大安市2012年中央财政 小型农田水利重点县节水灌溉工程
实 施 方 案
证书:设丙级 编号:A222003016
大安市水利勘测设计队
二○一二年五月
目 录
第一章 项目概要 .............................................................................. 7 1.1项目背景 ................................................................................... 7 1.2项目建设内容 ........................................................................... 7 1.3投资概算和资金筹措 ............................................................. 10 1.4 效益 ......................................................................................... 10 1.5组织实施和建后管理 ............................................................. 10 第二章 项目区概况 ........................................................................ 11 2.1 项目区的位置与范围 ............................................................. 11 2.2 项目区人口及劳力 ................................................................. 12 2.3地形地貌及土壤 ..................................................................... 12 2.4气象 ......................................................................................... 13 2.5水文工程地质 ......................................................................... 13 2.6土地利用现状 ......................................................................... 19 2.7农业生产水平及农民人均收入 ............................................. 19 2.8水利工程现状及存在的问题 ................................................. 19 第三章 项目建设的必要性和可行性 ............................................ 21 3.1工程建设的必要性 ................................................................. 21 3.2项目建设的可行性 ................................................................. 22 第四章 水资源评价及供需平衡分析 ............................................ 23 4.1 水资源评价 ........................................................................... 23
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4.2供需平衡分析 ......................................................................... 25 第五章 工程技术设计 .................................................................... 26 5.1 设计依据 ................................................................................. 26 5.2设计原则 ................................................................................. 27 5.3设计标准 ................................................................................. 27 5.4建设规模 ................................................................................. 27 5.5工程主要建设内容 ................................................................. 27 5.6主要建筑物设计 ..................................................................... 33 第六章 施工组织设计 .................................................................... 56 6.1施工条件 ................................................................................. 56 6.2料场 ......................................................................................... 57 6.3施工方案 ................................................................................. 57 6.4施工进度计划 ......................................................................... 68 第七章 投资概算 .......................................................................... 74 7.1编制原则和依据 ..................................................................... 74 7.2取费标准 ................................................................................. 74 7.3投资概算和资金筹措 ............................................................. 75 第八章 效益分析 .......................................................................... 75 第九章 组织实施和运行管理 ...................................................... 76 9.1组织实施 ................................................................................. 76
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9.2运行管理 ................................................................................. 77 第十章 环境影响和环境保护 ...................................................... 77 10.1环境影响 ............................................................................... 77 10.2环境保护 ............................................................................... 78
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附表: 概算表 附图:
大安市2012年中央财政小型农田水利重点县节水灌溉工程总体布置图
大安市2012年中央财政小型农田水利重点县灌区改造工程总体布置图
喷灌工程平面布置图 地埋管灌工程布置图 地面软管灌工程布置图 100米典型井成井柱状图 120米典型井成井柱状图 140米典型井成井柱状图
2012年灌区改造项目工程平面布置图 2012年灌区改造项目工程位置图 十五支渠标准断面图 十五支渠横断及衬砌示意图 十五支渠横断图 十四支渠标准断面图 十四支渠横断图 十四支渠纵段图 十五支渠纵段图
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二排干沟清淤横断面图 二排干沟清淤纵断面图 机耕路标准断面图 ∮100涵管桥结构、钢筋图 二干沟涵管桥结构图
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批 准:徐晶辉 核 准:张 军 核 定:邵有文
项目负责:张海燕 王立晶 报告编写:周参加人员:于研檄 曈耿金祥杨 斌
刘 卫 李6
鹏 李同和
第一章 项目概要
1.1项目背景
为贯彻落实十七届三中全会精神和中央关于扩大内需、促进经济平稳较快增长的决策部署,围绕稳粮、增收、强基础、重民生,进一步加快小型农田水利工程建设,财政部、水利部决定从2009年起,在全国范围内选择一批县,实行重点扶持政策,通过集中资金投入,全面开展小型农田水利重点县建设。 本次规划的实施方案是我市实行重点县建设的第三年。根据国家有关要求,我们根据已经上报获批的《大安市小型农田水利重点县建设方案》中关于2012年度的建设计划,及时编写上报了《小型农田水利重点县建设2012年度标准文本》,经国家审查确认同意立项。
本次《大安市2012年中央财政小型农田水利重点县工程建设实施方案》,是在获批的《大安市2010-2012年小型农田水利重点县建设方案》和《大安市小型农田水利重点县建设2012年度标准文本》的基础上,按照《实施方案》编写提纲,结合项目区实际情况编制完成的。待省里批复后,及时组织开工建设。
1.2项目建设内容
大安市2012年度小型农田水利重点县建设,分节水灌溉、灌区改造2个类型实施。内容分别如下:
一、节水灌溉工程。在大安市烧锅镇乡、新平安镇、龙沼镇、海坨乡、大岗子镇、叉干镇、丰收镇、两家子镇、联合乡9个乡镇37个村屯,新打水源井127眼,配套潜水电泵(长轴井泵)127台套;喷灌系统设备61台套;地埋管灌系统设备42台套;地面软管灌系统设备24台套。田间道路整修20.24公里。发展节水灌溉面积2.95万亩。见下表。
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2012年重点县节水灌溉工程建设明细表灌溉方式新打井(眼)127616132121422121243326442配套设配及机耕路效益面积管网整修(万亩)(套、米)(公里)1276161321214221212433264422.951.450.150.30.50.510.50.50.50.060.040.040.120.080.10.0620.24建设地点(所在乡镇村屯)合计小计龙沼镇长春岭、兴盛、兴俭、山湾喷灌新平安镇平安、长富大岗子镇五圣堂、杏树川叉干镇长城、庆学、庆安小计地埋管道龙沼镇太平、前程、兴学、八方联合乡安北、联合、曙光小计烧锅镇富合、四一、富强新平安镇平安、长富地面管灌海坨乡政权、互助、四家子大岗子镇靠山、欧力叉干镇三八、庆平丰收镇富有、富胜、富安、新立堡两家子镇两家子、同建、同顺、同权、同发
二、灌区改造。对月亮泡灌区的十四支渠、十五支渠进行渠道衬砌和渠系建筑物配套改造。渠道衬砌总长度3771米;改造渠系建筑物6座;其中支渠涵管桥4座;二干沟涵管桥2座;机耕路整修3.86公里。见下表。
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2012年重点县灌区工程建设明细表工程名称合计十四支渠衬砌十五支渠衬砌十五支渠涵管桥1十五支渠涵管桥2十五支渠涵管桥3十五支渠涵管桥4二干沟涵管桥1二干沟涵管桥2机耕路整修二干沟清淤红旗渠十四支渠红旗渠十五支渠红旗渠十五支渠红旗渠十五支渠红旗渠十五支渠红旗渠十五支渠二干沟二干沟 项目区二干沟现浇PP纤维混凝土衬砌现浇PP纤维混凝土衬砌混凝土基础∮100涵管混凝土基础∮100涵管混凝土基础∮100涵管混凝土基础∮100涵管混凝土基础∮150涵管混凝土基础∮150涵管维修清淤1座1座1座1座1座1座3.86公里1600米1500米2271米新建新建改建改建改建改建改建改建维修维修建设地点改造措施(结构形式)建设数量(座、米)建设性质效益面积(万亩)
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1.3投资概算和资金筹措
一、2012年重点县节水灌溉项目的总投资为1143万元。其中:中央财政补助资金572万元,省级财政补助275万元,县级财政补助配套114万元,其余182万元由项目区受益群众自筹及以劳折资解决。
二、2012年重点县灌区改造项目建设的总投资为458万元。其中:中央财政补助资金228万元,省级财政补助125万元,县级财政补助配套46万元,其余59万元由项目区受益群众自筹及以劳折资解决。
1.4 效益
节水灌溉项目实施后,受益乡镇9个,受益人口55879人,新增加节水灌溉面积2.95万亩,新增节水413万立方米。喷灌、地埋管灌、地面软管灌溉每年每亩增产粮食450公斤,每年增产粮食1327.5万公斤,粮食综合单价2元/公斤,粮食年增收2655万元。增加农民人均纯收入442.9元/人。灌区改造项目区建成后,改善水田灌溉面积0.18万亩,每亩按照增产水稻150公斤,每年增产粮食27万公斤,粮食综合单价3.00元/公斤,项目区年增收产值81万元。
通过对项目区进行改造,解决项目区农业灌溉问题,保证农民增产增收,极大地改善农民的生产和生活条件。
1.5组织实施和建后管理
为了加强重点县项目建设管理,根据有关要求,大安市水利局组建了大安市小型农田水利重点县建设管理办公室,作为重点县建设项目法人机构。由项目法人对项目建设的工程质量、工程进度、资金管理和生产安全副总责任,并对大安市水利局负责。项目法人组织、调度、监督、管理项目建设,切实把工
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作落到实处。在建设中,严格执行水利工程建设管理的“四制”,即:项目法人制、项目招标投标制、合同制和工程监理制。为了加强市级有关部门的协调,市政府成立了有关部门参加的建设领导小组,组长由主管市长担任,成员有大安市水利局局长、农业局局长、涉及乡镇的单位书记等主要领导组成。
在项目实施过程中,由大安市水利局负责提供技术指导和服务,实行质量监督和工程建设的阶段检查验收,确保工程顺利实施。
项目建成后,大安市水利重点县项目建设管理办公室要与受益乡镇农业机械化合作社办理工程管理移交手续,实行责任经营。其节水灌溉设备一次落实到合作社,进行统一管理,依法做好管水及节约用水的宣传工作。并对工程各部位及有关设施、设备进行定期检查维护及技术指导工作,进行实验观测,不断积累运行经验完善经营管理制度。
第二章 项目区概况
2.1 项目区的位置与范围
大安市2011年中央财政小型农田水利工程位于大安市中部,地处东经123°
9′至 124°22′ ,北纬 44°47′至45°46′之间。节水灌溉项目区位于烧锅镇乡、新平安镇、龙沼镇、海坨乡、大岗子镇、叉干镇、丰收镇、两家子镇、联合乡等共9个乡镇。共包括37个村屯,分别为:龙沼镇的长春岭、兴盛、兴俭、山湾、太平、前程、兴学、八方8个村屯;新平安镇的平安、长富2个村屯;大岗子镇的五圣堂、杏树川、靠山、欧力4个村屯;叉干镇的长城、庆学、庆安、三八、庆平5个村屯;联合乡的安北、联合、曙光的3个村屯;烧锅镇的富合、四一、富强3个村屯;海坨乡的政权、互助、四家子3个村屯;丰收镇的富有、富胜、富安、新立堡4个村屯;两家子镇的两家子、同建、同顺、同权、同发5个村屯。东灌区位于大安市月亮泡镇境内,十四、十五支渠位于岔
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古挠村。地处东经123°9′至 124°22′ ,北纬 44°47′至45°46′之间。灌区改造项目位于大安市东灌区十四、十五支渠控制的面积。
2.2 项目区人口及劳力
项目区10个乡镇38个村现有户数19178户,人口58664人,其中:农业户数18500户,农业人口44885人,农业劳力45820人。
2.3地形地貌及土壤
大安市地处松嫩平原,地面海拔高程在120-165.3米之间,最高点位于安广镇永兴村北部,海拔为165.3米。大部分平坦开阔,起伏较小。东部、东北部为大赉阶地(海拔135-145米);西北沿河平川地(海拔131-141米);西部沙丘(海拔145-150米);中部、南部为平坦开阔的盐碱草地(海拔130-135米)。北、东、西部稍高,中部较低,呈马鞍形;南部平坦,地面比降约为1/5000。全市平原地占全市总土地面积的26.5%,洼地约占48.8%,水域约占14.6%,其它约占10.1%。
全市地貌可分为三种类型:
西部波状沙丘区:本区平均海拔142米。包括有叉干、大岗子、舍力、烧锅镇、丰收等乡(镇)。这一地区多起伏沙丘,植被较差,一遇季风,风蚀现象严重。
中部、南部低洼平原区:此区平均海拔132米。包括新平安、两家子、烧锅镇等乡(镇)。该区地势平坦,多为草地和盐碱地。
东部大赉阶地区:本区为大赉阶地,呈南北条带。平均海拔140米。包括海坨乡等乡(镇)。本区耕地集中,大部较平,只有少部微势地形,表土沙性。植被情况为沙丘多为天然次生林、黄蒿、兔毛草,甸子多为羊草、兔毛草、亚芦苇。
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土壤多为淡黑钙土、草甸土、盐土、碱土等。
2.4气象
本区属中温带半干旱大陆性季风气候。光热比较充足,全年太阳总幅射量为125.6千卡/平方厘米,日照时数多达3014小时,日照百分率为68%,全年平均气温为4.3℃,全年无霜期一般在5月8日-9月23日,长达137天。
降雨偏少,全年平均降雨量为413毫米左右,大部分集中在夏季,6-9月份降雨量占全年降雨量的70-80%,春季仅占全年降雨量的9.5%,但雨热同季,有利于农作物的生长。
大风次数多,主要发生在春季,风速>17米/秒的大风主要发生4-5月份,占全年的80%,多年平均蒸发量为1749毫米,最大冻层深度为2.0米。
2.5水文工程地质
2.5.1 区域地质概况
2.5.1.1 地形地貌
区域地处新华夏构造体系一级沉降带松辽平原,地形总体上为西南高,东北低,地貌类型简单,主要为冲积地形,地面高程在135~142米之间。
区域内沉积2000~3000米的粘性岩、碎屑岩和松散堆积物。地表露出第四系松散堆积物。主要岩性为第四系全新统冲积堆积低液限粘土、细粒土质细砂;第四系上更新统顾乡屯组冲积堆积黄土状低液限粘土;第四系上更新新统冰碛、冰水堆积的级配不良中砾;第四系中更新统大青沟组湖积低液限粘土等。
据《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》,本区地震动峰值加速度为0.1g,相应地震基本烈度Ⅶ度区。
据中国季节性冻土标准冻深线图,本区标准冻土深度为1.90m。 2.5.1.2工程地质条件及评价
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(1) 工程地质条件 ①地形地貌
月亮泡东灌区位于松辽平原沉降盆地西部边缘,嫩江右岸,灌区中岗地与洼地或沼泽地相同分布,地势总的趋势是北高南低,平均地面坡降为万分之一。
灌区灌溉面积均分布在嫩江岛屿阶地间的低洼地带,为嫩江的现代河漫滩地,地面高程为128-135m之间,土质肥沃,保水性好。 ②地层岩性
地层由第四系松散堆积物构成,现由新至老分述如下: 人工堆积(Q4 )
含砂低液限粉土:黑色,稍湿,可塑。其中细粒占40.0%,粉粒占42.9%,粘粒占17.1%,塑性指数Ip=9.0%,液限W1=24.5%,揭露厚度0.2-1.8m。
第四系全新统冲积堆积(Q4 ):
含砂低液限粉土:黑色,稍湿,可塑。其中细粒占41.2%,粉粒占41.1%,粘粒占17.7%,塑性指数Ip=9.1%,液限W1=25.3%,揭露厚度为2.2-5.2m。主要分布在表层
淤泥质土:黑色,稍湿,可塑。其中细粒占6.4%,粉粒占70.7%,粘粒占22.9%,塑性指数Ip=14.7%,液限W1=31.4%。揭露厚度为0.8-3.4m。
细砂:浅黄色,湿,松散均匀。其中细粒占96.5%,粉粒占3.5%,揭露厚度>6.2m。分布在淤泥质土之下。 ③地质构造
工作区均被第四系松散层覆盖,厚度较大,本次勘查区内没见断裂构造。 ④水文地质条件 (2)工程地质评价
渠道工程地质评价 该工程渠道主要包括:
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al
s
1)红旗渠十四支渠、红旗渠十五支渠渠道土方工程; 2)红旗渠十四支渠、红旗渠十五支渠渠道衬砌工程。 渠道工程地质评价见表
红旗渠十四支渠、红旗渠十五支渠衬砌工程地质评价表
位置 桩号 长度 (m) 地貌 地下水 埋深(m) 渠底岩性 评价 1+500 渠身岩性为含砂低液限粉土﹝1-1﹞层,含砂低液限粉土 ﹝1-1﹞的渗透系数含砂低液限粉土 -5Kv=5.5*10cm/s。由于﹝1-1﹞﹝1-1﹞ 层土体含水量较高,注意土体的冻胀问题,需要采取抗冻工程处理措施。 渠身岩性为含砂低液限粉土﹝2-1﹞层,含砂低液限粉土 ﹝2-1﹞的渗透系数含砂低液限粉土 -5Kv=5.2*10cm/s。由于﹝2-1﹞﹝2-1﹞ 层土体含水量较高,注意土体的冻胀问题,需要采取抗冻工程处理措施。 渠身岩性为含砂低液限粉土﹝1-1﹞层,含砂低液限粉土 ﹝1-1﹞的渗透系数含砂低液限粉土 -5Kv=5.1*10cm/s。由于﹝1-1﹞﹝1-1﹞ 层土体含水量较高,注意土体的冻胀问题,需要采取抗冻工程处理措施。 渠身岩性为含砂低液限粉土﹝1-1﹞层,含砂低液限粉土 ﹝1-1﹞的渗透系数含砂低液限粉土 -5Kv=4.9*10cm/s。由于﹝1-1﹞﹝2-1﹞ 层土体含水量较高,注意土体的冻胀问题,需要采取抗冻工程处理措施。 十四支渠 1500 漫滩 1+500 十五支渠 前550 后1722 2272 漫滩 2.5.2 区域水文地质条件
大安县属松辽盆地的一部分,自新生代以来沉积了广厚的新第三系泥、砂质岩层和第四系松散堆积物,形成了分布稳定,具有多层结构的上下迭置的承压含水层。白土山组砂砾石,颗粒粗大,透水性强,上覆的湖相泥质亚粘土隔水,从而形成了分布广泛、水量较大得,具有开采价值的孔隙承压水。
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泰康组、大安组砂岩、砂砾岩,埋藏较深,累计厚度较大,成岩作用差,胶结不好,透水性能好,其间多被泥岩隔开,具有较高的压力水头,也是本区具有重要开采意义的含水层。
此外,本区还有分布广泛的中、上更新统及全新统潜水,微承压水,但由于含水层薄,富水性差,开采价值不大。 2.5.2.1 含水层类型及特征
区内含水层类型按浅层和深层水分述如下(其中单井涌水量为降深5m的水量):
a)浅层水
主要是指中、上更新统、全新统潜水和微承压水,沿洮儿河、霍林河盲尾散流及嫩江河谷地带,含水层岩性以细砂为主,广泛分布于低平原地区。河谷地区含水层厚度一般为3m左右,水位埋深一般2m;低平原区含水层厚度为5~8m,水位埋深5~10m,大赉岗地则在15m左右。单井涌水量一般为4~14m3/h。该含水层主要接受大气降水入渗补给,地下水径流为其主要排泄方式,平安以南广大低平地区则主要为蒸发为主。
b)深层水 1)第一层承压水
广泛分布全区,系指第四系下更新统白土山孔隙承压水和上第三系泰康组上部孔隙裂隙层间水。含水层岩性为白土山组冰水砂砾石、泰康组上部砂岩、砂砾石、冰水砂砾石,颗粒粗大,透水性强,为地下水的赋存和运移提供了良好的空间和孔道。泰康组上部砂岩、砂砾石,成岩作用差,胶结不好,有利于赋存地下水。在大赉,丰收两地上部夹有2~3层钙质胶结甚好的粗砂岩、含砾砂岩等硬层。两者中间无隔水层,其上为35~70m厚的湖相淤泥质亚粘土覆盖,从而构成了分布稳定、水量丰富的普遍具有开采价值的承压水。在垂向上具有上粗下细的岩性变化,上部砂砾石、厚约5~10m,下部砂岩、砂砾石一般厚约25~30m。水平方向上具有西厚东薄的变化特征,西部砂砾石、砂岩一般厚约40~50m,东部地区一般为20~30m。含水层顶板埋深以太山、联合一线向东西两侧逐步增大,太山、联合一带一般为50m,大赉、四棵树及两家、三合一带埋深一般为55~60m,西部叉干、六合一带埋深为70~80m,上述岩性及厚度变化,无疑严格控制着水量的大小,其富水性在本区内均存在很大差异。舍力、大岗一带,水量较大,多大于100 m³/h,月亮泡、太山、联合、还坨三业一带
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及其西南 三王泡一带,水量较差。大赉、安广、平安,龙沼等地水量中等,一般为50~100 m³/h。由于本区位于松嫩平原的南部,为承压水盆地的承压区,深层水的水压面自西南向北东东方向倾伏,因此本区内的深层水主要接受来自西南部和西部的地下水径流补给,侧向径流为该区主要的排泄方式。
2)第二层承压水
系指上第三系泰康组下部孔隙裂隙层间承压水,亦广发分布全区。该含水层具有厚度小、颗粒较细、水量较小、埋深较深得特点。含水层岩性为泰康组沉积韵律的底部含砾砂层、砂层,累计厚度一般为20~40m。其上为30~60m厚的泥岩层,与上覆的第一层承压水分开,呈现了较高的压力水头。水位埋深一般为6~8m,局部地段如大韩围子则深达16m。含水层顶板埋深由西向东逐渐变浅,西部六合、来福等地,一般为130~140m,东部两家以东地区则浅至90~100m。水量约为70~80 m³/h。径流为其主要排泄方式。
3)第三层承压水
也是广泛分布全区,系上第三系大安组孔隙裂隙层间承压水。含水层岩性为大安组沉积韵律的砂砾岩、含砾粗砂岩、细砂岩等,累计总厚度在来福附近为10m,海坨厚达40m,含水层顶板埋深西北部舍力、来福等地一般为220~240m,单井涌水量2 m³/h。 2.5.2.2 地下水动态特征
a)潜水动态
区内潜水以大气降水为主,于八月雨季出现峰值,之后由于径流排泄和蒸发作用,水位回落,翌年的三月份降至最低。年变幅0.6~1.2m。属于降水入渗蒸发型动态。
b)承压水动态
主要补给水是大气降水和侧向补给,峰值出现在九月份,之后水位回落,于翌年四月份出现谷底,年变幅0.5~1.4m。属于降水入渗——径流——开采型动态。
2.5.2.3 地下水化学特征
a)浅水层
该区内的水化学类型主要为矿化度较高的重碳酸钠型、重碳酸氯化纳型,局部地区有氯化重碳酸钠型,多为矿化度0.5~1.0g/L的淡水,局部地区为1~3 g/L的弱矿化水。在沿江河一带,潜水与河水有密切的水力联系,径流通畅,
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水力交换频繁,水化学类型为重碳酸钙镁型,矿化度小于0.5 g/L,氟含量小于1.0 m/L,为极淡水。
b)承压水区
第一层承压水区自西南向北东方向,水化学类型由重碳酸钠及重碳酸氯化物钠型变为重碳酸钠钙型和重碳酸钙钠型。矿化度一般小于0.5g/L,水温7~9℃,PH值7.5左右,呈弱碱水,氟含量一般均小于0.1mg/L,除局部氟含量较高外,均为优质水体。
第二承压水区水质好,水化学类型为重碳酸钠型,为矿化度小于0.5 g/L的极淡水,氟含量也较低,为0.2 mg/L。
第三层承压水水质好,水化学类型为重碳酸钠型,矿化度小于0.5 g/L,属淡水。
2.5.3 开采技术条件 2.5.3.1 水量大的浅井区
分布于西部,包括舍力至大岗一带,主要开采第一层承压水,宜井深度一般为90~110m,以打完整井为宜,合理井距600~700m,单井涌水量可达100m3/h以上。
2.5.3.2 水量中等的浅井区
包括全区西部的大部分地区,大致为红岗、腰长发、小新米泡连线以西地区,以及东部大赉、四棵树地区。主要开采对象也是第一层承压水,含水层埋深50~88m,含水层累计厚度20~40m。宜井深度为90~110m,宜打完整井,合理井距500~600m。处于本区的古城和六合地区由于含水层颗粒变细,水量小,可适当混合开采第一、第二层承压水。 2.5.3.3 水量大的深井区
分布范围很小,仅在海坨一带,主要开采第二层承压水,含水层顶板埋深70~80m,含水层厚度130~150m,宜打完整井,单井出水量大于100m³/h。 2.5.3.4 水量中等的深井区
主要分布在该县东部,红岗、腰长发、小新米泡一线以东大部分地区以及西南部三王泡一带。混合开采第一、第二层承压水,第一层承压水顶板埋深50~75m,含水层厚度累计6~40m,第二层承压水顶板埋深90~130m含水层厚度20~30m,合理井距500~600m。宜打完整井,单井出水量50~100m³/h。
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2.6土地利用现状
项目区耕地均耕种多年,没有耕地荒芜。主要农作物是玉米,有少部分其它农作物如烤烟、谷物、豆类、薯类、油料作物等。
项目区10个乡镇38个村的基本情况是:幅员面积40.4998万亩,其中耕地18.2528万亩,林地1.879万亩,草原16.403万亩,交通用地0.55万亩,其它用地3.415万亩。
2.7农业生产水平及农民人均收入
据统计,2011年项目区38个村的情况是:粮食总产量106989.8吨,其中水稻1972吨、玉米83672.63吨,其它作物21345.17吨。
2011年,项目区38个村农业纯收入为25644万元,其中农业收入为19832万元,其它业收入为5812万元,人均收入为4989元。
2.8水利工程现状及存在的问题
一、节水灌溉项目区现状。近几年建设节水灌溉地埋管道长104.27公里,主要分布联合乡、太山镇、四棵树乡、舍力镇、红岗子乡等乡镇,完好程度90%。
存在主要问题:
干旱是制约项目区经济发展的主要原因之一。项目区现有水源井123眼,耕地14241.47公顷,平均每1656亩有一眼井。所以项目区水源井满足不了作物生长期蓄水要求。
二、灌区改造工程现状。月亮泡东灌区渠首泵站一座,设计流量为7.5m3/s,灌区设计灌溉面积10.02万亩,其中水田面积3.5万亩,实际灌溉面积3万亩。总干渠1条(红旗渠)、分干渠一条(王家泡分干)、支渠12条,排水干沟3条。支取进水闸12座,斗渠进水闸70座,干渠农桥5座,干渠节制闸3座,一分干农桥5座,二分干农桥1座,支沟农桥50座。
存在主要问题:
渠系已有建筑物严重破损,灌水渠道不达标,跑、冒、渗、漏现象非常严重,需要土方达标整治及衬砌和建筑物重建。
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节水灌溉项目区基本情况乡镇名称村落长春岭、兴盛、兴俭、山湾、太平、前程、兴学、八方现有耕地(公顷)种植作物现有井现有灌溉方式(眼)存在问题水源井少,灌溉不均匀,灌溉水利用系数低水源井少,灌溉不均匀,灌溉水利用系数低水源井少,灌溉不均匀,灌溉水利用系数低水源井少,灌溉不均匀,灌溉水利用系数低龙沼镇4703玉米17大水漫灌新平安镇平安、长富2600玉米14大水漫灌烧锅镇富合、四一、富强6500玉米34大水漫灌五圣堂、杏树川、大岗子镇靠山、欧力2447玉米8大水漫灌叉干镇长城、庆学、庆安、三八、庆平9539玉米13大水漫灌水源井少,灌溉不均匀,灌溉水利用系数低丰收镇富有、富胜、富安、新立堡5013玉米12大水漫灌水源井少,灌溉不均匀,灌溉水利用系数低水源井少,灌溉不均匀,灌溉水利用系数低水源井少,灌溉不均匀,灌溉水利用系数低联合乡安北、联合、曙光9054玉米大水漫灌两家子、同建、同两家子镇顺、同权、同发11676玉米14大水漫灌海坨乡政权、互助、四家子5241玉米11水源井少,灌溉不大部分管灌,少均匀,灌溉水利用部分大水漫管系数低
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灌区改造项目区基本情况
沟道名称 十四支渠 长度 1500 控制面积 800 流量 0.24 水深 0.8 底宽 1.2 超高 0.4 边坡 1:1.5 现状 渠道不达标,渗漏严重 渠道不达标,渗漏严十五支渠 2272 1200 0.36 0.8 1.2 0.4 1:1.5 重,渠道上建筑物毁坏严重,需重建 部分段淤泥严重,需二排干沟 8750 37200 0.965 1.0 3.0 0.3 1:2 清淤;建筑物年久失修,需重建 第三章 项目建设的必要性和可行性
3.1工程建设的必要性
3.1.1节水灌溉项目区
项目区自然灾害主要是旱灾。风、雹、涝灾害也时有发生,但多为局部。制约我市农业生产和农村经济发展的主要因素是旱灾。春旱发生频率为94.7%,夏旱发生频率85%,秋旱发生频率为87%。项目区有的乡镇虽然临嫩江,但地上水资源有限,加上地上水工程投资大,工期长,不能分散或集中发挥作用,只能通过开采地下水灌溉。所以只有通过开采地下水,采取节水措施,农业灌溉才有保障。
3.1.2灌区改造项目区
项目区是大安市东灌区所属渠道十四、十五支渠,渠道均为沙土渠道,由于年久失修,跑、冒、漏现象非常严重,渠道没有防渗措施,严重影响稻田灌溉水量,致使水田灌水十分困难,水稻高产稳产难以保证。原有沟道上过路建筑物也是年久失修,对于当地农民的交通安全造成威胁。以上这些都是导致农
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民生活水平无法提高的直接原因,所以进行渠道土方达标及衬砌和建筑物重建是必要的。
3.2项目建设的可行性
1)水源有保证:
节水灌溉项目区地下水可开采量12804.3万立方米,能够满足灌溉用水的要求。
在灌区改造工程建设上,根据已批复的《吉林省大安市月亮泡东灌区农业综合开发节水配套改造项目初步设计报告》(2004年6月)可知,月亮泡东灌区水田灌溉定额为1000立方米/亩,经计算,四支渠控制面积年需水量为448.6万立方米,十一支渠控制面积年需水量为288万立方米,两条渠道控制面积年需水量为736.6万立方米,泵站年最小供水量为1.35亿立方米。可见灌溉水源有保证。
2)经济有效益:
2012年小型农田水利重点县工程建成后,可增高效节水面积2.95万亩。其中:喷灌面积1.45万亩、地埋管灌溉面积1万亩,地面软管灌溉面积0.5万亩,改善水田灌溉面积0.18万亩。喷灌、地埋管灌、地面软管灌溉每年每亩增产粮食450公斤,每年增产粮食1327.5万公斤,增产水稻150公斤,粮食综合单价2.5元/公斤,粮食年增收2655万元。增加农民人均纯收入442.9元/人。我区2009年农民人均纯收入2676元,工程建成后每年农民人均可增收245元,使我区农民人均年纯收入接近3000元。
重点县工程建成后,改善水田灌溉面积0.18万亩,每亩按照增产水稻150公斤,每年增产粮食27万公斤,粮食综合单价3.00元/公斤,项目区年增收产值81万元。
3)改善环境:工程竣工运行后,灌溉水利用系数平均可以达到0.9,对区
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域水文水势影响不大,可实现水资源的可持续利用,保证水资源补给和利用的平衡;工程项目实施后,改变了水土现状,保持了生态平衡。
4)项目实施有经验:项目区运用的地埋管、软管灌溉技术,已在我市大赉乡、太山镇运行多年。2010年-2011年成功的实施了重点县工程,具有一定的灌溉经验。
5)市领导和局领导对重点县项目的建设相当重视,通过项目建设,不仅可以提高产量,还能节省水资源。并且发展这个节水项目可以起到一个示范带头作用。为大面积发展节水灌溉项目奠定一个坚实的基础。
6)乡、村、农民积极性高:项目区所在镇政府、村委会及当地群众对项目开发有极高的积极性。项目的实施,不仅使农民摆脱了靠天吃饭的局面,而且灌溉有保证,农民的收入有保证。
7)交通便利:项目区交通方便,村村通水泥路,自然条件优越。 综上所述,在项目区实施节水灌溉和灌区改造项目,条件都已具备,切实可行。
第四章 水资源评价及供需平衡分析
4.1 水资源评价
4.1.1 水资源量评价
1)节水灌溉。按《水利水电工程水文地质勘察规范》(SL373-2007)规定,本阶段水文地质勘察应做1:5万~1:1万比例尺的水文地质测绘;水文地质参数应以现场试验为主确定;地下水资源量和可开采量应采用水均衡、开采试验法计算,必要时,可采用数值法并预测不同开采方案的动水位。由于地块较为分散,缺少资料,本次地下水资源评价根据已有《吉林省第二次水资源调查评价》工作的成果确定区内多年平均地下水资源量模数及多年平均地下水可开采
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量模数,并以此计算求得多年平均地下水资源量及多年平均地下水可开采量,详见下表。
项目区地下水资源量及可开采量表
单位:km2,万m3/km2.a,万m3 行政 分区 烧锅镇 联合乡 丰收镇 叉干镇 两家镇 新平安镇 大岗子镇 海坨乡 龙沼镇 合计 分区 面积 133 150 133 324 445 213 317 222 394 3445 地下水资源量模数 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 9.81 6.66 6.66 6.66 地下 水资源量 1304.73 1471.5 1304.73 3178.44 4365.45 2089.53 2111.22 1478.52 2624.04 30381.9 地下水可开采量模数 8.12 8.12 8.12 8.12 8.12 8.12 5.1 5.1 5.1 地下水可开采量 1079.96 1218 1079.96 2630.88 3613.4 1729.56 1616.7 1132.2 2009.4 25036.04 2)灌区改造。本项目利用地表水。项目区的灌溉水源为月亮泡水库。月亮泡水库以防洪、灌溉、养鱼为主综合利用的大型水库,水质好,PH值在7左右,适合生产优质稻谷。水库总库容11.42亿立方米,兴利库容4.87亿立方米(包括死库容0.257亿立方米),养鱼库容0.89亿立方米,可利用灌溉水量2.7亿立方米。
4.1.2 节水灌溉水质评价
本区第四系白土山组承压水,第三系泰康组承压水大都是优良水质,灌溉系数一般大于6,PH值大多小于8,由此可见,该地区地下水都适于农田灌溉要求。
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4.2供需平衡分析
1)节水灌溉。根据玉米生长规律及本地区地多年灌溉经验,以及根据《节水灌溉手册》(吉林科学技术出版社),确定在土壤容重r=1.37g/cm3,苗期计划湿润深度h=0.35m,生育期计划湿润深度h=0.4m,β1、β2适宜土壤含水量上、下限取田间持水量的55-85%,田间持水量为17.3%。灌水有效利用系数:地埋管灌0.95,地面管灌0.95,。玉米采用管灌工程、喷灌工程灌水方式,在整个生长期壤土的灌水定额: 设计净灌水定额: m净=γzρw(β1-β2)
式中:γ—土壤干容重1.37g/cm3; z—设计湿润层深0.35m;
ρw--设计土壤湿润比ρw不小于40%,取75℅; β1--灌溉后土层允许达到的含水量上限,取0.85β田; β2—灌溉前土层含水量下限,取0.55β田; β田—田间持水率17.3%。 经计算m净=39.4mm 设计毛灌水定额: m毛= m净/η
式中:η—灌溉水利用系数0.95。 经计算m毛=41.5mm
根据吉林省水利厅编制的《节水灌溉手册》,白城地区玉米在不同生育期的毛灌水定额见下表:
玉米各生长期不同灌水方式毛灌水定额表 单位:m3/亩
灌溉 土壤苗期 拔节 抽雄期 灌浆乳黄熟期 合计
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方式 类型 35 21 27 24 孕穗期 40 27 34 30 40 27 34 30 熟期 40 27 34 30 40 27 34 30 129 163 144 湿润深度(厘米) 喷灌 砂壤土 地埋管 砂壤土 地面灌 砂壤土 2)灌区改造。在灌区改造工程建设上,根据已批复的《吉林省大安市月亮泡东灌区农业综合开发节水配套改造项目初步设计报告》(2004年6月)可知,月亮泡东灌区水田灌溉定额为1000立方米/亩,经计算,十四、十五支渠控制面积年需水量为180万立方米,泵站年最小供水量为1.35亿立方米。同此可知,水量满足灌溉要求。
第五章 工程技术设计
5.1 设计依据
《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99) 《机井技术规范》SL256-2000
《喷灌工程技术规范》GB/T50085-2007 《喷灌微灌工程技术管理规范》SL236-2009 《水利建设项目经济评价规范》SL72-94 《节水灌溉技术规范》GB50363-2006 《节水灌溉手册》
《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99) 《农田水利》 《水工建筑物》 《水力学》
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《小型农田水利重点县建设方案》
5.2设计原则
合理利用、保护、开发水资源,严格控制开采第三系深层地下水。节水灌溉选择上,结合实际,优先考虑易于运行、易于管理、群众易于接受的灌溉方式
5.3设计标准
节水灌溉项目按水利部颁发的《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)要求;滴灌、喷灌、管灌设计保证率为90%。
灌区改造工程依据水利部颁发的《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)要求,确定灌溉设计保证率为P=75%;排水设计标准为P=20%,灌区工程等级为Ⅳ等、灌区建筑物为4级。
5.4建设规模
大安市重点县2012年节水灌溉项目实施的灌溉面积为2.95万亩。灌区改造项目实施的灌溉面积为0.18万亩。
5.5工程主要建设内容
大安市2012年度小型农田水利重点县建设,分节水灌溉、灌区改造2个类型实施。
一、节水灌溉。在烧锅镇乡、新平安镇、龙沼镇、海坨乡、大岗子镇、叉干镇、丰收镇、两家子镇、联合乡等9个乡镇37个村屯,新打水源井127眼,配套潜水电泵(长轴井泵)127台套;喷灌系统设备61台套;地埋管灌系统设
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备42台套;地面软管灌系统设备24台套。田间道路整修41公里。发展节水灌溉面积2.95万亩,见下表。
2012年重点县节水灌溉工程建设明细表灌溉方式新打井(眼)127616132121422121243326442配套设配及机耕路效益面积管网整修(万亩)(套、米)(公里)1276161321214221212433264422.951.450.150.30.50.510.50.50.50.060.040.040.120.080.10.0641建设地点(所在乡镇村屯)合计小计龙沼镇长春岭、兴盛、兴俭、山湾喷灌新平安镇平安、长富大岗子镇五圣堂、杏树川叉干镇长城、庆学、庆安小计地埋管道龙沼镇太平、前程、兴学、八方联合乡安北、联合、曙光小计烧锅镇富合、四一、富强新平安镇平安、长富地面管灌海坨乡政权、互助、四家子大岗子镇靠山、欧力叉干镇三八、庆平丰收镇富有、富胜、富安、新立堡两家子镇两家子、同建、同顺、同权、同发
二、灌区改造。本次灌区渠道改造工程主要内容为:
(1)土方工程:红旗渠十四支渠0+000—1+500段、红旗渠十五支渠前550米、红旗渠十五支渠后1722米;
(2)衬砌工程:红旗渠十四支渠0+000—1+500段、红旗渠十五支渠前550
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米、红旗渠十五支渠后1722米;
(3)建筑物工程:红旗渠十五支渠涵管桥4座,二排干沟涵管桥2座; (4)机耕路整修:修整长度3.86公里,土方9650立方米
(5)清淤工程:清淤二排干沟6+500-8+100段1600米,清淤土方3500立方米。 主要工程量:
土方开挖量9107m³清淤量3500m³。 11770m³ 混凝土浇筑量2736m³29
模板量9298㎡ 回填量
土方工程量表名称十五支渠前550米十五支渠后1722米十四支渠填方量(m³)4335743150挖方量(m³)60212001150
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衬砌工程量表名称十五支渠前550米十五支渠后1722米十四支渠齿槽齿槽土方清封边封PP纤维砼挖方填方坡整形底砼(m³)(m³)(m³)(m³)(m³)27513081140418861750176760662172688599143448390闭孔泡防渗膜模板制安沫板铺设(㎡)(㎡)(㎡)4671772154538351528313320122538693372
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涵管桥工程量表
代表 座数 代表座工程名称 重建 二干渠十五支渠 0+150涵管桥 二排干沟2+910 涵管桥 土方 土方 挡土 基础混碎石 开挖 回填 墙砼 凝土 垫层 (m³) (m³) (m³) (m³) (m³) 涵管预制砼管 底座(节数*单砼 节长) (m³) PP 闭孔泡 纤维沫板(㎡) 砼(m³) 封边 橡胶 无纺布 封底止水铺设砼(m(m) (㎡) ³) 砂砾模板 钢筋 旧桥 石 制安制安拆除换基(㎡) (t) (座) (m³) 4 60 50 4.92 1.99 3.12 6*1 3.02 14.58 46.13 0.772 1 2 1596 1387 108.7 8.7 22 10*1 31.4 18.6 238.7 5.9 32.38 6.57 62.6 1
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5.6主要建筑物设计
5.6.1节水灌溉工程设计 1、机井设计
1)设计原则
本次设计依据《机井技术规范》SL256-2000进行水源工程设计。以水资源统一管理为基本原则,合理利用、有效保护和开发水资源。水源井开采第四系地下水,严格控制开采第三系深层地下水;在规划区内避免污染地下水;应节约用水采用节水技术和设备。
2)典型机井设计
根据《机井技术规范》SL256-2000,灌溉保证率按P=90%。 a井深确定:
根据经验和地质钻探资料,项目区含水层有:(1)荒山组(Q2),上部为褐黄色土状砂粘土夹砂层。(2)白土组(Q1)为灰白色含砾粗砂和砂砾石夹粘土层。在80-140米深度内分布着10-30米含水和透水性强的水层,所以井深分别确定为100、120、140米。
b井型、井径、井管选择:根据项目区水文地质条件,本着经济合理耐用原则,井型选定为管井。井径30cm,井管采用钢筋混凝土管。
c钢筋混凝土管井技术参数:开孔孔径φ550mm,井管外半径300mm,井壁厚30mm,每节长4米,井壁两端有不小于10mm宽的钢圈入接口部位,以利于焊接。井深达到设计要求100、120、140米。单井出水量达到50t/h,井水的含砂量应小于2万分之一。
d管井轴线垂直度:井孔必须保证井管的安装,不得超过1%,井管必须保证抽水设备正常工作,泵段以下每百米顶角倾斜不得超过2%,井需要填砾,过
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滤器设计为钢筋混凝土预制的圆孔或条孔滤水管。滤水管外径、内径、壁厚与井管壁相同,两端有不小于10mm宽的钢圈入接口部位,滤水管的开孔率≤20%。根据含水层岩性和填砾规格,滤水管外部用Φ10mm钢筋作垫筋,选用60目尼龙纱网进行包扎(要求两层),然后用铁丝捆孔牢固,制成过滤器。
为保证井的使用寿命,参照项目原有井资料,确定沉淀管长度为5米,沉淀材料与井壁相同。
井管连接采用焊接方法,下管方法采用拖吊方法,保证连接质量。下管时,每隔20米要在管外加扶正器。扶正器用硬木质制成,其外径比孔直径小30-50mm,保证井管位于孔中心。
为保证井底落在坚实的基础上,需用铁、木或竹材料制成井底,安装在沉淀管的底部,并有利于托管钢丝绳的抽回。
e填砾材料的要求:按含水层岩性情况,滤料选择规格为2-7mm ,不合格颗粒含时不得超过15%,填砾位置在滤水器部位,并应高出含水层0.5-1.0m;项目区井填砾高度应在32米,填砾采用静水填砾,要连续、均匀。
封井材料要用澎润土制成球,直径15-17mm,以半干为宜。封井位置要从砾料顶部,一直到最上层含水层顶板,其余部分,可用其它土回填到井口。
井深100米封井止水位置48-68米,井深120米封井止水位置73-92米,井深140米封井止水位置88-108米,均采用澎润土球。
f洗井要求:待封井材料凝固后进行,采用空压机同心式方法。洗井时抽水水位降深达到设计降深;洗井完成后,井底沉淀物厚度要小于井深的5%,井水含沙量不得超过1/20000.抽水试验时间要不小于8小时,试验终止前,应采取水样,进行水质分析。井的结构图详见附图。
2、全移动维塑软管喷灌设计 1)喷灌工作制度
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以烤烟喷灌为典型示例进行计算。 A灌水周期 T=m²η/Ep
式中:T--设计灌水周期(天);
m--设计灌水定额(mm),m=43mm; Ep--作物日耗水量(mm/d),EP=4mm/d; η--喷洒水利用系数η=0.85; 计算T=9.44天,取T=9天。 B一次喷灌时间
喷头在工作点上喷洒时间采用下式计算: T=a²b²m/1000q
符号同上,经计算t=2.6小时。 C喷头每日可喷洒的工作次数
全移动式维塑软管喷灌机组,配有一条干管、两条支管,其中一条支管作业,另一支管进行移动、拆、安装等作业采取轮灌作业,每天实际工作时间按t=20小时,则喷头每日可喷洒的工作面n支=20/2.6=7.7(次)取8次。 D轮灌方案
干、支管均进行轮灌,在干管的一端一侧,布置一条支管作业,在干管另一端另一侧布置备用支管待作业,支管沿干管依次相向移动。一天工作8次,每次工作一条支管,9天灌溉一周期。
2)单井控制灌溉面积计算
根据该区单井出水量采用50m3/h计算,采用满足典型区作物的最大耗水期灌水时的出水量确定灌溉面积:
据公式Fo=
Q泵Ttη(1η1)m
式中:Fo—单井控制灌溉面积(亩)
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Q泵—机泵出水量(m3/h)
T—灌水周期(d)本设计取T=9天
t—每天开机时数,取20小时 η—灌溉水利用系数0.95
m—每亩每次综合平均灌水定额(m3),取41.5 mm。 η1—干扰抽水的水量削减系数;取0.15
F单= 242亩,根据项目区内原有的林网工程、地块形状,喷灌典型单元取370米*432米,控制面积240亩。 3)井距和井数的确定
根据《机井技术规范》规定的井距计算公式: 按梅花形网状排列布井,井距计算公式: Lo=27.8*Fo
式中:Lo—井距,单位m Fo—单井控制面积
Lo=430m;实际井距取430m。 井数的确定 n=
F4 F0n—井数量;F4—项目区灌溉面积;F0—单井灌溉面积 n=14500/240=61眼。即喷灌工程需水源井61眼。
井群布置:井群布置采用梅花形布置方法,井间距最小不能少于430米。 管路布置采用丰字形,即干管沿地块长边布置于中央,垂直于垄向铺设,喷洒支管垂直于干管布置,与垄向保持一致,支管上安装喷头,井泵设在干管一侧。
4)喷头选型与组合
根据喷灌设备厂家提供的喷头产品,及多年来对喷灌设备使用的经验,经试算,确定选择PY120-300型喷头,其性能指标如下: 喷头性能指标 喷头类型 喷嘴直径 工作压力 流量 (mm) (kPa) (m3/h)
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射程 (m)
PY120-300 7.0 250 3.61 17.6 雾化指标:Hp/d=100*250/7.0=3571kPa/㎜<4000 kPa/㎜,满足要求。 由于当地风向不定,喷头的组合形式采用正方形等间距布置,a=b=18m。干管长352m,支管长207m,初步确定同时工作的喷头数量计算,单井出水量为50t/m3,单个喷头流量为3.61m3/h,则:
50/3.61=13.8个
根据地块实际情况同时喷洒的喷头数量为12个,支管上安装12个喷头。 喷头结合后运行方式属单支管多喷头同时喷洒情况,按最不利情况考虑进行校核喷头数量。
当风向变化至平行支管时喷灌强度最大,根据《喷灌工程设计手册》提供的公式:
P=Kw² Cp²Ps
P-设计喷灌强度(mm/h);
Cp-布置系数,查《喷灌工程设计手册》表10-1, Cp=π/{π-πarccos(a/2R)/90+a[1-(a/2R)2]1/2/R}, 其中a=18,b=18,R=17.6,计算Cp=2.47;
Kw-风系数,查《喷灌工程设计手册》表10-2, Kw=1.12V0.302,V=3.5m/s, Kw=1.64;
Ps-无风情况下单喷头全圆喷洒的设计喷灌强度(mm/h) Ps=1000q/πR2,q为喷头流量,3.61m3/h,Ps=3.63mm/h。
根据《喷灌工程技术规范》,砂壤土允许喷灌强度为15 mm/h,将相关数据代入上式后计算得出:
P=14.11<[p]=15mm/h,组合后的喷灌强度满足要求。所以喷头数量及间距满足要求。
5)管道系统设计:管材与管径的选择
37
干、支管管材均采用全移动式维塑软管。支管管径选择根据《喷灌工程技术规范》规定,同一条支管任意两个喷头间的工作压力差应在设计喷头工作压力的20%以内,用公式表示为:
hω+△Z≤0.2 hp
式中:hω-同一支管上任意两喷头间支管段水头损失加上两个竖管水头损失之差(m);一般情况下,可用支管段的沿程水头损失计算。
△Z-两喷头的进水口高程差(m);
沿程水头损失hmf=fLQ/db 式中:
Q-支管流量,43.32m3/ h L-支管长度 207m D-支管内径(mm)
f、m、b-分别为管道摩阻系数、流量系数、管径系数。
查表,全移动式维塑软管f、m、b分别为0.861*105、1.74、4.74,因在移动支管中流速水头逐次减少,抵偿了局部损失,可认为hω≈hf,因此: fLQ
1.74
d4.74≥ ²F 0.2hp-△Z 式中:
F-多口系数
N(1/m+1+1/2N+m-1/6N2)-1+X
F= N-1+X
N=18 X=0.5 F=0.382 经计算,d≥72.073mm。 干管管径的选择
根据经验公式:D=13
38
式中:
D-干管的经济管径(mm) Q-干管流量50m3/h 经计算D=91.9mm
结合系统压力要求管材的规格与布置,确定干管管径为102mm,支管管径为76mm。
管材性能指标表
型 号 公称内径(mm) 工作压力(Mp) 爆破压力(Mp) 备注 φ102 102 0.8 2 φ76 76 0.6 1.5 管道系统结构设计
安装潜水泵提取水源井水,通过干管、支管把有压水输送到灌溉地段,利用喷头将水均匀地喷洒在作物上。喷灌系统设计流量和设计扬程的确定
设计流量:Q=np²q/η管
式中:Q-喷灌系统的设计流量,m3/h;
q-设计工作压力下的喷头流量,3.61m3/h; np-同时工作的喷头数12个; η管-管道输水利用系数,0.85; 则Q=43.76m3/h 设计扬程:
H=Zd-Zs+hs+hp+ΣhfΣhj Hf=f²L²Qm/db Hfz=Fhfz
F={N[1/(m+1)+1/2N+(m-1)1/2/6N2]-1+X}/(N-1+X) hj=10%hf
式中:H-喷灌系统设计水头,m;
39
Zd-典型喷点的地面高程,m; Zs-水源水面高程,m;Zd-Zs=20m; hs-典型喷点的竖管高度,2m;
hp-典型喷点喷头的工作压力水头25m;
Σhf-由水泵吸水管至典型喷点的喷头进口处之间管道的沿程水头损
失,m;
Σhj-由水泵吸水管至典型喷点的喷头进口处之间管道的局部水头损
失,m;
Hf-沿程水头损失,m; f-摩阻系数,0.861*105;
L-管长,m;干管长352m,支管长207m; Q-流量,43.76m3/h;
d-管内径,mm;干管为102mm,支管为76mm; m-流量指数,塑料管为1.74; b-管径指数,塑料管为4.74; Hfz-多喷头(孔)支管沿水头损失; F-多口系数;
N-喷头或孔口数,12个;
X-多孔支管首孔位置系数,即支管入口至第一个喷头(或孔口)的距离
与喷头(或孔口)间距之比,X=0.5;
经计算H扬=63m。 水泵与动力机配套
根据Q设=43.32m3/h、H扬=63m,水泵拟选用潜水电泵 ,其性能指标如下:
175QJ 50-65/5型潜水电泵性能表
40
型 号 流 量 (m3/h) 50 扬 程 (m) 65 电动机功率 (千瓦) 18.5 175QJ50-65/5 水泵出水管井下24米,井上弯头直管2米,出水管直径为3吋。
喷灌管网系统单项工程材料明细表 单位:套
序号 材料名称 维塑软管 维塑软管 快速接头 快速接头 截阀体开关 变径弯头 变径三通 变径二通(堵头) 规格 单位 数量 合计 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 φ102×18m φ76×18m φ102 φ76 φ102×76×102 根 根 付 付 个 个 个 个 个 个 个 付 个 个 个 个 20 23 20 24 2 2 24 4 24 24 24 24 24 44 48 1 φ102×76 φ76×33×76 φ76×33 φ33×1m φ33×0.5m φ33 1.2m 20PY2-30° φ102 φ76 竖管 竖管 管箍 支架 喷头 钢丝头 钢丝头 泵出口短头 3、管灌设计 1)、地埋管道工程 (1)设计依据为:
1、《节水灌溉技术规范》(SL207-98);
41
2、《喷灌工程技术规范》(GBJ85-85); 3、《农田水利学》。
(2)地埋管道灌溉系统典型设计 ①地埋管道输水系统的组成
地埋管道输水系统由水源井、提水机、控制阀门、地埋聚丙烯PP塑料硬管输水管道、出水口装置、排水口装置、排气阀装置组成。由水泵提取地下水,将水通过地埋管道输送到田间出水口,开、关出水口阀门进行灌溉或停灌,管道埋深2.2米。
②系统布置
考虑当地地势情况,机井布置在各单元地块中间,控制面积240亩(450*360米),管路一般采用梳齿形和树状管网形等,本次采用丰字形布置。
具体布置形式详见地埋管道输水灌溉工程典型布置图。 ③管道系统设计 A管径的选择 根据经验公式:D=13式中:
D-干管的经济管径(毫米) Q-干管设计流量 50立方米/小时 经计算D=91.92毫米
结合系统压力要求及管材的规格与布置以及多年来的实施经验,确定管道管径为110mm聚丙烯PP塑料硬管。
B管件设置
管件设有塑料弯头,塑料三通,四通,地面出水口处设置截阀体,截阀开关,首部由铁管与水泵连接,并安装4寸控制阀门,管道首末端设排气阀,管道最低点设排水口,入冬前把管道的主管水排净。
42
④水泵及动力配套 A设计流量 Q=npq/nc
式中:Q—设计流量m3/h Np—出水口个数,取1
q—每个出水口流量,取50m3/h nc—设计管线输入水利系数,取1 Q=1³50/1=50m3/h B设计扬程
H沿=0.948³105³LQ1.77/d4.77
式中:L—干支管直径均采用110㎜聚丙烯PP管,以最远出水口考虑,从井口到出水口距离是L+l6=500m;
Q—出水口设计流量50m3/h d—干支管内径110mm
H沿=0.948³105³LQ1.77/d4.77=0.948³105³500³501.77/1024.77=12.65m H局=ξν2/2g
式中:ξ—900弯管损失系数,取0.03
ν—管中水流速
ν=Q/A=(50/3600)/(0.102/2)2*3.14=17m/h H局=ξν2/2g=0.03*172/2*9.8=0.44m
动水位到地面高差27m,管道有2个900湾管,则 H损= H沿+ 2H局+H动=12.65+2³0.44+27=40.53m 泵的扬程取44米 井数的确定
43
n=
F4 F0n—井数量;F4—项目区灌溉面积;F0—单井灌溉面积 n=10000/240=42眼。
根据地埋管道灌溉典型设计及我市其他乡镇多年运行经验及结合当地电源的实际情况,初选长轴井泵。长轴井泵型号为170JC50—48型,配套功率为18马力,出水管井下25米,井头安装含固定支架。
地埋管道输水系统单套明细表
序号 材料及费用名称 合 计 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二 三 管沟开挖 管网部分 PP塑料管 PP塑料弯头 PP塑料三通 单法兰铁插头 截阀体 截阀开关 排水泵 井头连接件 排水口盖板 锣栓 胶垫 塑钢胶 安装费 规格 φ110*6米 φ110 φ110*90° 4寸 4寸 4寸 4寸 φ16*50 4寸 单位 米 个 个 个 个 个 套 套 个 套 个 公斤 % m3 m3 数量 52872 40760 1300 7 20 22 15 2 1 1 6 88 22 11 10 280.8 1436.4 耕作层开挖
44
四 管沟回填 m3 1717.2
2)、地面低压管道灌溉工程
地面低压管道输水系统的组成由水源井、输水管道组成。由水泵提取地下水,将水通过地面管道输送到田间出水口灌溉。
①灌溉工作制度
管灌溉工作制度仍以烤烟为例,详见5.6.2喷灌工作制度。 ②单井控制灌溉面积计算
根据该区单井出水量采用50m3/h计算,采用满足典型区作物的最大耗水期灌水时的出水量确定灌溉面积:
据公式Fo=
Q泵Ttη(1η1)m
式中:Fo—单井控制灌溉面积(亩)
Q泵—机泵出水量(m3/h)
T—灌水周期(d)本设计取T=9天 t—每天开机时数,取18小时 η—灌溉水利用系数0.95
m—每亩每次综合平均灌水定额(m3),取41.5mm。 η1—干扰抽水的水量削减系数;取0.15
F单= 208亩,考虑当地地势情况,机井布置在各单元地块中间,实际控制面积208亩(420*330米)。
③井距和井数的确定
根据《机井技术规范》规定的井距计算公式: 按梅花形网状排列布井,井距计算公式: Lo=27.8*Fo
式中:Lo—井距,单位m
45
Fo—单井控制面积
Lo=393m;实际井距取400m。 井数的确定 n=
F4 F0n—井数量;F4—项目区灌溉面积;F0—单井灌溉面积 n=5000/208=24眼。
井群布置:井群布置采用梅花形布置方法,井间距最小不能少于400米。 ④ 管径的选择 根据经验公式:D=13式中:
D-干管的经济管径(毫米) Q-干管设计流量 50立方米/小时 经计算D=91.92毫米 ⑤水泵及动力配套 A设计流量 Q=npq/nc
式中:Q—设计流量m3/h Np—出水口个数,取1
q—每个出水口流量,取50m3/h nc—设计管线输入水利系数,取1 Q=1³50/1=50m3/h B设计扬程
H沿=0.948³105³LQ1.77/d4.77
式中:L—干支管直径均采用102㎜聚乙稀塑料管,以最远出水口考虑,从井口到出水口距离是L+l6=400m;
Q—出水口设计流量50m3/h
46
d—干支管内径102㎜
H沿=0.948³105³LQ1.77/d4.77=0.948³105³400³501.77/1024.77=12.65m H局=ξν2/2g
式中:ξ—900弯管损失系数,取0.03
ν—管中水流速
ν=Q/A=(50/3600)/(0.102/2)2*3.14=17m/h H局=ξν2/2g=0.03*172/2*9.8=0.44m
动水位到地面高差27m,管道有1个900湾管,则 H损= H沿+ H局+H动=12.65+0.44+27=40.09m 泵的扬程取44米
根据地面管道灌溉典型设计及我市其他乡镇多年运行经验,初选潜水电泵,泵型号为175QJ50—48型。出水管井下24米,井上弯头直管2米,出水管直径为102mm地面软管选择为聚乙稀塑料管,聚乙稀塑料管选择韧度高,质量好,耐压0.1MP,直径与井出口直径相同。铺设时应顺直,不能打折,坚硬物刺破。
5.6.2灌区改造结构物设计 1.渠道设计 1)渠道纵断面设计
本次渠道纵断面设计是根据灌溉面积的地面高程为参考点加水深,自下而上逐级推算的,计算公式如下:
H分=Ao+h+∑LJ+∑φ 式中:
H分—分水口水位(m);
Ao—最难灌到的地面点高程(m); h—灌溉面积上灌水深度,0.2m;
47
L—各级渠道长度(m); J—各级渠道比降;
φ—通过渠道建筑物的水头损失(m)。 支渠的设计比降为1/5000。 2)渠道横断面设计
采用明渠均匀流计算公式: Q=ACRi
式中:Q—渠道设计流量,m3/s;
A—渠道过水断面面积
本次设计渠道断面型式采用梯形断面结构,它的优点是:工程量小,占地少,便于管理。各渠道水力要素详见下表。
2、排水沟设计
本次排水沟道日常水位设计,依据公式如下:H日常=Ao- D农-∑Li-∑∧h 式中:
H日常—排水干沟沟口日常水位(m); Ao—最远处低洼农田平均地面高程(m); D农—农沟日常水位离地面距离(m); L—斗、支、干各级沟道的计算长度(m); i—各级沟道的水面比降; ∧h—各级沟道局部水头损失(m)。 沟道的设计比降为1/15000
48
灌区改造渠道水力要素表设计流量设计水深比降底宽(m)(m3/s)(m)(I)0.360.240.9650.80.81.01.21.23.01/50001/50001/15000边坡内1.51.52名称红旗渠十四支渠红旗渠十五支渠二干沟桩号0+000-1+5000+000-0+5500+000-1+721外1.251.251.5糙率(n)21:36.00.0150.03超高(m)0.40.40.3设计流速堤顶宽(m/s)(m)0.410.360.21.21.2
49
3、渠系建筑物设计 1)灌水渠道土方工程
灌区节水续建配套工程设计,对红旗渠十四支渠0+000—1+500段、红旗渠十五支渠前550米、红旗渠十五支渠后1721米进行土方达标整治,整治渠道长度见下表。
渠道整治长度表 渠名 红旗渠十四支渠 红旗渠十五支渠前550米 红旗渠十五支渠后1721米 长度(m) 1500 550 1721 2)渠道衬砌工程
项目区表层为中壤土,属渗漏中区。为了提高渠系水利用系数,节省水资源,减少糙率及占地,另外,冻融循环破坏下,渠道易脱坡,渠道运行维修费用高,所以本次规划把项目区现有渠道红旗渠十四支渠0+000—1+500段、红旗渠十五支渠前550米、红旗渠十五支渠后1721米进行衬砌。断面形式采用梯形断面,设计内边坡1:1.5。
根据我省近年渠道防渗衬砌的经验,采用现浇pp纤维混凝土板块进行防渗衬砌。其施工工艺简单、管理方便、耐久性好、可靠性好、投资合理、并有一定的成功经验。
衬砌结构:
渠坡采用现浇pp纤维混凝土板块,板块设计尺寸为150cm*107cm,板厚为8cm。下铺设防渗(二布一膜)。
渠底为现浇pp纤维混凝土板,下铺设防渗膜(一布一膜)。
50
封顶采用20(宽)³30(厚)混凝土并于渠坡混凝土相垂直。 如防渗渠道上下游与土渠渠道相接时,做宽20cm,深50cm的防冲槽,将二布一膜镶入槽中固定。
A 防渗工程施工方法与要求
防渗工程采用现浇pp纤维混凝土板块,板块设计尺寸为150cm*107cm,板厚度为8cm, 防渗板块浇筑时,板块与板块之间留有1cm空隙,采用泡沫闭孔板填缝。铺设平整,接缝严密。
防渗土工膜采用一布一膜。铺设施工应遵循《堤防工程施工规范》(SL-260-98)要求,并参照《水利工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T-225-98)规定执行。渠底一布一膜铺设时,必须将一布一膜伸入坡底齿槽底部,与坡面的一布一膜进行搭接,搭接长度为20厘米。渠道坡面和渠底的一布一膜在铺设时应留有一定的宽松度,以适应不均沉陷等变形要求。
衬砌详见设计图纸。
3)涵管桥设计 A、重建原因
本次共布置涵管桥6座,布置在灌水渠道十五支渠上4座,排水沟道二排干沟上涵管桥2座。建筑物设计以二排干沟2+910涵管桥进行计算。
经过现场查勘,月亮泡东灌区部分沟道建筑物渗水,桥面塌陷,或者群众方便生产生活,需要在部分沟道增建过渠道(沟道)涵桥。为了不影响群众生产生活,急需修建。由于资金限制,本次挑选出问题严重、作用重要的建筑物进行修建。十四支渠4座为直径100厘米涵管桥,二排干沟2座直径为150厘米的涵管桥。均由于年久失修,现渗水、漏水严重,部分桥面已坍塌。
B、涵管桥设计
51
校核流量:Q=0.4825m3/s
(1) 流态选择:考虑到涵前允许积水深度不算高,出口河床抗冲能力低,选择无压流态。
(2) 洞型选择:根据选择的流态及当地材料和地基承载力,本次设计选用圆涵。
(3) 涵洞进出口高程和底坡的确定:为减少开挖工程量和使进出口水流平顺,涵洞进出口高程和纵坡按自然沟进出口处高程和纵坡布置。
(4) 流量计算公式的选定,根据地形条件,先假定为陡坡,则本洞应按短洞计算,流量系数m=0.34即
Q=σmbk2gH3/20 (自由出流=σ1.0)
(5) 洞径d的求解:求洞径d要用试算法。假定d=1.5m,为自由出流,求相应涵前水深H,看是否满足流态和积水深度的要求。
由
g﹒
hk0.4825Q1=³=0.056 查附图Ⅱ得≈0.25则hk=0.48³2.5d1.52.59.81d1.0=0.25(m)
依hk/d值由附图V查得:ωi=0.27,bi=0.49,则 ωk=ωid2=0.27³1.02=0.27(m2) bk=bid=0.49³1.0=0.49(m2) 由流量计算公式求得
0.4825=1.0³0.34³0.49³29.81³HH3/203/20
=
0.48251.00.340.4929.81=0.65
H≈0.652/3=0.75m<1.1d=1.65m
满足无压流态和涵前限制水位要求,直径为150厘米的涵管桥满足要求。 建筑物水利要素见下表
52
53
序号 1 2 3 4 5 6 建筑物名称 二干渠十五支渠涵管桥1 二干渠十五支渠涵管桥2 二干渠十五支渠涵管桥3 二干渠十五支渠涵管桥4 二排干沟涵管桥1 二排干沟涵管桥2 桩号 设计流量(m3/s) 0.24 0.24 0.24 0.24 0.965 0.965 渠(沟)底地面高程高程 (m) (m) 130.39 130.37 130.09 129.99 128.05 128.02 129.30 129.23 129.15 129.13 126.22 126.02 渠(沟)道边坡 底宽 水深(m) 迎水 背水 1.2 1.2 1.2 1.2 3.0 3.0 0.8 0.8 0.8 0.8 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 1.5 2 2 1.25 1.25 1.25 1.25 1.5 1.5 堤顶宽(m) 施工 桥型 涵管桥 涵管桥 涵管桥 涵管桥 涵管桥 涵管桥 备注 0+150 0+580 0+910 1+080 2+910 4+100 1.2 1.2 1.2 1.2
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4)排水沟清淤工程
灌区节水续建配套工程,将二排干沟 6+500 -8+100段,共1600米进行清淤整治,排水沟清淤长度见下表。
沟名 二排干沟(6+500-8+100) 排水沟清淤工程量表 长度(m) 1600 数量(m3) 3500
5.6.3机耕路布置
为了保证农业生产运输和经营方便,修筑几条机耕路,本次规划机耕路的标准为:路面宽4.5 m,路肩0.5 cm。共修筑44.86公里,动用土方112400立方米。
55
第六章 施工组织设计
6.1施工条件
大安市2012年中央财政小型农田水利重点县工程项目区位于大安市中部和东部,地面差异不大,起伏较小,东北、西南两侧略高,中间稍低,比降约在五千分之一左右,属于松嫩平原区。项目区交通便利。大安市月亮泡东灌区十四、十五支渠控制的灌溉面积0.18万亩。东灌区位于大安市月亮泡镇境内,十四、十五支渠位于岔古挠村。地处东经123°9′至 124°22′ ,北纬 44°47′至45°46′之间。距离大安市区40公里。
大安市属中温带半干旱大陆性季风气候。光热比较充足,全年太阳总幅射量为125.6千卡/平方厘米,日照时数多达3014小时,日照百分率为68%,全年平均气温为4.3℃,全年无霜期一般在5月8日-9月23日,长达137天。
降雨偏少,全年平均降雨量为413毫米左右,大部分集中在夏季,6-9月份降雨量占全年降雨量的70-80%,春季仅占全年降雨量的9.5%,但雨热同季,有利于农作物的生长。
大风次数多,主要发生在春季,风速>17米/秒的大风主要发生4-5月份,占全年的80%,多年平均蒸发量为1749毫米,最大冻层深度为1.8-2.0米。
土壤多为淡黑钙土、草甸土、盐土、碱土等。
水文地质情况是大体相当于新第三纪开始继承性发展的松嫩沉积盆地的南部,是个向北开口的蓄水构造盆地。盆地的隔水底板绝大部分是白垩系泥页岩。新第三系弱胶结的砂岩、砂砾岩和第四系的砂、
56
砂砾石层都是良好的含水层,为地下水的汇集与赋存提供了条件,地下水较丰富。盆地内新生代地层具有多个沉积旋迥层,盆地中大部分地区具有相互迭置的多含水层结构特点,属霍林河冲积扇潜水亚区。河谷地带为孔隙潜水,地下水主要贮存在冲积砂砾石层中,含水层岩性自上而下为亚砂土、砂砾石、含砾中粗砂,经过多年开采,单井涌水量为 50 — 100吨/小时,含水层顶板埋深70-100米,含水层砂岩、砂砾岩层厚度为20-30米。水化学类型为重碳酸钙、钙镁型水,矿化度、含氟量较高,主要靠上层潜水越层补给,河水补给微弱。
施工用电:施工用电可利用机电井用电解决。 施工用水:生活用水开采地下水。
施工道路:有村村通通往项目区,交通十分便利。
6.2料场
在节水灌溉项目上,料场选择在项目区的各村部的仓库,避免阳光直接照射。材料分类堆放,保持干燥和清洁,严谨与有腐蚀性材料混放,避免材料被老鼠咬坏。
在灌区改造项目上,料场选择在项目区附近,适用于筑堤土质好的荒地,尽量不占用耕地。
6.3施工方案
6.3.1喷灌及管灌工程
设备购置与安装工程
为保证工程进度,根据2010-2011年重点县工程建设的经验,继续沿用设备质量好供货及时的厂家,大安市水利部门已与相关设备厂家取得了联系。施工与安装具体要求如下:
57
A、喷灌工程施工、安装应按已批准的设计进行,修改设计或更换材料应经设计部门同意,必要时需经主管部门批准;
B、按设计要求核对设备数量、规格、材质、型号和连接尺寸,并应进行外观质量检查;由于本设计采用维塑软管管道,故其外观和尺寸偏差应符合相关标准的规定;对于涂塑软管,不应有划伤、破损,不得夹有杂质;
C、安装用的工具、材料准备齐全,安装用的机具经检查确认安全可靠;
D、应对喷头、管及管件进行抽检,抽检数量不少于三件,抽检不合格,再取双倍进行不合格项目的复测。复测结果如仍有一件不合格,则全批作为不合格。
E、检验用的仪器、仪表和量具均应具备计量部门的检验合格证,检验记录归档。
F、竣工后,按照《节水灌溉示范项目管理办法》的有关要求,对相应的技术材料进行归档,按有关规定,接受上级主管部门的验收。
6.3.2水源井工程
本项目由于地方积极性较高,准备充分,施工场地明确,水源井工程要按照实施方案的要求,控制好井距,机井打完后要做抽水试验保证出水量,具体要求如下:
1、施工准备
(1)安装设备的地基必须平坦、坚实,对软弱地基作加固处理; (2)钻塔的安装要按照使用说明书执行;
(3)泥浆池及循环系统在布设前,要落实供水水源及供水设施; (4)泥浆用的粘土,应为含砂量少、致密细腻、可塑性强、遇
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水易散、 吸水膨胀。
2、下管注意事项
(1)下管应缓慢,吊重钢绳应松放均匀,速度一致; (2)井管接口严密,连接稳固,下入井孔内不得转动; (3)绞车安装须牢固。 3、成井检查
(1)洗井时是否达到设计降深,洗井后井水含砂量是否在《规范》要求之内;
(2)抽水要连续进行,不得停歇; (3)洗井后应达到设计出水量 6.3.2灌区改造建筑物工程
1.建筑材料及砼等级 1.1建筑材料要求 1.1.1渠道整治土料要求
均质土堤宜选用亚粘土、粘土含量宜为15%-24%,塑性指数宜为10-20,且不得含植物根茎、砖瓦垃圾等杂质。渠道填筑土质应满足设计指标,粘性土的压实度不小于0.92,非粘性土的相对密度不小于0.6,含水量在19%左右。碾压土料干容重不小于1.5g/cm。淤泥或自然含水率高且粘粒含量过多的粘土,粉细砂、冻土块、水稳定性差的膨胀土、分散性土等不宜作为填筑土料。
1.1.2水泥要求
水泥可选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。水泥标号为
3
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PO42.5。
水泥品质应符合现行的国家标准及有关部颁发标准的规定。 运至工地的水泥,应有制造厂家的产品出厂合格证、质量检测报告。试验室还应对水泥的安定性及强度进行复验,其检验方法应符合现行国家标准。
水泥应存储在水泥库房内,运至工地的水泥要采取防潮措施。袋装水泥储运时间超过3个月、散装水泥超过6个月,使用前应重新检验。
1.1.3砂石料要求
骨料的质量技术要求如下: (1) 细骨料(砂料)
1)砂料应质地坚硬、洁净、级配良好,质量符合规范规定。 2)砂的细度模数宜在2.4~2.7范围内。(天然砂料宜按粒径分成两级,人工砂不可分级。)
3)天然砂料中含泥量<3%,其中粘土<1%。 (2)粗骨料
1)粗骨料宜质地坚硬、粒形、级配良好,不得使用未经分级的混合石子,其质量标准应符合规范规定。
2)对粗骨料要冲洗、筛分,以保证各级骨料的成品质量符合要求。
3)应严格控制各级骨料的超逊径含量。以原孔筛检验,其控制标准:超径小于5%,逊径小于10%。
1.1.4水要求
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凡适于日常饮用水,均可用以拌制和养护混凝土。水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。
1.2砼要求
垫层C10,挡墙及其它部位C20。 2. 施工技术要求
依据本工程设计方案和相应施工技术规范,对施工过程的每一道工序中的各种情况应及时详细记录,在上一分部工程验收合格后,方能进行下一部分工程的施工。
施工人员必须认真学习和执行有关技术规程规范,施工单位必须制定具体的工程施工计划和相应的施工技术措施方案等。
施工单位应严格按照施工图纸和文件以及相应的规程规范施工,如遇到与设计文件不符的情况发生时,必须及时与设计、监理单位取得联系,以制定处理措施,不得擅自处理。
2.1渠道土方开挖和回填
1)施工单位应严格按照施工图纸及相应的规程、规范施工,使本工程达到优质、经济、安全。本工程严格按《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》的有关规定进行施工。
2)土方开挖采用1m反铲挖掘机,局部辅助人工开挖,开挖土方部分用于渠道的填方,渠底开挖后,基底要进行整形,渠道在填筑前,应清除基底杂物以及草皮,使渠底基层平整、密实。
3)在施工前应先做碾压试验,验证碾压质量能否达到设计干容重并确定合理的作业参数。
4)原渠道起伏不平时,应按水平分层由低处开始逐层填筑,
61
3
不得顺坡辅填;横断面上的地面坡度陡,不小于1:5时,应将地面坡度削至缓于1:5。
5)分段作业面的最小长度不应小于100m;人工施工时,段长可适当减短。
6)土堤分段填筑,铺料厚度宜小于250mm,土块直径≤80mm。作业面应分层统一铺土,严禁出现界沟。
7)已铺土料表面在压实前被晒干时,应洒水润湿。 8)应按设计要求将土料铺至规定部位,铺料至坡边时,应在设计边线外侧各超填一定余量:人工铺料宜为10cm,机械铺料宜为30cm。
9)填筑土料中的杂质应予清除。
10)分段填筑,各段应设立标志,以防漏压、欠压、和过压。上下层的分段接缝位置应错开。
11)碾压机械行走方向应平行于堤轴线。
12)机械碾压不到的部位,应畏以人工夯具夯实,夯实时应采用连环套打法,夯迹双向套压,夯压夯1/3,行压行1/3,分段、分片夯实时,夯迹搭压宽度应不小于1/3夯径。
13)若发现局部“弹簧土“、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等质量问题时,应及时进行处理,并经验收合格后,方准铺填新土。
14)渠身断面填筑完毕后,按设计渠坡整坡压实及削坡处理。 15)填筑过程中,要做好防雨和保护工作。 2.2清基
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渠基基面清理边界应超出设计基面边线0.5m,清基厚0.15m,地基表层不合格土、杂物等必须清除,渠基范围内的坑、槽、沟等,应按渠身填筑要求进行回填处理;渠基开挖、清除的弃土、杂物、废渣等均应运到指定的场地堆放;基面清理平整后,应及时报验;基面验收后应抓紧施工,若不能立即施工时,应做好基面保护,复工前应再检验,必要时须重新清理。
2.3建筑物土方开挖和回填 2.3.1土方开挖
开挖前,应做好施工的测量放样工作。在施工过程中,要随时测放,检查开挖断面及高程、方位走向是否与设计文件一致,如出现偏差要及时纠正。平面位置允许误差±30mm,高程允许误差±30mm。
2.3.2土方回填
A.土方回填前,应清除建筑物表面乳皮、粉尘及油污等;对表面的外露铁件宜割除,必要时对铁件残残余露头需用水泥砂浆覆盖保护。
B.填筑时,需先将建筑物表面湿润,边涂泥浆、边铺土、边夯实,涂浆高度应与铺土厚度一致,涂浆厚为3~5mm,并应与下部涂层衔接,严禁泥浆干固后再铺土、夯实。
C.制备泥浆应采用塑性指数Ip大于17的粘土,泥浆的浓度可用1:2.5~1:3.0(土水重量比)。
D. 回填土料要在隐蔽工程验收合格后进行。
E. 建筑物两侧填土,应保持均衡上升,贴边填筑宜用夯具
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夯实,铺土层厚度宜为15~20cm。
F.挡土墙墙后填土不允许采用粘性土和淤泥土。 2.4混凝土工程 2.4.1模板
施工单位应根据混凝土结构物的特点和施工方法,尽可能采用技术先进、经济合理的模板型式。所选用的模板及支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性,保证混凝土浇筑后结构物的形状、尺寸和相互位置符合设计规定。模板表面光洁平整,接缝严密,不漏浆,以保证混凝土表面的质量。模板安装必须按设计图纸测量放样,多设控制点,以利检查校正。浇筑时,应有专职值班人员随时检查模板,如有走样或漏浆必须及时采取措施处理。
2.4.2钢筋
钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋,技术性能指标应满足设计。钢筋要求调直除锈,在需要接长钢筋或制作钢筋网时,要做焊接或绑扎处理。搭接焊钢筋的搭接焊缝长度不应小于钢筋直径的10倍(单面焊)或5倍(双面焊),搭接焊接头的两根搭接钢筋的轴线,应位于同一条直线上。其焊缝高度应为被焊钢筋直径的0.25倍,并不小于4毫米,焊缝宽度应为被焊钢筋直径的0.7倍,并不小于10毫米。钢筋规格、间距与模板之间的保护层应符合设计要求,预埋件埋设位置须正确,并不得遗漏。
(1)钢筋混凝土结构用的钢筋种类、钢号、直径等,应符合设计文件的规定。热轧钢筋的性能必须符合国家标准的规定。
对不同等级、牌号、规格及生产厂家的钢筋必须按分批验收,
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分别堆存,不得混杂,且应立牌以便于识别。
钢筋应有出厂质量保证书,使用前,仍应按规定作拉力、延伸率、冷弯试验。需要焊接的钢筋,就作焊接工艺试验。
(2)钢筋的表面应洁净,在使用如其表面油渍、漆污、锈皮、鳞锈等,必须清除干净。钢筋应平直、无局部弯折,钢筋中心线同直线的偏差不应超过其全长的1%。
(3)钢筋焊接前,必须根据施工条件进行度焊,合格后方可施焊。焊工必须有考试合格证明。
(4)钢筋接头应分散布置。配置在“同一截面内”的受力钢筋,其接头的截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率,应符合下列规定:绑扎接头,在构件的受拉区中不超过25%,在受压区中不超过50%。
(5)钢筋的安装位置、间距、保护层及各分部钢筋的大小尺寸,均应符合设计规定。
(6)安装后的钢筋,应有足够的刚性和稳定性,在钢筋架设完毕,未浇筑混凝土之前,需按照设计图纸和规范的标准进行详细检查,并作出检查记录,合格后方能浇筑混凝土。
2.4.3混凝土 (1)混凝土配合比
应根据水工混凝土所处部位的工作条件,满足设计强度、耐久性和施工和易性等要求,并采取措施合理降低水泥用量。
为确保混凝土的质量,工程所用混凝土的配合比例应通过计算和试验确定。
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混凝土的水灰比应通过实验确定。 (2)混凝土拌制
拌制混凝土时,必须严格按照混凝土配料单进行配料,严禁擅自更改。水泥、砂、石、混合材料均应以重量计,水及外加剂溶液可按重量折算成体积。在混凝土拌和的过程中,应根据气候条件定时的测定砂、石骨料的含水量(尤其是砂子的含水量);在降雨的情况下,应相应的增加测定交数,以便随时调整混凝土的加水量。
混凝土必须拌制均匀。拌制程序和拌制时间,应通过试验决定。
(3)混凝土运输
选择的混凝土运输设备和运输能力,应与拌和、浇筑能力、仓面具体情况及钢筋、模板需要相适应,以保证混凝土运输的质量,充分发挥设备效率。所用的运输设备,应使混凝土在运输过程中不致发生离析、漏浆及坍落度损失过大等现象。
(4)混凝土浇筑
1)建筑物基础必须经合后,方可进行浇筑混凝土的准备工作。
浇筑混凝土前,应详细检查基岩、施工缝的处理情况,检查仓内清理、模板、钢筋、止水及混凝土浇筑的准备工作等,并应做好记录。验收合格后方可浇筑。
结构缝处的止水应严格按设计施工安装,并应采取措施防止止水变形式和撕裂。
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2)浇筑混凝土时,严禁在仓内加水,如发现混凝土和易性较差时,必须采取加强振捣等措施,以保证混凝土质量。不合格混凝土严禁入仓,也入仓的不合格混凝土必须清除。
3)混凝土浇筑应保持连续性,如因故中止肯超过间歇时间,则应按施工缝处理。
4)捣实混凝土应使用振捣器为主。振捣器应按一定顺序振捣,防止漏振,重振;振捣器宜垂直插入并伸入下层混凝土中一不定距离。振捣至混凝土无显著下沉、不出现气泡、表面泛浆并不产生离析后慢慢提出,不留空洞。振捣器前后两次插入混凝土中的间距,应不超过振捣器有效半径的1.5倍。振捣器的有效半径根据试验确定。在浇筑仓内,无法使用振捣器或浇筑困难的部位,应辅以人工捣固,使其密实。振捣器不得触动钢筋、止水片及预埋件等。
5)雨天施工时,应采取必要的保护措施,以保证混凝土的施工质量。
6)混凝土浇筑中应做好以下事项:
A.混凝土浇筑期间,如表面泌水较多,应及时研究减少泌水的措施,仓内的泌水必须及时排除,严禁在模板上开空赶水,带走灰浆。
B.应随时检查模板、支架等稳固情况,如有漏浆、变形或沉陷,应立即处理。
7)在混凝土浇筑完毕后应及时履盖以防日晒,面层凝固后,应立即洒水养护,使混凝土面和模板经常保持湿润状态。
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混凝土养护时间以不小于14天为宜。在炎热、干燥气候情况下应延长养护时间。
8)为保证混凝土质量达到设计要求,不断在提高混凝土的施工质量,应对水泥、水、骨料等拌和料以及配合比等进行定期检查,对施工过程的各个环节及硬化后的混凝土质量进行控制和检查。其质量控制与检查详见规范。 6.4施工进度计划
工期:根据工期定额,气候条件、作物种植情况,及类似工
程施工经验,计划工期为174天。
计划开工日期:2012年10月5日;竣工日期2013年8月31日。 总进度安排原则:严格执行基本建设程序及规程、规范,各项目施工程序前后兼顾,衔接合理,干扰少,施工均衡,充分发挥施工效益。
施工进度计划表见下表
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2012年重点县项目施工总进度计划表
序号
工程量
开竣工日期:2012年10月5日-2013年8月31日,计划工期174天 2012年 2012年 10月 114月 5月 6月 7月 8月 月
工程项目 单位 数量 上 中 下 上 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 一 施工准备 项 二 喷灌项目 套 三 地埋管灌项目 套 四 地面软管项目 套 五 渠道土方工程 立方米 渠道防渗衬砌立方六 工程 米 七 建筑物工程 座 机耕路土方工立方八 程 米 立方九 沟道清淤 米 十 竣工清理 项 1 61 42 24 5420 1450 6 Xxx Xxx 1
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打 井 项 目 施 工 进 度 计 划 表
工程量 序号 工程项目
开竣工日期:2012年10月5日-2013年8月31日,计划工期174天 7月 上旬
中旬
下旬
上旬
8月 中旬
下旬
一 二 三 施工准备 打水源井 竣工清理
2012年 2013年 10月 114月 5月 6月 数单位 月 量 上中下上上中下上中下上中下旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 项 1 眼 127 项 1
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喷 灌 项 目 施 工 进 度 计 划 表
工程量 序号 工程项目 单位
开竣工日期:2012年10月5日-2013年8月31日,计划工期174天 2012年 2013年 10月 114月 5月 6月 月 上中下上上中下上中下上中下旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬
7月 上旬
中旬
下旬
上旬
8月 中旬
下旬
数量 1 61 6 13 21 21 1
一 二 1 2 3 4 三 施工准备 安装设备 龙沼镇 新平安镇 大岗子镇 叉干镇 竣工清理
项 套 套 套 套 套 项
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地 埋 管 灌 项 目 施 工 进 度 计 划 表工程量2012年序号工程项目单位数量10月11月4月5月6月7月8月开竣工日期:2012年10月5日-2013年8月31日,计划工期174天2013年上旬中旬下旬上旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬一二12三施工准备安装设备龙沼镇联合乡竣工清理项套套套项1422121172
地 面 管 灌 项 目 施 工 进 度 计 划 表
工程量 序工程项号 目 2012年 数单位 量 114月 5月 月 上中下上上中下上中下上旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 1 10月 开竣工日期:2012年10月5日-2013年8月31日,计划工期174天 2013年 6月 7月 8月 下旬 中下上中下上中旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 一 二 1 2 3 4 5 6 7 施工 准备 安装 设备 烧锅镇 新平安镇 海坨乡 大岗子镇 叉干镇 丰收镇 两家子镇 项 套 套 套 套 套 套 套 套 项 24 3 3 2 6 4 4 2 1 三 竣工清理 73
第七章 投资概算
7.1编制原则和依据
7.1.1基本依据
水利部文件水总【2002】116号《水利工程设计概(估)算编制规定》、《水利建筑工程概算定额》及《水利工程施工机械台时费定额》。
7.1.2基础资料
人工预算单价:按《水利工程设计概(估)算编制规定》及水总【2002】116号文件规定计算。
主要材料预算价格:按现行市场价,运费按现行规定计算。 工程单价中的其它直接费、现场经费、间接费、企业利润及税金按照水总【2002】116号文规定计算。
按照吉财非税【2011】244号文件调整税金费率规定。
7.2取费标准
1)工程单价由直接工程费、间接费、企业利润和税金四项构成。 2)建筑工程 :主体工程采用工程量乘单价计算。 3)独立费用
其中:项目建设管理费:按建筑安装工程的2.5%计算。
工程监理费:按一至四部分的2%计算。 勘测设计费:按一至四部分的3%计算。
4)预备费:按一至五部分的3%计算。
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7.3投资概算和资金筹措
7.3.1投资概算
一、节水灌溉项目总投资1143万元。其中:建筑工程投资928万元;机电设备投资85万元;独立费用76万元;预备费54万。
二、灌区改造项目总投资458万元。其中:建筑工程394万元;临时工程12万元;独立费用30万元;预备费22万元。 7.3.2资金筹措
项目总投资1601万元。其中中央投资800万元,省级财政补助400万元;县级配套160万元;其余241万元由项目区群众自筹及以劳折折资解决。 7.3.3资金使用
中央投资800万元,省级财政补助400万元,主要用于打井及配套、安装机电设施以及涵桥、渠道整形土方填筑工程等;县级配套160万元用于地膜、覆膜机、建筑工程、部分独立费用等;受益群众自筹资金及以劳折资资金241万元用于机耕道路修建、部分独立费用项目。
第八章 效益分析
一、节水灌溉。项目实施后,新增加节水灌溉面积2.95万亩。喷灌、管灌每年每亩增产粮食450公斤,每年增产粮食1327.5斤,粮食综合单价2元/公斤,粮食年增收2655万元。受益乡镇9个,受益人口55879人。增加农民人均纯收入442.9元/人。新增节水413万立方米。
二、灌区改造。项目区建成后,改善水田灌溉面积0.18万亩,
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每亩按照增产水稻150公斤,每年增产粮食27万公斤,粮食综合单价3.00元/公斤,粮食年增收81万元。项目区受益人口2785人。增加农民人均纯收入290元。
第九章 组织实施和运行管理
9.1组织实施
为了加强重点县项目建设管理,根据有关要求,大安市水利局组建了大安市小型农田水利重点县建设管理办公室,作为重点县建设项目法人机构。由项目法人对项目建设的工程质量、工程进度、资金管理和生产安全副总责任,并对大安市水利局负责。项目法人组织、调度、监督、管理项目建设,切实把工作落到实处。在建设中,严格执行水利工程建设管理的“四制”,即:项目法人制、项目招标投标制、合同制和工程监理制。为了加强市级有关部门的协调,市政府成立了有关部门参加的建设领导小组,组长由主管市长担任,成员有大安市水利局局长、农业局局长、涉及乡镇的单位书记等主要领导组成。
在项目实施过程中,由大安市水利局负责提供技术指导和服务,实行质量监督和工程建设的阶段检查验收,确保工程顺利实施。
项目建成后,与受益乡镇农业机械化合作社办理工程管理移交手续,实行责任经营。其节水灌溉设备一次落实到合作社,进行统一管理,要依法做好管水及节约用水的宣传工作。并对工程各部位及有关设施、设备进行定期检查维护及技术指导工作,进行实验观测,不断积累运行经验完善经营管理制度。
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9.2运行管理
大安市2012年重点县节水灌溉项目建成后,其水源井和设备一次落实到受益村,由村进行统一管理,村要与大安市水利局签订管理使用责任书,实行责任经营。灌区改造项目建成后,大安市重点县项目建设管理办公室要与月亮泡东灌区办理工程管理移交手续,实行责任经营。由月亮泡东灌区进行统一管理。
依法做好管水及节约用水的宣传工作。依照各项规章制度合理调配水资源,对用水实行统一管理,保证灌溉正常运行,并对工程各部位及有关设、设备进行定期检查维护,不断积累运行经验完善经营管理制度。
第十章 环境影响和环境保护
10.1环境影响
生态环境的影响:工程施工时,要注意保护施工现场的林地、草地和其他植被,对施工临时占地、工程结束前,应按有关规定进行平整、绿化和恢复耕地。
施工费水排放对环境的影响:
施工期施工用水、生产废水应考虑采用沉淀池沉淀后排放,减轻对受纳水体环境的污染。
施工期生活污水来自各施工区的施工人员,洗涤、冲刷和饮食过程产生,水中主要污染物将对环境产生不利影响,因此,应采取生活垃圾应集中堆存、消毒、定期运出统一处理。
施工机械,车辆燃油排放的尾气,扬尘与筛分等产生的扬尘对施
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工人员及周边居民产生不利影响,为此,应定期检测机械和车辆排气处理装置的情况,同时作好工地洒水降尘工作,同时注意将施工区设在居民集中生活区安全范围之外,避免对周边环境的大气排放的不利影响。
10.2环境保护
人群健康保护措施
(1) 施工人员每年进行身体检查一次,饮事工作人员要办健康证持证上岗。并根据施工需要做好防疫检查工作。
(2) 施工工棚及生活垃圾临时堆放点定期消毒,灭蚊、灭蝇、灭鼠。
(3) 施工人员配备劳动保护用品及制定合适的工作时间。 (4) 做好流行性、传染性疾病的卫生防治工作(包括注射疫苗)。施工废水及生活污水、垃圾处理。
(5) 对含SS较多的基坑排水、洗砂、降尘等废水采取沉淀、絮凝法处理。
(6) 生活垃圾采取定点堆放,专人管理并定期运出统一处理。对临时占地恢复措施。
(7) 临时占地中涉及耕地,按照“谁破坏,谁复垦”的原则,应将弃土采取工程措施平整,同时将表层土推回覆盖,恢复土地原来功能。
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