3、技术设计方案

3.1 总体设计

3.1.1 工程布置

该工程节水灌溉示范面积1660亩，根据工程区自然条件，将灌区以修文至久长公路为界分为东西两个片区，东片为稻作区，面积1050亩，位于河流右岸沿岸一带。1256.0m高程以下为自流渠灌区，面积630亩，以上为提灌区，面积420亩，西片为旱作区，面积610亩，分大田旱作，高效经作，果园和温室大棚载培四个小区，其中大田旱作小区采用集雨灌溉，面积200亩。详见“XWJG—CS—01”号图。

3.1.2 水源

灌溉引用水源主要为修文河水，稻作区全部用修文河水，旱作区用水拟由两部份解决，即集蓄利用雨水解决部份，不足部份抽取河水解决。

取水点位于长堰拦河坝上游300m处，水面高程1255.0m，坝址处多年平均流量1.2 m3／s，平均年最小日流量0.35 m3／s，来水量满足示范区用水要求。

雨水集蓄采用截流沟、汇流沟形式拦截汇集坡面及地面降雨径流，用小水池存蓄雨水。当地设计枯水年降雨量980mm（P=85%，CV=0.17，CS=2.5CV），年降雨径流系数0.4，可利用系数取0.2，则设计年单位面积雨水集蓄可利用量为7.8万m3／km2。

3.1.3 首部枢纽

该工程首部枢纽建筑物有提水泵站，高位调节水池和输水管道。

（1）提水泵站：泵站布置于长堰拦河坝止游300m处，河水水面高程1255.00m。拟定泵站地面高程为1257.00m。稻田提灌区提水净扬程35m，旱作区提水净扬程60m。泵站拟装机三台，稻作区一台和旱作区装二台分别供水，提水流量由灌溉用水量计算确定。

泵站附属设施有泵房一座，面积20m2。安装100KVA变压一台，架设输电线路300m。

根据水利部颁SL252—2000规范规定，该泵站属Ⅴ等小（2）型提灌工程，泵站建筑物设计洪水标准为10年一遇，校核洪水标准20年一遇。据调查，站址处常年洪水位1256.40m，据推算10年一遇洪水位约为1257.60m，加安全超高0.5m，则泵房挡水部份顶部高程为1258.10m，下部采用水下钢筋砼封闭式结构。

（2）输水管道：泵站出口输水管按稻作区和旱作区供水要求分别布置。稻作区输水管长450m，出口位于汪家寨，高程1260.00mm。旱作区输水管长1300m，出口位于狮子山，高程1320.00m。

（3）高位调节水池：稻作区和旱作区分别于输水管出口设100m3调节水池各一座，池深2.8m，平面尺寸58m，采用M5浆砌块石池墙，10cm厚C15砼防渗的结构型式。

3.1.4 节水灌溉类型选择

节水灌溉类型选择原则是以适合当地条件，群众易学，有利推广，有利区域农业种植结构调整和经济建设为原则。拟选择五种类型的节水灌溉技术示范，即稻作区自流引灌小区采用防渗渠灌，提灌小区采用低压管灌，并与“薄、浅、湿、晒”的水稻节水灌溉制度结合示范；旱作区中，经济作物（精细蔬菜、果树、花卉等）种植小区采用喷、滴灌；大田旱作（玉米、油菜，大路蔬菜等）小区采用集雨节灌方式，即低压管道输水，地面软管人工点（窝）浇的形式。

为提高示范工程的科技含量，展现现代农业的发展方向，对滴灌和喷灌小区采用土壤水份自动监测与计算机自动灌溉管理系统。系统根据土壤水份盈亏情况，按作物需水要求自动灌溉，并实现水肥同步施灌。

3.1.5 灌溉制度

（1）旱作物灌溉制度

a）设计日耗水强度Ed：我省缺乏旱作物灌溉试验资料，本设计参考《贵州省参考作物需水量等值线图》和有关资料，结合以往经验确定，取各类旱作物平均最大日耗水强度为：露地夏季旱作Ed=5mm／d；果树滴灌Ed=4mm／d；大棚滴灌Ed=3mm／d；露地冬季旱作Ed=3mm／d。

b）设计灌水定额m和灌水周期T：按GBJ85—88及SL103—95规范，由下列公式计算；

m=100rh（     （喷灌）

和      m=100rhp（    （滴灌）

及       T=（m／Ed）

式中各参数取为：土壤容重r=1.3g／cm3；计划湿润层深度，果树取80cm，其他旱作取40cm；取田间持水量为30%，对果树取=0.24，=0.18，其他作物=0.27，=0.21；土壤湿润比P，果树取P=30%，大棚蔬菜P=90%，人工点浇P=60%；灌溉水利用系数，滴灌取=0.9，喷灌取=0.85。

由上述公式可求得各类旱作早在不同灌溉方式下的设计灌水定额m和灌水周期T，计算结果如下：

夏季露地旱作喷灌时，m=35mm（23.3m3／亩），T=6d

点浇时，m=21mm（14.0m3／亩），T=5d

冬季露地旱作喷灌时，m=35mm（23.3m3／亩），T=11d

点浇时，m=21mm（14.0m3／亩），T=8d

果树滴灌，m=28mm（19.0m3／亩），T=5d

大棚滴灌，m=31.5mm（21.0m3／亩），T=9d

（2）水稻灌溉制度

由《贵州省水稻需水量等值线图》查得，当地水稻日最大耗水强度为6mm／d，设计枯水年（P=85%）水稻本田期需水为340m3／亩。扣除设计年降有效利用量130 m3／亩（190mm），灌溉定额为210 m3／亩。根据1997年—1999年贵州惠水涟江灌区节水灌溉制度试验成果，本工程采用“薄、浅、湿、晒”的节水灌溉制度，设计枯水年（P=85%）本田期灌溉净定额取为160 m3／亩，比常规灌溉方式亩节水50m3，泡田净定额为60 m3／亩，则年灌溉用水净定额为（160+60）220 m3／亩。

稻田土壤为黄泥田，根据有关试验资料及经验，取稻田渗漏强度为2.6mm／d，“薄、浅、湿、晒”灌溉制度的设计灌水最大深度为40mm，按水层落干为0时开始灌水，则水稻设计灌水定额m和灌水周期T为：

m=40—0=40mm（折合26.7 m3／亩）

T=40／（6+2.6）=4.7（d），取T=5（d）

3.1.6 水量平衡分析

（1） 灌溉用水量

a）旱作灌溉用水量：露地旱作灌溉保证率按GBJ—85—88及SL103—95规范应大于85%。但考虑到我省无旱作灌溉定额资料，且不同旱作品种之间的灌溉定额差异较大，不便应用灌溉保证法来确定灌溉设计标准，尤其是集雨灌溉更难确定。故本设计采用抗旱天数法来确定其标准。本根据当地气候条件和干旱特征分析，本区连旱多在20天—30天，对于集雨灌溉小区，考虑到蓄水窖池的经济性要求，取抗连旱20天，以保证作物生育关键期抗旱用水，作为设计灌溉保证能力来计算设计灌溉用水量。提灌小区因其河水水源可靠，取抗连旱30天计算。大棚作物因无降雨利用，全由供水灌溉故按全年种植，全年灌溉来计算用水量。据此由前述m和T值，可求得各类旱作在不同灌溉方式下的灌水次数N和灌溉定额M为：

夏季旱作喷灌，N=30／6=5次，M=523.3=116.5 m3／亩；

点灌，N=20／5=4次，M=414.0=56.0 m3／亩；

冬季旱作喷灌，N=30／113次，M=323.3=70.0 m3／亩；

点灌，N=20／8=2.5次，M=314.0=42.0 m3／亩；

果树滴灌，N=30／5=6次，M=619.0=114.0 m3／亩；

大棚滴灌，全年灌水52次，M=5216.0=832.0 m3／亩。

旱作区中各小区年灌溉用水量为：

喷灌区年用水量=（70.0+46.6）m3／亩300亩=34980m3；

果园滴区年用水量=114.0 m3／亩100亩=11400m3；

大棚区年用水量=21.0 m3／亩5.3亩（棚内面积）52次=5788 m3；

点灌小区年用水量=（56.0+42.0）m3／亩200亩=19600m3；

旱作区年浇灌用水总量=34980+7600+5788+1960=67968 m3。

日灌水净工作时间喷滴灌取10h，浇灌取8h则日最大灌溉用水量Wd及流量q为：

喷灌区：Wd=300亩23.3 m3/亩／6d=1165m3／d

q1=1165m3／103600s=0.032 m3／亩

果园滴灌区：Wd=100亩19.0 m3/亩／5d=380m3／d

q2=380m3／103600s=0.011m3／d

大棚区：Wd=5.3亩21m3/亩／9d=12.4m3／d

q3=12.4m3／8h =1.6 m3／h

大田旱作浇灌区：Wrd=200亩14.30m3/亩／5d=572 m3／d

q4=572m3／83600s=0.02m3／s

全旱作区：Wd=777+380+12+840=2009m3

q1=0.032+0.011+0.02=0.063m3／s

b）稻作区灌溉用水量

根据SL207—88《节水灌溉技术规范》，取渠灌区渠系水利用系数0.8，管灌区管系水利用系数为0.95，田间水利用系数为0.95，由前述水稻灌溉定额得：

渠灌区水稻灌溉用水量=630亩220 m3/亩／0.80.95=182368m3；

管灌区水稻灌溉用水量=420亩220 m3/亩／0.950.95=102382m3；

考虑稻作区各年旱作用水需要按喷灌水定额70 m3／亩计算为73500m3；

则稻作区年灌溉用水总量=18.24+10.24+7.35=35.83万m3

日最大灌溉用水量Wd及流量q由灌水定额m和灌水周期T计算求得，取渠灌区日灌水时间为24h，管灌区为16h，则：

渠灌区：Wd=63026.7／50.80.95=4427m3

q1=4427m3／243600s=0.051m／s

管灌区：Wd=42026.7／50.950.95=2485m3

q2=2485m3／163600s=0.043m／s

两小区合计为：Wd=3316+1867=5183 m3

q=0.038+0.032=0.070 m／s

c）全灌区用水量

日最大用水量=2009+5183=7517 m3

日最大用水流量=0.046+0.07=0.116 m／s

年用水总量=9.27+35.83=45.10万m3

（2）水量平衡分析

修文河长堰坝址处设计枯水年（P=85%）径流量2744万m3，年平均流量0.87 m3／s，平均年日最小流量0.35 m3／s。灌区日最大用水流量为0.116 m3／s,仅为河流日最小流量的1／3，来水量足以满足示范灌溉用水要求。

雨水集蓄利用系统采取截流沟、汇流沟拦截汇集坡面地面雨水，用水池储存雨水。大田旱作小区年灌溉用水量为19600m3，其中夏作用水量11200m3，亩用水量56 m3，即亩需窖池容积56 m3，取60 m3。亩需集雨面积按3.1.2节集雨模数7.8万m3／km2计算，大田旱作小区需集雨总面积0.2km2。集雨面利用区内地面、路面、大棚屋面和山坡，面积大于0.2km2，可满足小区浇灌方式的用水要求。

3.2 提水泵站设计

3.2.1 泵站输水管道水力计算

水稻管灌区设计流量为0.032 m3／s(115.2 m3／h)，输水管道长450m，旱作区设计流量0.043 m3／s（155m3／h），输水管道长1300m，管材采用铸铁管，取管道适宜流速1.2 m3／s，由下式：

求得水稻管灌小区输水管径为D=165m，选用D200铸铁管，旱作区D=219mm，选用D250铸铁管。

管道沿段水头损失按下式计算：

hf=

式中，f—管材摩阻系数，取f=6.25105；m—流量指数，取m=1.9；b—管径指数，取b=5.1.

由上式及各参数算得水稻管灌区hf=13.1m，旱作区hf=18.6m。

管道局部水头损失按沿程水头损失的15%估算，则管灌区hj=2.0m，旱作区hj=2.74m。

3.2.2 水泵设计扬程计算

水稻管灌区提水净扬程为35m，水泵设计扬程为：
       H=35+13.1+2.0=50.1m

旱作区提水净扬程为60m，水泵设计扬程为：

H=60+18.6+2.74=81.34m

3.2.3 水泵机泵选型

查得水泵设备手册，水稻管灌区选用ISB100/65—100—50型水泵一台，设计扬程50m，提水流量130m3／h，配套功率22kw。旱作区选用ISB100/65—100—80型二台，设计扬程80m，提水扬程2100 m3／h，配套功率37kw。泵站总装机3台，总功率96kw，水泵性能参数见下表。

水泵主要性能参数表

3.3 典型设计

3.3.1 喷灌小区设计

喷灌小区面积300亩，种植作物为精细蔬菜（或高价值经济作物）。鉴于当地旱作灌溉具有干旱期的补水灌溉特点，设备使用率相对较低，年使用5次300h左右，因此宜采用半固定式灌溉系统，即干支管埋入地下为固定管，地面喷灌管用移动支管，不灌时拆下移动支管及喷头放入库房保管，地埋管材均使用塑料管，地面移动支管用铝管。为便于开展示范，设半固定式喷灌200亩，固定式100亩。根据示范区地形条件和实际情况，均可采用自压式喷灌。

（1）喷头选型及组合布置：因小区种植精细蔬菜，茎叶细嫩，宜选用雾化程度较好的中压低强度喷头，以免喷灌水滴击打强度过大，损伤作物，查设备手册，选择ZY—2型全圆摇臂式喷头，边界和角地选用带有扇形机构的可控角喷头，其性能参数如下表。

ZY—2型摇臂式喷头性能参数和工作参数

喷头采用等间距布置，即支管等于喷关间距的正方形布置。根据GBJ85—85规范，当设计风速V=1.6—3.4m3／s，在风向多变的情况，喷头组合间距为R=1.018.5=18.5m，取喷头间距SV和支管间距Sm均为18m。其组合喷灌强度P喷为：

P喷=CPKW

式中CP——布置系数，当a／R=17.3／18.0=1.04时，查表得CP=1.6；

KW——风系数，查表得KW=1.45。

则P喷=1.71.4510002.97／3.1418.52=6.8mm／h

区内耕层土壤为黄壤土,地面最大坡度10%，允许喷灌强度为P充=120.6=7.2mm／h>P喷=6.8 mm／h。所选喷头满足均匀度和喷灌强度的要求。

（2）喷灌系统布置

移动喷灌小区种植面积200亩，地形不规则，管网依地形条件布置。区内布置干管2条，干1管长350m，设置33个地面移动支管给水栓，干2管长200m，设置11个给水栓。地面移动支管给水栓与喷头间距均为18m，移动支管长120m，布置7个喷头，控制地块长约130m，固定喷灌小区面积100亩，地势相对平坦，干管长680m，田间段长360，双向分水，布置固定支管40根，间距18m。固定管长120m，可设7个喷头，最短为60m，可设30个喷头。

（3）喷灌工作制度拟定

喷灌小区面积300亩，设计灌水定额为35mm（23.3m3／亩），灌水周期为6d，则每天需完成喷洒面积33.3亩。而系统组合喷灌强度为6.8mm／h，则喷头工作点所需净喷时间为5.2h（35mm／6.8mm／h）。日喷灌工作时间为12h，则移动式每条移动支管可在2个工作点工作，日喷灌面积=2（18187／666.7）=6.8亩，则日完成喷洒面积33.3亩需同时开启工作的支管数为（33.3亩／6.8亩／条）5条，喷头数为（57）35个，即按5条地面移动支管35个喷头编组，输流移动工作。面固定式日完成喷洒面积（100亩／6d）16.7亩，需同时工作的喷头数为（16.7666.7／21818）17个，需同时开启的支管数为（17／7）2.4条，取3条支管21个喷头同时开启工作。

（3）管网水力计算

移动喷灌系统5条支管35个喷头同时开启工作时，干支管的流量分别为：

Q支=7qs=72.97=20.79m3／h

Q干=5Q支=520.97=104m3／h

固定喷灌系统3条支管21个喷头同时开启工作时，干支管的流量分别为：Q支=20.79m3／h，Q干=3Q支=62.91 m3／h。

根据GJ85—85规范规定，同一条支管上任意两个喷头之间的工作压力差应在喷头工作压力的20%以内，即支管能量损失应满足hw≤0.2Hp=hf+hj的条件，局部水头损失hj按10%hf计，则有hf=0.182Hp，由沿程水头损失计算式hf=FfL(Qm／db)变换后得支管管径计算式为：

d支=b

式中：d支——支管管径mm；Hp——喷头设计压力，Hp=30m；F——多口系数，由下式计算：

N—喷头或孔口数；N=7；X—多孔支管首孔位置系数，X=0.392；L—支管长，L=120m；其余参数同前。

将各参数代入式中，求得支管管径d支=54mm，查塑料管材规格表，选用φ63PE塑料管，内径D=55mm，实际水头损失，移动喷灌区为：

hf支=（1+10%）（0.948105／554.77）12020.791.770.392=5.3m

干管取经济流速1.2m／s，由式D干=初估管径为：

D干==175mm

选用φ200UPVC硬聚乙烯塑料，内径为180.8mm，百米水头损失为：

hw=（1+10%）0.948105（1041.77／180.84.77）100=0.663m

干1管最大水头损失为4.0m，干2管为1.33m。干1管系总水头损失hw=1.33+5.3=6.66m，干2管系为36.7m。

固定式喷灌区管径D干=136mm，选用φ160UPVC塑料管，百水头损失为1.06m，干3管最大水头损失为7.22m，管系总长水头损失为12.5m。

喷灌系统各区所需设计工作水头分别为干1管系为39.3m，干2管系为36.7m，干3管系为42.5m，相应地面段分别为1275.00m、1280.00m、1270.00m。系统高位水池正常水位高程为1318.00m，相应工作水头为43m、38m、48m均满足水头要求。

（4）管网结构

根据GBJ85—85规范，干管上每30m设置一个伸缩接头，每一水栓处设0.40.40.4m镇墩一个，干管埋设深度不少于60m。

3.3.2 大棚滴灌设计

（1）总体布置

大棚小区布置680m塑料大棚5栋，780m连栋日光温室大棚2栋。为避免大棚间相互遮阴，增加日照，取塑料大棚间距为5m，塑料大棚与温室大棚的间距为30m。棚区由附近小尖上的高位水池供水，输水管由水池至大棚之间后分两支管分别将压力水引入棚内供水，再通过旁通管将毛管与支管连接把灌溉水送至畦中。

（2）毛管与滴头间距确定

棚内毛管沿种植方向布置，现以一个塑料大棚内布置作典型设计，平面布置详见附图。

大棚面积为680m=0.72亩，初步拟定畦田宽度1.6m，滴灌毛管间中（S1）为0.8m。选用φ25mm内镶式滴灌管，其滴头已按要求间距装于管内，主要性能参数有：滴头流量qd=2.3mm／h；工作压力hv=0.1—0.35MPa，内径20mm。采用该滴灌管其滴灌强度为：

，<P充=12（mm／h）

（3）毛管根限长计算

根据SL103—95规范，滴灌的均匀系数Cu≥0.8，取Cu=0.9，滴头的流量变差率qv≤10%，取滴头的流态指数X=0.5，则滴灌的允许设计水头偏差率[hv]应为：

现取滴头的工作压力为0.1MPa，则系统支、毛管的允许压力差（△h）为：

（△h）=（hv）hd

即：    （△h）=0.2510=2.5（m）

系统支、毛管允许压力差的分配，按一般情况取毛管（△h）毛=0.55（△h）=1.375（m）；支管（△h）支=0.45（△h）=1.125（m）

当滴灌管中滴头流量为2.3L／h，滴头间距为0.3m，Cu为0.9时，所选毛管允许铺设的最大长度L毛为：

L毛=SINT

式中：L毛——毛管根限长度，m；S——滴头间距，为0.5m；INT——取整符号；d——毛管内径，d=20mm；R——水头损失损失系数，R=1.1—1.2；qd——滴头设计流量，d=2.8L／h。

经计算L毛为111m，而大棚标准长度为80m，所选的滴灌管满足滴灌均匀度的要求。

（4）大棚滴灌制度拟定

由前述已知灌水定额m=31.5mm（21.0m3／亩），灌水周期T=9d，大棚一次灌水延续时间t为：

棚内布置滴灌管6根，每根管滴头260个，棚内共有滴头1560个。则单棚设计流量为（15602.3）3588L／h=3.6 m3／h，5栋塑料大棚总流量为18 m3／h。

连栋日光温室大棚总宽14m，布置滴灌管14根，棚内滴头3640个，设计流量为8.4 m3／h，则大棚小区总流量为26.4 m3／h。轮灌方式可分两组，即塑料大棚为一组，日光大棚为一组，大棚区一次灌水周期为5.04h，输水干管设计流量即为18 m3／h。

（5）各级管道水力计算

毛管水头损失由下式计算：

毛管的局部水头损失按沿程水头损失的20%计，则毛管的总水头损失为：

hf=1.26+0.21.26=1.51m

由前述方法，求得大棚内配水支的管径为d支=30mm，沿程水头损失为hf=1.02m。支管总水头损失为hw=1.2m。

干管流量为53.6=18 m3／h，取经济流速V=1.2m，则干管管径为d干=65mm，选用φ75 6／0.6的PE塑料管。干管沿程水头损失hf=7.2m，总水头损失hw=7.9。

大棚滴灌系统总水头损失hw总=1.5+1.2+7.9=10.6m，系统设计水头H=h+hw=10+10.6=20.6m。大棚区地面高程1280.00m，尖山高位水池设计水位高程1302.00m，水头22m，满足滴灌系统水压要求。

3.3.3 果树滴灌设计

(1)管网布置

果园小区位于示范区中小尖山和狮子山上，面积分别为37亩和63亩，根据地形条件将调节水池设于山顶，采用自压滴灌。干管基本沿等高线铺设，支管与干管垂直布置，毛管沿果树种植方向（基本沿等高线）布置。小尖山需设干管1根，支管4根，狮子山设干管2根，支管10根。支管均为单向控制，间距100—120m，支管上最小的毛管数10根，最多30根。支管14根总长1410m，干管3根，总长800m。

果树种植间距55m，每行果树面2条毛管，每棵树周围各条毛管上设5个滴头。共需毛管548根，单根长110m，总长30140m。

干支管均选用PE塑料管，工作压力0.6MPa。

（2）滴头选择

滴头选用管上补偿式滴头，流量3.75L／h，工作压力0.1MPa，滴头间距为40.625+12.5，每条毛管上有滴头110个。

（3）滴灌工作制度

由前述设计灌水定额，日耗水强、灌水周期、滴头与毛管间距，经计算求得一次灌水延续时间为t=13h。

取日工作时间15h，则日轮灌次数（15／13）n1=1.15次，取日轮灌次数为1次。

每次同时工作的毛管数为：

Np=N／n1T=274／15=54.8根

按一根支管最多有30根的毛管数,取Np=60根。

轮灌方案：支管上有毛管数21—30根时，2根支管同时工作，11—20根毛管的，3根支管同时工作，10根毛管以下的6根支管同时工作。

（4）系统流量

单根毛管流量为：q毛=1103.75=412.5L／h=0.413m3／h

支管最大流量：q支max=0.41330=12.4 m3／h

干管流量：q干=12.42=24.8 m3／h

（5）管道管径

毛管管径：参照前述计算结果，选用φ16PE管，毛管最大铺设长度120m，实际110m。

干、支管管径：由前述方法计算得，D支=53mm，选用φ63PE管，D干=72mm，选用φ90PE管。

（6）管网水力计算

由前述方法，经计算毛管水头损失为，hf=1.1m；

支管水头损失为，hf=4.3m；

干管水头损失为，hf=3.9m；

管道总水头损失为，hw=1.1+4.3+3.9=9.3m；

系统设计水头为，H=h滴+hw=10+9.3=19.3m。

由计算可见，小尖山处需设加压水泵加压才能满足要求。狮子山处，1305.00m高程以下自压水头满足要求，以上需设水泵加压。

（7）水泵选型

根据计算结果，查设备手册，选用GD65—125型管道泵，设计扬程19.5m，流量25.2 m3／h，电机功率2.2kw。转速2900r／min，效率68%。

3.3.4 大田旱作集雨浇灌小区设计

本小区面积200亩，据前述计算，年灌溉用水量19600m3，其中夏作56.0m3／亩，秋冬季42.0m3／亩。以夏作需水量作为确定亩需窖池蓄水容积设计值，则亩需窖池容积60.0m3。按设计年径流模数39万m3／km2,集流系数0.2计算，需集雨场面积0.25km2。

集雨方式采取建截流沟拦截坡面雨水和利用公路边沟作汇流沟汇集示范区内雨水的方式。汇流沟总长约1000m，断面0.40.4m。拦截雨水经过沉淀过滤后，由管道输入蓄水池存储。

蓄水池分两排布置于地势较高处，以便向地块中自流供水。蓄水池数量及容积选择以工程量小，单位投资省、管理运用方便为原则比选择。经比较以10亩建一水池，容积300m3的建池方案较适中，蓄水池单方水投资35元左右，较200m3以下的小窖池节省投资20%以上。故选用300m3园形蓄水池，池深2.8m，直径12m。小区共需水池20座。为方便浇地取水，用φ50PE塑料管输水至地块中，并设置给水阀门放水，间距为50m。平面布置详见“XWJG—CS—01”号图。

3.3.5 稻田管灌小区设计

（1）管网布置：根据小区地形条件，田块分布情况，采用半固定式管道系统，即地下铺设干支两级管道，地面通过给水栓直接套接软管向田间供水，给水栓间距为60m。干管向支管分水处设置分水控制闸阀，小区需布置3条干管，5条支管，为树状管网，其中干3管为一级单管。管网由高位调节水池供水。平面布置见“XWJG—CS—04”号图。

（2）管道水力计算

干1、干2、干3控制面积分别为280亩、90亩、50亩，根据前述灌水定额和灌水周期，日工作时间取16h，经计算，设计流量分别为103.5 m3／h、33.3 m3／h、18.5 m3／h。干1有3条支管，控制面积分别为130亩、60亩、90亩，流量分别为48.1 m3／h、22.2 m3／h、33.3 m3／h。干2有2条支管，控制面积分别为50亩、40亩，流量分别为18.5 m3／h、14.8 m3／h，干3无支管。干支管均用UPVC塑料管，参照SL／T153—95规范，取干管经济流速1.2 m／s，支管1.0 m／s，则管径D和管道沿程水头损失hf由下式计算：

式中：f——管材摩阻系数，f=0.948105；

L——管长m；

m——流量指数，m=1.77；

b——管径指数，b=4.77。

局部水头损失按沿程水头损失的15%计。干支管道水力要素计算成果见下表。

管道水力计算成果表

地面移动软管最长为80m，每根管控制面积8亩左右。管道流量按2h灌1亩田计算为15 m3／h。选用φ75塑料软管。沿程水头损失为2.3m。则干1管网最大水头损失为20.67m（干1-3），干2管网为9.63m（干2-1），干3为14.52m，高位水池水面高程1287.00m，相应水头分别为28m、24m和21m，最小头为干2-2末端为12m，而相应水头损失为7.22m，水头均满足要求。

3.3.6 稻田渠灌区渠道设计

渠灌区设计流量为0.051m3／s，其中千工堰引水渠灌面360亩，引用流量为0.029 m3／s，长堰引水渠灌面270亩，引流量为0.022 m3／s。渠长分别为1.2km和1.6km。渠道比降为1／2000，渠道渠底高程分别为1258.60m和1254.50m。渠道采用矩形断面，拟用C10砼防渗衬砌，侧墙厚20cm，渠底厚6cm。由明渠均匀流量计算公式求得引水渠设计断面为0.350.4m，水深0.28m。渠道沿等高线顺河向下走向，放水孔间距为200m，孔径φ100。渠道平面布置见总体布置图。

4、工程概算与资金筹措

4.1 工程概算

4.1.1 编制依据

本工程设计概算编制，依据贵州省水利厅90年颁发的《贵州省水利水电建筑工程概（预）算定额》（90）和99颁发的《贵州省水利水电工程设计概（估）算费用构成及标准》，以及筑水字（2000）53号文件《关于贵阳市市级定点水利工程概算编制中有关问题规定的通知》进行编制。

4.1.2 基础单价取定

（1）人工工资：普工工资取8.5元／工日，专业人工工资取15.0元／工日。

（2）材料来源及预算价格：水泥、钢材、木材等建筑主材在修文县城采购，到工地运距3KM。根据市场价格：

① 425#水泥原价取260元／T；

② 钢筋原价取2580元／T；

③ 板枋材取1000元／m3；

④ 塑料管材按贵阳塑料厂出厂价11000元／T计；

⑤喷头、滴灌管、滴头等节灌设备价格，参照现省内在建工程经验取定；⑥机电设备按修文县物资部门供应价计；

⑦砂子、碎石等地材价格，按定额计算价格；

⑧运输费按1元／T.KM计（含回空费）。现场二次倒运平均按300m计。

4.1.3 工程总指标

本工程设计概算总投资268.36万元，其中水源及首部工程63.44万元，田

间节水工程137.60万元，计算机自动灌溉管理系统30.0万元，其他费用29.50万元，预备费7.82万元。田间节水工程单位投资为：大田蔬菜半固定式喷灌917元／亩，固定式喷灌1640元／亩，果园滴灌1432元／亩，旱地浇灌224元／亩，水稻管灌485元／亩。

4.2 资金筹措

根据《节水增效灌溉示范项目管理办法》的有关规定，项目建设资金由中央投入和地方配套筹措。本工程总投资268.36万元，中央投入100万元，省级配套50万元，其余117.36万元为市县及乡村群众自筹。

5、经济效益分析

5.1 直接经济效益

5.1.1 节水效益

示范区采用低压管灌、喷灌、滴灌等节水灌溉方式，推行“浅、薄、湿、晒”的水稻节水灌溉制度，提高了输水效率，节约了田间灌溉用水量，提高水的利用率。与当地目前的水稻灌溉用水量512m3／亩相比，稻田管灌可节水50%，亩均年节水266m3，渠道防渗可节水43%，亩均年节水220 m3。旱地因当地无灌溉，不便比较，仅以水稻区1050亩计算，年均节水就达25万m3，每m3水按0.2元计，年节水效益5万元。亩产稻谷按现在水平439kg计，则水分生产率可由现0.86提高到1.5。

5.1.2 增产增收效益

示范工程设计节水灌溉面积1660亩，其中稻田1050亩，旱地610亩。与目前当地的生产水平，稻谷亩产439kg／亩，玉米243 kg／亩，油菜94.8 kg／亩相比，项目实施后，预计增产稻谷150 kg／亩，玉米100 kg／亩，油菜50 kg／亩，稻作区年增产稻谷15.75万kg，油菜籽5.25万kg。按现行市场价，稻谷1.1元／kg，油菜籽1.2元／kg计，稻作区年增产值23.625万元。旱地种植结构调整，种植高效经济作物。如优质水果、蔬菜、花卉等，预计年均亩增加产值1500元，则旱作区年增加产值91.5万元，示范年均共增加产值115.125万元，按分摊系数0.6计，年增产效益69.07万元。

5.1.3 节地效益

低压管灌、喷灌、滴灌与地面灌溉方式相比，可节省田间渠道占地，提高了土地利用率，一般可节地20%，则本工程项目可节地20亩，按每亩地收入400元计，每年可增收0.8万元。

本工程直接经济效益，由上述三项合计为74.87万元。

5.2 国民经济评价

5.2.1 分析依据和主要参数

国民经济评价采用有无项目对比分析法，即通过有项目和无项目的经济效益进行比较。有项目即预测项目实施后，由于生产条件的改变，带来的产品增量变化。无项目即在现状的情况下产品的产量，采用动态分析法，分析有无项目的增量效益。

评价依据为《水利建设项目的评价规范》，社会折现率i=12%，经济分析采用2001年上半年市场价格，工程寿命期20年。

5.2.2 工程年费用

工程年费用按工程投资的10%计，为26.84万元。

5.2.3 工程经济效益费用比（R）

由式计算

由前述分析求得，工程年效益B=74.87万元，工程年费用C=26.84万元，工程总投资K=268.36万元，i=0.12，n=20年，代入式中求得：

R=1.32>1.0，项目可行。

5.2.4 还本年限（T）

由式计算，代入数据后求得T=10.1年10年，项目可行。

5.2.4 评价结论

该示范工程总投资268.36万元，年运行费26.84万元，工程年经济效益74.87万元，经济效益费用比为1.32>1.0，还本年限10.1年10年，经济评价指标满足规范要求，说工程在经济上可行。

5.3 工程示范效益和社会、环境效益综合评价

高标准、高效益的节水灌溉技术，在修文县周边的开阳、息烽等地区均属新兴事业，该工程地处县城北郊，交通方便，能直接向本县广大农民群众展示农业灌溉的发展方向，将对该县今后农业的发展起示范和引导作用，对于周边地区的节水灌溉技术的发展也将产生极大的推动作用，示范效益显著。

该工程项目实施后，节水、增产、增收效益明显，有利于社会和生态环境，防止水环境恶化，防止水土流失，有广泛的社会和生态效益。