某某市南北兩山萬畝滴灌推廣項目_農(nóng)業(yè)水利設(shè)計.doc

摘要：東溝片現(xiàn)狀灌溉方式為帶壓噴灌結(jié)合溝窩灌，灌水周期20天，灌水定額為25m/畝，年灌水5次，凈灌溉定額125m/畝，灌溉水利用系數(shù)0.85，毛灌溉定額147.06m/畝，年灌溉用水量29.41萬m。進(jìn)行滴灌改造后，灌水周期12天，灌水定額15.7m/畝，年灌水6次，凈灌溉定額94.2m/畝，灌溉水利用系數(shù)0.90，毛灌溉定額104.4 m/畝，年灌溉用水量20.88萬m。關(guān)鍵詞：東溝片；滴灌；灌水定額。 lanzhou city north and south two mountains ten thousand mu irrigation promotion projectdonggou ecological landscape irrigation projectchang nan zhang（major in agricultural water conservancy engineering in the college of engineering of gansu agriculture university，gansu lanzhou，730070）abstract: the irrigation method of donggou hilly area is sprinkling irrigation and furrow irrigation,the irrigation period is 20 days,the irrigating water quota is 25mper mu,irrigation five times every year,the net irrigation quota is 125mper mu,the water efficiency of irrigation is 0.85，the gross irrigation quota is 147.06mper mu,the irrigation water use is 294.1 thousand mevery year.then the transform of irrigation method have finished,the irrigation period is 12 days,the irrigating water quota is 15.7mper mu,irrigation six times every year,the net irrigation quota is 94.2mper mu,the water efficiency of irrigation is 0.90，the gross irrigation quota is 104.04mper mu,the irrigation water use is 208.8 thousand mevery year.key words: donggou hilly area；drip irrigation；irrigating water quota目錄1綜合說明12水文52.1氣象52.2水文63工程地質(zhì)63.1區(qū)域地質(zhì)概況63.2建筑物工程地質(zhì)條件 73.3天然建筑材料74工程任務(wù)和規(guī)模84.1工程建設(shè)的必要性84.2工程任務(wù)84.3工程規(guī)模85工程布置及建筑物105.1工程等別及標(biāo)準(zhǔn)115.2工程改造方案115.3工程布置115.4建筑物設(shè)計115.5滴灌田間配套改造166環(huán)境保護(hù)及水土保持266.1環(huán)境及水土流失現(xiàn)狀266.2環(huán)境影響預(yù)測266.3環(huán)境保護(hù)措施266.4水土流失防治措施271 綜合說明 某某市南北兩山環(huán)境綠化工程自1999年立項建設(shè)，至今已完成綠化面積58萬畝，其中：上水灌溉造林面積23萬畝，三水造林面積35萬畝。上水造林面積分布在城區(qū)面山及進(jìn)出城市的重要通道面山區(qū)，由于樹木生長快，綠化效果好，是兩山綠化的重中之重。但由于上水造林灌溉用水量大，投入多，運(yùn)行成本高，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重，已成為制約和困擾兩山綠化長效發(fā)展的重要因素之一。為了認(rèn)真落實中央一號文件精神，某某市政府決定在南北兩山生態(tài)景觀機(jī)場通道綠化區(qū)試驗滴灌造林，利用貼息貸款先期實施1萬畝滴灌試驗推廣項目。該項目在機(jī)場通道原噴灌區(qū)、溝窩灌區(qū)進(jìn)行，通過滴灌改造試驗，一是實行節(jié)約灌溉，減少用水量，減少勞力，降低灌溉成本；二是提高水的利用率，保證樹木成活及生長，營造綠色的機(jī)場通道；三是解決原水質(zhì)濁度高而不能進(jìn)行滴灌的問題，驗證用黃河水在南北兩山綠化實施滴灌的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性、可行性。 萬畝滴灌推廣項目前期工作由某某市南北兩山綠化指揮部牽頭，縣區(qū)相關(guān)部門積極配合，通過現(xiàn)場調(diào)查、踩勘選點，選定了滴灌試驗區(qū)分布在永登、皋蘭、城關(guān)三區(qū)縣，試驗區(qū)總面積10126.6畝，其中永登片2603畝、皋蘭片3306.6畝、城關(guān)片4217畝。2011年7月受某某市南北兩山綠化指揮部委托編制完成了某某市南北兩山生態(tài)景觀萬畝節(jié)水灌溉工程規(guī)劃，生態(tài)景觀節(jié)灌工程由水源工程、田間配套改造工程及綠化工程三部分組成，估算總投資4860萬元，其中水源工程2938.76萬元，田間配套改造工程941.23萬元，綠化工程980萬元。 2011年10月，某某市政府、市財政計劃下?lián)苜Y金1500萬元（其中水利配套資金1100萬元，綠化資金400萬元），進(jìn)行萬畝滴灌推廣項目的啟動，2011年度共安排實施5個項目，永登縣東溝片生態(tài)景觀滴灌工程即為其中一項。依據(jù)某某市南北兩山生態(tài)景觀萬畝節(jié)水灌溉工程規(guī)劃，受永登縣南北兩山綠化指揮部委托，編制完成了永登縣東溝片生態(tài)景觀滴灌工程實施方案。 東溝片生態(tài)景觀綠化區(qū)位于蘭中高速公路中段魏家莊至青土峴兩側(cè)面山，成帶狀分布，全長5km，綠化面積2000畝。本次工程任務(wù)是采取工程措施降低灌溉原水濁度，進(jìn)行東溝片生態(tài)景觀綠化區(qū)滴灌改造。根據(jù)水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（sl252-2000），本工程為v等小（2）型，根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范（gb50288-99），建筑物均按5級設(shè)計，工程防洪標(biāo)準(zhǔn)按10年一遇洪水設(shè)計。 工程區(qū)地震動峰值加速度0.15g，地震反應(yīng)譜特征周期是s=0.45s。相應(yīng)地震基本烈度為度，主要建筑物按度設(shè)防。東溝片綠化區(qū)現(xiàn)建有獨(dú)立的綠化供水系統(tǒng)，東溝泵站位于青山峴西側(cè)的小黑米灣溝口，水源由引大入秦調(diào)水工程提供，泵站自調(diào)水工程末端1500m土工膜泄水池和300m鋼筋砼水池聯(lián)合調(diào)度取水。由于經(jīng)過渠道長途運(yùn)輸，水質(zhì)渾濁、雜質(zhì)多，原水水質(zhì)濁度高不能直接進(jìn)行滴灌，需要進(jìn)行多級過濾才能夠滿足滴灌要求。針對以上問題，某某市南北兩山綠化指揮部和工程設(shè)計單位進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，一致認(rèn)為只有在東溝泵站水源點新建蓄水凈化設(shè)施，凈化原水水質(zhì)，才能保證滴灌改造項目對水量和水質(zhì)的要求。針對西北地區(qū)夏季高濁度的水質(zhì)特點和達(dá)到降低灌溉成本的目的，經(jīng)現(xiàn)場詳細(xì)勘察，計劃在1500m泄水池南側(cè)修建沉淀池，自然沉淀原水后，由東溝泵站將凈化水提升至山頂調(diào)蓄水池。對東溝泵站破壞嚴(yán)重的上水分干管3.93km進(jìn)行更新，將現(xiàn)狀15座山頂水池全部加蓋處理，減少水質(zhì)污染，最后適宜滴灌的水通過配套管網(wǎng)進(jìn)入滴灌區(qū)。 根據(jù)市南北兩山指揮部近年來積累的原水泥沙凈化經(jīng)驗，本次工程改造選擇矩形斜管沉淀池作為原水凈化設(shè)施。沉淀池設(shè)計處理能力為200m/h，采用自然沉淀方式。斜管沉淀池斷面型式為矩形，采用c25鋼筋砼現(xiàn)澆，池長24.5m,寬6.5m，凈深5.0m，底板厚0.3m，壁厚0.25m,池頂部設(shè)鋼筋砼預(yù)制蓋板。下部設(shè)1.0m高排泥漏洞，排泥管采用dn250鋼管，排泥閥為蝶閥。沉淀池進(jìn)水選用管道泵加壓從1500m泄水池取水，取水流量200m/h，總揚(yáng)程12.8m，選用s200-200管道泵一臺套，配套功率15kw。沉淀池出水采用dn200鋼管12m接入東溝泵站dn250吸水管。 管道泵房結(jié)構(gòu)采用一層平頂磚混結(jié)構(gòu)，開間2.5m,進(jìn)深3.0m凈高2.7m，建筑面積8.88東溝泵站主干上水鋼管全長9.24km，目前高速公路南北兩側(cè)爬坡明設(shè)的19條上水分干管破損嚴(yán)重，需要更換。據(jù)統(tǒng)計，需要更新鋼管總長3926m，其中dn150鋼管1012m,dn125鋼管1444m,dn100鋼管1470m。為了避免沉淀后清水二次污染，防治雜物進(jìn)入管道，影響滴灌帶的正常運(yùn)行，現(xiàn)狀15座山頂水池全部采用彩鋼板加蓋處理。本次滴灌配套改造以原有配水管道為起點。根據(jù)地形選擇高速公路以南1分干控制面積196畝為滴灌配套典型片，進(jìn)行配套設(shè)計。40pe管自現(xiàn)狀配水管道t接，40pe配水支管垂直等高線布設(shè)，長度根據(jù)水平溝臺數(shù)控制布設(shè)，每組控制的落差不大于20m，滴灌帶采用16pe管，垂直毛管平行等高線按植樹的水平溝布設(shè)，末端設(shè)堵頭。每條滴灌帶安裝滴頭控制在100個以內(nèi)。根據(jù)典型片推算東溝片2000畝滴灌配套面積上需布設(shè)40pe管13.71km, 40球閥490個，40除銹罐490個，16pe管（滴灌帶）277.36km,滴頭36萬個。 本工程內(nèi)外交通十分便利，施工場地較寬敞，施工用水、用電均可就近解決，施工條件優(yōu)越。施工主要特點是：工程建筑物較集中且工程量大，施工工期較短，施工強(qiáng)度較高。工程需完成挖土方7344m，填土方7414m，砼及鋼筋砼421m，砌體66m，安裝鋼管56.8t，pe管291.07km，鋼筋18t。需水泥132t，砂子215m，石子354m，鋼材18t，需勞力1.14萬工日。計劃工期6個月。 工程實施對區(qū)域環(huán)境將產(chǎn)生一定不利影響，施工期間的噪音、灰塵等短期影響竣工后會逐步消除，不會對周圍生態(tài)環(huán)境、局部地區(qū)氣候、人文及社會環(huán)境產(chǎn)生永久不利影響。負(fù)面影響是短暫的、少量的，而有利影響是長期的，工程的實施具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，廣泛而深遠(yuǎn)的社會效益，良好的生態(tài)效益。工程水土流失防治責(zé)任范圍主要為項目建設(shè)區(qū)和棄渣場。根據(jù)工程設(shè)計和地形條件，可利用附近溝道作為棄渣場，待施工結(jié)束后覆土壓實，用植樹種草等植物措施防止水土流失。附：工程圖紙目錄及工程特性表。表1-1 工程圖紙目錄序號圖 名圖號張數(shù)1水源工程改造平面布置圖平面-0112斜管沉淀池設(shè)計圖水源-0123管道泵房設(shè)計圖水源-0224東溝片典型片滴灌配套平面圖配套-011合 計6表1-2 工程特性表編號項目名稱單位數(shù)量備注一工程規(guī)模1控制滴灌面積畝20002設(shè)計流量m/h183東溝泵站3工程等級v等?。?）二設(shè)計特性1水源工程1）斜管沉淀池座1處理能力200m/h2）加壓泵房8.883）管道泵臺套1型號s200-200配套功率kw154）上水管道改造m3926更新dn150鋼管m1012dn125鋼管m1444dn100鋼管m14702滴灌田間配套改造工程網(wǎng)片過濾器個3040pe管km13.7140球閥個49040除銹罐個49016滴灌帶km277.368l滴頭萬個362 水文2.1氣象 項目區(qū)屬典型的大陸性氣候，其特征是降水量少，氣溫干燥，風(fēng)沙多，日照充足，冬季寒冷時間長，夏季炎熱期短，晝夜溫差大，光熱資源豐富，干旱少雨、冰雹是當(dāng)?shù)氐闹饕匀粸?zāi)害。該區(qū)歷年平均日照2770小時，日照百分率為62%，年太陽總輻射129.7千卡/cm。 多年平均氣溫7.0，極端最高氣溫37，極端最低氣溫-23，大于10的活動積溫2890.8，多年平均降水量278.1mm，且主要集中在6 9月份，年蒸發(fā)量1622.6mm，為降水量的6倍，年水面蒸發(fā)量為1464mm，干旱指數(shù)3.5。年平均無霜期183天，相對濕度58%；風(fēng)向主要為nne，多年平均風(fēng)速1.6m/s,多年平均最大風(fēng)速8.5m/s。最大凍土深度120cm。表2-1 皋蘭縣氣象站觀測資料統(tǒng)計表項目單位月 份全年平均一二三四五六七八九十十一十二平均氣溫-9.5-3.42.69.214.917.919.518.6147.2-0.1-7.47.0極端最高氣溫-2.05.511.317.323.026.037.033.731.415.88.72.037極端最低氣溫-14.8-10.9-3.72.08.010.013.612.97.00.9-5.7-23.0-23.0降水量mm1.00.06.026.320.725.6107.372.015.90.03.30.0278.1蒸發(fā)量mm37.453.5131.4185.1274.7276.2224.3152.6114.867.964.040.71622.6相對濕度%51.550.5394240.5607075.571.569.562.56258平均風(fēng)速m/s1.21.41.82.11.91.81.51.41.21.61.41.31.6平均風(fēng)向nwnenenenesnesenennwnenne最大風(fēng)速m/s5.55778.56.55.555.56.5568.5最大風(fēng)向nnennenennennennennennennenennenenne平均日照時數(shù)h211.619.8222.8227.9249.8271.5255.4250.2200.2217.3215.8227.52569.8最大凍土深度cm99.112082.66.217.685.7120無霜期d183干旱指數(shù)3.52.2水文 項目區(qū)位于黃河流域中上游，地表植被較差，水土流失嚴(yán)重，多年平均土壤侵蝕模數(shù)1000 3000t/km。區(qū)內(nèi)無常年地表徑流，僅有季節(jié)性暴雨洪水徑流。 項目區(qū)屬黃土低山丘陵區(qū)，黃土覆蓋層厚，溝道底部無巖石出露，溝內(nèi)均為開墾的溝壩臺地，寬30 100m左右，溝內(nèi)無明顯的洪水通道，一般暴雨不產(chǎn)生洪水，遇大暴雨則洪水漫流，暴雨強(qiáng)度小，產(chǎn)流匯流條件差。建筑物及配套管道均建在溝腦或坡面，洪水沒有影響。3 工程地質(zhì)3.1區(qū)域地質(zhì)概況3.1.1地形地貌 本區(qū)在地貌單元上屬于強(qiáng)烈侵蝕堆積的黃土丘陵區(qū)，屬隴西黃土高原的西北部分，黃土覆蓋在起伏較小的白堊紀(jì)紅巖丘陵上，地勢北高南低，地形較平緩，山坡坡角15 25，地形破碎，溝谷縱橫。梁峁頂高出溝谷底3050cm,溝谷縱坡為1015。黃土丘陵是本區(qū)最主要的地貌類型，山頂呈渾圓狀，植被稀少。工程區(qū)內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)不利于工程的不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，但黃土丘陵大面積綠化灌溉，使?jié)裣菪渣S土浸水之后，產(chǎn)生自重濕陷，在一些較陡的坡面上可能形成滑塌體，對管線有一定的影響。3.1.2地層巖性 工程區(qū)屬于長條形，出露的地層巖性主要有白堊系地層和第四系松散堆積物，分述如下：1） 下白堊系地層:巖性以紅色砂礫巖、中粗粒砂巖為主。鈣質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度一般，較為致密堅硬，厚層狀構(gòu)造，內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)。巖石強(qiáng)度屬中等，抗壓強(qiáng)度為2530mpa，軟化系數(shù)為0.66，屬軟質(zhì)巖層。抗風(fēng)化及抗水能力較差，遇水表層易風(fēng)化崩解，風(fēng)化強(qiáng)烈。強(qiáng)風(fēng)化層厚約1.52.0m。該層厚度大于200m,大面積分布于該地區(qū)。2） 第四系地層：主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土層及全新統(tǒng)洪積砂土層、粉質(zhì)壤土層及輕壤土層。 第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土：整體覆蓋于該區(qū)現(xiàn)代黃土丘陵上部，最大厚度不超過25cm，呈淡黃色，干燥稍濕，具大孔隙（孔徑13mm）垂直節(jié)理發(fā)育，手捏易碎，偶有鼠洞，地表有較多植物根系。具中低壓縮性和中等濕陷性。 第四系全新統(tǒng)地層：主要分布于各溝道內(nèi)以及各支溝內(nèi)，以洪積堆積為主體，厚度極不均一，在115m，結(jié)構(gòu)疏松、垂直裂隙發(fā)育，土質(zhì)不均，含較多砂粒，多孔隙，植物根系發(fā)育。 人工填土：主要分布于溝道兩側(cè)山前地帶，層厚2.04.0m不等，為人工改造田地及渠道堆積形成，結(jié)構(gòu)疏松，土質(zhì)不均。3.1.3地質(zhì)構(gòu)造及地震 工程區(qū)在大地構(gòu)造上主要隸屬于昆侖秦嶺地槽皺褶系祁連中間隆起帶。本區(qū)自中生代以來巨大幅度的差異運(yùn)動使加里東褶皺基底隆升或降低，形成同現(xiàn)今山地輪廓大體相似的山地和山間盆地。工程區(qū)位于永登河口凹陷之皋蘭褶皺帶。第四系新構(gòu)造特征有輕微上升，從而形成了低山丘陵地貌。 根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（gb18306-2001）劃分，工程區(qū)地震動峰值加速度0.15g，地震反應(yīng)譜特征周期s=0.45s。相應(yīng)地震基本烈度為7度，建議按地震基本烈度7度設(shè)防。3.1.4水文地質(zhì)條件 工程區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件比較簡單，主要以孔隙潛水為主，分布于主溝道內(nèi)，一般主溝道內(nèi)上部為砂壤土層、中部為泥質(zhì)砂碎石層，下部為白堊系砂礫巖，孔隙潛水主要賦存在砂碎石層和白堊系風(fēng)化層中，富水性較差，地下水的補(bǔ)給以大氣降水和灌溉回歸水為主，受補(bǔ)給條件和含水層性質(zhì)的控制，含水層厚度約1.01.5m,地下水埋深2025m,含水層泥質(zhì)含量較高，徑流條件差，所以富水性差，水質(zhì)不好、水量少，但對工程無任何影響。3.2 建筑物工程地質(zhì)條件東溝片生態(tài)景觀滴灌工程新建沉淀池1座，滴灌配套支管13.71km。3.2.1 沉淀池工程地質(zhì)條件 東溝片滴灌沉淀池位于青山峴小黑米灣溝口內(nèi)平臺上，場地地基土巖性較為簡單，除表面有約40cm耕土以外，下部為第四系全新統(tǒng)洪積砂壤土，屬新近堆積土，層厚1215cm,干容重1.351.41g/cm，含水量810%，壓縮系數(shù)a12為0.50.1mpa-1，屬中等壓縮性土層。濕陷系數(shù)8.0m以上為7.210.8%，8.0m以下至11.0m為3.786.5%，濕陷量7085cm,自重濕陷系數(shù)5.66.7%，地基土允許承載力為150kpa，應(yīng)按級自重濕陷性場地設(shè)防，基礎(chǔ)形式建議采用整片處理措施，臨時開挖邊坡比1：0.5。3.2.2 管道工程地質(zhì)條件滴灌工程配套管道均設(shè)在第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土層，結(jié)構(gòu)疏松，垂直裂隙發(fā)育，具中強(qiáng)濕陷性。建議加強(qiáng)地表水疏排措施，臨時開挖邊坡比1：0.5。3.3 天然建筑材料該工程所需天然建筑材料較少，但質(zhì)量要求較高。工程區(qū)內(nèi)無天然建筑材料，所需混凝土用粗骨料可從皋蘭縣中心鄉(xiāng)頭溝內(nèi)拉運(yùn)，據(jù)試驗資料，砂堆積密度為1.74g/cm。含沙量為1.5%，粒度模數(shù)為2.76，膨脹顆粒含量為10.2%，不符合混凝土用細(xì)骨料質(zhì)量指標(biāo)。礫卵石比重2.74，堆積密度1.76g/cm，孔隙率為30.7%，針片狀含量6.7%，大于40mm的粒徑含量為21%，4020mm粒徑含量為24%，205mm的粒徑含量為13.6%,小于5mm含量為15%，級配基本在適用范圍內(nèi)，粒度模數(shù)為13.6%，小于5mm含量為15%，級配基本在適用范圍內(nèi)，粒度模數(shù)為9.21，符合混凝土用粗骨料質(zhì)量技術(shù)要求，含量較豐富，滿足工程需要。施工所需細(xì)骨料可從皋蘭縣水阜溝內(nèi)拉運(yùn)，堆積密度為1.68g/cm，含泥量13.8%，粒度模數(shù)2.75，平均粒徑0.93mm，儲量豐富，水洗后能滿足工程質(zhì)量的技術(shù)要求。工程區(qū)地表水及地下水不能用于工程施工，本工程可利用引大調(diào)水工程渠水作為施工用水。對于普通水泥無侵蝕性。4 工程任務(wù)和規(guī)模4.1 工程建設(shè)的必要性東溝片生態(tài)景觀綠化區(qū)位于蘭中高速公路中段魏家莊至青山峴，是某某北大門通往中川機(jī)場的主要通道，控制綠化面積2000畝，設(shè)計流量0.051m/s，由東溝綠化泵站供水，泵站凈揚(yáng)程57m,總揚(yáng)程109m,加壓機(jī)組150d304/y280m-4/1臺，裝機(jī)容量90kw，安裝s9-125kva 10/0.4變壓器1臺。鋪設(shè)150300主干上水鋼管9.24km,綠化區(qū)現(xiàn)狀分布15座山頂鋼筋砼水池，其中3座容量100m，12座容量50m，鋪設(shè)32125自壓配水鋼管44.72km。綠化區(qū)多為山坡地形，高差在20100m之間，主要種植紅柳、刺槐、檸條和側(cè)柏，配水支管垂直登高線沿山脊從山頂布設(shè)至山底，灌溉方式為帶壓噴灌結(jié)合溝窩灌。某某市南北兩山生態(tài)景觀機(jī)場通道綠化區(qū)，是兩山綠化的重要區(qū)域，自2001年建成投入運(yùn)行以來，樹木生長快，綠化效果好，但由于上水造林灌溉用水量大，投入多，運(yùn)行成本高，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重，已成為制約和困擾兩山綠化長效發(fā)展的重要因素之一。為了認(rèn)真落實中央一號文件精神，某某市政府決定在南北兩山生態(tài)景觀機(jī)場通道綠化區(qū)試驗滴灌造林，利用貼息貸款先期實施1萬畝滴灌試驗推廣項目。該項目在機(jī)場通道原噴灌區(qū)、溝窩灌區(qū)進(jìn)行，通過滴灌改造試驗，一是實行節(jié)約灌溉，減少用水量，減少勞力，降低灌溉成本；二是提高水的利用率，保證樹木成活及生長，營造綠色的機(jī)場通道；三是解決原水質(zhì)濁度高而不能進(jìn)行滴灌的問題，驗證用黃河水在南北兩山綠化實施滴灌的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性、可行性。東溝片生態(tài)景觀滴灌工程是市南北兩山指揮部確定的萬畝滴灌試驗推廣2011年實施項目之一，該工程的實施對于兩山綠化區(qū)滴灌改造試驗將起到很好的推動和示范作用，因此工程建設(shè)十分必要。4.2 工程任務(wù)本次工程任務(wù)是采用工程措施減低滴灌原水濁度，進(jìn)行東溝片2000畝生態(tài)景觀綠化區(qū)滴灌改在。工程需新建一座鋼筋砼斜管沉淀池，更新上水管道3.93km，對原15座山頂調(diào)蓄水池進(jìn)行加蓋處理，鋪設(shè)滴灌配套管道13.71km，滴灌帶277.36km。4.3 工程規(guī)模4.3.1 灌區(qū)范圍東溝片生態(tài)景觀綠化區(qū)位于蘭中高速公路中段魏家莊至青山峴兩側(cè)面山，成帶狀分布，全長5km,綠化面積2000畝。4.3.2 現(xiàn)狀灌溉制度綠化區(qū)現(xiàn)狀灌水方式為噴灌結(jié)合溝窩灌，灌溉制度為：灌水周期20天，每天開機(jī)14小時，灌水定額25m/畝，年灌水5次，凈灌溉定額125m/畝，灌溉水利用系數(shù)0.85，毛灌溉定額147.06m/畝。4.3.3 滴灌灌溉制度(計算過程見5.5)市兩山綠化指揮部自2006年開始就在兩山綠化范圍開展滴灌試驗，積累了一定的面山滴灌經(jīng)驗。根據(jù)兩山綠化指揮部成功經(jīng)驗并結(jié)合工程實際地形條件，依據(jù)滴灌于排水工程設(shè)計規(guī)范（gb50288-99），確定實驗區(qū)滴灌灌水定額15.7m/畝，灌水周期7天，每天灌水4小時，全年共灌水6次，凈灌溉定額94.2m/畝，凈灌水率0.299（m/s）/萬畝，采用管道輸水，配水管道水利用系數(shù)取0.95，田間水利用系數(shù)取0.95，灌溉水利用系數(shù)為0.90，毛灌溉定額104.4m/畝，毛灌水率0.331（m/s）/萬畝。滴灌灌溉制度見表4-1。4.3.4 用水量分析按照新制定的滴灌灌溉制度，復(fù)核灌區(qū)設(shè)計流量和可節(jié)水量。設(shè)計流量按公式計算：q=ma/tt （4-1）式中：t灌溉天數(shù)，7d;t開機(jī)時間，4h;灌溉水利用系數(shù)，取0.9025；m灌水定額，取15.7m/畝；a灌溉面積，2000畝；經(jīng)計算，東片溝滴灌配套管網(wǎng)設(shè)計流量為179.2m/h（0.05m/s），現(xiàn)狀東溝泵站上水量滿足灌溉需求。東溝片現(xiàn)狀灌溉方式為帶壓噴灌結(jié)合溝窩灌，灌水周期20天，灌水定額為25m/畝，年灌水5次，凈灌溉定額125m/畝，灌溉水利用系數(shù)0.85，毛灌溉定額147.06m/畝，年灌溉用水量29.41萬m。進(jìn)行滴灌改造后，灌水周期12天，灌水定額15.7m/畝，年灌水6次，凈灌溉定額94.2m/畝，灌溉水利用系數(shù)0.9025，毛灌溉定額104.4 m/畝，年灌溉用水量20.88萬m。圖4-1 改造前后灌溉數(shù)據(jù)對比圖改造后年可節(jié)水量8.53萬m。作物名稱種植比例（%）灌水次數(shù)灌水定額（m/畝）灌水時間（月、日）灌水延續(xù)時間（d）灌溉定額（m/畝）灌水率（m/s/萬畝）起始終止面山生態(tài)林100115.74月4日4月15日7104.40.299215.74月26日5月7日70.299315.75月18日5月29日70.299415.76月9日6月20日70.299515.77月1日7月12日70.299615.77月23日8月3日70.299注：綜合凈灌溉定額 94.2（m/畝）表4-1 生態(tài)景觀綠化滴灌灌溉制度表5 工程布置及建筑物5.1 工程等別及標(biāo)準(zhǔn) 東溝片生態(tài)景觀滴灌工程控制灌溉面積2000畝，根據(jù)水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（sl252-2000），本工程為v等?。?）型，根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范（gb50288-99），建筑物均按5級設(shè)計，工程防洪標(biāo)準(zhǔn)按10年一遇洪水設(shè)計。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（gb18306-2001）劃分，工程區(qū)地震動峰值加速度0.15g，地震反映譜特征周期s=0.45s。相應(yīng)地震基本烈度為度，主要建筑物按7度設(shè)防。5.2 工程改造方案 東溝片綠化區(qū)建有獨(dú)立的綠化供水系統(tǒng)，東溝泵站位于青山峴西側(cè)的小黑米灣溝口，水源由引大調(diào)水工程提供，目前泵站自調(diào)水工程末端1500m土工膜泄水池和300m鋼筋砼水池聯(lián)合調(diào)度取水。由于經(jīng)過渠道長途輸送，水質(zhì)渾濁、雜質(zhì)多，原水水質(zhì)濁度高不能直接進(jìn)行滴灌，需要進(jìn)行多級過濾才能夠滿足滴灌要求。針對以上問題，某某市南北兩山綠化指揮部和工程設(shè)計單位進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，一致認(rèn)為只有在東溝泵站水源點新建蓄水凈化設(shè)施，凈化原水水質(zhì)，才能保證滴灌改造項目對水量和水質(zhì)的要求。針對西北地區(qū)夏季高濁度的水質(zhì)特點和達(dá)到降低灌溉成本的目的，經(jīng)現(xiàn)場詳細(xì)勘察，計劃在1500m泄水池南側(cè)修建沉淀池，自然沉淀原水后，由東溝泵站將凈化水提至山頂調(diào)蓄水池。對東溝泵站破損嚴(yán)重的上水分干管3.93進(jìn)行更新，將現(xiàn)狀15座山頂水池全部加蓋處理，減少水質(zhì)污染，最后適宜滴灌的水通過配套管網(wǎng)進(jìn)入滴灌區(qū)。其項目工藝流程如下：原水沉淀池上水系統(tǒng)山頂水池配水管網(wǎng)滴灌區(qū)5.3 工程布置沉淀池根據(jù)地形及地質(zhì)條件布設(shè)在引大調(diào)水工程1500m泄水池的南側(cè)，為便于排泥，池體基本外露，選用管道泵將泄水池中原水加壓引入沉淀池，處理后清水通過出水管接入東溝泵站機(jī)組吸水管，由東溝泵站將凈化水提至山頂調(diào)蓄水池，配水管道從高水位水池接出，本次滴灌配套改造以原有配水管道為起點接滴灌工作組，滴灌工作組由40pe管、球閥、除銹罐、16pe毛管、滴頭等組成。40pe配水支管垂直等高線布設(shè)，長度根據(jù)水平溝臺數(shù)控制布設(shè)，每組控制的落差不大于20m,滴灌帶采用16pe管，垂直毛管平行等高線按植樹的水平溝布設(shè)，末端設(shè)堵頭。每條滴灌帶安裝滴頭控制在100個以內(nèi)。滴灌配套pe管均地面布設(shè)，40pe管垂直等高線布設(shè)，地形起伏大的地段應(yīng)進(jìn)行管床整修，16pe管安裝在植樹的水平溝以內(nèi)平直布設(shè)，埋深0.1m，滴灌帶水平方向距樹干0.1m。5.4 建筑物設(shè)計5.4.1 沉淀池設(shè)計 市南北兩山綠化指揮部于2006年已在駱駝峴等實驗區(qū)進(jìn)行了斜管沉淀池泥沙凈化試驗，經(jīng)過幾年運(yùn)行沉淀效果好，能夠保證滴灌工程的水質(zhì)要求，所以本次工程改造仍可以選擇矩形斜管沉淀池作為原水凈化措施。 圖5-1沉淀池工作示意圖（1）斜板沉淀池優(yōu)點: 水利條件好，水流雷諾數(shù)可降至200以下，弗洛德數(shù)可達(dá)數(shù)量級；處理效率高。 處理能力比一般沉淀池大得多； （2）斜板沉淀池沉淀效率高的原因： 增加沉淀面積，縮短沉降距離從而提高顆粒的去除率；從理論上看，不論斜板的角度如何，其效率提高的倍數(shù)相當(dāng)于斜板總投影面積比原池面積增加的倍數(shù)； 斜板斜管內(nèi)的再凝聚，促進(jìn)絮粒的進(jìn)一步加大，從而提高沉降速度。 創(chuàng)造了層流條件，從而提高了沉淀效率。（3）斜板沉淀池的缺陷： 單位面積上的泥量增加,如排泥不暢,將產(chǎn)生反泥現(xiàn)象,使出水水質(zhì)惡化; 水在池中停留時間短,若水質(zhì)水量變化較大,來不及調(diào)整運(yùn)行,耐沖擊負(fù)荷的能力差，斜 板或斜管管徑較小,若施工質(zhì)量欠佳,造成變形,容易在管內(nèi)或板間積泥； 斜板或斜管在上部陽光的照射下會滋生大量的藻類。（4）斜管沉淀池的排泥 斜管沉淀池由于單位面積出水量高，因而泥量亦相應(yīng)增加，與普通平流式沉淀池相比，每單位面積的積泥量，將增加好幾倍，積泥分布在整個底板上，雖比較均勻，但積泥不及時排除將會嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。 常用的排泥措施： 機(jī)械刮泥：適用于大型斜板沉淀池，管理簡單，可以自動控制。但加工維修困難，某些部件質(zhì)量尚未過關(guān)，容易發(fā)生故障，影響使用，在國內(nèi)積累經(jīng)驗上不多，有待提高和鞏固； 穿孔管排泥: 應(yīng)用于平流沉淀池已有相當(dāng)歷史，目前用于斜板沉淀池也不少，但須嚴(yán)格管理，不然容易堵塞，造成排泥困難，影響沉淀效果。適用于中小水量的斜板沉淀池，面積小，管長不大條件下。 有兩種方式：一是斜板沉淀池中的穿孔管排泥，二是機(jī)械刮泥機(jī)刮至池子兩端排泥槽以后再用穿孔管排泥。 多斗式排泥: 比穿孔管排泥較易控制管理，且不易堵塞，適用于中小型斜板沉淀池，但斗深增加池壁高度，影響土建造價。 圖5-2沉淀池工作示意圖 東溝片控制灌溉面積2000畝，設(shè)計流量為184m/h，沉淀池設(shè)計處理能力為200 m/h，采用自然沉淀方式。設(shè)計技術(shù)參數(shù)計算如下： 池長l=3.6vt=22m （5-1） 池平面積f=qt/h=133 （5-2） 池寬 （5-3）式中，v池內(nèi)平均水平流速（mm/s）,取3mm/s； t沉淀時間（h）,一般為1-3h,取2h； q設(shè)計流量（m/h），取200m/h； h有效水深（h），一般為3-3.5m,取3m； 池長寬比應(yīng)不小于4：1，取4。池深 （5-4）式中， 斜管沉淀池斷面型式為矩形，采用c25鋼筋砼現(xiàn)澆，根據(jù)計算取池長24.5m，寬6.5m，凈深5.0m，底板厚0.3m，壁厚0.25m。沉淀池通過集水槽出流，斜管采用正六邊形pvc管，內(nèi)切圓直徑為35mm，斜管長度1.2m，按60仰角放置。布水區(qū)高度1.3m，清水區(qū)高度1.2m，為保護(hù)斜管和防止水質(zhì)二次污染，池頂部設(shè)c20鋼筋砼預(yù)制蓋板，板厚150mm，單寬0.5m。水池基礎(chǔ)座在填方上，自上而下為c20砼墊層厚0.10m，10%水泥土墊層厚0.5m，夯填土方1.1m，地面以下原土翻夯厚2.0m。沉淀池池頂高程為1917.85m，出水高程1917.025m，采用dn250鋼管12m接入東溝泵站dn250吸水管。沉淀池采用多斗底重力排泥，下部設(shè)1.0高排泥漏斗，漏斗底高程1912.7m，排泥管采用dn250鋼管，排泥閥為蝶閥。沿沉淀池周邊布設(shè)現(xiàn)澆砼矩形排泥溝，寬0.5m，深0.7m，厚0.2m，在沉淀池東側(cè)接入引大入秦調(diào)水泄水渠。5.4.2 取水設(shè)計 引大調(diào)水工程1500m土木膜泄水池，開口平面尺寸42m24m，池深4m，池頂高程1911.3m，池內(nèi)最高水位1910.8m。東南側(cè)300m鋼筋砼水池內(nèi)徑11.5m，池深3.5m，池頂高程1911.8m，池內(nèi)最高水位1910.8m。根據(jù)管道設(shè)計流量確定取水流量為200m/h，沉淀池進(jìn)水選用管道泵加壓從1500m泄水池取水，總揚(yáng)程12.8m，選用s200-200管道泵1臺套，配套功率15kw。管道泵安裝高程: （5-5）式中： h安泵軸安裝高程 （m）； p大氣/r水泵大氣壓力水頭 （m）； p汽/r工作水溫汽化壓力水頭（m）；（npsh）sr水泵必需汽蝕余量 （m）； h吸損吸水管水頭損失 （m）； v進(jìn)2/2g水泵進(jìn)口處流速水頭（m）。 管道泵安裝高程按下式確定： （5-6）式中：安=水泵的安裝高程（m）； 低=前池最低水位 （m）； 安=泵軸安裝高度 （m）。結(jié)合泄水池水位，沉淀池管道泵采用正壓進(jìn)水，水泵安裝高程見表5-1。表5-1水泵安裝高程計算表泵型號p大氣/rp汽/r（npsh）srh吸損v進(jìn)v進(jìn)2/2gh安低水安（m）0.00取水方式（m）（m）（m）（m）（m/s）（m）（m）（m）計算值設(shè)計值s200-2008.190.2430.231.660.144.581908.21912.781912.051911.5正壓取水管道泵房結(jié)構(gòu)形式采用一層平頂磚混結(jié)構(gòu)，開間2.5m，凈深3.0m，凈高2.7m，建筑面積8.88。墻體為m7.5水泥砂漿砌磚，24cm厚，樓板采用現(xiàn)澆樓板，屋面按保溫防水屋面處理。墻基礎(chǔ)采用條形磚基，深1.0m，其下10%水泥土墊層厚0.5m，底部原土翻夯1.0m，要求干密度d1.6g/cm。散水及室內(nèi)地坪采用c15砼現(xiàn)澆，厚10cm。5.4.3 上水管道更新東溝泵站主干上水鋼管全長9.24km，目前高速公路南北兩側(cè)爬坡明設(shè)的19條上水分干管破損嚴(yán)重，需要更換。據(jù)統(tǒng)計，需更新鋼管總長3926m，其中dn150鋼管1012m，dn125鋼管1444m，dn100鋼管1470m。更新管道均為明設(shè)，外防腐采用gz-2新型高分子防腐涂料，管道除銹后做一布三油，刷底漆一道，面漆二道。5.4.4 山頂水池加蓋設(shè)計東溝片滴灌區(qū)現(xiàn)布設(shè)有15座山頂調(diào)蓄水池，均為圓形無蓋鋼筋砼水池，其中3座容量100m，12座容量50m。為了避免沉淀后清水二次污染，防止雜物進(jìn)入管道，阻塞管道，影響滴灌帶的正常運(yùn)行，山頂水池全部采用彩鋼板加蓋處理。5.5 滴灌田間配套改造滴灌配套設(shè)計 東溝片綠化面積2000畝，均為山坡地形，高差在20 100m之間，主要種植側(cè)柏、紅柳、刺槐和檸條，每種樹木大概占總數(shù)的1/4，其中側(cè)柏、紅柳和檸條為針葉林，每棵樹需要一個滴頭，刺槐為闊葉林，每棵樹需要兩個滴頭，樹木行距2m，株距0.8m，每畝地平均種植180棵樹木。東溝泵站綠化區(qū)原為噴灌，其配水支管從高水位水池接出，垂直等高線沿山脊從山頂布設(shè)至山底，為dn50dn80的鋼管。配水毛管樹枝狀布置，為dn32dn50的鋼管。現(xiàn)配水管道均正常運(yùn)行，可以利用，本次滴灌配套改造以原有配水管道為起點，僅在每座山頂水池出水管安裝兩組網(wǎng)片過濾器。根據(jù)地形選擇高速公路以南一分干控制面積196畝為滴灌配套典型片，進(jìn)行配套設(shè)計。根據(jù)樹木株距，和作物日需水量，以及目前國內(nèi)灌水器的種類和水力性能，擬選用直徑16mm、滴頭間距為0.8m的可拆洗補(bǔ)償式滴頭，流量8l/h,工作壓力控制在1.5 3.5kg/cm。每個樹窩布置1 2個滴頭，滴頭距樹根部0.15m以內(nèi)。5.5.1 灌溉制度的確定（1）設(shè)計灌水定額的確定 （5-7）式中： m灌水定額， mm； max、min土壤田間持水量和作物允許的土壤含水率下限，均以干土重計 %； 土壤干容重， g/cm3； h土壤計