/）项目主要工程量表1-1 项目主要工程量2 项目概况项目概况地理位置及范围项目区位于内蒙古乌海市海南区巴音陶亥镇东兴村农田。
东南与鄂尔多斯市鄂托克旗接壤，南与宁夏陶乐县农业灌溉区毗邻，西与宁夏石嘴山市和乌海市乌达区隔河相望，北与乌海市海勃湾区相接。
具体地理位置为东经106°51'"-106°51'"，北纬39°08'"-39°09'"。
气候气象所在地属于典型的大陆干旱气候特征。
春季多风寒冷，夏季少雨炎热，秋季雨量稍多，冬季风多雪少严寒，冷热变化剧烈，气候干燥。
年平均气温℃，极端最高气温℃，极端最低气温℃。
日照总时数3075h 左右，≥10℃的年积温3650℃。
年平均降水量，最大降水量，降水主要集中在7-9月，雨量占全年总降水量的69﹪以上，年平均蒸发量3490mm。
无霜期为165d；年平均风速，最大风速 m/s，全年8级以上大风天数为28d左右，最多43d，大风多集中在4-5月份，风向夏季以东南偏多，冬季以西风，西北风偏多。
自然条件土地总体地势由东北向西南侧微倾，坡度小于2°，土地相对平坦开阔，适宜农业利用。
海拔高度为1089-1100m，属于平原地貌。
水文和水文地质条件（1）水文地下水因受煤层中硫化物的影响，水质较差。
浅层地下水矿化度为1的SO42 -CL—Na+型水。
含水层厚度为20m，埋深一般为10m。
由于项目区地处黄河岸边，含水层接受黄河侧向补给，地下水丰富，但由于浅层水水质不符合农田灌溉要求。
因此项目灌溉引用黄河水。
黄河属过境河流，也是内蒙古乌海书及项目区工农各业用水最为重要的水源。
黄河自宁夏石嘴山市入境，流经本市过境长度约98km。
因此，黄河过境水资源十分丰富，故该地区农业生产用水全部为引黄灌溉，项目区内无井位。
根据《乌海市人民政府关于分配黄河水初始水权量的通知》，可至海南巴音陶亥罐区引黄耗水指标为2700万m3。
（2）地质项目区主要受两大地质构造影响，东北部受白垩纪隆起的影响，黄河岸边到一及泵站之间受第四纪沉降区的影响。
根据海南区水务局提供资料，项目区地层为第四系全新统的冲积层；在局部地区20m以下为第三系渐渐新统（E3）老粘性土（泥岩）。
土壤结构项目区内土壤主要为棕钙土，碱化度在15﹪左右，含盐量在1﹪左右。
耕作层土层厚度大于40cm。
根据《海南区土地利用现状调查报告》分析结果，土层有机质含量为﹪,PH值为7，速效氮含量＜﹪，速效磷含量＜10ppm，速效钾为380ppm。
总体看，项目区土壤肥力较高，水资源丰富，热量、光照条件好，地势平坦，具有较大的农业发展潜力。
3工程总体布局工程平面布局本次项目在原有农田及配套设施基础上进行建设，主要进行暗管排盐工程建设。
暗管排盐工程项目区已形成规则的长方形分布，适宜将每个田块做为一个独立的排水单元来布设田间吸水管，吸水管为东西走向，始端位于田块东侧，末端位于田块西侧，采用此种布局形式既可以充分利用田块的坡度优势，且有利于大型设备的施工作业。
吸水管布局方式示意图田间吸水管采用PVC打孔单壁波纹管，埋深，比降为5‰，管径Ø90mm，吸水管周围包裹8cm砂滤料，以防止泥沙入管造成淤堵和改善排水管周围水流入管条件。
田间吸水管的末端设置集水管，集水管是汇集吸水管的水流并将其排走的管道。
田间吸水管中的含盐水汇入集水井后，集水井由集水管连接，最后由集水管汇入到现有明沟排渠中排走。
4 工程设计暗管排盐工程设计吸水管设计项目区吸水管关键参数设计采用DRAINMOD模型分析的方法来确定。
1、DRAINMOD模型简介DRAINMOD模型是20世纪70年代末由美国北卡罗来纳州立大学的Skaggs教授开发、美国农业部所推荐的田间水文模型，通过在世界许多地区不同土壤、作物和气候条件下的测试和应用，DRAINMOD 被公认为模拟地下水水位和排水量方面具有应用简单要求输入的参数少结果准确的优点。
其核心理论为田间水文（地表水和土壤水）平衡原理（见图），其中地表水平衡主要是研究降雨量、入渗量、地表径流量和地表水储水量变化之间的关系；土壤水平衡则是主要研究地下排水量、腾发量、渗漏渗透量和土壤中的水分变化之间的关系。
图 DRAINMOD模型田间水平衡要素图模型首先进行田间(地表和土壤水分)水平衡计算。
在t时段内，地表水平衡方程为-=∆S-PROF式中：ΔS —地表的贮水变化量，cm；P —降雨量，cm；F —入渗量，cm；RO —地表径流量，cm。
在同时段，地表到不透水层之间的土壤水分平衡方程为式中：ΔV —土壤中的水量变化，cm；D —地下排水量，cm；ET —腾发量，cm；DS —深层渗漏量，cm。
2、模型输入参数模型的主要输入参数包括气象、土壤、作物和排水系统设计管理参数。
具体输入数据如下：（1）气象数据气象数据主要包括逐日降水量、日最高气温和最低气温等，模型采用Thornthwaite方法计算潜在腾发量。
（2）土壤数据土壤资料包括、土壤分层情况说明、各层土壤的水分特征曲线、饱和导水率或侧向导水率、给水度与潜水蒸发蒸腾量（PET/ET）、渗透系数、不透水层深度、地下水埋深等。
（3）水力参数排水模数/系数、地表蓄水深度以及地表灌溉情况等。
（4）作物状况说明种植的主要作物类型、作物根系深度、播种时间及收获时间等。
图 DRAINMOD模型模拟软件界面3、模拟结果分析根据模拟数据分析，随着排水间距的增大，地下排水量逐渐减小，地表径流量增加；随着排水管埋深的增大，地下排水量逐渐增加，地表径流量减小。
因此，示范区合理的排水暗管设计间距设计为30米；考虑到项目区土壤粘土结构、地表15cm土壤积累盐分较重，示范区控制地下水位较为合理的吸水管设计埋深应为。