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。
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12.7hm 。
，地面以下1_0m 土层内为中壤土，平均容重14.8kN ／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。
4.4.2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：0.85。
(4)设计作物耗水强度：5mm ／d 。
(5)设计湿润层深：0.55m 。
4.4.3制度及工作制度
1．净灌水定额计算 采用公式
式中：=0.55m ，=14.8kN ／m3，=0.24×0.95= 0.228，=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
式中：= 554.4m3／hm ，=5mm/d 代入得=11.09d(取=10d)
3．毛灌水定额
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4次，玉米灌水1次，则全年需灌水5次，灌溉定
)
(100021ββγ-=h m s h s
γ1β2βm d
E m
T 10=
理m d
E T T 2.65285.04
.554==
=
η
m
m
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
采用公式
m3/h
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
mm （选取110×3PE 管材）
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：= 554.4m 3／hm 2，=0.5hm 2,,m 3/h 则
h
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。
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)支管与作物种植方向相垂直。
Tt amA Q η=
08.41181185.07
.124.55410=⨯⨯⨯⨯==
Tt amA Q ηπQ
D 8
.18=54.1085.150
8.188
.18===v Q D φQ mA
t η=
m A 85.0=η50=Q 5.65085.05
.04.554=⨯⨯==
Q mA t η
(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。
图4-27 管网平面布置图
4.4.6设计扬程计算
(1)水力计算简图见图4-28。
(2)水头损失计算：
采用公式
=0.948×105(聚乙烯管材的摩阻系数), m 3/h,取1.77,管道内径,取塑料管材为110×3PE 管材, =110-3×2=104mm, 管径指数,取4.77。
f
h h 1.1=L
d Q f h b m
f =f 50=Q m d φd b
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
出水点
1 点～1点 4.44 9+（14-13.5）+4.44=13.94 2
点～2点 9.89
9+（15.5-13.5）+9.89=20.89
3 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。
4.4.7首部设计
根据设计流量m 3/h ，设计杨程m ，选取水泵型号为200
潜水泵。
首部工程配有止回阀、碟阀、水表及进气装置。
4.4.8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
内容
工程或费用名
称
单位
数量
单 价(元)
合 计(元)
小计
人工
费
材料
费
小计
人工费
材料费
第一部分 建筑工程 3511.3 2238.35 1272.95 一 输水管道
3099.0 2176.5 922.5
1 土方开挖 M3 350 4.78 4.78 1673.0 1673.0 2
土方回填
M3
350
0.86
0.86
301.0
301.0
f
h h 1.1=∑∑++∆+-=j
f f
h Z Z Z H 0D D D 50=Q 18.23=H 2/2650-QJ
3 出水口砌筑M2 4.5 250.0 45 205.0 1125.0 202.0 922.5 二井房412.3 61.85 350.45 三其他工程412.3 61.85 350.45 1 零星工程元
第二部分
机电设备及安
装工程
33307.95 1589.95 31718.0 一水源工程5660.55 269.55 5391.0
1 潜水泵套 1 4978.05 237.05 4741.0 4978.05 237.05 4741.0
2 DN80逆止阀台 1 131.25 6.25 125.0 131.25 6.25
3 DN80蝶阀台 1 131.25 6.25 125.0 131.25 6.25 125.0
4 启动保护装置套420.0 20.0 400.0 420.0 20.0 400.0 二输供水工程27647.4 1320.4 26327.0
1 泵房连接管件套 1 507.15 24.15 483.0 27647.4 1320.4 26327.0
2 输水管m 1350 18.21 0.87 17.34 24583.5 1174.5 23409.0
3 出水口个26 89.25 4.25 85.0 2320.5 110.5 2210.0
4 管件个
5 2.25 45 236.25 11.25 225.0 第三部分其他费用元2618.77 272.27 2346.5 1 管理费(2％) 元36819,25 736.39 76.57 659.82
2 勘测设计费
(2.5％)
元38476.12 920.48 95.70 824.78
3 工程监理质量
监督检测费
(2.5％)
元38476.12 961.90 100.0 861.90
第一至第三部
分之和
39438.2
第四部分预备费1917.90 基本预备费
(5％)
元39438.02 1917.90 总投资41409.92。