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节水灌溉典型设计


典型设计二:

社旗县李店镇下郭村节水灌溉(低压管道)

工程设计
1 项目区概况 李店镇下郭村机井工程位于社旗县中部平原区,属唐白河水 系,地势平坦,气候属暖温带大陆性季风型气候,多年平均降雨 819mm,四季分明,光照充足。年平均气温 14.6℃,日照总数为 2022.1 小时。有利于农作物生长,是我县粮食主产区之一。 根据多

年来该区地下水的成井资料及电测数据表明,该区单 井出水量 30m3/h, 80 米, 深 静水位 15 米左右, 动水位 30 米左右, 适宜发展机井节水灌溉农业。项目区内现有水利工程基础较差, 机井较少,需打中深井提取地下水灌溉农田。 该工程位于李店镇下郭村,总人口 1850 人,耕地面积 3000 亩,辖下郭、北朱庄两个自然村。主产小麦、大豆、玉米,蔬菜、 林果为该村的主要经济作物,交通便利,电力充足,具有一定的 经济实力,2009 年人均纯收入 3700 元。 李店镇下郭村(低压管道)节水灌溉工程位于社旗县中部平
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原区,属唐白河水系,地势平坦,气候属暖温带大陆性季风型气 候,多年平均降雨 819mm,四季分明,光照充足。年平均气温 14.6℃,日照总数为 2022.1 小时。有利于农作物生长,是我县粮 食主产区之一。 根据多年来该区地下水的成井资料及电测数据表明,该区单 井出水量 30m3/h, 80 米, 深 静水位 15 米左右, 动水位 30 米左右, 适宜发展机井节水灌溉农业。项目区内现有水利工程基础较差, 机井较少,需打中深井提取地下水灌溉农田。 该工程位于李店镇下郭村,辖白果树、李半坡、胡庄、官寺 4 个自然村,18 个村民小组,总人口 4050 人,耕地面积 6480 亩。 主产小麦、玉米,蔬菜为该村的主要经济作物,交通便利,电力 充足,具有一定的经济实力,2009 年人均纯收入 4350 元。 2 主要建设内容及水利工程设计 2.1 主要建设内容 按照优先选择农民迫切需要且积极性高,农业灌溉条件差的 地方作为本次设计的典型,本次李店镇下郭村新打机井 20 眼,进 尺 1600 米,配套水泵 20 套,PVC 管网长 12000m。 2.2 规划设计依据 依照国家颁发的有关水资源开发利用法律法规和水利行业关 于水利工程规划设计规范、标准等技术文件和县水利区划报告等 进行规划设计。 2.3 规划设计原则
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1、围绕基本农田,围绕水源,突出重点,集中连片,先易后 难科学规划。 2、地下水和地表水并重开发利用,因地制宜选择塘坝工程形 式。 3、采取节水措施,提高水利用系数,提高塘坝蓄水能力,使 有限水资源发挥较大效益。 依照因地制宜的原则,结合年度实施规划,对本期工程进行 合理的工程规划设计。在太和乡刘集村东南新打井充分利用地下 水进行半固定式喷灌。 2.4 节水灌溉工程设计 该区土质渗漏严重,为提高水的有效利用率和灌水质量,本 次采用低压管灌的灌溉形式。 ①管网设计 A、管材:干管选用 PVC 塑料管道,地面软管采用 PE 塑料 软管,各种管件均采用厂家定型配套产品。 B、管径: a 干管 已知单井出水量 Q=32.6m3/h,管道采用薄壁塑料硬管,其经 济流速取 V=1.35m/s,则管径 d 可按下式初估

/ Q d=18.8 V √

/46.2 =18.8 √ 1.35 =110

-3-

干管采用 110mm。 b 支管 在干管上按间距 24m 设置出水口, 全系统共设出水口为 N=12 个,每次灌溉,开 6 个出水口,依次灌溉,则 No=6,系统出水量 Q =32.6m3/h,则支管道设计流量为 Qo=

No N Q=

6 ×32.6=16.3 m3/h 12 /16.3 √ 1.35



d=18.8

=65.3

支管道直径取 63mm C、管道水力计算 a 管道沿程水头损失 hf 为: hf=f(Qm/db)L 式中:hf——沿程水头损失,m; f——管材摩组系数,与摩组损失有关; L——管长,m; d——管道内径,mm; m——流量指数,与摩组损失有关; b——管径指数,与摩组损失有关; b 管道局部水头损失 hj: 2

V

hj=ξ

2g
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式中:hj——局部水头损失,m; ξ——局部阻力系数; V——管道流速,m/s; g——重力加速度,9.81m2/s 可近似地按沿程水头损失的 10%估计。 C 管道系统工作水头 按照《规范》要求,管道系统设计工作水头应按最大和最小 工作水头平均值取用。 各种管材的 f、m、b 值
管 材 钢管、铸铁管 ST 塑料管 PVC f 6.25× 105 0.948× 105 m 1.90 1.77 b 5.10 4.77

最大工作水头为距水源最远的出水口通过设计流量时管网所 需工作水头,最小工作水头为距水源最近的出水口通过设计流量 时管网所需的工作水头,计算公式如下: HO=(Hmax+Hmin)/2 Hmax=Z2-Z0+△Z2+∑hf2 Hmin=Z1-Z0+△Z1+∑hf1 式中:H0——管道系统设计工作水头,m; Hmax——管道系统最大工作水头,m; Hmin——管道系统最水工作水头,m; Z0——管道系统进口地面参考点高程,m;
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Z1——距水源最近的出水口地面参考点高程,m; Z2——距水源最远的出水口地面参考点高程,m; △Z1、△Z2——地面参考点分别与最近、最远出水口中心线 的高差,m=0.15m; ∑hf1、∑hf2——分别为距水源最近、最远出水口工作时管网 的水头损失,m。 D 管道系统设计扬程 管道系统设计扬程由下式计算 Hp=Ho+(Zo-Zd)+ ∑hfo 式中:Hp——管网系统设计扬程,m Ho——管网系统设计工作水头,m (Zo-Zd)——管道系统进口地面参考点与机井动水位之间的 高差,m ∑hfo——井管水头损失,m E 管网水力计算 机 井 管 网 干 管 采 用 0.6MPaPVCф110 塑 料 管 , 支 管 采 用 0.6MPA、PVCф63 塑料管,最近、最远出水口地面参考点与管网 入口地面参考点的高差忽略。上水管计算长度的取值按 32m 计, 上水管为 ф80 钢管。由以上参数即可计算得管网系统设计扬程。 根据水力计算,井灌区选择 200QJ20-81/5 型潜水电泵,配
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套柴油机组功率为 15KW,满足整个低压管灌区机井的设计要求。 2.5 规划设计成果 本项目规划设计配套水泵 20 套,配套柴油发电机组 20 套, PVC 管网长 12000m,效益农田面积 2000 亩。 3 工程概算 3.1 预算编制说明 3.1.1 编制依据 (1)水利部“水总〔2002〕116 号”文颁发的《水利工程设计 概(估)算编制规定》及河南省“豫水建〔2006〕52 号”颁发的《建 筑工程预算定额》 (上下册) 。 (2)本工程设计方案及图纸。 3.1.2 费用及计算标准 (1)基础单价 ①人工预算单价 依据水利部“水总〔2002〕116 号”文颁发的《水利工程设计 概(估)算编制规定》及河南省“豫水建〔2006〕52 号”颁发的《建 筑工程预算定额》 ,按六类工资区分别计算行各类人工工时预算单 价结果为:工长 5.18 元/工时、高级工 4.84 元/工时、中级工 4.15 元/工时、初级工 2.22 元/工时。 ②主要材料价格
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主要材料价均采用现行市场价。 ③施工用电、水、风价格 施工用水、电、风单价:综合电价 1 元/度,水价 2.5 元/立方 米,风价 0.36 元/立方米。 (2)取费价格 ①其他直接费:包括冬雨施工增加费、夜间施工增加费及其 他。建筑工程按相应项目基本直接费的 2.5%计。 ②现场经费: 土方工程取直接费的 4%, 石方工程取直接费的 6%,砼工程取直接费的 6%,其他工程取直接费的 5%。 ③间接费:包括企业管理费、财务管理费和其他费用组成。 土方工程取直接工程费的 4%,石方工程取直接工程费的 6%,砼 工程取直接工程费的 4%,其他工程取直接费的 5%。 ④计划利润:按直接费和间接费之和的 7%计。 ⑤税金:按施工企业营业额的 3.22%计列。 3.2 工程投资及资金筹措 3.2.1 工程量及投资 为便于概算规划总投资,本典型设计投资概算仅计算管网及 喷灌设施,水源井投资概算参照机井工程设计。 本工程概算总投资为 145.31 万元。 其中建筑工程 69.23 万元, 机电设备及安装工程 7.05 万元,独立费用 5.57 万元。
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主体工程总工程量 2646m3,其中:土方开挖 1450m3,土方 回填 1196m3,砼 30m3。 主要材料用量为水泥 64.6t,碎石 159.9m3,砂 100.4m3,需投 工 4.7 万个工时。

3.3 投资预算表

总概算表
编号 (1) 壹 贰 叁 肆 伍 工程或费用名称 (2) 第一部分:建筑工程 第二部分:机电设备 安装工程 第三部分:金属结构 与安装工程 第四部分:临时工程 第六部分:独立费用 一至五部分合计 基本预备费 工程静态总投资 1453106 756411 641000 55695 55695 55695 1453106 3.8 100 建 安 工程费 (3) 692311 64100 641000 设 备 工程费 (4) 其它费用 (5) 合计 (元) (6) 692311 705100 占总投资 额(%) (7) 47.6 48.5

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建筑工程概算表

编号

工程或费用名称

单位

数量

单价(元)

合计(元)

(1)

(2) 第一部分 建筑工

(3)

(4)

(5)

(6)

壹 程 低压管灌 m 12000

692311

692311

1

打井

m

1600

218.06

348896

2

洗井

m

400

181.15

72460

3 4

管理房 土方开挖

处 m3

20 1450

11250 12.56

225000 18212

5

土方回填

m3

1196

13.64

16313

6

C15 砼镇墩

m3

30

381

11430

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机电设备及安装工程概算表

单价(元) 序号 名称及规格 单位 数量 设备费 安装费

合计(元) 设备费 安装费

(1)

(2) 第二部分:机电 设备与安装工 程 200QJ20-81/5

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)



641000

64100

1



20

5500

550

110000

11000

2

上水管



1200

50

5

60000

6000

3

出水管附件



20

325

32.5

6500

650

4

控制柜



20

800

80

16000

1600

5

Φ 110PVC-m 管



12000

18

1.8

216000

21600

6

截阀体



120

75

7.5

9000

900

7

柴油机组



20

4500

450

90000

9000

8

其他材料费



20%

507500

50750

101500

10150

- 11 -

9

软管



4000

8

0.8

32000

3200

独立费用概算表

编号

工程费用及名称

单位

数量

单价 (元)

合计 (元)

(1) 伍 一 二 三 四

(2) 第五部分:其它费 用 建设单位管理费 工程建设监理费 工程勘测设计费 竣工结算审计费

(3)

(4)

(5)

(6)

55695 % % % % 1.5 2.5 2.5 0.3 1397411 1397411 1397411 1397411 20961 34935 34935 4192

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典型设计三:

社旗县郝寨镇王营村溢流坝工程设计
1 项目区概况 1.1 项目区位于郝寨镇王营村, 总人口 2784 人, 耕地面积 5542 亩。区内农村经济以小麦、玉米、豆类、烟叶、辣椒等农作物种 植为主,交通便利,电力充足,具有一定的经济实力,2008 年人 均纯收入 3050 元。 1.2 项目区属于亚热带季风型大陆性半湿润气候,春天少雨 干旱,夏季降雨集中,且多以暴雨形式出现。多年平均降雨量 809 毫米,降雨多集中在 6-9 月份,占全年降雨的 65%,多年平均蒸 发量 1650 毫米。多年平均气温 14.6℃,日照时数 2137 小时,无 霜期 218-243 天,旱涝自然灾害频繁发生,年均发生 1-2 次,6 级以上大风年均 12 次以上。旱涝灾害直接影响农业生产和农村经 济的发展。 1.3 项目区属山前垄岗平原向平缓过渡地带,地势起伏,岗 岭连绵,岗河相间,贯穿南北,土壤属黄姜土,干容量 1.49g/㎝ 3, 田间持水量 25-35%。 1.4 项目区多年平均降雨量 809mm,但时空分布不均,6-9 月份占全年降雨量的 65%,且往往以暴雨形式出现,水资源的利 用受到限制, 多年平均蒸发量为降雨量的 1.9 倍, 地面拦蓄设施少、 地质条件差、跑水、漏水现象严重,造成区域性、季节性旱涝不
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均。经分析论证宜利用地势拦截河流修筑堰坝,充分利用地表水。 2 主要建设内容及水利工程设计 2.1 主要建设内容 按照优先选择农民迫切需要且积极性高,农业灌溉条件差的 地方作为本次设计的典型,计划新建拦河坝 1 座,上游拓宽塘容 1.4 万立方米。项目效益农田面积 300 亩。 2.2 规划设计依据 依照国家颁发的有关防洪、水保、水资源开发利用法律法规 和水利行业关于水利工程规划设计规范、标准等技术文件和县水 利区划报告等进行规划设计。 2.3 设计原则 1、围绕基本农田,围绕水源,突出重点,集中连片,先易后 难,科学规划。 2、地下水和地表水并重开发利用,因地制宜选择塘坝工程形 式。 3、采取节水措施,提高水利用系数,提高塘坝蓄水能力,使 有限水资源发挥较大效益。 4、水资源量满足需求。 2.4 工程规划 依照因地制宜的原则, 对本期工程进行合理的工程规划设计。 在郝寨镇王营村利用地势拦截河流修筑拦河坝,充分利用地表水。 2.5 拦河坝工程设计 2.5.1 设计标准
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拦河坝工程设计标准按 20 年一遇降雨量重现期进行泄洪溢流 计算。 P=75%的灌溉保证率和坝效益范围农田面积进行有效蓄 按 水规划设计。 2.5.2 洪水计算 通过河道坝址处上游 1:1 万航测地形图查算的汇水面积,根 据《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》进行洪水计算,流域面 积小于 200 平方公里时,应用推理公式法由下式计算洪峰流量。 S Q=0.278Ψ---η τ L =0.278----------MJ1/3F1/4 式中:Q --设计频率洪峰流量(m3/s) Ψ--洪峰径流系数 F—流域面积(km2) L—设计断面至主河沟分水岭的河长(km) J—河段内的平均坡降 S—设计频率最大 1 小时降雨量(mm/h) τ—洪峰汇流时间(h) η —平均入渗率 M—汇流系数 经计算,坝址处河道长度 10.9km,汇流面积 12.03km2,20 年 一遇洪峰流量为 195m3/s。
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2.5.3 兴利蓄水容积 本期工程计划建溢流坝 1 座,设计效益面积 300 亩。溢流坝 均建于主干排水沟河上,枯水期均有一定的基流,复蓄系数按 3.0 计算,共规划有效塘容 1.4 万立方米,可供水 4.2 万立方米。 2.5.4 坝型选择 根据坝址勘测实际情况,设计采用折线型宽顶堰。 2.5.5 坝结构设计 宽顶堰为砌石重力坝,设砼防渗墙及消能工。 2.5.6 坝前河道拓宽 为充分利用河道洪水和基流水资源,需对坝前河道进行拓宽 增容长 200 米,宽 38 米,深 3 米,设计岸坡 1:1。 2.6机泵配套 水泵配套根据项目区实际情况,规划选用离心泵,再按照浇 灌时的实际地形,并考虑沿程及局部水头损失,加上富余扬程, 计算出水泵总扬程,然后根据厂家机泵设备资料选定泵型和电器 控制设备。 灌溉系数设计扬程由下式计算: H=Hp+∑Hf+∑Hj+△H+h 式中: H——灌溉系数设计工作水头(m) Hp——管道出口工作压力(m) ∑Hf——管道沿程水头损失之和(m)
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∑Hj――管道及水泵沿线局部水头损失之和(m) △H——计算点与水源间地面高差(m) h——堰坝动水位(m) 2.7 电力线路规划设计 依据机泵功率参数和水源点离变压器距离选配电压降适宜的 三相四线型的线径,确保机泵工况符合设计条件。 2.8设计成果 郝寨镇王营村溢流坝工程计划修建溢流坝 1 座,坝高 2 米, 坝长 25 米,坝顶宽 3.5 米,上游拓宽塘容 1.4 万立方米,项目效 益农田面积 300 亩。 3 工程概算 3.1 预算编制说明 3.1.1.编制依据 (1)水利部“水总〔2002〕116 号”文颁发的《水利工程设计 概(估)算编制规定》及河南省“豫水建〔2006〕52 号”颁发的《建 筑工程预算定额》 。 (2)本工程设计方案及图纸。 3.1.2.费用及计算标准 (1)基础单价 ①人工预算单价 依据水利部“水总〔2002〕116 号”文颁发的《水利工程设计概 (估)算编制规定》及河南省“豫水建〔2006〕52 号”颁发的《建筑
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工程预算定额》 按六类工资区分别计算行各类人工工时预算单价结 , 果为: 工长 5.18 元/工时、 高级工 4.84 元/工时、 中级工 4.15 元/工时、 初级工 2.22 元/工时。 ②主要材料价格 主要材料价均采用现行市场价。 ③施工用电、水、风价格 施工用水、电、风单价:综合电价 1 元/度,水价 2.5 元/立方 米,风价 0.36 元/立方米。 (2)取费价格 ①其他直接费:包括冬雨施工增加费、夜间施工增加费及其 他。建筑工程按相应项目基本直接费的 2.5%计。 ②现场经费: 土方工程取直接费的 4%, 石方工程取直接费的 6%,砼工程取直接费的 6%,其他工程取直接费的 5%。 ③间接费:包括企业管理费、财务管理费和其他费用组成。 土方工程取直接工程费的 4%,石方工程取直接工程费的 6%,砼 工程取直接工程费的 4%,其他工程取直接费的 5%。 ④计划利润:按直接费和间接费之和的 7%计。 ⑤税金:按施工企业营业额的 3.22%计列。 3.2.工程投资及资金筹措 3.2.1.工程量及投资 本工程概算总投资为 26.98 万元,单亩投资 899 元。其中建 筑工程 23.53 万元,机电设备及安装工程 0.13 万元,金属结构及
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安装工程 0.20 万元,临时工程 1.40 万元,独立费用 1.72 万元。 主体工程总工程量 6721m3,其中:土方开挖 6280m3,土方 回填 441 m3,砌体 735 m3,砼 18 m3。 主要材料用量为水泥 7.8t,碎石 5.7 m3,块石 22.2 m3,砂 28 m3,需投工 3.12 万个工时。 3.3 投资预算表

总概算表
工程名称:郝寨镇王营溢流坝 单位:元

编号 (1) 壹 贰 叁 肆 伍

工程或费用名称 (2) 第一部分:建筑工 程 第二部分:机电设 备安装工程 第三部分:金属结 构与安装工程 第四部分:临时工 程 第六部分:独立费 用 一至五部分合计

建 安 工程费 (3) 235257 120 180

设 备 工程费 (4)

其它费用 (5)

合计 (6) 235257

占总投资额 (%)
(7) 87.20 0.49 0.73 5.21 6.37 100.00

1200 1800 14043 17177

1320 1980 14043 17177 269777

235557

3000

31220

基本预备费 工程静态总投资
269777

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建筑工程概算表
编号 (1) 壹 一 1 2 二 1 2 3 4 5 6 工程或费用名称 (2) 第一部分:建筑工 程 坝前挖方 1m3 挖掘机挖土自 卸汽车运土 1m3 挖掘机挖土就 地堆放 拦河坝 坝基挖土 回填土方 M7.5 浆砌石 干砌石 C15 砼 M12.5 砂浆抹面 m3 m3 m3 m3 m3 m2
630 441 630 105 18 186 12.56 13.64 204.55 140.83 381.24 11.04

单位 (3)

数量 (4)

单价(元) (5)

合计(元) (6)
235257 68760

m3 m3

4250 1400

13.27 8.83

56398 12362 166497 7913 6015 128867 14787 6862 2053

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机电设备及安装工程概算表
单价(元) 序号 名称及规格 单位 数量 设备费 (1) 贰 (2) 第二部分: 机电 设备与安装工 程 (3) (4) (5) 安装费 (6) 设备费 (7) 1200 安装费 (8) 120 合计(元)

1

启闭机



1

1200

120

1200

120

金属结构及安装工程概算表
单价(元) 序号 名称及规格 单位 数量 设备费 (1) 贰 1 (2) 第三部分: 金 属结构与安 装工程 闸门 (800*800) (3) (4) (5) 安装费 (6) 设备费 (7) 1800 扇 1 1800 180 1800 安装费 (8) 180 180 合计(元)

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临时工程概算表
编号 (1) 肆 一 1 2 3 4 二 三 工程费用及名称 (2) 第四部分:临时工程 施工导流 导流土方开挖 施工围堰 围堰土方拆除 施工排水 临时房屋工程 其它临时工程 m3 m3 m 台时 元 元
62 30 62 200 1.50% 0.80% 12.56 59.5 13.64 25 243666 247321

单位 (3)

数量 (4)

单价 (元) (5)

合计 (元) (6)
14043 8409 779 1785 846 5000 3655 1979

独立费用概算表
编号 (1) 伍 一 二 三 工程费用及名称 (2) 第五部分 其它费用 建设单位管理费 工程建设监理费 工程勘测设计费 % % % 1.5 2.5 2.5 252600 252600 252600 单位 (3) 数量 (4) 单价 (5) 合 计

(6) 17177 3789 6315 6315

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竣工结算审计费

%

0.3

252600

758

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节水灌溉初步设计报告
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滴灌系统设计示例
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